ANAFAZA (W MITOZIE I MEJOZIE) - BIOLOGIA - 2025

Anafaza jest faza podziału pierścienia, w którym powielający chromosomy są oddzielone i chromatydy przejść do przeciwnych biegunów ogniwa. Występuje zarówno w mitozie, jak i mejozie.

Chociaż procesy mitozy i mejozy są podobne na niektórych etapach, istnieją znaczne różnice w tych wydarzeniach. Podstawowa różnica polega na tym, że w mitozie występuje jedna anafaza, aw mejozie dwie.

Źródło: Leomonaci98, źródło Wikimedia Commons

Omówienie chromosomów

Przed opisaniem procesu anafazy należy znać podstawową terminologię, której biolodzy używają do opisu chromosomów.

Chromosomy to bardzo wydajne jednostki DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego). Posiadają informacje niezbędne do funkcjonowania i rozwoju organizmu. Informacje są zorganizowane w elementy zwane genami.

Na przykład u ludzi w komórkach somatycznych znajduje się 46 chromosomów. Liczba ta różni się w zależności od badanego gatunku. Ponieważ jesteśmy organizmami diploidalnymi, mamy jedną parę każdego chromosomu, a te znane są jako para homologiczna.

Jeśli chodzi o strukturę chromosomu, możemy wyróżnić chromatydy. To każdy z jego podłużnych elementów, kiedy jest już zduplikowany. Każdy chromosom składa się z dwóch chromatyd siostrzanych, a region, w którym się łączą, nazywany jest centromerem.

Centromer jest kluczowym regionem, ponieważ odpowiada za przyczepianie się do achromatycznego wrzeciona w procesie podziału komórki. W centromerze znajduje się struktura o charakterze białkowym zwana kinetochorem. Kinetochor jest odpowiedzialny za zakotwiczenie mitotycznego wrzeciona.

Anafaza w mitozie

Mitoza dzieli się na cztery etapy, a trzeciemu z nich odpowiada anafaza. Obejmuje oddzielenie chromatyd siostrzanych poprzez ich jednoczesne uwalnianie z centromerów.

Aby tak się stało, w procesie bierze udział enzym zwany topoizomerazą. Ten ostatni znajduje się w rejonie kinetochoru, uwalnia splątane włókna chromatyny i ułatwia oddzielenie chromatyd siostrzanych. Chromosomy przemieszczają się od centromeru z prędkością 1 µm na minutę.

Separacja chromatyd

Głównym wydarzeniem w przypadku anafazy jest oddzielenie chromatyd. Zjawisko to zachodzi dzięki dwóm procesom, niezależnym od siebie, ale pokrywającym się.

Jednym z nich jest skrócenie mikrotubul kinetochoru, a zatem chromatydy coraz bardziej oddalają się od płytki równikowej w kierunku biegunów. Ponadto bieguny komórkowe są odsunięte przez wydłużenie polarnych mikrotubul.

Pod względem czasu trwania jest to najkrótszy ze wszystkich etapów mitozy, trwający zaledwie kilka minut.

Awarie anafazy

Na końcu anafazy każdy koniec komórki ma równoważny i pełny zestaw chromosomów. Jedną z możliwych wad tej fazy podziału jest niewłaściwa dystrybucja dwóch chromatydów chromosomu pomiędzy nowymi komórkami. Ten stan nazywa się aneuploidią.

Aby uniknąć aneuplodii, kinetochor ma mechanizmy, które pomagają zapobiegać temu stanowi.

Anafaza w mejozie

Podział komórki przez mejozę charakteryzuje się dwoma procesami lub fazami podziału jądra. Z tego powodu istnieje anafaza I i II.

W pierwszej centromery rozdzielają się i przesuwają w kierunku biegunów, ciągnąc dwie chromatydy. Druga anafaza jest bardzo podobna do tej występującej w mitozie.

Różnica z mitozą

Istnieje wiele podobieństw między procesem podziału przez mejozę i mitozę. Na przykład w obu przypadkach chromosomy kurczą się i stają się widoczne w świetle mikroskopu. Jednak różnią się pod kilkoma względami.

W mitozie następuje podział pojedynczej komórki. Jak wiadomo, wynikiem mitozy są dwie komórki potomne, genetycznie takie same.

Natomiast mejoza obejmuje dwa podziały komórkowe, w których produktem są cztery komórki potomne, różne od siebie i różne od komórki, która je dała.

W komórkach diploidalnych (takich jak nasze, z dwoma zestawami chromosomów) chromosomy homologiczne są obecne przed obydwoma procesami. Jednak kojarzenie homologiczne występuje tylko w mejozie.

Istotną różnicą związaną z anafazą jest to, że w mejozie liczba chromosomów zmniejsza się o połowę w przypadku anafazy I.

W tej fazie podziału komórki następuje rozdzielenie homologicznych par chromosomów. Należy zauważyć, że w mitozie nie ma zmniejszenia obciążenia genetycznego komórek potomnych.

Procesy powodujące zmienność genetyczną w anafazie

Jedną z najbardziej godnych uwagi cech mejozy jest wzrost zmienności genetycznej komórek potomnych.

Procesy te to krzyżowanie się i losowe rozmieszczenie chromosomów od matki i ojca. Nie ma równoważnego procesu w podziałach mitotycznych.

Krzyżowanie występuje w profazie I mejozy, podczas gdy losowy rozkład chromosomów występuje w anafazie I.

Zachowanie chromosomów

Kolejną istotną różnicą między tymi dwoma procesami jest zachowanie chromosomów podczas anafazy i metafazy.

W metafazie I mejozy wyrównanie homologicznych par chromosomów odbywa się w płaszczyźnie równikowej. Natomiast w przypadku mitozy to poszczególne chromosomy ustawiają się we wspomnianej płaszczyźnie, co odpowiada metafazie II w mejozie.

Następnie, w anafazie I podziału mejotycznego, sparowane chromosomy rozdzielają się i każda z tych biologicznych jednostek migruje w kierunku biegunów komórki. Każdy z chromosomów ma dwie chromatydy połączone przez centromer.

W anafazie mitozy, a także w anafazie II mejozy, chromatydy siostrzane oddzielają się i każdy chromosom, który migruje w kierunku biegunów, składa się tylko z jednej chromatydy.

Odniesienie

1. Campbell, NA i Reece, JB (2007). Biologia. Panamerican Medical Ed.
2. Cediel, JF, Cárdenas, MH i García, A. (2009). Histology Manual: Fundamental Tissues. Uniwersytet Rosario.
3. Hall, JE (2015). Guyton and Hall podręcznik fizjologii medycznej e-Book. Elsevier Health Sciences.
4. Palomero, G. (2000). Lekcje embriologii. Uniwersytet Oviedo.
5. Wolpert, L. (2009). Zasady rozwoju. Panamerican Medical Ed.