Zelula Zatiketa: Mitosia, Meiosia eta Bizi Zikloak

Interfasea: Zelularen Prestaketa Zatiketarako

Interfasea zelula zatitzen ez den etapa da. Bertan, zelula handitu egiten da, material genetikoa (DNA) bikoiztu, eta geneen transkripzioa nahiz proteinen sintesia gertatzen dira.

G1 Fasea

Zelulak tamaina handitzen du, funtsezko osagaiak (RNA eta proteinak) fabrikatzen ditu, eta organuluak bikoizten ditu hurrengo faserako prestatzeko. Zelulak ezin badu zatitzen jarraitu (espezializazioagatik edo baldintza desegokiengatik), G0 fasean sar daiteke, atsedenaldi metaboliko batean.

S Fasea

Zelulak bere DNA guztia erreplikatzen (kopiatzen) du. Horrela, zatiketa gertatzen denean, sortuko diren bi zelula alabek informazio genetiko oso eta berdina izango dute. G1 fasean kromosoma bakoitzak kromatida bakarra zuen; S fasearen ondoren, kromosoma bakoitzak bi kromatida ahizpa ditu. Zelulak proteinak ere sintetizatzen ditu, batez ere DNArekin lotzen diren histonak.

G2 Fasea

Zelula zatiketaren (M fasea) aurreko azken prestaketa-fasea da. Zelulak hazten jarraitzen du, eta mitosirako beharrezkoak diren proteinak sintetizatzen ditu, geneak transkribatuz eta itzuliz.

Interfasearen ondoren M fasea dator, zelula fisikoki zatitzen den etapa, bi prozesu nagusi barne hartzen dituena: kariozinesia (nukleoaren zatiketa) eta zitozinesia (zitoplasmaren zatiketa).

Mitosia: Zelula Zatiketa Asexuala

Kariozinesiaren mota bat da, non nukleoa zatitzen den zelula ama batetik genetikoki berdinak diren bi zelula alaba sortzeko. Horretarako, aurrez (S fasean) bikoiztutako DNA (kromosomak) modu zehatzean banatzen du bi nukleo alaba berriren artean, biek informazio genetiko bera izan dezaten.

Profasea

Kromatina kondentsatu egiten da, eta kromosomak (bakoitza bi kromatida ahizparekin) mikroskopio optikoan ikusgai bihurtzen dira. Nukleoloa desagertzen da. Zitoeskeletoaren mikrotubuluak berrantolatu egiten dira ardatz mitotikoa edo akromatikoa eratzeko. Fasearen amaieran, estalki nuklearra zatitu eta desagertzen da.

Metafasea

Kromosomak kondentsazio-mailarik gorenera iristen dira. Ardatz mitotikoaren mikrotubuluek (zinetokoroei lotuta) kromosomak zelularen erdiko planoan lerrokatzen dituzte, plaka metafasikoa edo ekuatoriala eratuz.

Anafasea

Kromosoma bakoitzaren bi kromatida ahizpak banandu egiten dira (une horretatik aurrera kromosoma indibidualtzat hartzen dira). Ardatz mitotikoaren mikrotubuluek kromosoma horiek zelularen kontrako poloetarantz eramaten dituzte.

Zitozinesia: Zitoplasmaren Zatiketa

Zitoplasmaren zatiketa fisikoa da, bi zelula alaba independente sortzeko prozesua osatzen duena. Normalean anafasearen amaieran hasten da eta telofasean (mitosiaren azken fasea, non nukleo alabak eratzen diren) amaitzen da.

Meiosia: Sexu Zelulen (Gametoen) Eraketa

Sexu bidez ugaltzen diren organismoetan gametoak (obuluak eta espermatozoideak) sortzeko prozesua da. Zelula ama diploide (2n) batetik abiatuta, bi zatiketa nuklear eta zelular jarraitu gertatzen dira (Meiosia I eta Meiosia II), eta azken emaitza genetikoki desberdinak diren lau zelula alaba haploide (n) dira. Gameto bakoitzak gurasoen kromosoma kopuruaren erdia du.

Horri esker, ernalketan bi gameto (espermatozoidea eta obulua) elkartzen direnean, sortzen den zigotoak espeziearen kromosoma kopuru diploidea berreskuratzen du, eta ondorengoa ez da gurasoen klon zehatza izango, bien material genetikoaren konbinazio berri bat baizik (aldakortasun genetikoa).

Meiosia I: Zatiketa Murriztailea

Meiosiaren lehen zatiketa da, non kromosoma homologoen bikoteak banantzen diren eta kromosoma kopurua erdira murrizten den. Aurretik interfase bat dago (G1, S, G2), non DNA bikoizten den.

I Profasea

Fase luze eta konplexuena da, hainbat azpi-fasetan banatzen dena:

• Leptotenoa: Kromatina kondentsatzen hasten da, eta kromosomak (bakoitza bi kromatidarekin) harizpi fin gisa ikusten dira.
• Zigotenoa: Kromosoma homologoak (bat amarengandik eta bestea aitarengandik jasotakoa) luzera osoan parekatzen hasten dira prozesu zehatz baten bidez (sinapsia), konplexu sinaptonemikoa eratuz.
• Pakitenoa: Sinapsia osatzen da. Parekatutako homologoek bivalente edo tetrada izeneko egiturak osatzen dituzte (lau kromatida guztira). Fase honetan gertatzen da gurutzaketa (crossing-over): kromatida ez-ahizpen artean segmentu genetikoak trukatzen dira, aldakortasun genetikoa sortuz.
• Diplotenoa: Kromosoma homologoak banantzen hasten dira, baina gurutzaketa gertatu den puntuetan (kiasma deituak) lotuta jarraitzen dute. Konplexu sinaptonemikoa desagertzen da.
• Diazinesia: Kromosomak gehiago kondentsatu eta laburtzen dira. Kiasmak terminalizatu egiten dira (muturretarantz mugitu). Mintz nuklearra eta nukleoloa desagertzen dira, eta ardatz akromatikoa (meiotikoa) eratzen da.

I Metafasea

Bivalenteak (homologoen pareak) zelularen ekuatore-planoan kokatzen dira. Ardatzaren mikrotubuluak polo banatatik datozenak homologo bakoitzaren zinetokoroari (ez kromatida bakoitzarenari) lotzen zaizkio.

I Anafasea

Kromosoma homologoak (bakoitza oraindik bi kromatidarekin) banandu egiten dira eta zelularen kontrako poloetarantz mugitzen dira. Kromatida ahizpak ez dira banantzen. Homologoen banaketa hau ausazkoa da (segregazio independentea), aldakortasun genetikoa areagotuz.

I Telofasea

Kromosomak poloetara iristen dira. Kasu batzuetan, mintz nuklearra eta nukleoloa berriro eratu daitezke, eta kromosomak zertxobait deskondentsatu. Ondoren, zitozinesia gertatzen da, bi zelula alaba haploide (n) sortuz. Zelula bakoitzak kromosoma kopuruaren erdia du, baina kromosoma bakoitzak oraindik bi kromatida ditu.

Meiosia II: Zatiketa Ekuazionala

Meiosia I-aren ondoren gertatzen da, normalean interfase labur batekin (interkinesia) edo interkinesirik gabe (baina ez da DNA bikoizketarik gertatzen). Mitosi baten antzekoa da, baina zelula haploideetan gertatzen da.

II Profasea

Mintz nuklearra (eratuz gero) berriro hautsi egiten da, eta ardatz akromatikoaren zuntzak eratzen dira zelula alaba bakoitzean.

II Metafasea

Kromosomak (bakoitza bi kromatidarekin) zelula bakoitzaren ekuatore-plakan kokatzen dira.

II Anafasea

Kromosoma bakoitzeko kromatida ahizpak banantzen dira eta zelularen aurkako poloetarantz abiatzen dira (orain kromosoma indibidualak dira).

II Telofasea

Kromosomak poloetara iristen dira eta deskondentsatzen hasten dira. Lau nukleo haploideetan mintz nuklear bana eratzen da. Ondoren, zitozinesia gertatzen da, eta azken emaitza lau zelula alaba haploide (n) dira, bakoitza kromatida bakarreko kromosomekin.

Mitosia eta Meiosiaren arteko Konparaketa

Hona hemen bi prozesuen arteko desberdintasun nagusiak:

• Zelula mota:
  • Mitosia: Zelula haploideetan (n) zein diploideetan (2n) gertatzen da.
  • Meiosia: Zelula diploideetan (2n) soilik gertatzen da (organismo batzuetan salbuespenak egon daitezke).
• Emaitza:
  • Mitosia: Bi zelula alaba, genetikoki amaren berdinak eta kromosoma kopuru berarekin (n -> n, n edo 2n -> 2n, 2n).
  • Meiosia: Lau zelula alaba haploide (n), genetikoki amarekiko eta elkarrekiko desberdinak, kromosoma kopuru erdiarekin (2n -> n, n, n, n).
• Gertaera genetiko bereziak:
  • Mitosia: Ez dago sinapsirik, ez gurutzaketarik, ez birkonbinazio genetikorik.
  • Meiosia: I. Profasean sinapsia (homologoen parekatzea), gurutzaketa eta birkonbinazio genetikoa gertatzen dira.
• Metafaseko plaka:
  • Mitosia: Kromosoma independenteak lerrokatzen dira.
  • Meiosia I: Kromosoma homologoen bikoteak (bivalenteak) lerrokatzen dira.
  • Meiosia II: Kromosoma independenteak lerrokatzen dira (mitosiaren antzera).
• Anafaseko banaketa:
  • Mitosia: Kromatida ahizpak banantzen dira.
  • Meiosia I: Kromosoma homologoak banantzen dira (kromatidak elkartuta jarraitzen dute).
  • Meiosia II: Kromatida ahizpak banantzen dira.
• Zatiketa kopurua:
  • Mitosia: Nukleoaren zatiketa bakarra eta zitozinesi bakarra.
  • Meiosia: Bi nukleo-zatiketa eta normalean bi zitozinesi.
• Funtzio biologikoa:
  • Mitosia: Ugalketa asexuala (organismo zelulabakarretan), hazkuntza (organismo zelulanitzetan), ehunen konponketa eta berritzea.
  • Meiosia: Sexu bidezko ugalketarako gametoen edo meiosporen sorrera, aldakortasun genetikoa handitzea.

Bizi Ziklo Motak

Organismoen bizi-zikloetan mitosiak eta meiosiak duten rolaren arabera, hiru eredu nagusi bereizten dira:

Ziklo Diploidea

Organismoak (adibidez, animaliak, zenbait protozoo eta alga) helduaroan diploideak (2n) dira. Meiosia zuzenean gameto haploideak (n) sortzeko gertatzen da. Gameto horiek elkartzean (ernalketa), zigoto diploide (2n) bat sortzen da. Zigotoa mitosi bidez garatzen da organismo heldu diploidea (2n) emateko. Fase haploidea gametoetara mugatzen da.

Ziklo Haploidea

Organismoak (adibidez, onddo eta alga asko) helduaroan haploideak (n) dira. Organismo heldu hauek mitosi bidez sortzen dituzte gameto haploideak (n). Gametoen fusioak zigoto diploide (2n) bat eratzen du. Zigotoa da fase diploide bakarra, eta berehala meiosia pairatzen du (meiosi zigotikoa) zelula haploideak (n) sortzeko. Zelula hauek mitosi bidez garatzen dira indibiduo heldu haploidea (n) emateko.

Ziklo Diplohaploidea (edo Belaunaldi Txandaketa)

Organismoek (adibidez, landareak, zenbait alga eta onddo) bi fase edo belaunaldi txandakatzen dituzte: heldu diploide bat (esporofitoa, 2n) eta heldu haploide bat (gametofitoa, n). Esporofito diploidean (2n) meiosia gertatzen da (meiosi esporogenikoa), meiospora haploideak (n) sortuz. Meiosporak mitosi bidez garatzen dira gametofito haploidea (n) emateko. Gametofitoak mitosi bidez gameto haploideak (n) sortzen ditu. Gametoen fusioak zigoto diploide (2n) bat eratzen du, mitosi bidez esporofito berri bat garatuko duena, zikloa itxiz.