Dve vrsti ciklov delitve celic

Razmnoževanje celic sledi enemu od dveh vrst ciklov celične delitve: mitozi ali mejozi.

A razmnoževanje celic z mitozo se razdeli na dva po vrsti korakov, ki vodijo do nastanka dveh enakih hčerinskih celic. Na ta način se mora razmnoževati samo ena celica, vse celice, ustvarjene z mitozo, pa so kopije prvotne materinske celice, ki služi kot osnovna definicija delitve celic.

Mejoza pa vključuje daljši postopek, ki omogoča ustvarjanje in spajanje semenčic in jajčnih celic. Mejoza proizvaja celice, potrebne za ustvarjanje novega organizma, ki se genetsko razlikuje od obeh matičnih organizmov.

Enocelični organizmi, ki se razmnožujejo nespolno, na primer bakterije in alge, so podvrženi mitozi. Organizem razmnoži svojo DNA in se razdeli na dva dela ter razdeli po eno kopijo v dve novi hčerinski celici. Mitoza se pojavlja v bolj zapletenih organizmih kot način za obnovo in nadomestitev poškodovanih celic in za omogočanje rasti, kot je tvorba novih kožnih, lasnih ali mišičnih celic.

Mejoza, ki proizvaja spermo in jajčne celice, potrebne za spolno razmnoževanje, se pojavlja v vseh evkariontskih organizmih, vključno z živalmi in rastlinami. Mejoza zahteva dva polna cikla. Med prvim ciklom mejoze, imenovan mejoza Ise starševska celica razdeli na dve hčerinski celici, vsaka s polnim kompletom kromosomov.

Hčerinske celice nato prestanejo drugi cikel mejoze, mejoza II. V drugem ciklu se vsaka hčerinska celica razdeli na dva dela in tako ustvari skupaj štiri haploidne celice, ki vsebujejo polovico genskega materiala, potrebnega za ustvarjanje novega organizma.

Celica, ki je podvržena mitozi, gre skozi šest korakov ali faz:

1. Medfazna
2. Profaza
3. Metafaza
4. Anafaza
5. Telofaza
6. Citokineza

V prvem koraku, medfazno, maternična celica raste, razvija in podvaja vsak kromosom. Kromosomi vsebujejo genski material ali DNA.

Med profazo se na novo kopirani kromosomi sparijo in se držijo skupaj sestrske kromatide. Membrana jedra, ki običajno vsebuje kromosome, se raztopi, da omogoči kromatide za premik in polarna vlakna se tvorijo kot niti, ki kromatide pritrdijo na nasprotne polove znotraj celice.

Med metafazo se kromatide poravnajo vzdolž ekvatorja celice. Njihova polarna vlakna so se popolnoma oblikovala in držijo kromatide v položaju. V anafazi se kromatide ločijo v sestrske kromosome. Ko se vsak kromosom loči od svoje kopije, polarna vlakna počasi vlečejo kromosome proti polovom celice.

Med telofazo celica tvori dve novi jedrski membrani okoli dveh enakih skupin kromosomov. Celica se podaljša in celična membrana se pripravi na cepitev.

Citokineza je zadnji korak mitoze, pri katerem se membrana podolgovate celice začne stiskati vzdolž celičnega ekvatorja, dokler se membrane ne srečajo. Obe polovici se nato ločita med seboj in tvorita dve novi hčerinski celici, enaki materinski celici.

Rastline, živali in drugi organizmi, ki se spolno razmnožujejo, uporabljajo mejozo za ustvarjanje svojih reproduktivnih celic, ki omogočajo gensko raznolikost, ki z mitozo ni mogoča. Med mejozo sta potrebna dva različna cikla ali delitve. Tako kot pri mitozi tudi prvi cikel, mejoza I, teče skozi šest korakov:

1. Medfaza I
2. Profaza I
3. Metafaza I
4. Anafaza I
5. Telofaza I
6. Citokineza I

Med interfazo I somatska celica ali celica, ki ima dva kompleta kromosomov, kopira svojo DNA. V profazi I se homologni ali ujemajoči se kromosomi ujemajo in tvorijo pare, imenovane bivalenti ali tetrade. Vsak dvovalent ima dva kromosoma, po enega od matere in očeta organizma ter štiri kromatide. Jedrska membrana se začne raztapljati.

Med metafazo I se bivalenti poravnajo vzdolž celičnega ekvatorja. Smer, s katero se soočajo, je naključna, zato obstaja možnost, da vsaka hčerinska celica prejme kromosom, ki vsebuje DNK matere ali očeta organizma.

Nato se v anafazi I pari kromosomov ločijo in jih potegnejo proti enemu in drugemu polu, vendar vsak kromosom še vedno zadrži dve kromatidi. Telofaza I se začne, ko se okrog vsakega sklopa kromosomov oblikujejo jedrske membrane. Nekatere celice se nato podvržejo citokinezi I in se razdelijo v dve ločeni sestrski celici, čeprav se pri mnogih živalih sestrske celice pred začetkom mejoze II ne ločijo popolnoma.

Med mejozo II sta obe hčerinski celici, ki sta nastali med mejozo I, prestali petstopenjski delitveni cikel, ki vključuje:

1. Profaza II
2. Metafaza II
3. Anafaza II
4. Telofaza II
5. Citokineza II

Interfaza se preskoči, ker ta druga delitev ni namenjena ustvarjanju kopij, temveč razdelitvi obeh kromatid vsakega kromosoma in pripravi celice na spolno razmnoževanje. Med profazo II se novonastale jedrske membrane začnejo raztapljati in pari kromatid začnejo plavati na svoje mesto.

V metafazi II se seznanjene kromatide poravnajo vzdolž ekvatorjev vsake hčerinske celice, medtem ko jih polarna vlakna tvorijo na mestu. Med anafazo II se kromatide vsakega kromosoma ločijo in jih potegnejo proti ločenim polom. Telofaza II se nato začne z jedrskimi membranami, ki se tvorijo okoli vsakega sklopa kromosomov.

Nazadnje pride do citokineze II. Celične membrane se začnejo stiskati skupaj in obe hčerinski celici se delita na dve za skupno štiri haploidne celice, katerih kromosomi imajo samo eno kromatido. Tako jajčne kot tudi semenčicne celice so haploidne celice, ustvarjene z mejozo.

Ko dva haploidne celice se skupaj kromatide ustreznih kromosomov ujemajo, da zagotovijo genski material, potreben za ustvarjanje novega organizma.