Le 4 differenze tra mitosi e meiosi

La mitosi e la meiosi sono processi essenziali per la vita degli organismi, ma ognuna ha i suoi meccanismi e le sue peculiarità.

Scritto e verificato el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Ultimo aggiornamento: 28 maggio, 2024

Come ogni struttura vivente, un corpo cellulare deve avere la capacità di lasciare prole, cioè di trasmettere le sue informazioni genetiche attraverso le generazioni. Qui entrano in gioco i due termini che oggi analizziamo: mitosi e meiosi. Vi mostriamo le 4 differenze tra i due affascinanti processi.

Tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule, da una a milioni. Ad esempio, secondo calcoli scientifici, un giovane umano del peso di circa 70 chilogrammi e alto 1,70 metri contiene la cifra di 30 trilioni di corpi cellulari nel suo corpo. L’80-90% di essi si trova nel sangue.

D’altra parte, esiste anche un’ampia gamma di esseri con una sola cellula che costituisce il loro intero corpo: procarioti —batteri e archaea—, alcuni funghi, protozoi e alghe diatomee. La cellula è l’unità di base per la vita.

La cellula: unità fondamentale della vita

Prima di entrare a pieno nel mondo della divisione cellulare, è necessario capire cos’è una cellula stessa. Siamo di fronte all’unità base della vita, che si moltiplica continuamente per dare origine a nuovi individui o, in mancanza, per formare e mantenere tessuti, organi e apparati.

Come indica il Virtual Museum of Science, la teoria cellulare di Schleiden e Schwann sottolinea che tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule e prodotti che ne derivano. Questa applicazione si basa sui seguenti pilastri:

1. Tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule.
2. La cellula è l’unità anatomica e fisiologica di tutti gli esseri viventi.
3. Tutte le cellule sono discendenti di altri antenati.
4. Il materiale ereditario contenuto nella cellula si trasmette di madre in figlia.

Ogni cellula è un’entità individualizzata separata dall’ambiente da una membrana, con un citosol in cui prosperano vari organelli, il proprio materiale genetico e proteine ed enzimi che supportano un metabolismo complesso. Nessun componente cellulare è in grado di starne fuori.

Le 4 differenze tra mitosi e meiosi

Una volta definiti i limiti della cellula, siamo pronti ad indagare le 4 differenze tra mitosi e meiosi. Entrambi i processi generano la vita, perché dove prima c’era un’entità cellulare, dopo di loro ne sono state generate altre. Anche così, i due fenomeni biologici sono diversi, con significati evolutivi molto diversi.

1. La definizione è la chiave

Secondo il portale scientifico Bioted.es, la crescita e lo sviluppo di ogni organismo vivente dipende dalla precisa replicazione del materiale genetico durante ogni divisione cellulare. Il DNA che si trasmette da una generazione all’altra è costituito da nucleotidi, che codificano per specifici geni organizzati sui cromosomi.

La mitosi è definita come il processo di divisione nucleare in cui si generano due nuclei con lo stesso numero di cromosomi della cellula di origine. Precede la divisione cellulare, cioè il meccanismo mediante il quale una cellula madre si divide in due figlie. Questo ha due funzioni principali:

1. Negli organismi unicellulari suppone un processo di riproduzione asessuata. Dove prima c’era un solo batterio, per esempio, ora ce ne sono due uguali al genitore.
2. Negli organismi pluricellulari, la divisione cellulare comporta lo sviluppo e la formazione dei tessuti che costituiscono il loro complesso sistema fisiologico. È anche responsabile della sostituzione delle strutture danneggiate per tutta la vita dell’individuo.

Così, la mitosi ha due concetti chiave racchiusi nella sua definizione: la riproduzione asessuata e la divisione delle cellule somatiche, che costituiscono i tessuti degli esseri complessi.

Da parte sua, la meiosi è definita come il processo di divisione nucleare che dà origine a quattro cellule con la metà del numero di cromosomi della cellula di origine. Questo meccanismo produce cellule sessuali aploidi (n) che, una volta unite a formare uno zigote (2n), daranno origine a una cellula normale con metà dell’informazione genetica della madre e metà del padre.

Possiamo quindi affermare che:

Mitosi → cellula madre (2n) → cellula figlia (2n) + cellula figlia (2n) → entrambe uguali.

Meiosi→ Cellula madre (2n)→ 4 cellule aploidi (n)→ riproduzione sessuale = zigote (2n).

Possiamo mettere questi concetti in prospettiva con la riproduzione umana. Uno spermatozoo e un uovo sono cellule aploidi (n) con 23 cromosomi. Quando si forma lo zigote, questi si fondono dando origine a una cellula diploide (2n) con 46 cromosomi, ricevendone una copia dal padre e un’altra dalla madre.

2. Fasi o fasi della mitosi e della meiosi

Anche la mitosi e la meiosi si differenziano l’una dall’altra in base alle fasi che presentano. Ve lo raccontiamo brevemente. Fallo.

Fasi della mitosi

1. Profase: la membrana nucleare scompare, i cromosomi della cellula subiscono cambiamenti morfologici. Il centrosoma si divide in due centrioli e compaiono i microtubuli.
2. Metafase: i cromosomi si allineano al centro della cellula. Va notato che ciascuno di essi è costituito da due cromatidi fratelli.
3. Anafase: i microtubuli attirano ciascuno dei cromatidi fratelli verso un polo della cellula, ognuno dei quali costituisce un nuovo cromosoma. Così, in una cellula umana, 46 cromatidi andranno a un polo cellulare e altri 46 all’altro.
4. Telofase e citocinesi: si formano due nuovi involucri nucleari a ciascun polo della cellula, il materiale della divisione mitotica viene scomposto e anche il citoplasma viene diviso in due. I cromatidi si svolgono all’interno di ciascun nucleo. Dove prima c’era una cella (2n) ora ce ne sono due (2n).

La mitosi è definita secondo una precedente interfase ei cromosomi devono auto-replicare la loro informazione genetica in modo che ogni cromatide contenga esattamente la stessa informazione. Secondo l’Università Complutense di Madrid (UCM), la mitosi è un processo universale e si svolge praticamente allo stesso modo in tutti gli esseri viventi, sebbene le loro funzioni siano diverse.

Fasi della meiosi

1. Profase I: La principale differenza tra profase mitotica e meiotica è che qui le coppie di cromosomi si uniscono e formano sinapsi. Ogni unità funzionale è una tetrade (2 cromosomi) o, che è lo stesso, 4 cromatidi.
2. Metafase I: nel caso dell’essere umano, le 23 tetradi (23×2 = 46 cromosomi totali) o sinapsi sono poste all’equatore della cellula.
3. Anafase I: in questo caso, interi cromosomi invece di cromatidi migrano verso ciascun polo cellulare. Vale a dire, non va via un cromatide su ogni lato, ma due cromatidi che formano il cromosoma funzionale.
4. Telofase I: la membrana nucleare si forma in ciascun nucleo polare e il nucleolo inizia a riorganizzarsi.

Come avrete notato, a questo punto l’informazione genetica deve essere dimezzata per dare origine a cellule riproduttive aploidi. Per questo ci rimane mezzo ciclo, quello che ora avviene in due cellule figlie, invece che in una genitrice:

1. Profase II: molto simile alla profase mitotica, tranne per il fatto che i cromosomi non sono drasticamente accorciati.
2. Metafase II: ora sì, il numero monoploide di cromosomi migra verso l’equatore della cellula. Ogni cromosoma è costituito da 2 cromatidi, rispetto ai 4 cromatidi della tetrade in metafase I.
3. Anafase II: i cromatidi fratelli migrano verso ciascun polo della cellula. Come nella mitosi, ogni cromatide dà origine al proprio cromosoma.
4. Telofase II: le cellule si dividono in cellule diverse. All’inizio della profase c’erano 2 celle e ora ci sono 4 aploidi.

L’Università Complutense di Madrid (UCM) sottolinea inoltre che in questo processo si verifica un evento chiamato crossover cromosomico. Nelle tetradi formate nelle prime fasi della meiosi I, la ricombinazione genetica avviene tra cromosomi omologhi, dando origine a cromosomi ricombinanti.

3. Il significato evolutivo della mitosi e della meiosi

L’intero processo è affascinante per l’occhio umano, ma qual è il significato evolutivo della mitosi e della meiosi? Naturalmente, in ognuno dei due casi la risposta è diversa.

Secondo il Dipartimento di Genetica dell’Università di Granada, tutti i meccanismi viventi utilizzano la mitosi, sia come strumento riproduttivo che per la crescita individuale. Per un organismo multicellulare, il significato evolutivo della mitosi è quello di aumentare il suo numero di cellule, un fatto che gli consente di specializzarsi in funzioni specifiche.

Anche il significato evolutivo della meosisi è chiaro: generare variabilità genetica nella prole. Se le cellule sessuali fossero diploidi (2n), ogni volta la riproduzione della generazione successiva sarebbe sempre più contorta, poiché i discendenti sarebbero 4n, 8n, 16n e così via. Questo è incompatibile con la vita.

Inoltre, la fusione di due diverse cellule aploidi e la ricombinazione genetica della profase I e della metafase I della meiosi sono alla base, insieme alle mutazioni, della variabilità genetica degli esseri viventi. Ogni bambino è un essere nuovo e completamente diverso, poiché è il risultato dell’unione di due genitori diversi. Ciò consente all’evoluzione di andare avanti.

4. Questione di numeri

Per chiudere questo lungo viaggio attraverso il mondo della mitosi e della meiosi, includiamo in quest’ultima differenza alcune variabili numeriche di ciascuno dei processi. Fallo:

• Nella mitosi si verifica 1 divisione nucleare → Nella meiosi si verificano 2 divisioni nucleari.
• Nella mitosi vengono prodotte 2 cellule figlie con tutto il materiale genetico → Nella meiosi vengono prodotte 4 cellule figlie con metà del materiale genetico.
• La mitosi ha 4 fasi → La meiosi ha 8 fasi.

In sintesi, un esempio di mitosi nell’uomo sarebbe la divisione delle cellule epidermiche per rinnovare la pelle persa dopo un infortunio. La meiosi nell’uomo corrisponderebbe alla formazione di uova e spermatozoi. Così complesso, così semplice.

Conclusioni su mitosi e meiosi

Come avrai letto in queste righe, sia la mitosi che la meiosi sono processi di divisione cellulare, poiché da una singola cellula se ne possono ottenere 2 o 4 con caratteristiche proprie, a seconda del meccanismo descritto.

Anche così, le loro funzioni sono completamente diverse. Negli esseri pluricellulari, la mitosi implica complessità fisiologica e rinnovamento dei tessuti, mentre la meiosi è la via per dare origine ai discendenti. Negli esseri unicellulari, la mitosi è la forma della riproduzione asessuata.