Mitoza produce 2 celule-fiice identice genetic cu celula-mamă și cu același număr de cromozomi; meioza produce 4 celule haploide, diferite genetic, cu jumătate din numărul de cromozomi. Asta e diferența de bază, dar la BAC biologie se cer mai mult: unde are loc fiecare, ce se separă în anafază, de unde vine variabilitatea și cum calculezi numărul de cromozomi și de cromatide. Le iei pe rând mai jos.
Ce au în comun cele două diviziuni
Înainte să cauți diferențe, e util să știi ce au la fel, pentru că itemii de tip „o asemănare și o deosebire” sunt frecvenți la BAC.
- Ambele sunt diviziuni ale celulelor eucariote (bacteriile se divid direct).
- Ambele sunt precedate de interfază, în care ADN-ul se replică; de aceea, la începutul diviziunii fiecare cromozom are două cromatide-surori.
- Ambele trec prin aceleași tipuri de faze: profază, metafază, anafază, telofază (meioza le parcurge de două ori).
- În ambele se formează fusul de diviziune, care deplasează cromozomii spre poli, iar la final citoplasma se divide (citokineza).
Tabelul diferențelor esențiale
| Criteriu | Mitoza | Meioza |
|---|---|---|
| Numărul de diviziuni | Una | Două succesive (meioza I și meioza II) |
| Celule rezultate | 2 | 4 |
| Număr de cromozomi | Se păstrează (2n → 2n) | Se reduce la jumătate (2n → n) |
| Informația genetică | Celule-fiice identice între ele și cu celula-mamă | Celule-fiice diferite genetic |
| Împerecherea omologilor | Nu are loc | Are loc în profaza I |
| Crossing-over | Nu | Da, în profaza I |
| Ce se separă în anafază | Cromatidele-surori | Anafaza I: cromozomii omologi; anafaza II: cromatidele |
| Rol | Creștere, regenerare, înlocuirea celulelor, înmulțire vegetativă | Formarea gameților (la animale) sau a sporilor (la plante); variabilitate genetică |
| Tip de celule | Somatice | Celule din organele reproducătoare |
Fazele fiecărei diviziuni, pas cu pas, sunt explicate separat în mitoza pe etape și meioza pe etape. Aici ne concentrăm pe comparație.
Diferența-cheie: ce se separă în anafază
Dacă ar fi să reții un singur detaliu, acesta este. În anafaza mitozei centromerii se divid și cromatidele-surori migrează spre poli. Fiecare pol primește câte o copie a fiecărui cromozom, deci ambele celule-fiice au setul complet, 2n.
În anafaza I a meiozei centromerii nu se divid. Se separă cromozomii omologi — cel de origine maternă de cel de origine paternă — și fiecare pol primește câte un cromozom din fiecare pereche, încă format din două cromatide. Așa se reduce numărul de cromozomi la jumătate. Abia în anafaza II se separă cromatidele, ca în mitoză.
De aceea se spune că meioza I este diviziunea reducțională, iar meioza II este ecuațională (asemănătoare mitozei). Între cele două diviziuni nu mai are loc replicarea ADN-ului — altfel n-ar mai rezulta celule haploide.
De ce meioza creează variabilitate
Celulele rezultate din meioză sunt diferite genetic din două motive:
- Crossing-over-ul — în profaza I, cromozomii omologi împerecheați schimbă între ei fragmente de cromatide. Rezultă cromozomi cu combinații noi de alele.
- Segregarea independentă a omologilor — în anafaza I, fiecare pereche se orientează la întâmplare, independent de celelalte. La om, cu 23 de perechi, numărul combinațiilor posibile doar din acest mecanism este 223, adică peste 8 milioane.
La acestea se adaugă, la reproducerea sexuată, combinarea întâmplătoare a gameților la fecundare. Mitoza, în schimb, păstrează exact informația genetică — de aceea înmulțirea vegetativă (prin butași, de exemplu) produce plante identice genetic cu planta-mamă. Legătura cu legile eredității o găsești în articolul despre legile lui Mendel.
Calcule cu cromozomi și cromatide
Itemii cu calcule pornesc de la numărul diploid. Reguli simple:
- celula-mamă are 2n cromozomi; după replicare are tot 2n cromozomi, dar 4n cromatide (fiecare cromozom are 2 cromatide);
- după mitoză: 2 celule a câte 2n cromozomi;
- după meioza I: 2 celule a câte n cromozomi, fiecare cu 2 cromatide;
- după meioza II: 4 celule a câte n cromozomi, fiecare cu o singură cromatidă.
Exemplu de item BAC: „O celulă cu 2n = 14 cromozomi suferă o diviziune meiotică. Precizați numărul de cromozomi din celulele rezultate și numărul de cromatide din celula-mamă în metafaza I.”
Rezolvare: meioza reduce numărul de cromozomi la jumătate, deci celulele rezultate au n = 7 cromozomi. În metafaza I, celula-mamă are 14 cromozomi, fiecare format din 2 cromatide, adică 14 × 2 = 28 de cromatide. Dacă s-ar fi cerut numărul de celule rezultate din 3 celule-mamă: 3 × 4 = 12 celule haploide.
Varianta pentru om: o celulă somatică are 2n = 46 de cromozomi; în metafaza mitozei are 46 de cromozomi și 92 de cromatide; gameții au n = 23.
Unde au loc la om, la animale și la plante
La om și la animale, mitoza are loc în celulele somatice: în piele, în măduva roșie a oaselor, în epiteliul intestinal, în orice țesut care crește sau se regenerează. Meioza are loc în gonade (testicule și ovare) și produce direct gameții — spermatozoizi și ovule. Procesul gametogenezei e descris în articolul despre sistemul reproducător.
La plantele cu flori, mitoza are loc intens în meristeme (vârful rădăcinii și al tulpinii). Meioza are loc în organele florii — în antere și în ovul — și produce spori haploizi, din care se formează ulterior, prin mitoze, grăunciorul de polen și sacul embrionar, unde apar gameții. Este o diferență față de animale pe care manualele de la B1 o tratează la reproducerea plantelor.
Greșeli tipice
- „Mitoza produce 2 celule haploide.” Fals: produce celule cu același număr de cromozomi ca celula-mamă (diploide, dacă celula-mamă e diploidă).
- „În anafaza I se separă cromatidele.” Fals: se separă omologii. Cromatidele se separă în anafaza II.
- „Crossing-over-ul are loc în metafaza I.” Fals: are loc în profaza I.
- Confuzia cromozom–cromatidă la numărare. Numără cromozomii după centromeri: câte centromere, atâția cromozomi.
- „Între meioza I și meioza II ADN-ul se replică din nou.” Fals: replicarea are loc o singură dată, înainte de meioza I.
- Mitoza: 1 diviziune, 2 celule identice, 2n → 2n; creștere și regenerare.
- Meioza: 2 diviziuni, 4 celule diferite, 2n → n; gameți și variabilitate.
- Anafaza mitozei și anafaza II: se separă cromatidele. Anafaza I: se separă omologii.
- Crossing-over-ul are loc doar în meioză, în profaza I.
- La om: celule somatice 2n = 46, gameți n = 23.
Întrebări frecvente
Care este principala diferență dintre mitoză și meioză?
Mitoza păstrează numărul de cromozomi și produce 2 celule identice genetic; meioza îl reduce la jumătate și produce 4 celule diferite genetic.
De ce este nevoie de meioză?
Pentru ca, prin fecundare, numărul de cromozomi să rămână constant de la o generație la alta: doi gameți haploizi (n + n) refac zigotul diploid (2n). În plus, meioza creează variabilitate genetică.
Câte cromatide are o celulă umană în metafaza mitozei?
92: are 46 de cromozomi, fiecare format din două cromatide-surori.
Meioza II seamănă cu mitoza?
Da, ca mecanism: în anafaza II se separă cromatidele-surori. Diferența este că pornește de la celule haploide și nu este precedată de replicarea ADN-ului.
Exersează mitoza și meioza în BacBiologie
În aplicație parcurgi mitoza și meioza ca procese biologice pas cu pas, apoi le reordonezi în mini-jocul de reordonare și verifici diferențele cu grilele temei „Diviziunea celulară”.
Descarcă gratuit pe App Store