Mitosi e meiosi

Le cellule si dividono e si riproducono in due modi: mitosi e meiosi. Mitosi è un processo di divisione cellulare che risulta in due cellule figlie geneticamente identiche sviluppate da una singola cellula madre. Meiosi, d'altra parte, la divisione di una cellula germinale coinvolge due fessure del nucleo e dà origine a quattro gameti, o cellule sessuali, ciascuna delle quali possiede metà del numero di cromosomi della cellula originale.

La mitosi è utilizzata da organismi unicellulari per riprodursi; è anche usato per la crescita organica di tessuti, fibre e membrane. La meiosi si trova nella riproduzione sessuale degli organismi. Le cellule sessuali maschili e femminili (vale a dire, l'uovo e lo sperma) sono il risultato finale della meiosi; si uniscono per creare una nuova progenie geneticamente diversa.

Grafico comparativo

Tabella di confronto tra meiosi e mitosi

	Meiosi	Mitosi
Tipo di riproduzione	Sessuale	Asessuale
Si verifica	Esseri umani, animali, piante, funghi.	Tutti gli organismi.
geneticamente	Diverso	identico
Attraversando	Sì, può verificarsi la miscelazione dei cromosomi.	No, l'attraversamento non può avvenire.
Definizione	Un tipo di riproduzione cellulare in cui il numero di cromosomi si riduce della metà attraverso la separazione di cromosomi omologhi, producendo due cellule aploidi.	Un processo di riproduzione asessuata in cui la cellula si divide in due producendo una replica, con un numero uguale di cromosomi in ciascuna cellula diploide risultante.
Accoppiamento di omologhi	sì	No
Funzione	Diversità genetica attraverso la riproduzione sessuale.	Riproduzione cellulare e crescita generale e riparazione del corpo.
Numero di divisioni	2	1
Numero di celle della figlia prodotte	4 cellule aploidi	2 cellule diploidi
Numero cromosomico	Ridotto della metà.	Rimane lo stesso.
passi	(Meiosi 1) Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I; (Meiosi 2) Prophase II, Metaphase II, Anaphase II e Telophase II.	Prophase, metafase, anafase, telofase.
cariocinesi	Si verifica in Interphase I.	Si verifica in Interphase.
citochinesi	Si verifica in Telophase I e in Telophase II.	Si verifica in Telophase.
Centromeres Split	I centromeri non si separano durante l'anafase I, ma durante l'anafase II.	I centromeri si dividono durante l'anafase.
crea	Solo cellule sessuali: ovuli femminili o cellule spermatiche maschili.	Rende tutto diverso dalle cellule sessuali.
Scoperto da	Oscar Hertwig	Walther Flemming

Contenuto: mitosi e meiosi

• 1 differenze nello scopo
  • 1.1 Meiosi e diversità genetica
• 2 fasi di mitosi e meiosi
  • 2.1 fasi della mitosi
  • 2.2 Fasi della meiosi
• 3 riferimenti

Differenze nello scopo

Sebbene entrambi i tipi di divisione cellulare siano presenti in molti animali, piante e funghi, la mitosi è più comune della meiosi e ha una più ampia varietà di funzioni. Non solo la mitosi è responsabile della riproduzione asessuata negli organismi unicellulari, ma è anche ciò che consente la crescita e la riparazione cellulare negli organismi multicellulari, come gli esseri umani. Nella mitosi, una cellula fa un esatto clone di se stesso. Questo processo è ciò che sta dietro la crescita dei bambini negli adulti, la guarigione di tagli e lividi e persino la ricrescita di pelle, arti e appendici in animali come gechi e lucertole.

La meiosi è un tipo più specifico di divisione cellulare (delle cellule germinali, in particolare) che si traduce in gameti, uova o spermatozoi, che contengono metà dei cromosomi trovati in una cellula madre. A differenza della mitosi con le sue numerose funzioni, la meiosi ha uno scopo stretto ma significativo: assistere la riproduzione sessuale. È il processo che consente ai bambini di essere imparentati ma ancora diversi dai loro due genitori.

Meiosi e diversità genetica

La riproduzione sessuale utilizza il processo di meiosi per aumentare la diversità genetica. I figli creati attraverso la riproduzione asessuata (mitosi) sono geneticamente identici ai loro genitori, ma le cellule germinali create durante la meiosi sono diverse dalle loro cellule madri. Alcune mutazioni si verificano frequentemente durante la meiosi. Inoltre, le cellule germinali hanno solo un set di cromosomi, quindi sono necessarie due cellule germinali per creare un set completo di materiale genetico per la prole. La progenie è quindi in grado di ereditare geni da entrambi i genitori e da entrambi i gruppi di nonni.

La diversità genetica rende una popolazione più resiliente e adattabile all'ambiente, il che aumenta le possibilità di sopravvivenza e di evoluzione a lungo termine.

La mitosi come forma di riproduzione per organismi unicellulari originati dalla vita stessa, circa 3,8 miliardi di anni fa. Si pensa che la meiosi sia comparsa circa 1,4 miliardi di anni fa.

Fasi di mitosi e meiosi

Le cellule spendono circa il 90% della loro esistenza in uno stadio noto come interphase. Poiché le cellule funzionano in modo più efficiente e affidabile quando sono piccole, la maggior parte delle cellule svolge compiti metabolici regolari, si divide, o muore, piuttosto che semplicemente cresce più grande nell'interfase. Le cellule "preparano" alla divisione replicando il DNA e duplicando i centrioli a base di proteine. Quando inizia la divisione cellulare, le cellule entrano in fasi mitotiche o meiotiche.

Nella mitosi, il prodotto finale è costituito da due cellule: la cellula madre originaria e una nuova cellula figlia geneticamente identica. La meiosi è più complessa e passa attraverso ulteriori fasi per creare quattro cellule aploide geneticamente diverse che hanno quindi il potenziale di combinare e formare una nuova discendenza diploide geneticamente diversa.

Un diagramma che mostra le differenze tra meiosi e mitosi. Immagine da OpenStax College.

Fasi della mitosi

Vi sono quattro fasi mitotiche: profase, metafase, anafase e telofase. Le cellule vegetali hanno una fase addizionale, la preprophase, che avviene prima della profase.

• Durante il mitotico prophase, la membrana nucleare (a volte chiamata "busta") si dissolve. La cromatina di Interphase si raffredda e si condensa fino a diventare cromosomi. Questi cromosomi sono costituiti da due cromatidi gemelli geneticamente identici uniti da un centromero. I centrosomi si allontanano dal nucleo in direzioni opposte, lasciandosi dietro un apparato del fuso.

• Nel metafase, le proteine ​​motorie trovate su entrambi i lati dei centromeri dei cromosomi aiutano a spostare i cromosomi secondo la trazione dei centrosomi opposti, eventualmente posizionandoli in una linea verticale lungo il centro della cellula; questo è talvolta noto come il piastra metafase o equatore del mandrino.

• Le fibre del fuso iniziano ad accorciarsi durante anaphase, estraendo i cromatidi gemelli nei loro centromeri. Questi cromosomi divisi vengono trascinati verso i centrosomi trovati alle estremità opposte della cellula, facendo apparire brevemente molti dei cromatidi a forma di "V". Le due parti divise della cellula sono ufficialmente conosciute come "cromosomi figlia" a questo punto del ciclo cellulare.

• telofase è la fase finale della divisione cellulare mitotica. Durante la telofase, i cromosomi della figlia si attaccano alle rispettive estremità della cellula madre. Le fasi precedenti vengono ripetute, solo al contrario. L'apparato del fuso si dissolve e le membrane nucleari si formano attorno ai cromosomi figli separati. All'interno di questi nuclei appena formati, i cromosomi si srotolano e ritornano allo stato di cromatina.

• Un ultimo processo-cytokinesis-è richiesto per la figlia cromosomi diventare figlia cellule. Citocinesi è non parte del processo di divisione cellulare, ma segna la fine del ciclo cellulare ed è il processo mediante il quale i cromosomi della figlia si separano in due nuove cellule uniche. Grazie alla mitosi, queste due nuove cellule sono geneticamente identiche l'una all'altra e alla loro cellula madre originaria; ora entrano nelle loro singole interfasi.

Fasi della meiosi

Ci sono due fasi di meiosi primarie in cui avviene la divisione cellulare: meiosi 1 e meiosi 2. Entrambi gli stadi primari hanno quattro stadi. La meiosi 1 ha prophase 1, metafase 1, anafase 1 e telophase 1, mentre meiosis 2 ha prophase 2, metafase 2, anafase 2 e telofase 2. Anche la citochinesi gioca un ruolo nella meiosi; tuttavia, come nella mitosi, è un processo separato dalla meiosi stessa e la citochinesi si manifesta in un punto diverso della divisione.

Meiosi I contro Meiosi II

Per una spiegazione più dettagliata, vedi Meiosis 1 vs. Meiosis 2.

Nella meiosi 1, una cellula germinale si divide in due cellule aploidi (dimezzando il numero di cromosomi nel processo) e l'obiettivo principale è lo scambio di materiale genetico simile (ad esempio, un gene per capelli, vedi anche genotipo vs fenotipo). Nella meiosi 2, che è abbastanza simile alla mitosi, le due cellule diploidi si dividono ulteriormente in quattro cellule aploidi.

Fasi di Meiosi I

• La prima fase meiotica è prophase 1. Come nella mitosi, la membrana nucleare si dissolve, i cromosomi si sviluppano dalla cromatina e i centrosomi si separano creando l'apparato del fuso. I cromosomi omologhi (simili) di entrambi i genitori accoppiano e scambiano il DNA in un processo noto come crossing over. Ciò si traduce in diversità genetica. Questi cromosomi accoppiati, due per ciascun genitore, sono chiamati tetradi.

• Nel metafase 1, alcune delle fibre del fuso si attaccano ai centromeri dei cromosomi. Le fibre tirano i tetradi in una linea verticale lungo il centro della cellula.

• Anaphase 1 è quando le tetradi vengono separate l'una dall'altra, con metà delle coppie che vanno su un lato della cella e l'altra metà che va sul lato opposto. È importante capire che i cromosomi interi si stanno muovendo in questo processo, non i cromatidi, come nel caso della mitosi.

• Ad un certo punto tra la fine di anafase 1 e gli sviluppi di telofase 1, la citocinesi inizia a dividere la cellula in due cellule figlie. In telophase 1, l'apparato del fuso si dissolve e le membrane nucleari si sviluppano intorno ai cromosomi che si trovano ora sui lati opposti della cellula madre / nuove cellule.

Fasi della meiosi II

• Nel prophase 2, i centrosomi si formano e si spaccano nelle due nuove cellule. Si sviluppa un apparato del fuso e le membrane nucleari delle cellule si dissolvono.

• Le fibre del fuso si connettono ai centromeri cromosomici in metafase 2 e allineare i cromosomi lungo l'equatore delle cellule.

• Durante anafase 2, i centromeri dei cromosomi si spezzano e le fibre del fuso staccano i cromatidi. Le due parti divise delle cellule sono ufficialmente conosciute come "cromosomi gemelli" a questo punto.

• Come nella telephase 1, telofase 2 è aiutato dalla citochinesi, che divide ancora entrambe le cellule, dando origine a quattro cellule aploidi chiamate gameti. Le membrane nucleari si sviluppano in queste cellule, che di nuovo entrano nelle loro stesse interfasi.

Riferimenti

• Mitosi - Encyclopædia Britannica
• Meiosi - Encyclopædia Britannica
• Mitosi - Crash Course Biology - Youtube
• Meiosi - Crash Course Biology - Youtube
• Come le cellule si dividono - PBS (vedi anche animazione Flash interattiva)
• Esercitazione sul ciclo cellulare e la mitosi - Hartnell College Biology
• Divisione cellulare, mitosi e meiosi - Biologia all'Università dell'Illinois-Chicago
• Mitosi e meiosi - Il Web di biologia
• La bellezza fatta da sé dei Centriole - nautilo
• Wikipedia: divisione cellulare
• Wikipedia: Meiosi
• Wikipedia: Mitosi