Vmesno risanje in procesi. Kratek opis stadij in sheme delitve celic skozi mitozo. Spremembe, ki se pojavijo v metafazi

Celica se množi z deljenjem. Obstajata dve delitvi: mitoza in mejoza.

Mitoza (iz grške mitos - nit) ali posredno celična delitev, je neprekinjen proces, zaradi katerega najprej pride do podvojitve in nato enakomerne porazdelitve dednega materiala, ki ga vsebuje kromosom, med dvema tvorjenima celicama. To je njegov biološki pomen. Jedrska delitev pomeni delitev celotne celice. Ta proces se imenuje citokineza (iz grščine. Cytos - celica).

Stanje celice med dvema mitozama imenujemo interfaza ali interkineza, vse spremembe, ki se pojavijo v njej med pripravo na mitozo in med delitvijo, pa imenujemo mitotični ali celični cikel.

V različnih celicah imajo mitotični cikli različno trajanje. Večinoma je celica v interkinezi, mitoza traja razmeroma kratek čas. V splošnem mitotskem ciklu sama mitoza traja 1 / 25-1 / 20 časa, v večini celic pa traja od 0,5 do 2 uri.

Debelina kromosomov je tako majhna, da pri pregledu medfaznega jedra v svetlobnem mikroskopu niso vidne, razlikovati je mogoče le kromatinske granule v vozliščih njihovega zvijanja. Elektronski mikroskop je omogočil zaznavanje kromosomov v nerazdeljenem jedru, čeprav so v tem času zelo dolgi in so sestavljeni iz dveh kromatidnih filamentov, od katerih ima vsak premer le 0,01 mikrona. Posledično kromosomi v jedru ne izginejo, temveč dobijo obliko dolgih in tankih nitk, ki so skoraj nevidne.

Med mitozo gre jedro skozi štiri zaporedne faze: profazo, metafazo, anafazo in telofazo.

Profaza (iz grščine o - prej, faza - manifestacija). To je prva faza delitve jedra, med katero se znotraj jedra pojavijo strukturni elementi, ki so videti kot tanki dvojni nitki, kar je dalo ime tej vrsti delitve - mitoza. Zaradi spiralizacije kromonemov so kromosomi v profazi gostejši, skrajšani in postanejo jasno vidni. Do konca profaze je mogoče jasno opaziti, da je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid, ki sta tesno povezana drug z drugim. V prihodnosti sta oba kromatida povezana s skupnim mestom - centromerom in se začneta postopoma premikati proti celičnemu ekvatorju.

V sredini ali na koncu profaze izginejo jedrska ovojnica in nukleoli, centriole se podvojijo in se umaknejo do polov. Fisijsko vreteno se začne oblikovati iz materiala citoplazme in jedra. Sestavljen je iz dveh vrst niti: podpornih in vlečnih (kromosomskih). Podporne niti so osnova vretena, se raztezajo od enega pola celice do drugega. Vlečne niti povezujejo centromere kromatid s polovi celice in jim nato zagotavljajo gibanje kromosomov. Mitotični aparat celice je zelo občutljiv na različne zunanje vplive. Pod vplivom sevanja, kemikalij in visoke temperature se lahko celično vreteno zruši, pojavijo se vse vrste nepravilnosti v celični delitvi.

Metafaza (iz grške meta - po, faza - manifestacija). V metafazi se kromosomi močno kondenzirajo in pridobijo določeno obliko, značilno za dane vrste. Hčerinske kromatide v vsakem paru so ločene z dobro vidno vzdolžno režo. Večina kromosomov postane dvoročna. Pregibna točka - centromere - pritrjeni so na navoj vretena. Vsi kromosomi so nameščeni v ekvatorialni ravnini celice, njihovi prosti konci so usmerjeni proti sredini celice. V tem času se kromosomi najbolje opazujejo in štejejo. Celično vreteno je tudi zelo jasno vidno.

Anafaza (iz grščine. ana - up, faza - manifestacija). V anafazi se po delitvi centromerov kromatidi, ki so zdaj postali ločeni kromosomi, začnejo razhajati na nasprotne polove. V tem primeru imajo kromosomi obliko različnih kavljev, katerih konci so obrnjeni proti sredini celice. Ker sta iz vsakega kromosoma nastala dva popolnoma enaka kromatida, bo število kromosomov v obeh oblikovanih hčerinskih celicah enako diploidnemu številu prvotne matične celice.

Proces delitve centromerjev in premik na različne polove vseh novo oblikovanih parnih kromosomov odlikuje izjemna sinhronija.

Na koncu anafaze se začne odvijanje kromonemskih filamentov in kromosomi, ki so se premaknili do polov, niso več tako jasno vidni.

Telofaza (iz grškega telos - konec, faza - manifestacija). V telofazi se nadaljuje despiralizacija kromosomskih filamentov, kromosomi pa se postopoma tanjšajo in daljšajo, tako da se približajo stanju, v katerem so bili v profazi. Okoli skupine kromosomov nastane jedrska ovojnica, nastane nukleolus. Hkrati je zaključena delitev citoplazme in pojavi se celični septum. Obe novi hčerinski celici vstopata v medfazno obdobje.

Celoten postopek mitoze traja največ 2 uri, njegovo trajanje pa je odvisno od vrste in starosti celic, pa tudi od zunanjih pogojev, v katerih se nahajajo (temperatura, osvetlitev, vlažnost zraka itd.). Visoke temperature, sevanje, različna zdravila in zeliščni strupi (kolhicin, acenaften itd.) Negativno vplivajo na normalen potek celične delitve.

Mitotično delitev celic odlikuje visoka stopnja natančnosti in popolnosti. Mitotski mehanizem je bil ustvarjen in izboljšan v mnogih milijonih let evolucijskega razvoja organizmov. V mitozi je ena izmed najpomembnejših lastnosti celice kot samoupravljajočega se in samoregulirajočega živega biološkega sistema.

Če najdete napako, izberite del besedila in pritisnite Ctrl + Enter.

Interfaza Ali je obdobje med dvema celičnima delitvama. V interfazi je jedro kompaktno, nima izrazite strukture, jedra so jasno vidna. Zbirka interfaznih kromosomov je kromatin. Kromatin vsebuje: DNK, beljakovine in RNA v razmerju 1: 1,3: 0,2, pa tudi anorganske ione. Struktura kromatina je spremenljiva in je odvisna od stanja celice.

Kromosomi v medfazi niso vidni, zato njihova študija poteka z elektronsko mikroskopsko in biokemijsko metodo. Interfaza vključuje tri stopnje: presintetsko (G1), sintetično (S) in postintetično (G2). Simbol G je okrajšava za angleščino. vrzel - interval; simbol S je okrajšava za angleščino. sinteza - sinteza. Poglejmo te faze podrobneje.

Presintetični stadij (G1). V središču vsakega kromosoma je ena dvoverižna molekula DNK. Količina DNK v celici na presintetski stopnji je označena s simbolom 2c (iz angleščine vsebina - vsebina). Celica aktivno raste in normalno deluje.

Sintetični stadij (S). Pojavi se samo podvajanje ali podvajanje DNK. V tem primeru se nekateri deli kromosomov prej podvojijo, drugi pa kasneje, torej podvajanje DNK poteka asinhrono. Vzporedno se podvoji centriole (če obstajajo).

Postintentna stopnja (G2). Podvajanje DNK se konča. Vsak kromosom vsebuje dve dvojni molekuli DNK, ki sta natančna kopija originalne molekule DNK. Količina DNK v celici na postsintetični stopnji je označena s simbolom 4c. Snovi, potrebne za delitev celic, se sintetizirajo. Po koncu interfaze se postopki sinteze ustavijo.

Proces mitoze

Profaza - prva faza mitoze. Kromosomi se spiralizirajo in postanejo vidni v svetlobnem mikroskopu v obliki tankih nitk. Centriole (če obstajajo) se razhajajo na polovice celice. Na koncu profaze nukleoli izginejo, jedrska ovojnica se uniči in kromosomi vstopijo v citoplazmo.

V profazi se poveča volumen jedra in nastanejo kromosomi zaradi spiralizacije kromatina. Do konca profaze vidimo, da je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid. Nukleoli in jedrska ovojnica se postopoma raztopijo, kromosomi pa se naključno nahajajo v citoplazmi celice. Centriole se oddaljujejo do polov v celici. Oblikuje se delitev akromatinskega vretena, katerega del nitk poteka od pola do pola, del pa se pritrdi na centromere kromosomov. Vsebnost genskega materiala v celici ostane nespremenjena (2n2xp).

Sl. 1. Shema mitoze v koreninskih celicah čebule

Sl. 2. Shema mitoze v koreninskih celicah čebule: 1-interfaza; 2,3 - profaza; 4 - metafaza; 5,6 - anafaza; 7,8 - telofaza; 9 - tvorba dveh celic

Sl. 3. Mitoza v celicah vrha čebulne korenine: a - interfaza; b - profaza; c - metafaza; d - anafaza; l, f - zgodnje in pozne telofaze

Metafaza. Začetek te faze se imenuje prometafaza. V prometnofazi so kromosomi razporejeni v citoplazmi precej naključno. Nastane mitotični aparat, ki vključuje vreteno delitve in centriole ali druga središča organizacije mikrotubul. V prisotnosti centriolov se mitotični aparat imenuje astralni (pri večceličnih živalih), v njihovi odsotnosti pa anastralni (v višjih rastlinah). Delitveno vreteno (ahromatinsko vreteno) je sistem tubulinskih mikrotubul v delilni celici, ki zagotavlja ločitev kromosomov. Delitveno vreteno vključuje dve vrsti filamentov: pol (podporno) in kromosomsko (vlečenje).

Po nastanku mitotskega aparata se kromosomi začnejo premikati v ekvatorialno ravnino celice; to gibanje kromosomov imenujemo metakineza.

V metafazi so kromosomi maksimalno spiralizirani. Centromeri kromosoma so nameščeni v ekvatorialni ravnini celice neodvisno drug od drugega. Polno nitke vretena delitve se raztezajo od polov celice do kromosomov, kromosomske nitke pa - od centromerov (kinetohorov) - do polov. Nabor kromosomov v ekvatorialni ravnini celice tvori metafazno ploščo.

Anafaza. Pojavi se ločitev kromosomov na kromatide. Od tega trenutka vsak kromatid postane neodvisen en-kromatidni kromosom, ki temelji na eni molekuli DNK. Enohromatidni kromosomi v anafaznih skupinah se razhajajo na polovice celice. Z razhajanjem kromosomov se kromosomske mikrotubule skrajšajo, polne pa podaljšajo. V tem primeru se pol in kromosomske niti drsita drug ob drugem.

Telofaza. Fisijsko vreteno je uničeno. Kromosomi na polovicah celice se despiralizirajo, okoli njih pa se oblikujejo jedrske membrane. V celici tvorita dve jedri, ki sta genetsko identični prvotnemu jedru. Vsebnost DNK v hčerinskih jedrih postane enaka 2c.

Citokineza. Pri citokinezi se citoplazma deli in nastanejo membrane hčerinskih celic. Pri živalih se citokineza pojavi z vezanjem celice. V rastlinah citokineza poteka drugače: mehurčki se tvorijo v ekvatorialni ravnini, ki se združijo in tvorijo dve vzporedni membrani.

Pri tem se mitoza konča in začne se naslednja interfaza.



Mitoza - proces delitve celic, pri katerem njegova struktura doživi pomembne spremembe, nastanek novih struktur in izvajanje strogo določenih stopenj.

Med mitozo hčerinske celice dobijo diploidni nabor kromosomov in enako količino jedrske snovi, ki je značilna za normalno delujočo somatsko matično celico. Mitoza se pojavi med množenjem somatskih (telesnih celic) celic, na primer v meristemih (rastnih tkivih) rastlin ali na območjih aktivne delitve v živali (v organih, ki tvorijo kri, v koži itd.). Za živalske organizme je značilno stanje delitve že v mladosti, lahko pa se zgodi tudi v zreli dobi v ustreznih organih (koža, hematopoetski organi itd.).

Mitoza je zaporedje strogo določenih procesov, ki potekajo po stopnjah. Mitoza ima štiri faze: profazo, metafazo, anafazo in telofazo. Skupno trajanje mitoze je 2-8 ur. Podrobneje razmislimo o fazah mitoze.

1. Profaza (prva faza mitoze) je najdaljša. Med profazo se v jedru pojavijo kromosomi (zaradi spiralizacije molekul DNK). Nukleolus se raztopi. Vsi kromosomi so jasno vidni. Centriole celičnega središča se razhajajo na različne polovice celice in med centrioli se oblikuje "delitveno vreteno". Jedrska membrana se raztopi in kromosomi vstopijo v citoplazmo. Profaza se konča. Posledično zaradi profaze nastane "cepitveno vreteno", sestavljeno iz dveh centriolov, ki se nahajata na različnih polih celice in sta medsebojno povezana z dvema vrstama niti - opora in vleka. Citoplazma ima diploidni nabor kromosomov, od katerih vsak vsebuje dvojno (glede na normo) količino jedrske snovi in \u200b\u200bima zoženje vzdolž glavne osi simetrije.

2. Metafaza (druga faza delitve). Včasih se imenuje "zvezdna faza", ker če gledamo od zgoraj, kromosomi tvorijo nekakšno zvezdo. Med metafazo so kromosomi najbolj izraziti, pri metafazi pa se kromosomi premaknejo v središče celice in jih centromere pritrdijo na vlečne nitke vretena, kar vodi v strogo urejeno strukturo razporeditve kromosomov v celici. Po pritrditvi na vlečno nit je vsaka kromatinska nit razdeljena na dva dela, zaradi česar vsak kromosom spominja na kromosome, kot da bi bili zlepljeni v območju centromere. Na koncu metafaze se centromere razcepi (vzporedno s kromatinskimi nitkami) in tvori se tetraploidno število kromosomov. S tem se zaključi metafaza.

Tako se na koncu metafaze pojavi tetraploidno število kromosomov (4n), od katerih je ena polovica pritrjena na niti, ki te kromosome potegnejo na en pol, druga polovica pa na drugi pol.

3. Anafaza (tretja faza, sledi metafaza). Med anafazo (začetno obdobje) se vlečne niti vretena strdijo in zaradi tega se kromosomi razhajajo na različne polovice delitvene celice. Za vsak kromosom je značilna normalna količina jedrske snovi, do konca anafaze pa se kromosomi koncentrirajo na polovicah celice, na podpornih nitih vretena v središču celice (pri "ekvatorju") se pojavijo odebelitve. S tem se zaključi anafaza.

4. Telofaza (zadnja stopnja mitoze). Med telofazo se pojavijo naslednje spremembe: zgostitve na nosilnih nitih, ki so nastale na koncu anafaze, se povečajo in združijo, tvorijo primarno membrano, ki loči eno hčerinsko celico od druge, kar ima za posledico dve celici, ki vsebujeta diploidni niz kromosomov (2n). Namesto primarne membrane nastane zoženje med celicami, ki se poglablja, do konca telofaze pa se ena celica loči od druge.

Hkrati s tvorbo celičnih membran in delitvijo prvotne (matične) celice na dve hčerinski celici pride do končne tvorbe mladih hčerinskih celic. Kromosomi selijo v središče novih celic, se tesno približajo, molekule DNA se despiralizirajo, kromosomi pa izginejo kot ločene formacije. Okoli jedrske snovi nastane jedrska ovojnica, pojavi se nukleolus, torej nastane jedro.

Hkrati se oblikuje tudi novo celično središče, to je, da se iz ene centriole (zaradi delitve) tvorita dva centriola, med nastali centrioli se pojavijo vlečne podporne niti. S tem se zaključi telofaza in novo nastale celice vstopijo v njihov razvojni cikel, kar je odvisno od lokacije celic in njihove prihodnje vloge.

Obstaja več načinov razvoja hčerinskih celic. Eden od njih je, da se novonastale celice specializirajo za izvajanje določenih funkcij, na primer postanejo krvne celice. Nekatere od teh celic postanejo eritrociti (rdeče krvne celice). Takšne celice rastejo in dosežejo določeno velikost, nato izgubijo svoje jedro in se napolnijo z dihalnim pigmentom (hemoglobinom) in postanejo zrele, sposobne opravljati svoje funkcije. Za eritrocite je to sposobnost uresničevanja izmenjave plinov med tkivi in \u200b\u200bdihalnimi organi, pri čemer se izvede prenos molekularnega kisika (O 2) iz dihal v tkiva in ogljikovega dioksida iz tkiv v dihalne organe. Mladi eritrociti vstopijo v krvni obtok, kjer delujejo 2-3 mesece, nato pa umrejo.

Drugi način razvoja hčerinskih celic telesa je njihov vstop v mitotski cikel.

Mitoza (kariokineza, indirektna delitev) je postopek delitve jedra človeških, živalskih in rastlinskih celic z naknadno delitvijo celične citoplazme. V procesu delitve celičnega jedra (glej) ločimo več stopenj. V jedru, ki se nahaja v obdobju med delitvijo celic (interfaza), (glej) so ponavadi predstavljeni s tankimi, dolgimi (sl., A), prepletajočimi nitmi; lupina jedra in nukleolus sta jasno vidni.

Jedro na različnih stopnjah mitoze: a - interfazno nerazdelitveno jedro; b - d - faza profaze; e - stopnja metafaze; e - faza anafaze; g in h - faza telofaze; in - tvorba dveh hčerinskih jeder.

V prvi fazi mitoze, tako imenovane profaze, kromosomi postanejo jasno vidni (sl., B-d), pojavi se njihovo skrajšanje in zgostitev, vzdolž vsakega kromosoma se pojavi vrzel, ki jo razdeli na dva popolnoma podobna dela, zaradi katerih se vsak kromosom izkaže za dvojnega ... V naslednji fazi mitoze - metafaze se membrana jedra uniči, nukleolus se raztopi in kromosomi ležijo v citoplazmi celice (sl., E). Vsi kromosomi so razporejeni v eni vrsti vzdolž ekvatorja in tvorijo tako imenovano ekvatorialno ploščo (zvezdna stopnja). Spreminjajo se tudi centrosomi. Razdeljen je na dva dela, ki se razhajajo na polovice celice, med njimi se tvorijo nitke, ki tvorijo dvokonusno ahromatinsko vreteno (sl. E. F).

Mitoza (iz grško mitos - nit) je posredna celična delitev, ki sestoji iz enakomerne porazdelitve dvojnega števila kromosomov med dvema oblikovanima hčerinskima celicama (sl.). V procesu mitoze sodelujejo dve vrsti struktur: kromosomi in ahromatinski aparat, ki vključuje celične centre in vreteno (gl. Celica).

Shematski prikaz medfaznega jedra in različnih stopenj mitoze: 1 - interfaza; 2 - profaza; 3 - prometafaza; 4 in 5 - metafaza (4 - pogled z ekvatorja, 5 - pogled s celičnega pola); 6 - anafaza; 7 - telofaza; 8 - pozna telofaza, začetek jedrske obnove; 9 - hčerinske celice na začetku medfaze; YAO - jedrska lupina; YAK - nukleolus; XP - kromosomi; C - centriola; B - vreteno.

Prva stopnja mitoze - profaza - se začne s pojavom v jedru celic tankih filamentov - kromosomov (glej). Vsak profazni kromosom je sestavljen iz dveh kromatid, ki sta po dolžini tesno sosednji; eden od njih je kromosom materinske celice, drugi pa je na novo oblikovan zaradi redukcije njegove DNK na DNK materinskega kromosoma v interfazi (pavza med dvema mitozama). Ko napreduje profaza, se kromosomi spiralizirajo, zaradi česar se skrajšajo in zgostijo. Do konca profaze nukleolus izgine. Pri profazi pride tudi do razvoja ahromatinskega aparata. V živalskih celicah bifurkirajo celični centri (centriole); okoli njih v citoplazmi obstajajo cone, ki močno lomijo svetlobo (centrosfere). Te tvorbe se začnejo razhajati v nasprotnih smereh, tvorijo do konca profaze dva pola celice, ki do tega časa pogosto pridobi kroglasto obliko. Centriole so odsotne v celicah višjih rastlin.

Za prometafazo je značilno izginotje jedrske ovojnice in tvorba v celici fusiformne nitaste strukture (ahromatinovo vreteno), pri čemer nekatere nitke povezujejo drogove ahromatinskega aparata (medzonalne nitke), druge pa povezujejo vsakega od obeh kromatid z nasprotnimi polovi celice (vlečna nitka). Kromosomi, ki naključno ležijo v jedru profaze, se začnejo premikati v osrednje območje celice, kjer se nahajajo v ekvatorialni ravnini vretena (metakineza). Ta faza se imenuje metafaza.

Med anafazo se partnerji vsakega para kromatid razhajajo na nasprotni polovici celice zaradi krčenja vlečnih niti vretena. Od tega časa vsak kromatid dobi ime hčerinskega kromosoma. Kromosomi, ki so se razhajali do polov, so sestavljeni v kompaktne skupine, kar je značilno za naslednjo stopnjo mitoze - telofazo. V tem primeru se kromosomi začnejo postopoma despiralizirati, izgubljajo svojo gosto strukturo; okoli njih se pojavi jedrska ovojnica - začne se postopek jedrske obnove. Obstaja povečanje volumna novih jeder, v njih se pojavijo nukleoli (začetek interfaze ali faza "počivajočega jedra").

Proces ločevanja jedrske snovi celice - kariokinezo - spremlja delitev citoplazme (glej) - citokineza. V živalskih celicah v telofazi se v ekvatorialnem območju pojavi zožitev, ki, poglabljanje, vodi v delitev citoplazme izvorne celice na dva dela. V rastlinskih celicah v ekvatorialni ravnini nastane celični septum iz majhnih vakuolov endoplazemskega retikuluma, ki ločujeta dve novi celični telesi drug od drugega.

Endomitoza je načeloma blizu mitozi, to je procesu podvajanja števila kromosomov v celicah, vendar brez delitve jeder. Po endomitozi lahko pride do neposredne delitve jeder in celic, tako imenovane amitoze.

Glej tudi kariotip, celično jedro.

Delitev celic je osrednja za reprodukcijo.

V procesu delitve iz ene celice nastaneta dve celici. Celica na podlagi asimilacije organskih in anorganskih snovi ustvari podobno z značilno strukturo in funkcijami.

Pri celični delitvi lahko opazimo dve glavni točki: jedrsko delitev - mitozo in delitev citoplazme - citokinezo ali citotomijo. Glavna pozornost genetikov je še vedno osredotočena na mitozo, saj z vidika kromosomske teorije jedro velja za "organ" dednosti.

Med mitozo se pojavi naslednje:

1. podvojitev snovi kromosomov;
2. spremembe fizičnega stanja in kemijske organizacije kromosomov;
3. razhajanje hčerke ali bolje rečeno sestre, kromosomov do polov celice;
4. kasnejša delitev citoplazme in popolna obnova dveh novih jeder v sestrskih celicah.

Tako mitoza vsebuje celoten življenjski cikel jedrskih genov: podvajanje, razširjanje in delovanje; zaradi konca mitotskega cikla sestrske celice končajo z enakim "dedovanjem".

Med delitvijo celično jedro prehaja skozi pet zaporednih stopenj: interfazo, profazo, metafazo, anafazo in telofazo; nekateri citologi ločijo še eno šesto stopnjo - prometafazo.

Med dvema zaporednima celičnima delitvama je jedro v medfazni fazi. V tem obdobju ima jedro, ko je fiksirano in obarvano, retikularno strukturo, oblikovano z barvanimi tankimi nitkami, ki se v naslednji fazi oblikujejo v kromosome. Čeprav se interfaza imenuje drugače jedro v fazi počitka, na samem telesu se metabolični procesi v jedru v tem obdobju izvajajo z največjo aktivnostjo.

Profaza je prva faza priprave jedra za cepitev. V profazi se retikularna struktura jedra postopoma spremeni v kromosomske niti. Že od najhitrejše faze, tudi pod svetlobnim mikroskopom, lahko opazimo dvojno naravo kromosomov. To kaže na to, da je prav v zgodnji ali pozni interfazi v jedru izveden najpomembnejši proces mitoze - podvajanje ali redukcija kromosomov, pri katerih si vsak od materinih kromosomov gradi podoben - hčerinski. Kot rezultat, je vsak kromosom videti vzdolžno podvojen. Vendar so te polovice kromosomov, ki jih imenujemo sestrske kromatide, ne razhajajte v profazi, saj jih drži eno skupno mesto - centromere; se centromerno mesto loči kasneje. Pri profazi se kromosomi podvržejo zvitju vzdolž svoje osi, kar vodi k njihovemu krajšanju in zgostitvi. Poudariti je treba, da se v profazi vsak kromosom v kariolimfi nahaja naključno.

V živalskih celicah, tudi v pozni telofazi ali zelo zgodnji interfazi, pride do podvojitve centriole, po kateri se v profazi začnejo hčerinski centrioli zbliževati do polov in tvorb astrosfere in vretena, ki se imenujejo nov aparat. Hkrati se nukleoli raztopijo. Bistveni znak konca profaze je raztapljanje membrane jedra, zaradi česar so kromosomi v skupni masi citoplazme in karioplazme, ki zdaj tvorita miksoplazmo. S tem se zaključi profaza; celica vstopi v metafazo.

Nedavno so med profazo in metafazo raziskovalci začeli razlikovati vmesni stadij, imenovan prometafaza... Za prometafazo je značilno raztapljanje in izginotje jedrske ovojnice in premik kromosomov proti ekvatorialni ravnini celice. Toda do tega trenutka oblikovanje akromatinskega vretena še ni končano.

Metafaza imenujemo končna stopnja razporeditve kromosomov na ekvatorju vretena. Karakteristična razporeditev kromosomov v ekvatorialni ravnini se imenuje ekvatorialna ali metafazna plošča. Razporeditev kromosomov med seboj je naključna. V metafazi sta število in oblika kromosomov dobro razkrita, zlasti pri pregledu ekvatorialne plošče s polov celične delitve. Vreteno akromatina je v celoti tvorjeno: vretenasti nitki pridobijo debelejšo konsistenco kot preostanek citoplazme in se pritrdijo na centromerno območje kromosoma. Citoplazma celice v tem obdobju ima najnižjo viskoznost.

Anafaza se imenuje naslednja faza mitoze, v kateri se delijo kromatidi, ki jih danes lahko imenujemo sestrski ali hčerinski kromosomi in se razhajajo do polov. V tem primeru se centriromerna področja najprej odbijejo drug od drugega, nato pa se sami kromosomi razhajajo na polotove. Povedati je treba, da se razhajanje kromosomov v anafazi začne istočasno - "kot po ukazu" - in se konča zelo hitro.

V telofazi se hčerinski kromosomi despiralizirajo in izgubijo vidno identiteto. Oblikuje se lupina jedra in samo jedro. Jedro je rekonstruirano v obratnem vrstnem redu v primerjavi s spremembami, ki jih je doživel v profazi. Na koncu se obnovijo tudi nukleoli (ali nukleoli) in v količini, v kateri so bili prisotni v matičnih jedrih. Število nukleolov je značilno za vsako vrsto celice.

Istočasno se začne simetrična delitev telesa celice. Jedra hčerinskih celic prehajajo v stanje interfaze.

Zgornja slika prikazuje diagram citokineze živalskih in rastlinskih celic. V živalski celici se delitev pojavi z vezanjem citoplazme matične celice. V rastlinski celici nastane celični septum, ko območja vretenastih plakov tvorijo septum v ekvatorialni ravnini, imenovan fragmoplast. S tem se konča mitotski cikel. Njegovo trajanje je menda odvisno od vrste tkiva, fiziološkega stanja organizma, zunanjih dejavnikov (temperatura, svetlobni režim) in traja od 30 minut do 3 ure, glede na različne avtorje pa je hitrost prehodnosti posameznih faz spremenljiva.

Na trajanje delitve celic in posamezne faze vplivajo tako notranji kot zunanji okoljski dejavniki, ki vplivajo na rast organizma in njegovo funkcionalno stanje. Ker igra jedro ogromno vlogo v presnovnih procesih celice, je naravno prepričanje, da se lahko trajanje mitotskih faz razlikuje glede na funkcionalno stanje tkiva organa. Ugotovljeno je bilo na primer, da je med počitkom in spanjem živali mitotska aktivnost različnih tkiv bistveno večja kot med budnostjo. Pri številnih živalih se pogostost delitve celic v svetlobi zmanjšuje in v temi poveča. Domneva se tudi, da hormoni vplivajo na mitotično aktivnost celice.

Razlogi, ki določajo pripravljenost celice za delitev, so še vedno nejasni. Obstajajo razlogi za domnevo več takih razlogov:

1. podvojitev mase celične protoplazme, kromosomov in drugih organelov, zaradi katerih so motnje v jedrskem plazmi motene; za delitev mora celica doseči določeno težo in volumen, značilna za celice tega tkiva;
2. podvajanje kromosomov;
3. sproščanje posebnih snovi s kromosomi in drugimi celičnimi organeli, ki spodbujajo delitev celic.

Mehanizem razhajanja kromosomov do polov v anafazi mitoze prav tako ostaja nejasen. Vretenasta nitka, ki je beljakovinska nitka, organizirana in usmerjena s centrioli in centromerami, očitno igra dejavno vlogo v tem procesu.

Narava mitoze se, kot smo že rekli, spreminja glede na vrsto in funkcionalno stanje tkiva. Za celice različnih tkiv so značilne različne vrste mitoze, pri opisani vrsti mitoze pa celična delitev poteka enako in simetrično. Zaradi simetrične mitoze so sestrske celice dedno enakovredne tako v smislu jedrskih genov kot citoplazme. Vendar pa poleg simetričnih obstajajo še druge vrste mitoze, in sicer: asimetrična mitoza, mitoza z zapoznjeno citokinezo, delitev večnamenskih celic (delitev sincicij), amitoza, endomitoza, endoreprodukcija in politenija.

V primeru asimetrične mitoze se sestrske celice izkažejo za neenake velikosti, količini citoplazme in tudi glede na njihovo prihodnjo usodo. Primer tega so neenake velikosti sestrskih (hčerinskih) celic kobilnega nevroblasta, živalskih jajc med zorenjem in med spiralnim cepitvijo; med delitvijo jeder v pelodnih zrnih se lahko ena od hčerinskih celic še bolj razdeli, druga se ne sme ipd.

Za mitozo z zapoznjeno citokinezo je značilno, da se celično jedro deli večkrat in šele nato se celično telo razdeli. Kot rezultat te delitve nastanejo večjedrne celice, kot je sincicij. Primer tega je tvorba celic endosperma in nastanek spore.

Amitoza imenujemo se neposredna cepitev jedra brez oblikovanja fisionih figur. V tem primeru se delitev jedra zgodi tako, da ga "veže" na dva dela; včasih iz enega jedra naenkrat nastane več jeder (razdrobljenost). Amitozo nenehno najdemo v celicah številnih specializiranih in patoloških tkiv, na primer pri rakavih tumorjih. Opazimo ga lahko, ko je izpostavljen različnim škodljivim sredstvom (ionizirajoče sevanje in visoke temperature).

Endomitoza tak postopek se imenuje, ko pride do podvojitve jedrske cepitve. V tem primeru se kromosomi kot običajno razmnožujejo v interfazi, vendar se njihova nadaljnja razhajanja zgodijo znotraj jedra z ohranitvijo jedrske ovojnice in brez nastanka ahromatinskega vretena. Čeprav se jedrska ovojnica raztopi, se razkroj kromosomov do polov ne zgodi, zaradi česar se število kromosomov v celici pomnoži celo za več desetkrat. Endomitoza se pojavlja v celicah različnih tkiv tako rastlin kot živali. Tako je na primer A. A. Prokofieva-Bel'govskaya pokazala, da se z endomitozo v celicah specializiranih tkiv: v hipodermisu ciklopov, maščobnem telesu, peritonealnem epiteliju in drugih tkivih filija (Stenobothrus) lahko nabor kromosomov poveča za desetkrat. To množenje števila kromosomov je povezano s funkcionalnimi značilnostmi diferenciranega tkiva.

Med politenjo se število kromosomskih filamentov množi: po reduplikaciji po celotni dolžini se ne razhajajo in ostanejo sosednji drug drugemu. V tem primeru se število kromosomskih filamentov znotraj enega kromosoma množi, zato se premer kromosomov izrazito poveča. Število takih tankih filamentov v politenskem kromosomu lahko doseže 1000-2000. V tem primeru se oblikujejo tako imenovani velikanski kromosomi. S politenijo izginejo vse faze mitotskega cikla, razen glavne - reprodukcije primarnih filamentov kromosoma. Pojav politenije opazimo v celicah številnih diferenciranih tkiv, na primer v tkivu slinastih žlez dipiteranov, v celicah nekaterih rastlin in protozojev.

Včasih pride do podvajanja enega ali več kromosomov brez kakršne koli preobrazbe jedra - temu pojavu pravimo endoreprodukcija.

Vse faze mitoze celice, ki sestavljajo, so torej potrebne le za tipičen postopek.

v nekaterih primerih se mitotični cikel, predvsem v diferenciranem tkivu, spremeni. Celice takšnih tkiv so izgubile sposobnost razmnoževanja celotnega organizma, metabolična aktivnost njihovega jedra pa je prilagojena funkciji normaliziranega tkiva.

Embrionalne in meristemske celice, ki niso izgubile funkcije razmnoževanja celotnega organizma in so razvrščene kot nediferencirana tkiva, ohranjajo celoten cikel mitoze, ki je osnova za aseksualno in vegetativno razmnoževanje.

Če najdete napako, izberite del besedila in pritisnite Ctrl + Enter.