Mitoza pe etape: profază, metafază, anafază, telofază

Mitoza este diviziunea prin care o celulă-mamă diploidă (2n) formează două celule-fiice identice genetic cu ea. Se desfășoară în patru faze — profaza, metafaza, anafaza și telofaza — urmate de citokineză, și este precedată de interfază, când se dublează ADN-ul. Pentru BAC biologie trebuie să poți descrie fiecare fază, să o recunoști pe un desen și să urmărești numărul de cromozomi și de cromatide.

Rolul mitozei și unde are loc

Mitoza are loc în celulele somatice (ale corpului), nu în cele care dau naștere gameților. Rolurile ei sunt:

• creșterea organismelor pluricelulare — de la zigot la organismul adult, numărul de celule crește prin mitoze succesive;
• regenerarea țesuturilor — refacerea pielii după o rană, înlocuirea celulelor sanguine, regenerarea ficatului;
• reproducerea asexuată — înmulțirea vegetativă la plante (butași, tuberculi), înmugurirea la unele organisme.

La plante, mitozele intense au loc în meristeme, de exemplu în vârful rădăcinii. De aceea, pentru observarea mitozei la microscop se folosește clasic vârful rădăcinițelor de ceapă, unde pot fi văzute celule în toate fazele.

Interfaza: pregătirea diviziunii

Interfaza nu este o fază a mitozei, ci perioada dintre două diviziuni. Este însă esențială, pentru că în ea se produce dublarea materialului genetic. Interfaza are trei etape:

• G1 — celula crește și sintetizează proteine și organite;
• S (de sinteză) — are loc replicarea ADN-ului: fiecare cromozom ajunge să fie format din două cromatide identice, unite prin centromer;
• G2 — celula se pregătește pentru diviziune (sinteza proteinelor pentru fusul de diviziune).

În interfază, materialul genetic este sub formă de cromatină (fire lungi, decondensate), nu se văd cromozomi individuali, iar nucleul are membrană și nucleol vizibil. Dacă pe un desen vezi un nucleu „normal”, fără cromozomi distincți, celula este în interfază.

Profaza

Profaza este cea mai lungă fază a mitozei. Ce se întâmplă:

• cromatina se condensează (se spiralizează) și devin vizibili cromozomii, fiecare format din două cromatide-surori;
• nucleolul dispare;
• membrana nucleară se dezorganizează, iar cromozomii ajung liberi în citoplasmă;
• se formează fusul de diviziune din microtubuli; la celula animală, centriolii migrează spre polii opuși ai celulei, iar la plantele superioare fusul se formează fără centrioli.

Metafaza

În metafază, cromozomii ating gradul maxim de condensare și se aliniază în planul ecuatorial al celulei, formând placa ecuatorială (metafazică). Fiecare cromozom este prins de fibrele fusului de diviziune prin centromer, cu câte o cromatidă orientată spre fiecare pol.

Pentru că acum cromozomii sunt cel mai bine vizibili, metafaza este faza în care se pot număra și analiza cromozomii — pe celule aflate în metafază se realizează cariotipul.

Anafaza

Anafaza este cea mai scurtă fază și cea mai ușor de recunoscut pe un desen. Centromerul se divide, cromatidele-surori se separă și devin cromozomi independenți (monocromatidici), care sunt trași de fibrele fusului spre polii opuși. Fiecare pol primește un set complet și identic de cromozomi.

Pe desen recunoști anafaza după cromozomii în formă de „V”, cu vârful (centromerul) orientat spre pol, grupați în două loturi care se îndepărtează.

Telofaza și citokineza

Telofaza este, practic, „profaza în sens invers”:

• cromozomii ajunși la poli se decondensează și redevin cromatină;
• se reface membrana nucleară în jurul fiecărui set de cromozomi;
• reapare nucleolul;
• fusul de diviziune se dezorganizează.

Mitoza propriu-zisă (diviziunea nucleului, numită cariochineză) se încheie aici. Urmează citokineza, diviziunea citoplasmei. La celula animală, citoplasma se strangulează printr-un șanț de diviziune la ecuator. La celula vegetală, care are perete celular rigid, se formează în planul ecuatorial un perete despărțitor nou (placa celulară), care separă cele două celule-fiice.

Numărul de cromozomi și de cromatide pe faze

Aici se pierd cele mai multe puncte. Ia ca exemplu o celulă umană cu 2n = 46 de cromozomi:

• G1: 46 de cromozomi, fiecare cu o singură cromatidă → 46 de cromatide.
• După faza S, în profază și metafază: tot 46 de cromozomi, dar fiecare cu două cromatide → 92 de cromatide. Numărul de cromozomi nu se dublează prin replicare, se dublează doar cantitatea de ADN.
• Anafaza: centromerii se divid, deci în celula care încă nu s-a împărțit există temporar 92 de cromozomi monocromatidici, câte 46 la fiecare pol.
• Celulele-fiice: fiecare are 46 de cromozomi monocromatidici — la fel ca celula-mamă în G1.

Greșeli frecvente

• Interfaza trecută ca primă fază a mitozei. Fazele mitozei sunt patru; interfaza este perioada dintre diviziuni.
• „În anafază se separă cromozomii omologi.” Fals pentru mitoză — se separă cromatidele-surori. Separarea omologilor este specifică anafazei I a meiozei.
• „ADN-ul se replică în profază.” Replicarea are loc în faza S a interfazei.
• Citokineza descrisă la fel la plante și animale. La plante nu există strangulare, ci formarea unui perete despărțitor.
• Celule-fiice „asemănătoare”. Formularea corectă este „identice genetic” cu celula-mamă.

Dacă vrei să vezi pe larg prin ce se deosebește mitoza de meioză (număr de diviziuni, rezultat, rol), citește mitoza vs. meioza: diferențele esențiale. Iar pentru desenul fazelor, cu ce trebuie să conțină ca să primești punctajul, vezi ghidul despre desene și scheme la BAC.