4 φάσεις μίτωσης. Στάδια (φάσεις) μίτωσης

Η ανάπτυξη και ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών είναι αδύνατη χωρίς τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης. Στη φύση, υπάρχουν διάφοροι τύποι και μέθοδοι διαίρεσης. Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε εν συντομία και ξεκάθαρα για τη μίτωση και τη μείωση, θα εξηγήσουμε την κύρια σημασία αυτών των διεργασιών και θα παρουσιάσουμε πώς διαφέρουν και πώς μοιάζουν.

Μίτωσις

Η διαδικασία της έμμεσης διαίρεσης, ή μίτωση, απαντάται συχνότερα στη φύση. Είναι η βάση για τη διαίρεση όλων των υπαρχόντων μη αναπαραγωγικών κυττάρων, δηλαδή των μυών, των νεύρων, των επιθηλιακών και άλλων.

Η μίτωση αποτελείται από τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Ο κύριος ρόλος αυτής της διαδικασίας είναι η ομοιόμορφη κατανομή του γενετικού κώδικα από το γονικό κύτταρο στα δύο θυγατρικά κύτταρα. Ταυτόχρονα, τα κύτταρα της νέας γενιάς μοιάζουν ένα προς ένα με τα μητρικά.

Ρύζι. 1. Σχέδιο μίτωσης

Ο χρόνος μεταξύ των διεργασιών διαίρεσης ονομάζεται ενδιάμεση φάση . Τις περισσότερες φορές, η μεσόφαση είναι πολύ μεγαλύτερη από τη μίτωση. Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από:

• σύνθεση πρωτεϊνών και μορίων ATP στο κύτταρο.
• διπλασιασμός χρωμοσωμάτων και σχηματισμός δύο αδελφών χρωματίδων.
• αύξηση του αριθμού των οργανιδίων στο κυτταρόπλασμα.

Μείωση

Η διαίρεση των γεννητικών κυττάρων ονομάζεται μείωση, συνοδεύεται από μείωση κατά το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Η ιδιαιτερότητα αυτής της διαδικασίας είναι ότι λαμβάνει χώρα σε δύο στάδια, τα οποία διαδέχονται συνεχώς το ένα το άλλο.

TOP 4 άρθραπου διαβάζουν μαζί με αυτό

Η ενδιάμεση φάση μεταξύ των δύο σταδίων της μειοτικής διαίρεσης είναι τόσο σύντομη που είναι πρακτικά απαρατήρητη.

Ρύζι. 2. Σχήμα μείωσης

Η βιολογική σημασία της μείωσης είναι ο σχηματισμός καθαρών γαμετών που περιέχουν ένα απλοειδές, με άλλα λόγια ένα ενιαίο σύνολο χρωμοσωμάτων. Η διπλοειδία αποκαθίσταται μετά τη γονιμοποίηση, δηλαδή τη σύντηξη των μητρικών και πατρικών κυττάρων. Ως αποτέλεσμα της σύντηξης δύο γαμετών, σχηματίζεται ένας ζυγώτης με ένα πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων.

Η μείωση του αριθμού των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης είναι πολύ σημαντική, αφού διαφορετικά ο αριθμός των χρωμοσωμάτων θα αυξανόταν με κάθε διαίρεση. Χάρη στη διαίρεση αναγωγής, διατηρείται ένας σταθερός αριθμός χρωμοσωμάτων.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά

Η διαφορά μεταξύ της μίτωσης και της μείωσης είναι η διάρκεια των φάσεων και οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτές. Παρακάτω σας προσφέρουμε έναν πίνακα «Mitosis and Meiosis», ο οποίος δείχνει τις κύριες διαφορές μεταξύ των δύο μεθόδων διαίρεσης. Οι φάσεις της μείωσης είναι ίδιες με αυτές της μίτωσης. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις ομοιότητες και τις διαφορές μεταξύ των δύο διαδικασιών στη συγκριτική περιγραφή.

Ρύζι. 3. Συγκριτικό διάγραμμα μίτωσης και μείωσης

Τι μάθαμε;

Στη φύση, η κυτταρική διαίρεση διαφέρει ανάλογα με τον σκοπό τους. Για παράδειγμα, τα μη αναπαραγωγικά κύτταρα διαιρούνται με μίτωση και τα σεξουαλικά κύτταρα - με μείωση. Αυτές οι διαδικασίες έχουν παρόμοια μοτίβα διαίρεσης σε ορισμένα στάδια. Η κύρια διαφορά είναι η παρουσία του αριθμού των χρωμοσωμάτων στη σχηματιζόμενη νέα γενιά κυττάρων. Έτσι, κατά τη διάρκεια της μίτωσης, η νεοσυσταθείσα γενιά έχει ένα διπλοειδές σύνολο, και κατά τη διάρκεια της μείωσης, ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Ο χρονισμός των φάσεων σχάσης διαφέρει επίσης. Και οι δύο μέθοδοι διαίρεσης παίζουν τεράστιο ρόλο στη ζωή των οργανισμών. Χωρίς μίτωση, ούτε μία ανανέωση παλαιών κυττάρων, δεν πραγματοποιείται αναπαραγωγή ιστών και οργάνων. Η μείωση βοηθά στη διατήρηση ενός σταθερού αριθμού χρωμοσωμάτων στον νεοσχηματισμένο οργανισμό κατά την αναπαραγωγή.

Δοκιμή για το θέμα

Αξιολόγηση της έκθεσης

Μέση βαθμολογία: 4.3. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 4199.

Μίτωση, φάσεις της, βιολογική σημασία

Το πιο σημαντικό συστατικό του κυτταρικού κύκλου είναι ο μιτωτικός (πολλαπλασιαστικός) κύκλος. Είναι ένα σύμπλεγμα αλληλένδετων και συντονισμένων φαινομένων κατά την κυτταρική διαίρεση, καθώς και πριν και μετά από αυτήν. Ο μιτωτικός κύκλος είναι ένα σύνολο διεργασιών που συμβαίνουν σε ένα κύτταρο από τη μια διαίρεση στην επόμενη και τελειώνουν με το σχηματισμό δύο κυττάρων της επόμενης γενιάς. Επιπλέον, η έννοια του κύκλου ζωής περιλαμβάνει επίσης την περίοδο κατά την οποία το κύτταρο εκτελεί τις λειτουργίες του και τις περιόδους ανάπαυσης. Αυτή τη στιγμή, η περαιτέρω κυτταρική μοίρα είναι αβέβαιη: το κύτταρο μπορεί να αρχίσει να διαιρείται (εισέρχεται στη μίτωση) ή να αρχίσει να προετοιμάζεται για να εκτελέσει συγκεκριμένες λειτουργίες.

Κύρια στάδια μίτωσης.

1. Αναδιπλασιασμός (αυτοδιπλασιασμός) της γενετικής πληροφορίας του μητρικού κυττάρου και ομοιόμορφη κατανομή του μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Αυτό συνοδεύεται από αλλαγές στη δομή και τη μορφολογία των χρωμοσωμάτων, στα οποία συγκεντρώνεται περισσότερο από το 90% των πληροφοριών ενός ευκαρυωτικού κυττάρου.

2. Ο μιτωτικός κύκλος αποτελείται από τέσσερις διαδοχικές περιόδους: προσυνθετικό (ή μεταμιτωτικό) G1, συνθετικό S, μετασυνθετικό (ή προμιτωτικό) G2 και την ίδια τη μίτωση. Αποτελούν την αυτοκαταλυτική ενδιάμεση φάση (προπαρασκευαστική περίοδος).

Φάσεις κυτταρικού κύκλου:

1) προσυνθετικό (G1). Εμφανίζεται αμέσως μετά την κυτταρική διαίρεση. Η σύνθεση του DNA δεν έχει ακόμη συμβεί. Το κύτταρο μεγαλώνει ενεργά σε μέγεθος, αποθηκεύοντας ουσίες απαραίτητες για τη διαίρεση: πρωτεΐνες (ιστόνες, δομικές πρωτεΐνες, ένζυμα), RNA, μόρια ATP. Παρουσιάζεται διαίρεση των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών (δηλαδή, δομών ικανών για αυτοαναπαραγωγή). Τα οργανωτικά χαρακτηριστικά του διαφασικού κυττάρου αποκαθίστανται μετά την προηγούμενη διαίρεση.

2) συνθετικό (S). Το γενετικό υλικό αντιγράφεται μέσω της αντιγραφής του DNA. Εμφανίζεται με ημι-συντηρητικό τρόπο, όταν η διπλή έλικα του μορίου του DNA αποκλίνει σε δύο αλυσίδες και μια συμπληρωματική αλυσίδα συντίθεται σε καθεμία από αυτές.

Το αποτέλεσμα είναι δύο πανομοιότυπες διπλές έλικες DNA, η καθεμία που αποτελείται από έναν νέο και έναν παλιό κλώνο DNA. Η ποσότητα του κληρονομικού υλικού διπλασιάζεται. Επιπλέον, η σύνθεση RNA και πρωτεϊνών συνεχίζεται. Επίσης, ένα μικρό μέρος του μιτοχονδριακού DNA υφίσταται αντιγραφή (το κύριο μέρος του αντιγράφεται στην περίοδο G2).

3) μετασυνθετικό (G2). Το DNA δεν συντίθεται πλέον, αλλά τα ελαττώματα που έγιναν κατά τη σύνθεσή του στην περίοδο S διορθώνονται (επισκευή). Συσσωρεύονται επίσης ενέργεια και θρεπτικά συστατικά και η σύνθεση RNA και πρωτεϊνών (κυρίως πυρηνικών) συνεχίζεται.

Το S και το G2 σχετίζονται άμεσα με τη μίτωση, επομένως μερικές φορές χωρίζονται σε μια ξεχωριστή περίοδο - προπρόφαση.

Μετά από αυτό, εμφανίζεται η σωστή μίτωση, η οποία αποτελείται από τέσσερις φάσεις. Η διαδικασία διαίρεσης περιλαμβάνει πολλές διαδοχικές φάσεις και είναι ένας κύκλος. Η διάρκειά της ποικίλλει και κυμαίνεται από 10 έως 50 ώρες στα περισσότερα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος, η διάρκεια της ίδιας της μίτωσης είναι 1-1,5 ώρες, η περίοδος G2 της μεσοφάσης είναι 2-3 ώρες, η περίοδος S της μεσοφάσης είναι 6-10. ώρες .

Στάδια μίτωσης.

Η διαδικασία της μίτωσης συνήθως χωρίζεται σε τέσσερις κύριες φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση (Εικ. 1-3). Δεδομένου ότι είναι συνεχής, η αλλαγή των φάσεων πραγματοποιείται ομαλά - το ένα περνάει ανεπαίσθητα στο άλλο.

Στην προφάση, ο όγκος του πυρήνα αυξάνεται και λόγω της σπειροειδοποίησης της χρωματίνης σχηματίζονται χρωμοσώματα. Στο τέλος της προφάσης, είναι σαφές ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες. Οι πυρήνες και η πυρηνική μεμβράνη διαλύονται σταδιακά και τα χρωμοσώματα εμφανίζονται τυχαία τοποθετημένα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Τα κεντριόλια αποκλίνουν προς τους πόλους του κυττάρου. Σχηματίζεται μια άτρακτος σχάσης αχρωματίνης, μερικά από τα νήματα του οποίου πηγαίνουν από πόλο σε πόλο και μερικά συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων. Το περιεχόμενο του γενετικού υλικού στο κύτταρο παραμένει αμετάβλητο (2n2хр).

Χαρακτηριστικά των φάσεων της μίτωσης

Τα κύρια γεγονότα της προφάσης περιλαμβάνουν τη συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων μέσα στον πυρήνα και το σχηματισμό μιας ατράκτου διαίρεσης στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Η διάσπαση του πυρήνα στην προφάση είναι χαρακτηριστικό, αλλά όχι υποχρεωτικό, χαρακτηριστικό για όλα τα κύτταρα.

Συμβατικά, η αρχή της προφάσης θεωρείται η στιγμή της εμφάνισης μικροσκοπικά ορατών χρωμοσωμάτων λόγω της συμπύκνωσης της ενδοπυρηνικής χρωματίνης. Η συμπίεση των χρωμοσωμάτων συμβαίνει λόγω της ελίκωσης του DNA πολλαπλών επιπέδων. Αυτές οι αλλαγές συνοδεύονται από αύξηση της δραστηριότητας των φωσφορυλασών που τροποποιούν τις ιστόνες που εμπλέκονται άμεσα στη σύνθεση του DNA. Ως αποτέλεσμα, η μεταγραφική δραστηριότητα της χρωματίνης μειώνεται απότομα, τα πυρηνικά γονίδια απενεργοποιούνται και οι περισσότερες από τις πυρηνικές πρωτεΐνες διασπώνται. Οι συμπυκνωμένες αδελφές χρωματίδες στην πρώιμη προφάση παραμένουν ζευγαρωμένες σε όλο τους το μήκος με τη βοήθεια πρωτεϊνών συνεζίνης, αλλά από την αρχή της προμεταφάσης, η σύνδεση μεταξύ των χρωματιδίων διατηρείται μόνο στην περιοχή του κεντρομερούς. Μέχρι την όψιμη πρόφαση, σχηματίζονται ώριμες κινετοχορίες σε κάθε κεντρομερές αδελφών χρωματιδών, απαραίτητες για την προσκόλληση των χρωμοσωμάτων στους μικροσωληνίσκους της ατράκτου στην προμεταφάση.

Μαζί με τις διαδικασίες ενδοπυρηνικής συμπύκνωσης των χρωμοσωμάτων, αρχίζει να σχηματίζεται μια μιτωτική άτρακτος στο κυτταρόπλασμα - μια από τις κύριες δομές της συσκευής κυτταρικής διαίρεσης, υπεύθυνη για την κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Τα πολικά σώματα, οι μικροσωληνίσκοι και οι κινετοχώρες των χρωμοσωμάτων συμμετέχουν στο σχηματισμό της ατράκτου διαίρεσης σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα.

Η έναρξη του σχηματισμού μιτωτικής ατράκτου στην προφάση σχετίζεται με δραματικές αλλαγές στις δυναμικές ιδιότητες των μικροσωληνίσκων. Ο χρόνος ημίσειας ζωής του μέσου μικροσωληνίσκου μειώνεται περίπου 20 φορές από 5 λεπτά σε 15 δευτερόλεπτα. Ωστόσο, ο ρυθμός ανάπτυξής τους αυξάνεται περίπου 2 φορές σε σύγκριση με τους ίδιους μικροσωληνίσκους μεταξύ των φάσεων. Τα άκρα πολυμερισμού είναι «δυναμικά ασταθή» και αλλάζουν απότομα από ομοιόμορφη ανάπτυξη σε ταχεία βράχυνση, κατά την οποία ολόκληρος ο μικροσωληνίσκος συχνά αποπολυμερίζεται. Αξίζει να σημειωθεί ότι για τη σωστή λειτουργία της μιτωτικής ατράκτου, είναι απαραίτητη μια ορισμένη ισορροπία μεταξύ των διαδικασιών συναρμολόγησης και αποπολυμερισμού των μικροσωληνίσκων, αφού ούτε οι σταθεροποιημένοι ούτε οι αποπολυμερισμένοι μικροσωληνίσκοι ατράκτου μπορούν να μετακινήσουν τα χρωμοσώματα.

Μαζί με τις παρατηρούμενες αλλαγές στις δυναμικές ιδιότητες των μικροσωληνίσκων που απαρτίζουν τα νήματα της ατράκτου, σχηματίζονται πόλοι διαίρεσης σε πρόφαση. Τα κεντροσώματα που αναπαράγονται στη φάση S αποκλίνουν σε αντίθετες κατευθύνσεις λόγω της αλληλεπίδρασης των μικροσωληνίσκων πόλων που αναπτύσσονται ο ένας προς τον άλλο. Με τα μείον άκρα τους, οι μικροσωληνίσκοι βυθίζονται στην άμορφη ουσία των κεντροσωμάτων και οι διαδικασίες πολυμερισμού συμβαίνουν από τα θετικά άκρα που βλέπουν το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Σε αυτή την περίπτωση, ο πιθανός μηχανισμός διαχωρισμού των πόλων εξηγείται ως εξής: πρωτεΐνες που μοιάζουν με dynein προσανατολίζουν τα πολυμεριζόμενα συν άκρα των πολικών μικροσωληνίσκων σε παράλληλη κατεύθυνση και οι πρωτεΐνες που μοιάζουν με κινεσίνη, με τη σειρά τους, τις ωθούν προς τους πόλους διαίρεσης.

Παράλληλα με τη συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και το σχηματισμό της μιτωτικής ατράκτου, κατά τη διάρκεια της προφάσης, εμφανίζεται κατακερματισμός του ενδοπλασματικού δικτύου, το οποίο διασπάται σε μικρά κενοτόπια, τα οποία στη συνέχεια αποκλίνουν στην περιφέρεια του κυττάρου. Ταυτόχρονα, τα ριβοσώματα χάνουν τις συνδέσεις με τις μεμβράνες ER. Οι δεξαμενές της συσκευής Golgi αλλάζουν επίσης τον περιπυρηνικό εντοπισμό τους, διασπώνται σε μεμονωμένα δικτυοσώματα που κατανέμονται στο κυτταρόπλασμα χωρίς ιδιαίτερη σειρά.

Προμεταφάση

Προμεταφάση

Το τέλος της προφάσης και η έναρξη της προμεταφάσης συνήθως χαρακτηρίζονται από την αποσύνθεση της πυρηνικής μεμβράνης. Ένας αριθμός πρωτεϊνών ελασμάτων φωσφορυλιώνεται, με αποτέλεσμα τα θραύσματα του πυρηνικού φακέλου σε μικρά κενοτόπια και τα σύμπλοκα των πόρων εξαφανίζονται. Μετά την καταστροφή της πυρηνικής μεμβράνης, τα χρωμοσώματα βρίσκονται στην πυρηνική περιοχή χωρίς ιδιαίτερη σειρά. Ωστόσο, σύντομα όλοι αρχίζουν να κινούνται.

Στην προμετάφαση παρατηρείται έντονη αλλά τυχαία κίνηση των χρωμοσωμάτων. Αρχικά, τα μεμονωμένα χρωμοσώματα μετακινούνται γρήγορα στον πλησιέστερο πόλο της μιτωτικής ατράκτου με ταχύτητα που φτάνει τα 25 μm/min. Κοντά στους πόλους διαίρεσης, η πιθανότητα αλληλεπίδρασης του νεοσυντιθέμενου μικροσωληνίσκου της ατράκτου συν τελειώνει με τις κινετοχώρες χρωμοσωμάτων αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, οι μικροσωληνίσκοι kinetochore σταθεροποιούνται από αυθόρμητο αποπολυμερισμό και η ανάπτυξή τους εξασφαλίζει εν μέρει την απομάκρυνση του χρωμοσώματος που είναι συνδεδεμένο με αυτά προς την κατεύθυνση από τον πόλο προς το ισημερινό επίπεδο της ατράκτου. Από την άλλη πλευρά, το χρωμόσωμα ξεπερνιέται από κλώνους μικροσωληνίσκων που προέρχονται από τον αντίθετο πόλο της μιτωτικής ατράκτου. Αλληλεπιδρώντας με τις κινετοχορίες, συμμετέχουν επίσης στην κίνηση των χρωμοσωμάτων. Ως αποτέλεσμα, οι αδελφές χρωματίδες συνδέονται με αντίθετους πόλους της ατράκτου. Η δύναμη που αναπτύσσεται από μικροσωληνίσκους από διαφορετικούς πόλους όχι μόνο σταθεροποιεί την αλληλεπίδραση αυτών των μικροσωληνίσκων με τις κινετοχώρες, αλλά και τελικά φέρνει κάθε χρωμόσωμα στο επίπεδο της πλάκας μετάφασης.

Στα κύτταρα των θηλαστικών, η προμετάφαση εμφανίζεται συνήθως μέσα σε 10-20 λεπτά. Στους νευροβλάστες ακρίδας, αυτό το στάδιο διαρκεί μόνο 4 λεπτά, και στους ινοβλάστες ενδοσπέρματος Haemanthus και τρίτωνα διαρκεί περίπου 30 λεπτά.

Μεταφάση

Μεταφάση

Στο τέλος της προμετάφασης, τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο της ατράκτου σε περίπου ίσες αποστάσεις και από τους δύο πόλους διαίρεσης, σχηματίζοντας μια πλάκα μετάφασης. Η μορφολογία της πλάκας μετάφασης στα ζωικά κύτταρα, κατά κανόνα, διακρίνεται από μια διατεταγμένη διάταξη χρωμοσωμάτων: οι περιοχές του κεντρομερούς βλέπουν στο κέντρο της ατράκτου και οι βραχίονες βλέπουν στην περιφέρεια του κυττάρου. Στα φυτικά κύτταρα, τα χρωμοσώματα βρίσκονται συχνά στο ισημερινό επίπεδο της ατράκτου χωρίς αυστηρή σειρά.

Η μετάφαση καταλαμβάνει σημαντικό μέρος της περιόδου της μίτωσης και χαρακτηρίζεται από μια σχετικά σταθερή κατάσταση. Όλο αυτό το διάστημα, τα χρωμοσώματα συγκρατούνται στο ισημερινό επίπεδο της ατράκτου λόγω των ισορροπημένων δυνάμεων τάσης των μικροσωληνίσκων kinetochore, εκτελώντας ταλαντευτικές κινήσεις με ασήμαντο πλάτος στο επίπεδο της πλάκας μετάφασης.

Στη μετάφαση, καθώς και σε άλλες φάσεις της μίτωσης, η ενεργός ανανέωση των μικροσωληνίσκων της ατράκτου συνεχίζεται μέσω εντατικής συναρμολόγησης και αποπολυμερισμού των μορίων τουμπουλίνης. Παρά τη σταθεροποίηση των δεσμών των μικροσωληνίσκων κινετοχώρης, υπάρχει μια συνεχής επανασυναρμολόγηση των διαπολικών μικροσωληνίσκων, ο αριθμός των οποίων φτάνει στο μέγιστο στη μετάφαση.

Στο τέλος της μεταφάσης, παρατηρείται σαφής διαχωρισμός αδελφών χρωματίδων, η σύνδεση μεταξύ των οποίων διατηρείται μόνο στις κεντρομερείς περιοχές. Οι χρωματιδικοί βραχίονες είναι παράλληλοι μεταξύ τους και το κενό που τους χωρίζει γίνεται καθαρά ορατό.

Η αναφάση είναι το συντομότερο στάδιο της μίτωσης, το οποίο ξεκινά με τον ξαφνικό διαχωρισμό και τον επακόλουθο διαχωρισμό των αδελφών χρωματιδών προς τους αντίθετους πόλους του κυττάρου. Οι χρωματίδες αποκλίνουν με ομοιόμορφη ταχύτητα που φτάνει τα 0,5-2 μm/min και συχνά παίρνουν σχήμα V. Η κίνησή τους καθοδηγείται από σημαντικές δυνάμεις, που υπολογίζονται σε 10 dynes ανά χρωμόσωμα, που είναι 10.000 φορές η δύναμη που απαιτείται για να μετακινηθεί απλώς ένα χρωμόσωμα μέσα στο κυτταρόπλασμα με την παρατηρούμενη ταχύτητα.

Τυπικά, ο διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση αποτελείται από δύο σχετικά ανεξάρτητες διαδικασίες που ονομάζονται αναφάση Α και ανάφαση Β.

Η αναφάση Α χαρακτηρίζεται από το διαχωρισμό αδελφών χρωματιδών σε αντίθετους πόλους κυτταρικής διαίρεσης. Οι ίδιες δυνάμεις που συγκρατούσαν προηγουμένως τα χρωμοσώματα στο επίπεδο της πλάκας μετάφασης είναι υπεύθυνες για την κίνησή τους. Η διαδικασία του χρωματιδικού διαχωρισμού συνοδεύεται από μείωση του μήκους των μικροσωληνίσκων kinetochore αποπολυμερισμού. Επιπλέον, η αποσύνθεσή τους παρατηρείται κυρίως στην περιοχή των κινετοχωρών, από τα συν άκρα. Πιθανώς, ο αποπολυμερισμός των μικροσωληνίσκων στις κινετοχώρες ή στην περιοχή των πόλων διαίρεσης είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την κίνηση των αδελφών χρωματιδών, καθώς η κίνησή τους σταματά με την προσθήκη ταξόλης ή βαρέος νερού, που έχουν σταθεροποιητική επίδραση στους μικροσωληνίσκους. Ο μηχανισμός στον οποίο βρίσκεται ο διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση Α παραμένει άγνωστος.

Κατά τη διάρκεια της αναφάσης Β, οι ίδιοι οι πόλοι της κυτταρικής διαίρεσης αποκλίνουν και, σε αντίθεση με την ανάφαση Α, αυτή η διαδικασία συμβαίνει λόγω της συναρμολόγησης πολικών μικροσωληνίσκων από τα συν άκρα. Τα πολυμεριζόμενα αντιπαράλληλα νήματα της ατράκτου, όταν αλληλεπιδρούν, δημιουργούν εν μέρει μια δύναμη που σπρώχνει τους πόλους μακριά. Το μέγεθος της σχετικής κίνησης των πόλων σε αυτή την περίπτωση, καθώς και ο βαθμός επικάλυψης των πολικών μικροσωληνίσκων στην ισημερινή ζώνη του κυττάρου, ποικίλλει πολύ μεταξύ των ατόμων διαφορετικών ειδών. Εκτός από τις δυνάμεις ώθησης, οι πόλοι διαίρεσης επηρεάζονται από δυνάμεις έλξης από αστρικούς μικροσωληνίσκους, οι οποίες δημιουργούνται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με πρωτεΐνες που μοιάζουν με dynein στην πλασματική μεμβράνη του κυττάρου.

Η αλληλουχία, η διάρκεια και η σχετική συνεισφορά καθεμιάς από τις δύο διαδικασίες που αποτελούν την ανάφαση μπορεί να είναι εξαιρετικά διαφορετικές. Έτσι, στα κύτταρα των θηλαστικών, η αναφάση Β ξεκινά αμέσως μετά την έναρξη της χρωματιδικής απόκλισης σε αντίθετους πόλους και συνεχίζεται έως ότου η μιτωτική άτρακτος επιμηκυνθεί κατά 1,5-2 φορές σε σύγκριση με τη μεταφάση. Σε ορισμένα άλλα κύτταρα, η αναφάση Β ξεκινά μόνο αφού οι χρωματίδες φτάσουν στους πόλους διαίρεσης. Σε ορισμένα πρωτόζωα, κατά την ανάφαση Β, η άτρακτος επιμηκύνεται 15 φορές σε σύγκριση με τη μεταφάση. Η αναφάση Β απουσιάζει στα φυτικά κύτταρα.

Τελόφαση

Τελόφαση

Η τελοφάση θεωρείται το τελικό στάδιο της μίτωσης. Η αρχή του θεωρείται ότι είναι η στιγμή που οι διαχωρισμένες αδελφές χρωματίδες σταματούν στους αντίθετους πόλους της κυτταρικής διαίρεσης. Στην πρώιμη τελοφάση παρατηρείται αποσυμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και κατά συνέπεια αύξηση του όγκου τους. Κοντά στα ομαδοποιημένα μεμονωμένα χρωμοσώματα, αρχίζει η σύντηξη των κυστιδίων μεμβράνης, η οποία ξεκινά την ανακατασκευή του πυρηνικού περιβλήματος. Το υλικό για την κατασκευή των μεμβρανών των νεοσχηματισθέντων θυγατρικών πυρήνων είναι θραύσματα της αρχικά αποσαθρωμένης πυρηνικής μεμβράνης του μητρικού κυττάρου, καθώς και στοιχεία του ενδοπλασματικού δικτύου. Σε αυτή την περίπτωση, μεμονωμένα κυστίδια συνδέονται με την επιφάνεια των χρωμοσωμάτων και συντήκονται μεταξύ τους. Η εξωτερική και η εσωτερική πυρηνική μεμβράνη αποκαθίστανται σταδιακά, το πυρηνικό έλασμα και οι πυρηνικοί πόροι αποκαθίστανται. Κατά τη διαδικασία αποκατάστασης της πυρηνικής μεμβράνης, διακριτά κυστίδια μεμβράνης πιθανώς συνδέονται με την επιφάνεια των χρωμοσωμάτων χωρίς να αναγνωρίζουν συγκεκριμένες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων, καθώς τα πειράματα έχουν δείξει ότι η αποκατάσταση της πυρηνικής μεμβράνης λαμβάνει χώρα γύρω από μόρια DNA δανεισμένα από οποιονδήποτε οργανισμό, ακόμη και από βακτηριακό ιό. Μέσα στους νεοσχηματισμένους κυτταρικούς πυρήνες, η χρωματίνη διασπείρεται, η σύνθεση RNA συνεχίζεται και οι πυρήνες γίνονται ορατοί.

Παράλληλα με τις διαδικασίες σχηματισμού των πυρήνων των θυγατρικών κυττάρων στην τελοφάση, αρχίζει και τελειώνει η αποσυναρμολόγηση των μικροσωληνίσκων της ατράκτου. Ο αποπολυμερισμός προχωρά στην κατεύθυνση από τους πόλους διαίρεσης προς το ισημερινό επίπεδο της κυψέλης, από τα μείον άκρα στα θετικά άκρα. Σε αυτή την περίπτωση, οι μικροσωληνίσκοι επιμένουν περισσότερο στο μεσαίο τμήμα της ατράκτου, οι οποίοι σχηματίζουν το υπολειπόμενο σώμα Fleming.

Το τέλος της τελοφάσης συμπίπτει κυρίως με τη διαίρεση του σώματος του μητρικού κυττάρου - κυτταροκίνηση. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται δύο ή περισσότερα θυγατρικά κύτταρα. Οι διαδικασίες που οδηγούν στον διαχωρισμό του κυτταροπλάσματος ξεκινούν στη μέση της ανάφασης και μπορούν να συνεχιστούν μετά την ολοκλήρωση της τελοφάσης. Η μίτωση δεν συνοδεύεται πάντα από διαίρεση του κυτταροπλάσματος, επομένως η κυτταροκίνηση δεν ταξινομείται ως ξεχωριστή φάση της μιτωτικής διαίρεσης και συνήθως θεωρείται μέρος της τελοφάσης.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κυτταροκίνησης: διαίρεση με εγκάρσια κυτταρική στένωση και διαίρεση με σχηματισμό κυτταρικής πλάκας. Το επίπεδο κυτταρικής διαίρεσης καθορίζεται από τη θέση της μιτωτικής ατράκτου και εκτείνεται σε ορθή γωνία προς τον μακρύ άξονα της ατράκτου.

Όταν ένα κύτταρο διαιρείται με εγκάρσια στένωση, η θέση της κυτταροπλασματικής διαίρεσης καθορίζεται προκαταρκτικά κατά τη διάρκεια της ανάφασης, όταν ένας συσταλτικός δακτύλιος από νήματα ακτίνης και μυοσίνης εμφανίζεται στο επίπεδο της πλάκας μετάφασης κάτω από την κυτταρική μεμβράνη. Στη συνέχεια, λόγω της δραστηριότητας του συσταλτικού δακτυλίου, σχηματίζεται ένα αυλάκι διάσπασης, το οποίο βαθαίνει βαθμιαία έως ότου το κύτταρο διαιρεθεί πλήρως. Στο τέλος της κυτταροκίνησης, ο συσταλτικός δακτύλιος αποσυντίθεται πλήρως και η πλασματική μεμβράνη συστέλλεται γύρω από ένα υπολειμματικό σώμα Fleming, που αποτελείται από μια συσσώρευση υπολειμμάτων δύο ομάδων πολικών μικροσωληνίσκων, στενά συσκευασμένων μαζί με πυκνό υλικό μήτρας.

Η διαίρεση με σχηματισμό της κυτταρικής πλάκας αρχίζει με την κίνηση μικρών κυστιδίων που συνδέονται με τη μεμβράνη προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Εδώ συγχωνεύονται, σχηματίζοντας μια δομή σε σχήμα δίσκου που περιβάλλεται από μια μεμβράνη - την πρώιμη κυτταρική πλάκα. Τα μικρά κυστίδια προέρχονται κυρίως από τη συσκευή Golgi και κινούνται προς το ισημερινό επίπεδο κατά μήκος των μικροσωληνίσκων του υπολειπόμενου πόλου της ατράκτου, σχηματίζοντας μια κυλινδρική δομή που ονομάζεται φραγκμοπλάστη. Καθώς η κυτταρική πλάκα διαστέλλεται, οι μικροσωληνίσκοι του πρώιμου φραγμοπλάστη μετακινούνται ταυτόχρονα στην περιφέρεια του κυττάρου, όπου, λόγω νέων μεμβρανικών κυστιδίων, η ανάπτυξη της κυτταρικής πλάκας συνεχίζεται μέχρι την τελική σύντηξή της με τη μεμβράνη του μητρικού κυττάρου. Μετά τον τελικό διαχωρισμό των θυγατρικών κυττάρων, μικροϊνίδια κυτταρίνης εναποτίθενται στην κυτταρική πλάκα, ολοκληρώνοντας το σχηματισμό ενός άκαμπτου κυτταρικού τοιχώματος.

Μίτωσις (ή καρυοκίνηση, έμμεση διαίρεση) είναι η κύρια μέθοδος διαίρεσης σωματικών κυττάρων ζώων και φυτών, στην οποία η κατανομή του γενετικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να λαμβάνουν ένα πανομοιότυπο σύνολο χρωμοσωμάτων (και γονιδίων) από το μητρικό κύτταρο. Αυτό διατηρεί ένα σταθερό διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων στα κύτταρα, χαρακτηριστικό κάθε είδους ζώου και φυτού. Η μιτωτική διαίρεση των πυρήνων των ζωικών κυττάρων περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1871 από τον Α.Ο. Kovalevsky, και πυρήνες φυτικών κυττάρων - το 1874 από τον I.D. Τσιστιακόφ.

Το σύμπλεγμα διεργασιών όταν σχηματίζονται δύο νέα κύτταρα από έναν γονέα ονομάζεται μιτωτικός κύκλος.Αυτός ο κύκλος, με τη σειρά του, αποτελείται από την ίδια τη μίτωση και τη μεσόφαση - την περίοδο μεταξύ δύο κυτταρικών διαιρέσεων. Η διάρκεια της μίτωσης είναι 30-60 λεπτά (σε ζωικά κύτταρα) και 2-3 ώρες (στα φυτικά κύτταρα η διάρκεια της μεσόφασης σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων μπορεί να κυμαίνεται από αρκετές ώρες έως αρκετά χρόνια). Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, λαμβάνουν χώρα πολλές διεργασίες που είναι απαραίτητες για την κανονική κυτταρική διαίρεση. Τα πιο σημαντικά από αυτά είναι ο διπλασιασμός του DNA και η σύνθεση ειδικών πρωτεϊνών ιστόνης, που οδηγεί στον διπλασιασμό των χρωμοσωμάτων και στην αλλαγή της αναλογίας της μάζας του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος, στη σύνθεση του ΑΤΡ για την εξασφάλιση της διαδικασίας ενέργειας διαίρεση και τη σύνθεση πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για την κατασκευή της ατράκτου της αχρωματίνης. Αυτές οι διεργασίες ολοκληρώνονται λίγο πριν την έναρξη της μίτωσης.

Η μίτωση αποτελείται από 4 φάσεις - προφάση , μεταφάσεις , ανάφαση Και τελοφάσεις .

Η αρχη προφάση μπορεί να θεωρηθεί η αύξηση του όγκου του πυρήνα και η σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων, τα οποία γίνονται ορατά κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός. Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο ίδια μισά (αδελφές χρωματίδες), τα οποία συνδέονται μεταξύ τους στο κεντρομερίδιο. Στην προφάση, συμβαίνει πόλωση των κυττάρων - τα κεντρόλια του κυτταρικού κέντρου αποκλίνουν σε αντίθετα άκρα του κυττάρου και αρχίζει ο σχηματισμός μιας ατράκτου διαίρεσης (άτρακτος αχρωματίνης). Στα αγγειόσπερμα κύτταρα δεν υπάρχει κυτταρικό κέντρο, αλλά παρόλα αυτά, ο σχηματισμός της ατράκτου διαίρεσης αρχίζει επίσης σε αντίθετους πόλους του κυττάρου. Στο τέλος της προφάσης, ο πυρήνας εξαφανίζεται, η πυρηνική μεμβράνη διαλύεται και τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου.

ΣΕ μετάφαση Ο σχηματισμός της ατράκτου σχάσης ολοκληρώνεται, τα νήματα της πηγαίνουν από πόλο σε πόλο και μερικά από αυτά ενώνονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων. Συμβαίνει η μέγιστη σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων, τα οποία βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου, σχηματίζοντας μια πλάκα μετάφασης. Αυτή τη στιγμή, είναι ξεκάθαρα ορατό ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από 2 χρωματίδες, επομένως η μελέτη και η μέτρηση των χρωμοσωμάτων πραγματοποιείται ακριβώς σε αυτή τη φάση της διαίρεσης.

ΣΕ ανάφαση καθένα από τα χρωμοσώματα στην περιοχή του κεντρομερούς χωρίζεται σε χρωματίδες, σχηματίζοντας δύο θυγατρικά χρωμοσώματα, τα οποία, λόγω της συστολής των νημάτων της ατράκτου, αρχίζουν να κινούνται προς τους πόλους του κυττάρου. Ως αποτέλεσμα, ένα διπλοειδές σύνολο μονόκλωνων χρωμοσωμάτων συγκεντρώνεται σε κάθε πόλο του κυττάρου.

ΣΕ τελοφάση συμβαίνουν διεργασίες που είναι αντίθετες με αυτές που έλαβαν χώρα στην προφάση: τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται, σχηματίζονται πυρήνες και σχηματίζεται η πυρηνική μεμβράνη. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται δύο πυρήνες με το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων που είχε ο πυρήνας του μητρικού κυττάρου. Μετά τον διαχωρισμό των πυρήνων ξεκινά η διαδικασία διαίρεσης του κυτταροπλάσματος που συμβαίνει λόγω συστολής (στα ζωικά κύτταρα) ή σχηματισμού πλάκας στο μέσο του ισημερινού επιπέδου (στα φυτικά κύτταρα).

Βιολογική σημασία της μίτωσης δεδομένου ότι υπάρχει ακριβής κατανομή του γενετικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων, αυτό διασφαλίζει τη σταθερότητα καρυότυπος κύτταρα (χρωμοσωμικό σύνολο) και γενετική συνέχεια μεταξύ των γενεών κυττάρων. Η ανάπτυξη, η ανάπτυξη, η αποκατάσταση των ιστών και των οργάνων των φυτών και των ζώων συμβαίνει λόγω της μιτωτικής κυτταρικής διαίρεσης.

Συνοδεύεται από μείωση κατά το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων. Αποτελείται από δύο διαδοχικές διαιρέσεις που έχουν τις ίδιες φάσεις με τη μίτωση. Ωστόσο, όπως φαίνεται στο πίνακας «Σύγκριση μίτωσης και μείωσης», η διάρκεια των επιμέρους φάσεων και οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτές διαφέρουν σημαντικά από τις διεργασίες που συμβαίνουν κατά τη μίτωση.

Αυτές οι διαφορές είναι κυρίως οι εξής.

Σε μείωση προφαση Ιμεγαλύτερης διάρκειας. Τι συμβαίνει σε αυτό σύζευξη(σύνδεση ομόλογων χρωμοσωμάτων) και ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών. Σε ανάφαση Ι κεντρομερή, κρατώντας τις χρωματίδες μαζί, μη μοιράζεσαι, και μία από τις ομολογίες της μίτωσης και των χρωμοσωμάτων του αυγού πηγαίνει στους πόλους. Ενδιάμεση φάσηπριν τη δεύτερη κατηγορία πολύ κοντό, μέσα σε αυτό Το DNA δεν συντίθεται. Κύτταρα ( αλίτες), που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα δύο μειοτικών διαιρέσεων, περιέχουν ένα απλοειδές (μονό) σύνολο χρωμοσωμάτων. Η διπλοειδία αποκαθίσταται με τη σύντηξη δύο κυττάρων - μητρικού και πατρικού. Το γονιμοποιημένο ωάριο ονομάζεται ζυγωτός.

Η μίτωση και οι φάσεις της

Μίτωση, ή έμμεση διαίρεση, πιο ευρέως διαδεδομένο στη φύση. Η μίτωση αποτελεί τη βάση της διαίρεσης όλων των μη αναπαραγωγικών κυττάρων (επιθηλιακών, μυών, νεύρων, οστών κ.λπ.). Μίτωσιςαποτελείται από τέσσερις διαδοχικές φάσεις (βλ. πίνακα παρακάτω). Χάρη στη μίτωσηδιασφαλίζεται η ομοιόμορφη κατανομή των γενετικών πληροφοριών του γονικού κυττάρου μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Η περίοδος της κυτταρικής ζωής μεταξύ δύο μιτώσεων ονομάζεται ενδιάμεση φάση. Είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από τη μίτωση. Μια σειρά από πολύ σημαντικές διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε αυτό πριν από την κυτταρική διαίρεση: ΑΤΡ και μόρια πρωτεΐνης συντίθενται, κάθε χρωμόσωμα διπλασιάζεται, σχηματίζοντας δύο αδελφές χρωματίδες, που συγκρατούνται από ένα κοινό κεντρομερίδιο, ο αριθμός των κύριων οργανιδίων του κυτταροπλάσματος αυξάνεται.

Σε προφασησπειροειδής και ως αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα παχαίνουν, που αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες που συγκρατούνται μεταξύ τους από ένα κεντρομερίδιο. Μέχρι το τέλος της προφάσηςη πυρηνική μεμβράνη και οι πυρήνες εξαφανίζονται και τα χρωμοσώματα διασπείρονται σε όλο το κύτταρο, τα κεντρόλια μετακινούνται στους πόλους και σχηματίζονται άτρακτος. Στη μετάφαση, λαμβάνει χώρα περαιτέρω σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης είναι πιο ευδιάκριτα. Τα κεντρομερή τους βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού. Τα νήματα του άξονα είναι προσαρτημένα σε αυτά.

Σε ανάφασηΤα κεντρομερή διαιρούνται, οι αδελφές χρωματίδες διαχωρίζονται η μία από την άλλη και, λόγω της συστολής των νημάτων της ατράκτου, μετακινούνται σε αντίθετους πόλους του κυττάρου.

Σε τελοφάσηΤο κυτταρόπλασμα διαιρείται, τα χρωμοσώματα ξετυλίγονται και σχηματίζονται ξανά πυρήνες και πυρηνικές μεμβράνες. Σε ζωικά κύτταρατο κυτταρόπλασμα είναι δεμένο, στο εργοστάσιο- σχηματίζεται ένα διάφραγμα στο κέντρο του μητρικού κυττάρου. Έτσι από ένα αρχικό κύτταρο (μητέρα) σχηματίζονται δύο νέα θυγατρικά κύτταρα.

Πίνακας - Σύγκριση μίτωσης και μείωσης

Πίνακας σύγκρισης μεταξύ μίτωσης και μείωσης.

Το κύτταρο αναπαράγεται με διαίρεση. Υπάρχουν δύο μέθοδοι διαίρεσης: η μίτωση και η μείωση.

Μίτωσις(από το ελληνικό mitos - νήμα), ή έμμεση κυτταρική διαίρεση, είναι μια συνεχής διαδικασία, με αποτέλεσμα πρώτα να υπάρχει διπλασιασμός και μετά ομοιόμορφη κατανομή του κληρονομικού υλικού που περιέχεται στα χρωμοσώματα μεταξύ των δύο κυττάρων που προκύπτουν. Αυτή είναι η βιολογική του σημασία. Η πυρηνική διαίρεση συνεπάγεται διαίρεση ολόκληρου του κυττάρου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται κυτταροκίνηση (από το ελληνικό cytos - κύτταρο).

Η κατάσταση του κυττάρου ανάμεσα σε δύο μιτώσεις ονομάζεται ενδιάμεση φάση, ή interkinesis, και όλες οι αλλαγές που συμβαίνουν σε αυτό κατά την προετοιμασία για μίτωση και κατά την περίοδο της διαίρεσης ονομάζονται μιτωτικός ή κυτταρικός κύκλος.

Διαφορετικά κύτταρα έχουν διαφορετικούς μιτωτικούς κύκλους. Τις περισσότερες φορές το κύτταρο βρίσκεται σε κατάσταση ενδοκινητικότητας, η μίτωση διαρκεί σχετικά σύντομο. Στο γενικό μιτωτικό κύκλο, η ίδια η μίτωση διαρκεί 1/25-1/20 του χρόνου και στα περισσότερα κύτταρα διαρκεί από 0,5 έως 2 ώρες.

Το πάχος των χρωμοσωμάτων είναι τόσο μικρό που κατά την εξέταση του πυρήνα της μεσόφασης με ένα ελαφρύ μικροσκόπιο, δεν είναι δυνατό να διακριθούν μόνο οι κόκκοι της χρωματίνης στους κόμβους της συστροφής τους. Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο κατέστησε δυνατή την ανίχνευση χρωμοσωμάτων σε έναν μη διαιρούμενο πυρήνα, αν και αυτή τη στιγμή είναι πολύ μακρά και αποτελούνται από δύο κλώνους χρωματιδών, η διάμετρος καθενός από τα οποία είναι μόνο 0,01 μικρά. Κατά συνέπεια, τα χρωμοσώματα στον πυρήνα δεν εξαφανίζονται, αλλά παίρνουν τη μορφή μακριών και λεπτών νημάτων που είναι σχεδόν αόρατα.

Κατά τη μίτωση, ο πυρήνας περνά από τέσσερις διαδοχικές φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση.

Πρόφαση(από τα ελληνικά περίπου - πριν, φάση - εκδήλωση). Αυτή είναι η πρώτη φάση της πυρηνικής διαίρεσης, κατά την οποία εμφανίζονται δομικά στοιχεία μέσα στον πυρήνα που μοιάζουν με λεπτές διπλές κλωστές, γεγονός που οδήγησε στο όνομα αυτού του τύπου διαίρεσης - μίτωση. Ως αποτέλεσμα της σπειροειδοποίησης των χρωμονωμάτων, τα χρωμοσώματα στην προφάση γίνονται πιο πυκνά, βραχύνονται και γίνονται καθαρά ορατά. Στο τέλος της προφάσης, μπορεί να παρατηρηθεί ξεκάθαρα ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες που αγγίζουν στενά η μία την άλλη. Στη συνέχεια, και οι δύο χρωματίδες συνδέονται με μια κοινή περιοχή - το κεντρομερίδιο και αρχίζουν να κινούνται σταδιακά προς τον ισημερινό των κυττάρων.

Στη μέση ή στο τέλος της προφάσης, το πυρηνικό περίβλημα και οι πυρήνες εξαφανίζονται, τα κεντρόλια διπλασιάζονται και κινούνται προς τους πόλους. Μια άτρακτος σχάσης αρχίζει να σχηματίζεται από το υλικό του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα. Αποτελείται από δύο τύπους νημάτων: στήριξης και έλξης (χρωμοσωμική). Τα σπειρώματα στήριξης αποτελούν τη βάση του άξονα και εκτείνονται από τον ένα πόλο του κελιού στον άλλο. Τα νήματα έλξης συνδέουν τα κεντρομερή των χρωματιδών με τους πόλους του κυττάρου και στη συνέχεια εξασφαλίζουν την κίνηση των χρωμοσωμάτων προς αυτούς. Η μιτωτική συσκευή του κυττάρου είναι πολύ ευαίσθητη σε διάφορες εξωτερικές επιδράσεις. Όταν εκτίθεται σε ακτινοβολία, χημικές ουσίες και υψηλές θερμοκρασίες, η κυτταρική άτρακτος μπορεί να καταστραφεί, προκαλώντας κάθε είδους ανωμαλίες στην κυτταρική διαίρεση.

Μεταφάση(από το ελληνικό μετα - μετά, φάση - εκδήλωση). Στη μετάφαση, τα χρωμοσώματα συμπιέζονται σε μεγάλο βαθμό και αποκτούν ένα συγκεκριμένο σχήμα που είναι χαρακτηριστικό ενός δεδομένου είδους. Οι θυγατρικές χρωματίδες σε κάθε ζεύγος χωρίζονται από μια σαφώς ορατή διαμήκη σχισμή. Τα περισσότερα χρωμοσώματα γίνονται διπλά οπλισμένα. Στο σημείο της καμπής - το κεντρομερίδιο - συνδέονται με το νήμα της ατράκτου. Όλα τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου, τα ελεύθερα άκρα τους κατευθύνονται προς το κέντρο του κυττάρου. Αυτή τη στιγμή, τα χρωμοσώματα παρατηρούνται και μετρώνται καλύτερα. Η άτρακτος του κυττάρου είναι επίσης πολύ καθαρά ορατή.

Ανάφαση(από το ελληνικό ana - up, φάση - εκδήλωση). Σε ανάφαση, μετά τη διαίρεση των κεντρομερών, οι χρωματίδες, που έχουν γίνει πλέον ξεχωριστά χρωμοσώματα, αρχίζουν να διαχωρίζονται σε αντίθετους πόλους. Στην περίπτωση αυτή, τα χρωμοσώματα έχουν τη μορφή διαφόρων αγκίστρων, με τα άκρα τους να κοιτούν προς το κέντρο του κυττάρου. Δεδομένου ότι δύο εντελώς πανομοιότυπες χρωματίδες προέκυψαν από κάθε χρωμόσωμα, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων και στα δύο προκύπτοντα θυγατρικά κύτταρα θα είναι ίσος με τον διπλοειδή αριθμό του αρχικού μητρικού κυττάρου.

Η διαδικασία της διαίρεσης και της κίνησης των κεντρομερών σε διαφορετικούς πόλους όλων των νεοσχηματισμένων ζευγαρωμένων χρωμοσωμάτων χαρακτηρίζεται από εξαιρετικό συγχρονισμό.

Στο τέλος της ανάφασης, τα χρωμονιμικά νήματα αρχίζουν να ξετυλίγονται και τα χρωμοσώματα που έχουν μετακινηθεί στους πόλους δεν είναι πλέον ορατά τόσο καθαρά.

Τελόφαση(από το ελληνικό τέλος - τέλος, φάση - εκδήλωση). Στην τελοφάση, η απελευθέρωση των νημάτων των χρωμοσωμάτων συνεχίζεται και τα χρωμοσώματα σταδιακά γίνονται πιο λεπτά και μακρύτερα, πλησιάζοντας την κατάσταση στην οποία βρίσκονταν σε προφάση. Γύρω από κάθε ομάδα χρωμοσωμάτων σχηματίζεται ένα πυρηνικό περίβλημα και σχηματίζεται ένας πυρήνας. Ταυτόχρονα ολοκληρώνεται η κυτταροπλασματική διαίρεση και εμφανίζεται ένα κυτταρικό διάφραγμα. Και τα δύο νέα θυγατρικά κύτταρα εισέρχονται στη μεσόφαση.

Η όλη διαδικασία της μίτωσης, όπως έχει ήδη σημειωθεί, δεν διαρκεί περισσότερο από 2 ώρες. Η διάρκειά της εξαρτάται από τον τύπο και την ηλικία των κυττάρων, καθώς και από τις εξωτερικές συνθήκες στις οποίες βρίσκονται (θερμοκρασία, φως, υγρασία αέρα κ.λπ. .). Οι υψηλές θερμοκρασίες, η ακτινοβολία, διάφορα φάρμακα και φυτικά δηλητήρια (κολχικίνη, ακεναφθένιο κ.λπ.) επηρεάζουν αρνητικά τη φυσιολογική πορεία της κυτταρικής διαίρεσης.

Η μιτωτική κυτταρική διαίρεση διακρίνεται από υψηλό βαθμό ακρίβειας και τελειότητας. Ο μηχανισμός της μίτωσης δημιουργήθηκε και βελτιώθηκε σε πολλά εκατομμύρια χρόνια εξελικτικής ανάπτυξης των οργανισμών. Στη μίτωση, μια από τις σημαντικότερες ιδιότητες του κυττάρου ως αυτοδιοικούμενου και αυτοαναπαραγόμενου ζωντανού βιολογικού συστήματος βρίσκει την έκφρασή του.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.