Profaza este prima etapă a diviziunii celulare prin mitoză și meioză. Este faza după etapa de sinteză a ADN-ului (faza S a ciclului celular). În acest stadiu, cromozomii ating un grad ridicat de condensare și individualitate.
În meioză există două profaze, care sunt foarte diferite unele de altele și de mitoză. Numai în faza I miotică, de exemplu, apare recombinarea. Această fază este împărțită în diferite etape: leptotene, zigotene, paytytene, diplotene și diakinesis.
Profaza. Leomonaci98, de la Wikimedia Commons
În timpul fazei, pe lângă condensul atins de cromozomii dublați, procesele de schimbare au loc la nivel extra-nuclear. Cel mai important eveniment citoplasmatic în timpul faza este formarea fusului achromatic la fiecare pol celular. Aceasta permite mobilizarea cromozomilor în etapele succesive ale diviziunii celulare pentru a asigura segregarea lor corectă.
Există diferențe importante între diviziunile celulare din celulele animale și celulele plantelor. Unele vor fi menționate mai târziu. În total, însă, există o reorganizare completă a celulei.
Prin urmare, mitoza și meioza se concentrează pe soarta ADN-ului și a nucleului. Dar adevărul este că atunci când o celulă se împarte, divizează totul și totul participă la proces.
Astfel, toate componentele celulare suferă modificări radicale în timpul faza mitozei și meiozei. Reticulul endoplasmatic și complexul Golgi par să dispară: totuși, nu își schimbă decât structura. Mitocondriile și cloroplastele se împart de asemenea, dând naștere la noi organule.
Profazie în mitoză
Diviziunea celulară prin mitoză. Luat de pe es.wikipedia.org
Faza animalelor
Celulele animale au un singur centriol. După finalizarea sintezei ADN în pregătirea mitozei, centriolul se pregătește, de asemenea, să se împartă.
Centriolele sunt alcătuite dintr-o pereche de structuri identice numite diplosomi, perpendiculare între ele. Acestea se separă și fiecare va fi o matriță pentru geneza unuia nou. Sinteza noului diplosom are loc pe măsură ce fiecare diplosom vechi migrează spre poli opuși ai celulei.
Celălalt eveniment definitoriu al profazei și cel care este împărtășit cu celulele vegetale este compactarea cromatinei. Acesta este poate cel mai notabil element citologic al profazei în timpul diviziunii celulare.
ADN-ul atinge un grad mare de compactare și pentru prima dată este observat ca un cromozom morfologic individualizat.
Cromozomii compactați implică cromatidele surori ale fiecăreia dintre ele, unite încă de același centromer. Deși acest centromere este într-adevăr dublu, se comportă ca unul singur.
Cromozomii vor fi văzuți ca un X, deoarece sunt două cromatide de copie atașate aceluiași centru. Prin urmare, fiecare celulă din faza va avea un număr dublu de cromatide, comparativ cu un număr de centromi egal cu numărul „2n” al speciei.
Adică, o celulă mitotică cu faza este diploidă prin numărul de centromi, dar tetraploidă (4n) după numărul de cromatide.
Faza de legume
În celulele plantelor există o fază anterioară profazei numită prefază. În pregătirea diviziunii celulare, vacuolul celular mare se dezintegrează.
Datorită acestui fapt, se formează o bandă citoplasmatică liberă sau neocupată, numită fragmosom. Acest lucru permite nucleului celulei vegetale să se poziționeze spre ecuatorul celulei.
În plus, organizarea corticală a microtubulilor se prăbușește spre același loc. Acest lucru va da naștere la ceea ce este cunoscut sub numele de banda de pre-faza (BPP).
Banda pre-profazică a diviziunii celulelor vegetale. Luat de pe en.wikipedia.org
Banda preprophasic va apărea mai întâi ca un inel, dar va sfârși acoperind nucleul. Adică, microtubulii care aliniază membrana celulară în interior se vor mobiliza cu toții spre fragmosom.
Apoi, banda preprofazică care înconjoară nucleul ecuatorial va permite organizarea locală a site-ului unde va apărea în cele din urmă fragmoplastul care îl va înlocui.
Din punct de vedere dinamic, microtubulele celulei vegetale vor trece de la o fază la alta fără tranziții evidente. Adică de la aranjamentul cortical la fragmosom și de acolo la fragmoplast.
Locul tuturor acestor modificări structurale în celula vegetală este același în care va avea loc depunerea plăcii celulare. Și, prin urmare, reprezintă planul în care celula se va împărți.
Pentru orice altceva, faza plantelor este identică cu cea observată în faza celulelor animale
Profaza în meioză
Divizia meiotică. Luat de la es.wikipedia.or
Doar în faza I a meiozei apare recombinarea genetică. Prin urmare, formarea structurilor complexe între cromozomi necesită două diviziuni în meioză.
Cu sinteza anterioară de ADN, cromatidele surori au fost produse pe fiecare cromozom. Prin compactarea lor, avem cromozomi dubli care, în plus, în meioză, se împerechează între omologi.
Aceasta duce la generarea de bivalenți (doi cromozomi omologi care interacționează). Deoarece fiecare este duplicat, vorbim de fapt despre tetraduri. Adică a tetradelor cromatide unite într-o structură care trebuie rezolvată prin intermediul a două diviziuni celulare.
În primul, cromozomii omologi vor fi separați, în timp ce în al doilea, cromatidele surori trebuie separate.
Faza I
În faza I meiotică, cromatidele surori sunt organizate pe structuri proteinacee compacte care constituie axa cromozomială centrală.
Complexul sinaptonemic (CS) se va forma pe această axă, care va menține cromozomii de împerechere omologi la un loc. În timpul fazei I, complexul sinaptonemic va permite cromozomilor omologi să intre în sinapse.
În aceste etape se pot forma puncte de încrucișare, vizibile ca chiasme, unde va avea loc procesul de recombinare genetică. Adică schimbul fizic între moleculele de ADN participante care definește pachitena.
Faza II
Faza II nu este precedată de sinteza anterioară a ADN-ului. Aici au fost moștenite cromozomi dubi uniți de același (dublu) centromer. Acest lucru se întâmplă deoarece sinteza ADN, atât în mitoză cât și în meioză, are loc numai în faza S (sinteză) a ciclului celular.
În această a doua diviziune vom avea patru meiocite. Un meiocit este o celulă care este produsul unei diviziuni meiotice.
Prin urmare, faza II va fi responsabilă de separarea cromatidelor surori de cromozomii moșteniți de la faza I. Prin urmare, la sfârșitul procesului meiotic fiecare meiocit va avea setul haploid de cromozomi ai speciei.
Referințe
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (ediția a 6-a). WW Norton & Company, New York, NY, SUA.
- Goodenough, UW (1984) Genetică. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, SUA.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). O introducere în analiza genetică (ediția a 11-a). New York: WH Freeman, New York, NY, SUA.
- Ishiguro, K.-I. (2018) Complexul de coezină în meioza mamiferelor. Genes to Cells, doi: 10.1111 / gtc.12652
- Rasmussen, CG, Wright, AJ Müller, S. (2013) Rolul citoscheletului și proteinelor asociate în determinarea planului de diviziune a celulelor vegetale. The Journal Journal, 75: 258-269.