Zelularen Zatiketa: Mitosia, Meiosia eta Egitura Zelularrak

Zitozinesia: Zelulen Banaketa

Zitozinesia zitoplasma zatitzeko prozesua da, bi zelula beregain sortzeko. Prozesu horretan, organulu zitoplasmatikoak ausaz banatzen dira, baina zelula ume bakoitzak gutxienez osagai hauek jaso behar ditu: mitokondria bat, Golgi aparatuko besikula batzuk eta erretikulu endoplasmatikokoak. Landare-zelulen kasuan, gainera, kloroplasto batzuk ere bai. Zitozinesia ez da berdin gertatzen animalia-zeluletan eta landare-zeluletan.

• Animalia-zeluletan: Mintz plasmatikoa inbaginatu egiten da, eta eraztun moduko ildo bat sortzen da. Ildo horrek estutu egiten du zelula erditik, eta tamaina txikiagoko bi zelula ume sortzen dira.
• Landare-zeluletan: Golgi aparatuko besikuletatik, zelulosazko trenkada bat eratzen da, fragmoplasto deritzona, eta zelula bi zelula umetan banatzen du.

Mitosiaren eta Meiosiaren Arteko Ezberdintasunak

Meiosiaren Faseak

Meiosia zelula germinalak zatitzeko prozesua da, eta bermatzen du zelula umeek zelula amaren kromosoma-dotazioaren erdia (n) izango dutela, eta material genetikoa desberdin konbinatuta. Lau zelula-ume sortuko dira.

Lehenengo Zatiketa Meiotikoa

Pare bakoitzeko bi kromosoma homologoak banandu egiten dira, bi zelulatan, eta zelula horiek haploideak izango dira. Zatiketa hau zenbait fasetan gertatzen da: I. profasea, I. metafasea, I. anafasea eta I. telofasea.

Bigarren Zatiketa Meiotikoa

Mitosian gertatzen den era bertsuan, kromosoma bakoitzeko bi kromatidak banantzen dira. Zatiketa hau ere zenbait fasetan gertatzen da: II. profasea, II. metafasea, II. anafasea eta II. telofasea.

I. Profasea

Ondoz ondoko 5 fase bereizten dira. Profasearen amaieran, nukleo-mintza eta nukleoloa desintegratzen hasten dira, eta ardatz akromatikoa eratzen hasten da zentrioloen artean. Zentrioloak zelularen aurkako poloetara migratzen hasten dira.

• Leptotenoa: Kromosomak kondentsatzen dira eta homologotan parekatzen dira.
• Zigotenoa: Kromosoma homologoak parekatzen hasten dira eta genez geneko parekatze-prozesua edo sinapsia hasten da. Tetrada edo laukotea sortzen da.
• Pakitenoa: Elkargurutzaketa (crossing over) gertatzen da. Birkonbinazio genetiko horri esker, kromosomek aitaren eta amaren geneak izango dituzte.
• Diplotenoa: Kromosoma homologoak banatzen hasten dira, baina oraindik lotuta jarraituko dute birkonbinazio egon den lekuean (gune horien izena: kiasma).
• Diazinesia: Kromosomak trinkotzen hasten dira eta tetrada izeneko egiturak ikusten dira (pare bakoitzeko bi kromosoma homologoen lau kromatidak). Kromatida ahizpak elkarri lotuta daude zentromeroetatik, eta homologoak elkarri lotuta kiasmetatik.

I. Metafasea

Kromosoma homologo pareak zelularen ekuatorean kokatzen dira.

I. Anafasea

Pare bakoitzeko kromosomak zelularen polo banatara joaten dira (kiasmak hautsi egiten dira).

I. Telofasea

Kromosomak poloetara iritsi eta deskondentsatzen hasten dira. Ardatz akromatikoa desagertu egiten da, eta nukleo ume bakoitzaren inguruan nukleo-mintza birsortzen da. Azkenik, zitozinesia edo zitoplasmaren banaketa gertatzen da. Emaitzazko bi zelulek, interfaserik gabe, aldi berean ekiten diote bigarren zatiketa meiotikoari.

II. Profasea

Kromosomak berriro kondentsatzen hasten dira, nukleo-mintzak desagertzen dira eta bi ardatz akromatiko berri sortzen dira.

II. Metafasea

Kromosomek ekuatore-plaka eratzen dute.

II. Anafasea

Kromosoma bakoitzeko bi kromatidak banandu eta zelularen polo banatara joaten dira.

II. Telofasea

Kromosoma multzo bakoitzaren inguruan, nukleo-mintza berregiten da. Kromosomak deskondentsatzen hasten dira, eta kromatina bihurtzen dira. Gero zitozinesia gertatzen da.

Nukleoa

Zelula eukariotoetan organulu nagusia da, bertan gordetzen da material genetikoa, eta bi egoeratan aurki daiteke: atseden-egoeran (nukleo interfasikoa) eta zatitzen-egoeran (nukleo mitotikoa). Nukleo interfasikoan, atal hauek bereiz ditzakegu: mintza, nukleoplasma, kromatina eta nukleoloa.

Nukleo Interfasikoaren Atalak

Mintz Nuklearra (Nukleo-mintza)

Poro ugariko mintz bikoitz bat da, zelulako nukleoplasma eta zitoplasma bereizten dituena:

• Kanpoko nukleo-mintza: Erretikulu endoplasmatiko pikortsuaren (EEP) mintzarekin kontaktuan dago, eta, horregatik, alde zitoplasmatikoan erribosomak ditu.
• Barneko nukleo-mintza: Proteina-zuntzen sare batekin estalita dago, eta forma ematen dio.
• Espazio perinuklearra: Kanpoko eta barneko mintzen arteko gunea.

Poro Nuklearrak

Zulo txikietatik pasatzen dira RNA, ioiak eta bestelako makromolekulak zitoplasmara.

Nukleoplasma (Karioplasma edo Nukleoko Matrizea)

Ur-inguruneak eta nukleoa betetzen duen zuntzen sareak osaturiko multzoa da. Zitosolaren antza du, baina azido nukleikoak sintetizatzeko osagai espezifikoak ditu (entzimak, ioiak...).

Kromatina

Nukleo interfasikoan material genetikoak duen forma gutxi kondentsatuari esaten zaio. Proteinei lotuta dagoen DNAz egina dago.

• Heterokromatina: Gehien kondentsatuta dauden kromatina-zatiak dira. Transkribatzen ari ez diren edo gutxi transkribatzen diren DNA-zatiak dira.
• Eukromatina: Bestean baino gutxiago kondentsatuta dagoen kromatina, eta DNAren transkripzioa gertatzen ari da bietan.

Nukleoloa

Nukleoaren baitan dagoen esfera-formako egitura bat da, eta DNAz, RNAz eta proteina erribosomikoz eginda dago. Nukleoloaren funtzioak hauek dira:

• rRNA sintetizatzea.
• Erribosomen azpiunitateak antolatzea, rRNAtik eta proteina erribosomikoetatik abiatuta. Erribosomen azpiunitateak nukleotik irteten dira poro nuklearretan barna.

Nukleoa Zatiketa Fasean (Nukleo Mitotikoa)

Nukleoa desantolatu egiten da, eta kromatina-zuntzak, berriz, kromosoma izeneko unitateetan trinkotzen dira. Zelula-zatiketan nukleoari gertatzen zaizkion aldaketak (zatiketa ematen den bitartean):

• Nukleo-mintza desagertu egiten da.
• Nukleoloa desintegratu egiten da.
• Kromatina kondentsatu egiten da: kromatina kondentsatua kromosoma bihurtzen da. DNA kromosoma-egoeran dagoenean ezin da transkribatu. Beraz, nukleoa zatitzen ari den bitartean ez da FRNArik sintetizatzen.

Kariotipoa

Zelula baten kromosoma guztiek (hau da, ondare kromosomikoak) osatzen duten multzoa da. Kromosoma-kopurua konstantea da eta espezie bakoitzaren bereizgarria da. Giza zeluletan, adibidez, 23 kromosoma-pare daude (22 kromosoma-pare autosomikoak eta beste pare bat, sexualak). Kromosomak binaka agertzen dira: diploideak (2n) eta haploideak (n), gametoak. Argazkian, zelula baten kromosoma guztiak agertzen dira, itxura eta tamainaren arabera sailkatuak. Kariotipoaren argazkia egiteko, zelulak mitosiaren metafasean egon behar du, fase horretan kromosomak bikoiztuta baitaude eta bikotetan agertzen baitira. Kariotipoa ikusteko, zelula fetalak edo linfozitoak erabili ohi dira.

Lisosomak

Fagozitosi, pinozitosi eta autofagia prozesuetan, besteak beste, parte hartzen dute. Zelula barruko digestioa egiten dute. Digestio mota hau egiteko, Golgi aparatuan sortu berri diren lisosomek (lisosoma primarioak) bi gauza egin ditzakete:

• Zelulak fagozitosi edo pinozitosi bidez sortzen dituen besikulekin fusiona daitezke lisosoma sekundario bat eratzeko; lisosoma sekundarioan, entzima hidrolitikoek zelulan dauden materialak digeritzen dituzte. Digestio horren ondoren, molekula baliagarriak zitoplasmara garraiatzen dira; hondakin ez-digerigarriak, berriz, zelulatik kanpo botatzen dira (lisosoma sekundarioak zelula-mintzarekin bat egiten duenean). Mekanismo horri esker, zelulak mantenugaiak lortu eta agente arrotzak kanporatu ditzake.
• Beren entzimak isuri, eta zelulan bertan dauden osagaiak digeri ditzakete, haiek berritzeko edo baldintza txarretan dauden mantenugaiak beren onera ekartzeko. Halaber, lisosoma primarioek zelularen heriotzan ere parte hartu dezakete, entzimak zitoplasman askatuz, han dauden osagaiak desegin ditzaten.

Zelulaz kanpoko digestioa: Zelula batzuetan, hala nola animalien digestio-guruinetakoetan, lisosomek zelulatik kanpo isurtzen dute beren edukia, kanpoko ingurune horretan dauden molekulak digeritzeko.

Kloroplastoen Egitura

Kloroplastoak landare-zeluletan eta alga batzuetan aurkitzen diren organulu espezializatuak dira, fotosintesia egiteko funtsezkoak direnak.

1. Kanpo-mintza: Kloroplastoa babesten du eta inguruko zitoeskeletoarekin harremana mantentzen du. Kanpo-mintza iragazkorra da molekula txikientzat eta ioi batzuentzat; hau da, molekulen sarrera-irteera errazten du.
2. Mintzen arteko espazioa: Kanpoko eta barneko mintzen arteko gunea.
3. Barne-mintza: Kloroplastoko ingurune kontrolatua mantentzen du. Erregulatzaile selektiboa da, eta molekula eta ioiak garraiatzen ditu estromara eta estromatik. Barne-mintzean proteina eta garraio-kanal ugari daude, fotosintesian laguntzeko.
4. Grana: Tilakoideen multzoak dira, bata bestearen gainean pilatuta, fotosintesiaren eraginkortasuna handitzeko. Argia xurgatzen laguntzen dute gainazal handiagoarekin eta pigmentuen kontzentrazioa areagotuz. Granen artean molekulen trukea gertatzen da, fotosintesiaren erreakzioak koordinatzeko.
5. DNA kloroplastikoa: Kloroplastoaren material genetikoa.
6. Erribosoma: Proteinen sintesia burutzen duten egiturak.
7. Estroma: Bertan gertatzen da argi-independenteko fasea (edo Calvin zikloa), non CO₂ finkatzen den eta glukosa bezalako molekula organikoak sortzen diren. Horrez gain, estromak DNA eta erribosomak ditu, proteina propioak sintetizatzeko, eta karbohidratoak biltegiratzeko haziak daude.
8. Tilakoideak: Hemen gertatzen dira argiaren energia ATP eta NADPH bihurtzen dituzten erreakzio kimikoak.
9. Almidoi-garauak: Karbohidratoen biltegiratze-formak.
10. Lipido-tantak: Lipidoen biltegiratze-formak.

Mitokondrioak eta Arnasketa Zelularra

Mitokondrioak zelula eukarioto guztietan dauden mintzez osatutako organuluak dira. Mintz bikoitza, DNA propioa eta erribosoma prokariotoak dituzte. Mitokondrietan gertatzen da bizirako funtsezko prozesu bat: arnasketa zelularra. Hau da, zelulek biomolekuletan metatutako energia lortzeko baliatzen duten erreakzio kimikoen multzoa.

Arnasketa zelularra esaten zaio glukosa molekula bat, oxigenoa tartean dela, guztiz oxidatzen duen prozesuari, CO2 eta H2O eratu arte; arnasketa zelularrean energia kantitate izugarria askatzen da, ATP gisa metatzen dena. Arnasketa zelularra hiru fasetan (elkarri lotutako bideak dira) zatitzen da: pirubatoaren deskarboxilazio oxidatiboa, azetil-CoA koentzima eratu arte; Krebsen zikloa (azido zitrikoaren zikloa edo azido trikarboxilikoen zikloa ere esaten zaio), eta elektroi-garraioa eta fosforilazio oxidatiboa.

Mitokondrioaren atalak: (1) barne-mintza, (2) kanpo-mintza, (3) gandorra eta (4) matrize mitokondriala.