Inoltre, entrambi i processi possono essere suddivisi in quattro sottostadi o fasi: prophase, metaphase, anaphase e telophase, con la mitosi che termina dopo un giro di questo schema e la meiosi che procede per un secondo.
Le fasi della divisione cellulare eucariotica

Le caratteristiche essenziali delle rispettive fasi della mitosi e della meiosi nell'uomo sono:

Dopo questa separazione del nucleo e del suo contenuto, la citochinesi, la divisione dell'intera cellula madre, segue in breve ordine.

Poiché la meiosi comprende due cicli di questo, questi sono chiaramente definiti meiosi I e meiosi II. La meiosi I comprende quindi la fase I, la metafase I e così via e di conseguenza per la meiosi II. È durante la fase I e la metafase I della meiosi che si verificano eventi che assicurano la diversità genetica nella prole. Questi sono chiamati rispettivamente incrocio (o ricombinazione) e assortimento indipendente.
Differenza di base: mitosi vs meiosi

La mitosi è il processo mediante il quale le cellule di un organismo vengono continuamente reintegrate dopo la loro morte a causa di trauma dall'esterno o invecchiamento naturale dall'interno. Si verifica quindi in ogni cellula eucariotica, sebbene i tassi di turnover differiscano notevolmente tra i tipi di tessuto (ad esempio, il turnover delle cellule muscolari e delle cellule della pelle è in genere molto elevato, mentre il turnover delle cellule cardiache non lo è).

La meiosi, d'altra parte , si verifica solo in ghiandole specializzate chiamate gonadi (testicoli nei maschi, ovaie nelle femmine).

Inoltre, come notato, la mitosi ha un ciclo di fasi che dà origine a due cellule figlie, mentre la meiosi ha due fasi e dà origine a quattro cellule figlie. Aiuta a organizzare questi schemi se tieni presente che la meiosi II è semplicemente una divisione mitotica
. Inoltre, nessuna delle due fasi della meiosi comporta la replicazione di qualsiasi nuovo materiale genetico. La replicazione del DNA è il risultato della ricombinazione di un pugno di due e di un assortimento indipendente.

Mitosi
Meiosi
Definizione Le cellule genitore /madre diploide si dividono in due identiche cellule figlie diploidi La cellula genitore /madre diploide subisce due eventi separati di divisione per creare 4 cellule figlie aploidi
con una maggiore variazione genetica Funzione Crescita, riparazione e mantenimento di organismi /cellule Per la creazione di cellule utilizzate nella riproduzione sessuale Numero di Cellule madri Uno Un numero di eventi di divisione Uno Due (Meiosi I e Meiosi II) Numero cromosomico in cellule genitore /madre Diploide Diploide Figlie Cellule prodotte Due cellule diploidi 4 cellule aploidi (numero di cromosomi dimezzato).
Maschi: 4 spermatozoi aploidi
Femmine: 1 cellula uovo aploide, 3 corpi polari Eventi crossover Non si verificano Si verificano Tipo di riproduzione Passaggi sessuali asessuali del processo Interfase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase /Cytokinesis Interphase , Meiosi I (Prophase I, Metaphase I, Anaphase I, Telophase I),
Meiosis II (Prophase II, Metaphase II, Anaphase II, Telophase II) Coppie omologhe presenti No Sì Dove si verificano Tutte le cellule somatiche Solo nelle gonadi Meiosi È coinvolto nella riproduzione sessuale

Le cellule figlie che derivano dalla meiosi sono chiamate gameti. I maschi producono gameti chiamati spermatozoi (spermatociti), mentre le femmine producono gameti noti come ovociti (ovociti). I maschi umani hanno un cromosoma sessuale X e un cromosoma sessuale Y, quindi le cellule dello sperma contengono un singolo cromosoma X o Y singolo. Le femmine umane hanno due cromosomi X e quindi tutte le loro cellule uovo hanno un singolo cromosoma X.

Alla fine, ogni cellula figlia della meiosi è geneticamente "metà identica" al suo genitore, indipendentemente dal risultato, eppure si distingue non solo dalla cellula madre ma anche da altre cellule figlie.
Crossing Over (Ricombinazione)

Nella fase I, non solo i cromosomi diventano più condensati, ma i cromosomi omologhi si allineano fianco a fianco per forma tetradi o bivalenti. Un singolo bivalente contiene quindi i cromatidi fratelli di un dato cromosoma marcato (1, 2, 3 e così via fino a 22) insieme a quelli del suo cromosoma omologo.

L'incrocio comporta lo scambio di lunghezze di DNA tra adiacenti cromatidi non fratelli nel mezzo del bivalente. Sebbene si verifichino errori in questo processo, sono piuttosto rari. Il risultato sono cromosomi che sono molto simili agli originali ma chiaramente distinti nella loro composizione nel DNA.
Assortimento indipendente

Nella metafase I della meiosi, le tetrade si allineano lungo la piastra metafase
, preparandosi ad essere distrutto in anafase I. Ma se il contributo femminile alla tetrada si esaurisca su un dato lato della piastra della metafase o se il contributo maschile si esaurisca al suo posto è invece puramente casuale.

Se gli umani avessero un solo cromosoma, allora un gamete sarebbe finito con il derivato dell'omologo femminile o il derivato dell'omologo maschio (entrambi i quali probabilmente sarebbero stati modificati incrociandosi). Quindi ci sarebbero due possibili combinazioni di cromosomi in un dato gamete.

Se gli umani avessero due cromosomi, il numero di possibili gameti sarebbe quattro. Poiché gli esseri umani hanno 23 cromosomi, una data cellula può dare origine a 223 \u003d quasi 8,4 milioni di gameti distinti a causa dell'assortimento indipendente nella sola meiosi 1.
Mitosi aiuta il ricambio e la crescita cellulare

Mentre la meiosi è il motore che guida la diversità genetica nella riproduzione eucariotica, la mitosi è la forza che consente la sopravvivenza e la crescita quotidiana, momento per momento. Il corpo umano contiene trilioni di cellule somatiche
(cioè cellule al di fuori delle gonadi che non possono subire la meiosi) che devono essere in grado di rispondere alle mutevoli condizioni ambientali attraverso vari meccanismi di riparazione.

Senza mitosi per dare al corpo nuove cellule con cui lavorare, tutto ciò sarebbe discutibile.

La mitosi si sviluppa a velocità molto diverse in tutto il corpo. Nel cervello, ad esempio, le cellule adulte non si dividono quasi mai. Le cellule epiteliali sulla superficie della pelle, d'altra parte, in genere "girano" ogni pochi giorni.

Quando le cellule si dividono, possono quindi differenziare
in cellule più specializzate come un risultato di specifici segnali intracellulari, oppure può continuare a dividersi in un modo che conserva la sua composizione originale ma la capacità di differenziazione a comando. Nel midollo osseo, ad esempio, la mitosi delle cellule staminali produce cellule figlie che possono svilupparsi in globuli rossi, globuli bianchi e altri tipi di cellule del sangue.

Sono note le cellule "differenziabili" ma non ancora specializzate come cellule staminali, e sono fondamentali nella ricerca medica poiché gli scienziati continuano a scoprire nuove tecniche per stimolare le cellule a dividersi in tessuti determinati in modo specifico piuttosto che persistere lungo il loro corso "naturale".

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