ఏకకణ జీవులైనా, బహుకణ జీవులైనా వాటి జీవితం ఒకే కణం నుంచి ప్రారంభమవుతుంది. కణవిభజన వల్ల కొత్త కణాలు ఏర్పడతాయి. పెరుగుదల, విభజన చక్రం ద్వారా ఒక కణం నుంచి మిలియన్ల కణాలతో కూడిన నిర్మాణాలేర్పడతాయి. సమవిభజన వల్ల పెరుగుదల జరిగితే, క్షయకరణ విభజన వల్ల ఒక జాతికి చెందిన నిర్దిష్ట క్రోమోజోమ్‌ల సంఖ్య తరతరాలకు మారకుండా ఉంటుంది.
      11వ అధ్యాయంలో కణ చక్రం, సమవిభజన, క్షయకరణ విభజనలతోపాటు వాటి ప్రాముఖ్యం గురించి అధ్యయనం చేస్తారు.
     పెరుగుదల, ప్రత్యుత్పత్తి అనేవి అన్ని జీవజాతుల్లో ఉండే కణాల ప్రధాన లక్షణాలు. ప్రతి కణం విభజన చెంది రెండు కణాలను ఏర్పరుస్తుంది. ఈవిధంగా ప్రతి జనక కణం, దాని సంతతి నుంచి ఏర్పడిన పిల్ల కణాలు పెరిగి, విభజన చెంది కొత్త కణాల సమూహం ఏర్పడుతుంది.
 

కణచక్రం (Cell Cycle)
* కణవిభజనలో డీఎన్ఏ ప్రతికృతి, కణం పెరుగుదల ప్రక్రియలు జరుగుతాయి.
* ఒక వరుసక్రమంలో జరిగే ప్రక్రియల ద్వారా జీనోమ్‌లు రెండుగా ఏర్పడతాయి. కణంలోని వివిధ అనుఘటకాల సంశ్లేషణ జరిగి, చివరగా ఒక మాత్ర కణం రెండు పిల్ల కణాలుగా విభజన చెందుతుంది. ఈ ప్రక్రియను 'కణచక్రం' అంటారు.

* కణవిభజనలో ప్రతికృతి చెందిన క్రోమోజోమ్‌లు (DNA) ఒక సంక్లిష్ట క్రమంలో జరిగే చర్యల ద్వారా పిల్ల కేంద్రకాల్లోకి వితరణ చెందుతాయి.

కణచక్ర దశలు
* నిజకేంద్రక కణచక్రాన్ని (దాదాపుగా ప్రతి 24 గంటలకు ఒకసారి) మానవ కణజాలవర్ధనంలో గమనించవచ్చు. కణచక్ర వ్యవధి వివిధ జీవుల్లోనూ, కణాల్లోనూ వేర్వేరుగా ఉంటుంది.
ఉదా: ఈస్ట్ - 90 నిమిషాలు

* కణచక్రాన్ని రెండు ప్రధాన దశలుగా విభజించవచ్చు. అవి:
1) అంతర దశ
2) M దశ (సమవిభజన దశ)
* M దశను దృశ్యమాన కణవిభజన లేదా సమవిభజన దశగా పేర్కొనవచ్చు. ప్రతి రెండు M దశల మధ్య దశను అంతర్దశగా గుర్తించవచ్చు.
* M దశ కేంద్రక విభజన (Karyo Kinesis) తో ప్రారంభమై, పిల్ల క్రోమోజోములుగా విడిపోయి, కణద్రవ్య విభజనతో (Cyto Kinesis) పూర్తవుతుంది.
* అంతర్దశను 'విరామదశ'గా పరిగణించినప్పటికీ, ఈ దశలో కణం పెరుగుదల, డీఎన్ఏ ప్రతికృతి క్రమపద్ధతిలో జరుగుతుంది. కణం కణవిభజనకు అనుకూలంగా మారుతుంది.
* అంతర్దశను మూడు ఉపదశలుగా వర్గీకరించారు. అవి:
1) G1 దశ (గ్యాప్1)
2) S దశ (సంశ్లేషణ)
3) G2 దశ (గ్యాప్2)
G1 దశ (గ్యాప్1): ఈ దశలో కణవైశాల్యం పెరుగుతుంది. RNA ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణ జరుపుకుంటుంది.
S దశ: ఈ దశలో DNA ప్రతికృతి చెందుతుంది.

G2 దశ (గ్యాప్2): దీన్ని శాంతదశ అంటారు. ఈ దశలో RNA ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణ కొనసాగుతుంది. కొత్త కణాంగాలు ఏర్పడతాయి. కణం ATP సంశ్లేషణ కూడా జరుపుకుంటుంది.

* జంతువుల్లో ద్వయస్థితిక శారీరక కణాల్లో మాత్రమే సమవిభజన జరుగుతుంది. కానీ, మొక్కల్లో ఏకస్థితిక, ద్వయస్థితిక - రెండు రకాల కణాల్లో సమవిభజన జరుగుతుంది.

సమవిభజన దశ (M దశ)
    సమవిభజనను మొదటిసారిగా వాల్టర్ ఫ్లెమింగ్ (1878) జంతు కణాల్లో కనుక్కున్నాడు. తర్వాత స్ట్రాస్ బర్గర్ (1879లో) వృక్షకణాల్లో కనుక్కున్నాడు. ఇది జీవుల పరిమాణం, నిర్మాణం, ఆకారం, ఘనపరిమాణం పెరుగుదలకు తోడ్పడుతుంది. కాబట్టి దీన్ని 'పెరుగుదల విభజన' అని కూడా అంటారు. ఇది శాఖీయ కణాలు లేదా దేహ కణాల్లో కూడా జరుగుతుంది. అందుకే దీన్ని 'శాఖీయ కణవిభజన' లేదా 'దేహ కణవిభజన' అంటారు.
* M దశలోనే నిజమైన కణవిభజన జరుగుతుంది.
* మాతృకణం, పిల్ల కణాల్లో క్రోమోజోముల సంఖ్య సమానంగా ఉండటం వల్ల దీన్ని 'సమవిభజన' (Equational Division) అంటారు.
* దీంట్లో నాలుగు దశలు ఉంటాయి. అవి:
1) ప్రథమ దశ
2) మధ్యస్థ దశ
3) చలన దశ
4) అంత్యదశ

ప్రథమ దశ (Prophase)

    క్రొమాటిన్ పదార్థాలు సంగ్రహణం చెంది పొట్టిగా, దళసరిగా ఉండే సమవిభజన చెందే క్రోమోజోములు ఏర్పడతాయి. క్రోమోజోముల్లో రెండు క్రొమాటిడ్లు, సెంట్రోమియర్ వద్ద ఒకదానికొకటి అతుక్కుని ఉంటాయి.
* కణద్రవ్యంలో ఉన్న ప్రోటీను పదార్థాలు, సూక్ష్మ నాళికలు కండె పరికరం ఏర్పడటానికి తోడ్పడతాయి.
* చివరలో గాల్జి సంక్లిష్టం, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం, కేంద్రకాంశం, కేంద్రకత్వచం కనపించవు.
 

మధ్యస్థ దశ (Metaphase)
* ఇది క్రోమోజోమ్ బాహ్య స్వరూప అధ్యయనానికి అనువైన దశ. కారియోటైప్‌కు అనుకూలం.
* క్రోమోజోములోని కైనిటోకోర్‌తో కండెపోగులు అతుక్కుని ఉంటాయి.
* క్రోమోజోములు మధ్యరేఖ వద్దకు చేరుకుని మధ్యస్థ ఫలకం (Metaphase Plate) వద్ద రెండు ధ్రువ ప్రాంతాల కండెపోగులతో కలిసి ఉంటాయి.
 

చలన దశ (Anaphase)
* సెంట్రోమియర్లు చీలిపోయి క్రొమాటిడ్లు విడిపోతాయి.
* క్రొమాటిడ్లు (పిల్ల క్రోమోజోములు) ధ్రువాల దిశగా చలిస్తాయి. ఈ క్రమంలో V, L, I, J ఆకారాలను ప్రదర్శిస్తాయి.

అంతిమదశ (Telophase)
* క్రోమోజోముల సమూహం నిజరూపాన్ని కోల్పోయి ధ్రువాల వద్దకు చేరుతుంది.
* క్రోమోజోముల సమూహం చుట్టూ కేంద్రకత్వచం ఏర్పడుతుంది.
* కేంద్రకాంశం, గాల్జి సంక్లిష్టం, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలం పునర్ నిర్మితమవుతాయి. 
 

కణద్రవ్య విభజన (Cyto Kinesis)
* కేంద్రక విభజన (Karyo Kinesis) తర్వాత, కణద్రవ్య విభజన (Cyto Kinesis) ద్వారా రెండు పిల్ల కణాలు ఏర్పడి కణవిభజన ప్రక్రియ పూర్తవుతుంది.
* జంతుకణంలో ప్లాస్మా పొరలో గాడి ఏర్పడి, క్రమేణా లోపలికి పెరుగుతుంది. చివరకు మధ్యలో కలిసిపోయి కణద్రవ్య విభజన జరిగి కణాన్ని రెండుగా విభజిస్తుంది.
* మొక్కల కణాల్లో కణఫలం ఏర్పడి కణకవచాల వరకూ వ్యాపించడం వల్ల కణవిభజన జరుగుతుంది.
* కణద్రవ్య విభజన సమయంలో మైటోకాండ్రియా, ప్లాస్టిడ్ లాంటి కణాంగాలు పిల్ల కణాల్లో వితరణ చెందుతాయి.
* కేంద్రక విభజన తర్వాత కణద్రవ్య విభజన జరగకపోతే బహు కేంద్రకస్థితి (Syncytium) ఏర్పడుతుంది. (ఉదా: కొబ్బరిలోని ద్రవ అంకురచ్ఛదం)

సమవిభజన ప్రాధాన్యం (Significance of Mitosis)
* సాధారణంగా సమవిభజన ద్వయస్థితిక కణాల్లో మాత్రమే జరుగుతుంది. కానీ, కొన్ని నిమ్న జాతి మొక్కలు, సంఘజీవ కీటకాల్లో ఏకస్థితిక కణాల్లోనూ జరుగుతుంది.
* ఈ విభజనలో జన్యుపరంగా తల్లికణాన్ని పోలిన ద్వయస్థితిక పిల్లకణాలు ఏర్పడతాయి. వీటి జన్యురూపం ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉంటుంది. ఈవిధంగా జీవి జన్యు సమగ్రత సురక్షితంగా ఉంటుంది.
* సమవిభజన ద్వారా బహుకణ జీవులు పెరుగుతాయి. కణ పెరుగుదల వల్ల మారిన కేంద్రక - కణద్రవ్య నిష్పత్తిని పూర్వస్థితికి తీసుకురావడానికి కణవిభజన అవసరం.
* దెబ్బతిన్న కణాల స్థానంలో కొత్త కణాలు ఏర్పడటంలో సమవిభజన ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది.
ఉదా: బాహ్య చర్మం పైపొర కణాలు, గొంతుపొరల్లోని పైపూత కణాలు, రక్తకణాలు.
* విభాజ్య కణావళి ఉన్న కాండాగ్రభాగం, పార్శ్వ విభాజ్య కణావళుల్లో జీవితాంతం జరిగే నిరంతర సమవిభజన ద్వారా మొక్కల్లో పెరుగుదల ఉంటుంది.
* శాఖీయ పద్ధతికి ఉపయోగపడే 'అంటుకట్టే' పద్ధతిలో సమవిభజన ఉపయోగపడుతుంది.
 

క్షయకరణ విభజన (Meiosis)
    ఆగస్ట్ వైస్‌మాన్ (1887) క్షయకరణ విభజన సమయంలో లైంగిక కణాల్లో క్రోమోజోముల సంఖ్య మాతృకణాల నుంచి పిల్ల కణాలకు సగానికి తగ్గుతాయని గుర్తించాడు. దీని ఆధారంగా స్ట్రాస్ బర్గర్ క్రోమోజోముల ప్రక్రియను వృక్షకణాల్లో నిర్ధరించాడు. క్షయకరణ విభజన పదాన్ని మొదటగా జె.బి. ఫార్మర్ (1903), జె.ఇ. మూరె ప్రవేశపెట్టారు. 

    లైంగికోత్పత్తిలో ప్రత్యేక ద్వయస్థితిక కణాల నుంచి ఏర్పడిన రెండు ఏకస్థితిక (n) సంయోగబీజాల కలయికతో సంతాన ఉత్పత్తి జరుగుతుంది. ఈ ప్రత్యేక కణాల నుంచి, క్షయకరణ విభజన ద్వారా క్రోమోజోముల సంఖ్య సగమై, ఏకస్థితిక పిల్లకణాలు ఏర్పడతాయి. లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి జరిపే జీవుల జీవితచక్రంలో క్షయకరణ విభజన ద్వారా ఏకస్థితిక దశ ఏర్పడుతుంది. ఫలదీకరణం తర్వాత ద్వయస్థితిక దశ తిరిగి ఏర్పడుతుంది.
ముఖ్యాంశాలు
      క్షయకరణ విభజనలో క్షయకరణ విభజన-I, క్షయకరణ విభజన-II ఒకదాని తర్వాత మరోటి జరుగుతాయి. కానీ, DNA ప్రతికృతి ఒకసారే జరుగుతుంది.
* S - దశలో జనక క్రోమోజోములు ప్రతికృతి జరుపుకుని రెండు సమానమైన క్రొమాటిడ్లు రూపొందడంతో క్షయకరణ విభజన-I మొదలవుతుంది.
* క్షయకరణ విభజనలో సమజాతీయ (homologous) క్రోమోజోములు జంటగా ఏర్పడి వాటి మధ్య పునఃసంయోజనం (recombination) జరుగుతుంది.
* క్షయకరణ విభజన-II తర్వాత నాలుగు ఏకస్థితిక పిల్ల కణాలు ఏర్పడతాయి.
 

క్షయకరణ విభజన - I
ప్రథమ దశ-I (Prophase - I ): మొదటి క్షయకరణ విభజనలోని ప్రథమదశ-I, సమవిభజనలోని ప్రథమ దశ కంటే ఎక్కువ సంక్లిష్టంగా ఉండి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. దీంట్లో అయిదు ఉపదశలు ఉంటాయి. అవి:

లెప్టోటీన్: క్రోమోజోములు కనిపిస్తాయి. క్రోమోజోముల కుదింపు ప్రక్రియ లెప్టోటీన్ పూర్తయ్యేవరకు జరుగుతుంది.
జైగోటీన్: క్రోమోజోములు జతలుగా ఏర్పడతాయి (అనుదైర్ఘ్య సంధానం లేదా సూత్రయుగ్మం). ఈ జతలను సమజాతీయ క్రోమోజోములు అంటారు. సూత్రయుగ్మం తర్వాత సంక్లిష్ట నిర్మాణం (సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం) ఏర్పడుతుంది. ప్రతి సూత్రయుగ్మం సమజాతీయ క్రోమోజోములతో ఏర్పడిన సంక్లిష్టాన్ని ఒక బైవలెంట్ లేదా క్రొమాటిడ్ చతుష్కం అంటారు.
పాకీటీన్: ఇది అధిక సమయం తీసుకునే ఉపదశ. ఈ దశలో బైవలెంట్ క్రోమోజోములు చతుష్కంలా స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి. క్రొమాటిడ్లపై పునఃసంయోజిత బుడిపెలు ఏర్పడతాయి. ఈ బుడిపెల వద్ద సమజాతీయ క్రోమోజోముల సోదరేతర క్రొమాటిడ్ల మధ్య వినిమయం లేదా పారగతి జరుగుతుంది. రికాంబినేస్ ఎంజైమ్ సమక్షంలో జన్యుపదార్థం మార్పిడి జరిగి, పునఃసంయోజనం చెందుతుంది. పాకీటీన్ చివరి సమయంలో క్రోమోజోముల మధ్య జన్యుమార్పిడి పూర్తయి, ఆ ప్రాంతాల్లో క్రోమోజోములు అతుక్కుని ఉంటాయి.

డిప్లోటీన్: ఈ దశలో మొదటగా సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం కరిగిపోతుంది. బైవలెంట్లలోని సమజాతీయ క్రోమోజోములు జన్యుమార్పిడి జరిగిన ప్రదేశం వద్ద తప్ప మిగిలిన భాగమంతా వికర్షణకు లోనై విడిపోతాయి. ఈ దశలో ఏర్పడిన "X" ఆకారపు నిర్మాణాలనే 'కయాస్మేటా' అంటారు. కొన్ని సకశేరుకాల స్త్రీ బీజాశయాల్లో డిప్లోటీన్ దశ నెలలు, సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు.
డయాకైనెసిస్: దీంట్లో కయాస్మాలు అంతిమ స్థితీకరణ చెందుతాయి. క్రోమోజోములు పూర్తిగా కుదించుకుపోయి, అవి భవిష్యత్తులో విడిపోవడానికి అవసరమైన కండె పరికరం ఏర్పడటం ప్రారంభమవుతుంది. డయాకైనెసిస్ చివరిదశలో కేంద్రకాంశం అంతర్థానమవుతుంది. కేంద్రకత్వచం పలుచగా మారి కరిగిపోతుంది.
మధ్యస్థ దశ -I (Metaphase - I): బైవలెంట్ క్రోమోజోముల మధ్యస్థ పటలిక వద్ద అమరి ఉంటాయి. కండె పరికరం ఎదురెదురు ధ్రువాల నుంచి సూక్ష్మనాళికలు సమజాతీయ క్రోమోజోములకు అతుక్కుంటాయి.
చలన దశ -I (Anaphase - I): సమజాతీయ క్రోమోజోములు విడిపోతాయి. అయితే సెంట్రోమియర్ల వద్ద సోదర క్రొమాటిడ్లు మాత్రం కలిసి ఉంటాయి. (పటం - ఎ గమనించండి.)
అంతిమ దశ -I (Telophase - I): కేంద్రకం పొర, కేంద్రకాంశం తిరిగి ఏర్పడతాయి. తర్వాత కణద్రవ్య విభజన (Cytokinesis) జరిగి రెండు కణాల జత (dyad of cells) ఏర్పడతాయి. క్షయకరణ విభజనలో రెండు దశల మధ్య దశను 'విభజనల మధ్యదశ' (interkinesis) అంటారు. దీనికి తక్కువ సమయం ఉంటుంది. తర్వాత ప్రథమదశ II జరుగుతుంది. ఇది ప్రథమ దశ-I కంటే సరళంగా ఉంటుంది.

క్షయకరణ విభజన - II (Meiosis - II)
ప్రథమదశ - II (Prophase-II): క్రోమోజోములు పూర్తిగా సాగిపోకముందే కణద్రవ్య విభజన జరిగిన వెంటనే క్షయకరణ విభజన-II మొదలవుతుంది. ఇది క్షయకరణ విభజన-Iలా కాకుండా సాధారణ సమవిభజనను పోలి ఉంటుంది. ప్రథమదశ-II చివరిలో కేంద్రకపొర అంతర్థానమవుతుంది. (పటం - బి గమనించండి.) క్రోమోజోములు తిరిగి సంక్షిప్తమవుతాయి.
మధ్యస్థ దశ - II (Metaphase-II): ఈ దశలో క్రోమోజోములు మధ్యస్థంగా అమరి ఉంటాయి. కండె రెండువైపుల నుంచి సూక్ష్మనాళికలు సోదర క్రొమాటిడ్ల కైనెటోకోర్లకు అతుక్కుని ఉంటాయి. (పటం - బి గమనించండి.)
చలనదశ - II (Anaphase): ఈ దశలో సోదర క్రొమాటిడ్లను కలిపి ఉంచిన సెంట్రోమియర్లు విభజన చెందుతాయి. క్రోమోజోములు ఎదురెదురు ధ్రువాల దిశగా చలించడానికి వీలవుతుంది. (పటం - బి గమనించండి.)

అంత్యదశ - II (Telophase-II): ఈ దశలో రెండు సమూహాల క్రోమోజోములను చుట్టుకొని కేంద్రకత్వచం ఏర్పడుతుంది. కణద్రవ్య విభజన జరిగి కణ చతుష్కం (నాలుగు ఏకస్థితిక పిల్ల కణాలు ఏర్పడటం)తో క్షయకరణ విభజన-II పూర్తవుతుంది. (పటం - బి గమనించండి.)
 

క్షయకరణ విభజన ప్రాముఖ్యం (Significance of Meiosis)
* లైంగిక పద్ధతిలో ప్రత్యుత్పత్తి జరుపుకునే జీవుల్లో సంయోగబీజాలు ఏర్పడేటప్పుడు క్షయకరణ విభజన వల్ల క్రోమోజోముల సంఖ్య సగానికి తగ్గుతుంది. దీని వల్ల ఏకస్థితిక క్రోమోజోముల సమితి ఉన్న స్త్రీ, పురుష సంయోగబీజాలు ఏర్పడతాయి.
* ఒక జీవజాతిలో నిర్దిష్ట క్రోమోజోముల సంఖ్య తరతరాలకూ మారకుండా ఈ విభజన తోడ్పడుతుంది.
* క్షయకరణ విభజనలో జరిగే పారగతి వల్ల జన్యు పునఃసంయోజనాలు ఏర్పడతాయి. జనాభాలో ఒక తరం నుంచి మరో తరానికి జన్యువైవిధ్యానికి కారణమిదే. ఈ వైవిధ్యాలు జీవ పరిణామంలో ప్రముఖ పాత్ర పోషిస్తాయి.