Митоз [Кариокинез]

Митоз (кариокинез) — это деление клеточного ядра при котором об­разуются два дочерних ядра с такими же наборами хромосом, которые имели родительские клетки.

За ядерным делением непосредственно проходит деление цитоплазмы пополам, восстановление плазматиче­ской мембраны и разделение клетки на две дочерние. Весь этот про­цесс называют клеточным циклом. Митотическое деление клеток ведет к увеличению их числа и обеспечивает процессы роста и регене­рации. У простейших митоз является механизмом бесполого размножения.

Главную роль в процессе клеточного деления играют хромосомы, так как они обеспечивают передачу наследственной информации от одного поколения к другому и участвуют в регуляции процессов био­синтеза. В состав хромосом входят ДНК, белки и небольшое количе­ство РНК.

В результате митоза получаются два ядра каждое из них содержит столько же хромосом, сколько их было в родительском ядре. Эти хро­мосомы происходят от родительских хромосом путем точной репли­кации ДНК, поэтому гены их содержат абсолютно одинаковую на­следственную информацию. Дочерние клетки генетически идентичны родительской клетке, так что никаких изменений в генетическую ин­формацию митоз внести не может. Поэтому клеточные популяции (клоны), происходящие от родительских клеток, облачают генетиче­ской стабильностью.

История открытия

В 1858 г. Р. Вирхов, опираясь на клеточную теорию Шлейдена и Шванна, провозгласил непрерывность живого, выразив его известной фразой: «Каждая клетка из клетки». Это заставило ученых того време­ни обратить особое внимание на строение клетки и механизм ее деле­ния. Усовершенствование микроскопа позволило выяснить роль ядра и заключенных в нем хромосом. Уже в 1879 г. Г. Бовери и В. Флемминг описали тот тип деления ядра, который был назван митозом или кариокинезом.

Фазы (стадии) митоза

Между образованием клетки и ее делением проходит ряд событий. Клеточный цикл состоит из интерфазы и собственно митоза. Интерфаза — период синтеза и роста клетки, когда в ней образуется много веществ, используемых для клеточных функций. В это же время про­исходит репликация ДНК.

Современные методы мнкроскопирования (фазово-контрастная микроскопия) и микрокиносъемки позволяют наблюдать непрерывный процесс деления ядра в живой клетке. Он включает четыре стадии — профазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. 1). В предшествующем делению состоянии (интерфаза) клетка образует органеллы и увеличи­вается в размерах. При определенном увеличении хорошо заметны яд­рышки, которые синтезируют рибосомный материал.

Профаза

Первая стадия деления ядра — профаза длится продолжительное время. Содержимое ядра уже не кажется однородным. Оно четко раз­деляется на окрашивающиеся и неокрашивающиеся компоненты. Сна­чала первые из них имеют вид зернышек или нитей, разбросанных без особого порядка. Затем эти зернышки все более уплотняются и соби­раются в вытянутые длинные ленты. Это еще не готовые хромосомы, но они уже расщеплены вдоль, на хроматиды — удвоение единиц ин­формации произошло. Далее наблюдается исчезновение ядерной мем­браны, растворение ядрышек и образование на противоположных по­люсах клетки центросом, или клеточных центров. Позднее от них от­ходят тонкие нити, прикрепляющиеся к хроматидам и оттягивающие их друг от друга.

Метафаза

На второй стадии, которая носит название метафазы, происходит винтовое закручивание хромосом, в результате чего они становятся короче и толще, нередко приобретая сходство с палочками или даже шариками. К этому времени все хромосомы располагаются на одной плоскости, находящейся между обоими полюсами и перпендикуляр­ной к оси, соединяющей полюса. Эта плоскость получила название экваториальной, а фигура, образованная хромосомами в области эквато­ра, экваториальной пластинки. Материал с сайта http://wiki-what.com

Из центросом в виде лучей исходят нити, которые прирастают к хроматидам и в совокупности образуют веретенообразную фигуру — митотическое веретено. Его еще называют ахроматиновым.

Анафаза

На следующей стадии — анафазы — хроматиды подтягиваются на укорачивающихся нитях веретена к полюсам — одна из каждой пары хроматид к одному полюсу, а другая — к противоположному. Хрома­тиды как бы растаскиваются в противоположные стороны.

Телофаза

Завершающая стадия митоза носит название телофазы. На этом этапе винтообразно закрученные хроматиды вытягиваются и разрых­ляются, ядрышки образуются снова, а из цитоплазмы формируются новые ядерные мембраны, облекающие дочерние ядра. В плоскости экватора возникает впячивание плазматической мембраны и в резуль­тате этого образуется непрерывная борозда, опоясывающая клетку по экватору. В конце концов, клеточные мембраны в области борозды смыкаются, полностью разделяя две клетки.