Ciclul celular PDF

CICLUL CELULAR - cuprinde doua etape: interfaza şi diviziunea propriu-zisa. Interfaza - este etapa in care celulele par a se odihni, de fapt se pregatesc de diviziune - reprezinta circa 90% din durata ciclului celular - este perioada dintre doua diviziuni succesive si cuprin...

CICLUL CELULAR - cuprinde doua etape: interfaza şi diviziunea propriu-zisa. Interfaza - este etapa in care celulele par a se odihni, de fapt se pregatesc de diviziune - reprezinta circa 90% din durata ciclului celular - este perioada dintre doua diviziuni succesive si cuprinde trei perioade:  presintetica G1 - are loc sinteza de enzime necesare:  replicarii ADN (AND-polimeraza)  procesului de transcriptie (ARN-polimeraza)  de sinteza S - are loc replicarea semiconservativa a cromozomilor monocromatidici, care vor deveni bicromatidici, prin  sinteza de ADN  sinteza de proteine histonice  postsintetica (premitotica) G2 - volumul celulei creste in toate aceste perioade devenind aproape dublu - se sintetizeaza molecule necesare diviziunii (ex. formarea tubulinelor, formarea de ATP ului) - se dubleaza centrozomul  G0 - perioada de odihna pentru unele celule care nu se divid (ex. neuroni) Diviziunea celulara este de 2 tipuri: a. directă (amitoza) - este specifică procariotelor - nucleul şi citoplasma se divid simultan (sincron) - se realizeaza prin :  fragmentare, (clivare= fisiune = despicare) - se formeaza un perete celular in plan longitudinal sau transversal, rezultand doua celule identice cu mama  strangulare (gatuire) - la bacterii, - nucleul se alungeste ia forma de haltera, apoi celula, - in final se formeaza doua celule mai mult sau mai putin egale b. indirectă (carichinetică): - reprezintă un tip evoluat de diviziune celulară - este prezentă la majoritatea eucariotelor - necesită individualizarea cromozomilor şi formarea fusului de diviziune - este asincronă: - mai întâi are loc cariokineza = diviziunea nucleului - apoi citokineza = diviziunea citoplasmei si organitelor celulare - după modul in care se realizeaza diviziunea nucleului, se disting 2 tipuri de diviziune: mitoza şi meioza  Mitoza (diviziunea mitotica) - este procesul prin care dintr-o celula mama diploidă (2n), vor rezulta 2 celule-fiice, tot diploide - schema mitozei: 2n… 2n 2n 2n… 2n 2n… 2n… - este un proces controlat genetic, pierderea controlului asupra diviziunii, duce la multiplicarea haotică a celulelor şi astfel, la apariţia de tumori. - fazele mitozei sunt: 1. profaza: - incepe condensarea si spiralarea cromozomilor bicromatidici - formarea fusului de diviziune - din activitatea centrozomilor - prezinta doua tipuri de filamente  kinetocorale - pe care se fixeaza centromerii - trag cromozomii spre polii celulei  polare - care mentin distanta dintre polii celulei - legarea cromozomilor prin centromer de fibrele fusului - dezorganizarea invelisului nuclear si a nucleolului - cromozomii bicromatidici migreaza spre centrul celulei 2. metafaza: - centriolii centrozomilor se aseaza la polii celulei - cromozomii bicromatidici sunt condensaţi la maxim (scurti si grosi) - cromozomii se aseaza în centrul celulei, in plan ecuatorial, în placa metafazică (ecuatoriala) 3. anafaza - se rupe centromerul longitudinal si cele doua cromatide-surori se separa, ele se numesc cromozomi-fii, monocromatidici. - cromozomii-fii sunt atraşi spre polii celulei si se vor gasi la jumătatea drumului dintre centru şi poli, in cele doua placi anfazice - cromozomii au forma literei V, cu deschiderea spre centrul celulei 4. telofaza: - cromozomii monocromatidici ajung la polii celulei - se dezorganizeaza fibrele fusului de diviziune - se dezorganizeaza, decondenseaza treptat cromozomii - se reorganizeaza învelişurile nucleare si nucleolii - se formeaza o celula cu doua nuclee ce au aspectul granulos-reticulat din interfază Ulterior are loc citochineza, precum şi apariţia unei membrane despărţitoare care separa cele doua celule fiice.  in celula animala - apare un sant de clivare in mijlocul celulei mama - acesta se adanceste pana cand separa celula in doua  in celula vegetala - se formeaza o placa celulara (ecuatoriala), formata din unirea peretelui celular cu membrana - apare la nivelul ecuatorului celulei mama  Meioza (diviziunea meiotica) - este procesul prin care o celula mama (2n), formeaza doua si ulterior patru celule fice (n) - se desfăşoara asemănător cu mitoza - se deosebeste insa, de mitoză, printr-o serie de particularităţi, si anume:  meioza are loc numai în celulele organelor reproducătoare  meioza duce la înjumătăţirea numărului de cromozomi şi a cantităţii de ADN, în celulele-fiice. - meioza se desfăşoară în două etape, intre care exista o scurta interfaza, fara a se multiplica insa cantitatea de AND a. Meioza I = etapa reducţională - celulele mama sunt diploide (2n), cu o cantitate de ADN notată cu 4C - celulele-fiice sunt haploide (n) şi au o cantitate înjumătăţită de ADN (2C) b. Meioza II = etapa ecvaţională, este o mitoza - celulele fice (n) se divid, dar numarul de cromozomi ramane constant (n) - cantitatea de ADN insa se injumatateste din nou, devenind 1C - schema meiozei: M II n(1C) 2n(4C) M I n(2C) n(1C) n (2C) n(1C) n(1C)  a. Meioza I – etapa reducţională - decurge în 4 faze asemănătoare cu mitoza, dar se individualizează de aceasta printr-o serie de particularităţi: 1. profaza I - are loc aranjarea cromozomilor in perechi (unul matern şi unul patern), fiind numiti cromozomi omologi sau bivalenţi sau tetrade cromatidice (4C) - cromozomii pereche se ating (în puncte numite cheasme), se rup şi realizează un schimb reciproc de segmente proces denumit recombinare genetică intracromozomală (crossing-over) - rezultă cromozomi "mozaicaţi", recombinaţi, în sensul ca cromozomul matern conţine unul sau mai multe segmente din cromozomul patern şi viceversa 2. metafaza I - cromozomii tetracromatdici recombinati se aliniază în placa metafazică - ulterior incepe separarea perechilor de cromozomi 3. anafaza I - un cromozom bicromatidic (2C), din fiecare pereche migreaza spre un pol al celulei, iar celalalt la polul opus - migrarea este probabilistica, cromozomii materni se amesteca cu cei paterni, proces numit recombinare genetica intercromozomala (dansul cromozomilor sau dansul lui Muller) 4. telofaza I - cromozomii bicromatidici, recombinati, ajung la polii opuşi ai celulei - se reorganizeaza nucleii - celula se imparte in doua celule cu un număr înjumătăţit de cromozomi (n) şi cu o cantitate de AND 2C b. Meioza II - etapa ecvaţională - cele două celule-fiice haploide (n), cu AND 2C, rezultate după meioza I, trec printr-o scurta interfaza, fara replicarea AND-ului - ulterior, celulele traversează o nouă diviziune, meioza II, care este similară cu o mitoza - deosebirea fata de mitoza, este ca celulele sunt haploide şi vor genera tot celule haploide, cu AND 1C - celulele parcurg aceleaşi faze: profaza II, metafaza II, anafaza II, telofaza II - in urma diviziunii meiotice se formeaza, 4 celule haploide (n), numite: - celule sexuale sau gameti - celule asexuate sau spori Importanta diviziunii celulare  mitoza - generează uniformitate in lumea vie şi asigură continuitatea - asigura cresterea si dezvoltarea organismelor, regenerarea, inlocuirea partilor distruse  meioza - generează diversitate in lumea vie, prin recombinare genetica asigura evoluţia organismelor - asigura inmultirea organismelor  Meioza si fecundaţia, - contribuie la menţinerea constantă a numarului de cromozomi pentru o specie, deci sunt procese diametral opuse: meioza duce la apariţia stării haploide, (celule sexuale) fecundaţia reface garnitura diploidă, (celulele somatice)