A mitózis 4 fázisból áll. Mitózis, sejtciklus. A mitózis atipikus formái

Mitózis- ez olyan sejtosztódás, amelyben a leánysejtek genetikailag azonosak az anyával és egymással. Vagyis a mitózis során a kromoszómák megduplázódnak, és eloszlanak a leánysejtek között úgy, hogy mindegyik megkapja minden kromoszómából egy-egy kromatidot.

A mitózisnak több szakasza (fázisa) van. Magát a mitózist azonban egy hosszú előzi meg interfázis. A mitózis és az interfázis együtt alkotják a sejtciklust. Az interfázis során a sejt növekszik, organellumok képződnek benne, és a szintézis folyamatok aktívan zajlanak. Az interfázis szintetikus periódusa alatt a DNS újraduplikálódik, azaz megduplázódik.

A kromatidák duplikációja után kapcsolatban maradnak a régióban centromerek, azaz a kromoszóma két kromatidából áll.

Maga a mitózis általában négy fő szakaszból áll (néha több).

A mitózis első szakasza az próféta. Ebben a fázisban a kromoszómák spiráloznak, és tömör, csavart alakot vesznek fel. Emiatt az RNS szintézis folyamatai lehetetlenné válnak. A sejtmagok eltűnnek, ami azt jelenti, hogy a riboszómák sem képződnek, azaz a sejtben a szintetikus folyamatok felfüggesztésre kerülnek. A centriólok a sejt pólusaihoz (különböző végekhez) eltérnek, és egy osztódási orsó kezd kialakulni. A profázis végén a nukleáris burok szétesik.

Prometafázis- Ez egy olyan szakasz, amelyet nem mindig különítenek el. A benne lezajló folyamatok a késői profázisnak vagy a korai metafázisnak tulajdoníthatók. A prometafázisban a kromoszómák a citoplazmában találják magukat, és véletlenszerűen mozognak a sejt körül, amíg nem kapcsolódnak a centromer régióban lévő orsószálhoz.

A filamentum egy mikrotubulus, amely a tubulin fehérjéből épül fel. Új tubulin alegységek csatolásával nő. Ebben az esetben a kromoszóma eltávolodik a pólustól. A másik rúd oldaláról egy orsómenet is csatlakozik hozzá, és el is tolja az oszloptól.

A mitózis második szakasza metafázis. Minden kromoszóma a közelben, a sejt egyenlítői régiójában található. Az orsó két szála a centromereikhez kapcsolódik. A mitózisban a metafázis a leghosszabb szakasz.

A mitózis harmadik szakasza az anafázis. Ebben a fázisban az egyes kromoszómák kromatidái elkülönülnek egymástól, és az őket húzó orsók szálai miatt más-más pólusra költöznek. A mikrotubulusok már nem nőnek, hanem szétszednek. Az anafázis a mitózis meglehetősen gyors fázisa. Amikor a kromoszómák szétválnak, a sejtszervecskék megközelítőleg azonos mennyiségben is közelebb kerülnek a pólusokhoz.

A mitózis negyedik szakasza az telofázis- sok szempontból a prófázis ellentéte. A kromatidák a sejtpólusokon összegyűlnek, és feloldódnak, azaz despirálnak. Körülöttük magmembránok képződnek. Nukleolusok képződnek, és megindul az RNS szintézis. A hasadási orsó összeomlani kezd. Ezután a citoplazma osztódik - citokinézis. Az állati sejtekben ez a membrán behatolása és a szűkület kialakulása miatt következik be. A növényi sejtekben a membrán belülről kezd kialakulni az egyenlítői síkban, és a perifériára kerül.

Mitózis. asztal

Fázis	Folyamatok
Prophase	A kromoszómák spiralizációja. Nukleolusok eltűnése. A nukleáris héj szétesése. Az orsóképződés kezdete.
Prometafázis	A kromoszómák rögzítése orsószálakhoz és mozgásuk a sejt egyenlítői síkjához.
Metafázis	Mindegyik kromoszómát az egyenlítői síkban két különböző pólusról érkező szál stabilizálja.
Anafázis	Törött kromoszóma centromerek. Minden kromatid független kromoszómává válik. A testvérkromatidák a sejt különböző pólusaira költöznek.
Telofázis	A kromoszómák despiralizációja és a szintetikus folyamatok újraindulása a sejtben. Nukleolusok és magmembrán kialakulása. A hasadási orsó megsemmisülése. Centriole duplikáció. A citokinézis a sejttest kettéosztódása.

A G1 fázist az intenzív bioszintézis folyamatok újraindulása jellemzi, ami a mitózis során meredeken lelassul, a citokinézis során pedig rövid időre teljesen leáll. A teljes fehérjetartalom ebben a fázisban folyamatosan növekszik. A legtöbb sejt esetében a G1 fázisban van egy kritikus pont, az úgynevezett restrikciós pont. Áthaladása során belső változások következnek be a sejtben, ami után a sejtnek át kell mennie a sejtciklus minden további fázisán. Az S és G2 fázis közötti határt egy anyag - egy S-fázisú aktivátor - megjelenése határozza meg.

A G2 fázist a sejt mitózisra való felkészülésének időszakának tekintjük. Időtartama rövidebb, mint más időszakok. Ebben megtörténik a hasadási fehérjék (tubulin) szintézise, ​​és megfigyelhető a kromatin kondenzációjában részt vevő fehérjék foszforilációja.

Prophase

A profázis során két párhuzamos folyamat megy végbe. Ez a kromatin fokozatos kondenzációja, a jól látható kromoszómák megjelenése és a sejtmag szétesése, valamint egy orsó kialakulása, amely biztosítja a kromoszómák helyes eloszlását a leánysejtek között. Ezt a két folyamatot térben elválasztja a magburok, amely a profázis alatt végig fennmarad, és csak a végén semmisül meg. A mikrotubulusok szerveződésének központja a legtöbb állati és néhány növényi sejtben a sejtközpont vagy centroszóma. Egy interfázisú sejtben a sejtmag oldalán található. A centroszóma középső részében két centriol található, amelyek egymásra merőlegesen vannak elmerülve az anyagában. A centroszóma perifériás részéből számos, a tubulin fehérje által alkotott cső nyúlik ki. Az interfázisú sejtben is léteznek, és abban citoszkeletont alkotnak. A mikrotubulusok nagyon gyorsan össze- és szétszerelhetők. Instabilok, és a tömbjük folyamatosan frissül. Például fibroblaszt sejtekben in vitro tenyészetben a mikrotubulusok átlagos élettartama kevesebb, mint 10 perc. A mitózis kezdetén a citoplazma mikrotubulusai szétesnek, majd megindul a helyreállításuk. Először a perinukleáris zónában jelennek meg, és sugárzó szerkezetet alkotnak - egy csillagot. Kialakulásának központja a centroszóma. A mikrotubulusok poláris szerkezetek, mivel a tubulin molekulák, amelyekből keletkeznek, bizonyos módon orientáltak. Az egyik vége háromszor gyorsabban hosszabbodik meg, mint a többi. A gyorsan növekvő végeket pluszvégeknek, a lassan növekvő végeket mínusz végeknek nevezzük. Plusz a végek előre vannak orientálva a növekedés irányába. A centriol egy kis, hengeres organellum, körülbelül 0,2 µm vastag és 0,4 µm hosszú. Falát kilenc tubulushármas csoport alkotja. Egy hármasban az egyik cső teljes, a mellette lévő két pedig hiányos. Mindegyik hármas a központi tengely felé hajlik. A szomszédos hármasokat keresztkötések kötik össze. Új centriolok csak a meglévők megkettőzésével keletkeznek. Ez a folyamat egybeesik a DNS szintézis idejével az S fázisban. A G1 periódusban az egypárt alkotó centriolok több mikronnyira eltávolodnak egymástól. Ezután mindegyik centriolára annak középső részében derékszögben egy-egy leánycentriol épül. A leánycentriolok növekedése a G2 fázisban fejeződik be, de még mindig egyetlen tömegű centroszomális anyagba merülnek. A profázis kezdetén minden centriolpár egy külön centroszóma részévé válik, amelyből egy radiális mikrotubulus-köteg, egy csillag nyúlik ki. A kialakult csillagok az atommag két oldalán távolodnak el egymástól, majd a hasadási orsó pólusaivá válnak.

Metafázis

A prometafázis a nukleáris burok gyors szétesésével kezdődik membránfragmensekre, amelyek megkülönböztethetetlenek az EPS-fragmensektől. A kromoszómák és az orsók a sejt perifériájára tolják őket. A kromoszómák centromerjein fehérjekomplex képződik, amely az elektronikus fényképeken úgy néz ki, mint egy lamellás háromrétegű szerkezet - egy kinetochore. Mindkét kromatid egy kinetokort hordoz, ehhez kapcsolódnak az orsó fehérje mikrotubulusai. Molekuláris genetikai módszerekkel megállapították, hogy a kinetokorok specifikus kialakítását meghatározó információkat a centromer régióban található DNS nukleotid szekvencia tartalmazza. A kromoszóma kinetokorokhoz kapcsolódó orsó mikrotubulusok egyrészt nagyon fontos szerepet töltenek be, az egyes kromoszómákat az orsóhoz képest úgy orientálják, hogy annak két kinetohorja a sejt ellentétes pólusai felé nézzen. Másodszor, a mikrotubulusok úgy mozgatják a kromoszómákat, hogy centromereik a sejt egyenlítőjének síkjában helyezkedjenek el. Ez a folyamat emlős sejtekben 10-20 percig tart, és a prometafázis végére fejeződik be. Az egyes kinetokorokhoz kapcsolódó mikrotubulusok száma fajonként változik. Emberben 20-40, élesztőben - 1. A mikrotubulusok plusz végei kromoszómákkal kapcsolódnak. Az orsó a kinetochore mikrotubulusokon kívül poláris mikrotubulusokat is tartalmaz, amelyek ellentétes pólusokból nyúlnak ki, és speciális fehérjékkel varrják össze az egyenlítőn. A centroszómából kinyúló és az orsóba nem tartozó mikrotubulusokat asztrálisnak nevezzük.

Metafázis. A mitózis jelentős részét foglalja el. Két jellemző alapján könnyen felismerhető: az orsó bipoláris szerkezete és a metafázisú kromoszómalemez. Ez egy viszonylag stabil sejtállapot, ha az orsócsöveket depolimerizáló anyagokkal kezelik, sok sejt metafázisban maradhat több órára vagy napra. Az ágens eltávolítása után a mitotikus orsó képes helyreállni, és a sejt képes befejezni a mitózist.

Anafázis

Az anafázis az összes kromoszóma gyors szinkron felosztásával kezdődik testvérkromatidákra, amelyek mindegyikének megvan a maga kinetochore. A kromoszómák kromatidákra való hasadása a centromer régióban történő DNS-replikációhoz kapcsolódik. Egy ilyen kis terület replikációja néhány másodperc alatt megtörténik. Az anafázis megkezdésének jele a citoszolból származik, és a kalciumionok koncentrációjának rövid távú, gyors, tízszeres növekedéséhez kapcsolódik. Az elektronmikroszkópos vizsgálat kimutatta, hogy az orsó pólusainál kalciumban gazdag membránvezikulák halmozódnak fel. Az anafázis jelre válaszul a testvérkromatidák elkezdenek mozogni a pólusok felé. Ez először a kinetochore csövek megrövidülésével (A anafázis), majd maguknak a pólusoknak az eltávolodásával jár, ami a poláris mikrotubulusok megnyúlásához kapcsolódik (B anafázis). A folyamatok viszonylag függetlenek, amit a mérgekre való eltérő érzékenységük is jelez. Különböző szervezetekben az anafázis A és az anafázis B hozzájárulása a végső kromoszóma szegregációhoz eltérő. Például emlőssejtekben a B anafázis az A anafázis után kezdődik, és akkor ér véget, amikor az orsó 1,5-2-szer nagyobb hosszúságot ér el, mint a metafázisban. A protozoonokban az anafázis B dominál, aminek következtében az orsó 15-szörösére megnyúlik. A kinetochore csövek lerövidülése depolimerizációjuk révén következik be. Az alegységek elvesznek a plusz végből, azaz. a kinetochore oldalról, ennek eredményeként a kinetochore a kromoszómával együtt a pólus felé mozog. Ami a pólusmikrotubulusokat illeti. Aztán anafázisban összeállnak és megnyúlnak, ahogy a pólusok eltávolodnak egymástól. Az anafázis végére a kromoszómák teljesen szétválnak két azonos csoportra a sejt pólusain.

A nukleáris és a citoplazmatikus osztódás összefügg. A mitotikus orsó fontos szerepet játszik. Az állati sejtekben, már anafázisban, hasadási barázda jelenik meg az orsóegyenlítő síkjában. A mitotikus orsó hossztengelyére merőlegesen helyezkedik el. A barázda kialakulását a sejtmembrán alatt elhelyezkedő kontraktilis gyűrű tevékenysége okozza. A legvékonyabb szálakból - aktinszálakból áll. A kontraktilis gyűrű elegendő erővel rendelkezik ahhoz, hogy meghajlítsa a sejtbe szúrt vékony üvegtűt. Ahogy a horony mélyül, a kontraktilis gyűrű vastagsága nem növekszik, mivel a szálak egy része elveszik, ahogy a sugara csökken. A citokinézis befejeződése után a kontraktilis gyűrű teljesen szétesik, és a plazmamembrán a hasítási barázda régiójában összehúzódik. Egy ideig szorosan összetömörödött mikrotubulusok maradványai maradnak az újonnan képződött sejtek érintkezési zónájában. Azokban a növényi sejtekben, amelyeknek merev sejtfala van, a citoplazma felosztódik azáltal, hogy új fal képződik a leánysejtek határán. A növényi sejteknek nincs összehúzódó gyűrűje. A sejt egyenlítői síkjában phragmoplaszt képződik, amely a sejt középpontjától a perifériáig fokozatosan tágul, amíg a növekvő sejtlemez el nem éri az anyasejt plazmamembránját. A membránok összeolvadnak, teljesen elválasztva a keletkező sejteket.

Az élő szervezetek növekedése és fejlődése lehetetlen a sejtosztódási folyamatok nélkül. Az egyik a mitózis - az eukarióta sejtek osztódási folyamata, amelyben a genetikai információkat továbbítják és tárolják. Ebben a cikkben többet megtudhat a mitotikus ciklus jellemzőiről, és megismerkedhet a mitózis összes fázisának jellemzőivel, amelyeket a táblázat tartalmaz.

A "mitotikus ciklus" fogalma

A sejtben végbemenő összes folyamatot, az egyik osztódástól a másikig, és két leánysejt képződésével végződő folyamatot mitotikus ciklusnak nevezünk. A sejt életciklusa egyben nyugalmi állapot és közvetlen funkcióinak ellátásának időszaka is.

A mitózis fő szakaszai a következők:

• A genetikai kód önduplikációja vagy reduplikációja, amely anyasejtről két leánysejtre terjed. A folyamat befolyásolja a kromoszómák szerkezetét és képződését.
• Sejtciklus- négy periódusból áll: preszintetikus, szintetikus, posztszintetikus és valójában mitózis.

Az első három periódus (preszintetikus, szintetikus és posztszintetikus) a mitózis interfázisára vonatkozik.

Egyes tudósok a szintetikus és posztszintetikus időszakot a mitózis előfázisának nevezik. Mivel minden szakasz folyamatosan megy végbe, zökkenőmentesen halad egyikről a másikra, nincs köztük egyértelmű elválasztás.

A közvetlen sejtosztódás folyamata, a mitózis négy fázisban megy végbe, a következő sorrendnek megfelelően:

TOP 4 cikkakik ezzel együtt olvasnak

• Prophase;
• Metafázis;
• anafázis;
• Telofázis.

Rizs. 1. A mitózis fázisai

Az egyes fázisok rövid leírását a „Mitózis fázisai” táblázatban találja, amelyet alább mutatunk be.

táblázat "A mitózis fázisai"

Nem.	Fázis	Jellegzetes
		A mitózis profázisában a magmembrán és a magmembrán feloldódik, a centriolák különböző pólusokra térnek el, megindul a mikrotubulusok, az úgynevezett orsószálak képződése, a kromoszómákban lévő kromatidák kondenzálódnak.
	Metafázis	Ebben a szakaszban a kromoszómák kromatidái a lehető legnagyobb mértékben kondenzálódnak, és az orsó egyenlítői részében sorakoznak fel, metafázis lemezt alkotva. A centriol szálak a kromatidák centromereihez kapcsolódnak, vagy a pólusok közé húzódnak.
		Ez a legrövidebb fázis, amely alatt a kromatidák szétválása megtörténik a kromoszóma centromerek szétesése után. A pár különböző pólusokra megy, és önálló életmódba kezd.
	Telofázis	Ez a mitózis utolsó szakasza, amely során az újonnan képződött kromoszómák elnyerik normál méretüket. Körülöttük egy új magburok képződik, benne nukleolusszal. Az orsószálak szétesnek és eltűnnek, megindul a citoplazma és sejtszervecskéi osztódási folyamata (citotómia).

A citotómia folyamata állati sejtben a hasítási barázda, növényi sejtben pedig a sejtlemez segítségével történik.

A mitózis atipikus formái

A mitózis atipikus formái néha megtalálhatók a természetben:

• Amitózis - a sejtmag közvetlen osztódásának módszere, amelyben a sejtmag szerkezete megmarad, a mag nem bomlik fel, a kromoszómák nem láthatók. Az eredmény egy kétmagvú sejt.

Rizs. 2. Amitózis

• Polythenia - A DNS-sejtek többszörösére növekednek, de a kromoszómatartalom növekedése nélkül.
• Endomitózis - A DNS-replikációt követő folyamat során a kromoszómák nem válnak szét leánykromatidákká. Ilyenkor a kromoszómák száma tízszeresére növekszik, megjelennek a poliploid sejtek, ami mutációhoz vezethet.

Rizs. 3. Endomitózis

Mit tanultunk?

Az eukarióta sejtek közvetett osztódásának folyamata több szakaszban zajlik, amelyek mindegyikének megvannak a maga sajátosságai. A mitotikus ciklus az interfázis és a közvetlen sejtosztódás szakaszaiból áll, négy fázisból áll: profázisból, metafázisból, anafázisból és telofázisból. A természetben néha vannak atipikus felosztási módszerek, ezek közé tartozik az amitózis, a polyteny és az endomitosis.

Teszt a témában

A jelentés értékelése

Átlagos értékelés: 4.4. Összes értékelés: 582.

A sejtosztódás a szaporodás központi pontja.

Az osztódási folyamat során egy sejtből két sejt keletkezik. A szerves és szervetlen anyagok asszimilációja alapján a sejt saját sejtet hoz létre, amelynek jellegzetes szerkezete és funkciója van.

A sejtosztódásban két fő mozzanat figyelhető meg: magosztódás - mitózis és citoplazmatikus osztódás - citokinézis, vagy citotómia. A genetikusok fő figyelme továbbra is a mitózisra irányul, hiszen a kromoszómaelmélet szempontjából a sejtmag az öröklődés „szervének” számít.

A mitózis folyamata során:

1. a kromoszóma anyagának megkettőződése;
2. a kromoszómák fizikai állapotának és kémiai szerveződésének változásai;
3. a leány- vagy inkább testvérkromoszómák eltérése a sejt pólusaitól;
4. a citoplazma ezt követő osztódása és két új sejtmag teljes helyreállítása a testvérsejtekben.

Így a nukleáris gének teljes életciklusa a mitózisban dől el: a duplikáció, az eloszlás és a működés; A mitotikus ciklus befejeződése következtében a testvérsejtek azonos „öröklődéssel” végeznek.

Az osztódás során a sejtmag öt egymást követő szakaszon megy keresztül: interfázis, profázis, metafázis, anafázis és telofázis; egyes citológusok megkülönböztetnek egy másik hatodik szakaszt - a prometafázist.

Két egymást követő sejtosztódás között a sejtmag az interfázisban van. Ebben az időszakban a sejtmag a rögzítés és a festés során vékony szálak festésével kialakuló hálószerkezettel rendelkezik, amelyek a következő fázisban kromoszómákká alakulnak. Bár az interfázisokat másképp hívják nyugvó mag fázisa, magán a testen az anyagcsere folyamatok a sejtmagban ebben az időszakban zajlanak a legnagyobb aktivitással.

A Prophase az atommag osztódásra való előkészítésének első szakasza. Profázisban a mag retikuláris szerkezete fokozatosan kromoszómaszálakká alakul. A legkorábbi profázistól kezdve, még fénymikroszkópban is megfigyelhető a kromoszómák kettős természete. Ez arra utal, hogy a sejtmagban a korai vagy késői interfázisban megy végbe a mitózis legfontosabb folyamata - a kromoszómák megkettőződése vagy reduplikációja, amelyben mindegyik anyai kromoszóma egy hasonlót - egy leánykromoszómát - épít fel. Ennek eredményeként minden kromoszóma hosszirányban megkétszereződött. Azonban ezek a kromoszómák felei, amelyeket ún testvérkromatidák, ne térjenek el a profázisban, mivel egy közös terület tartja össze őket - a centromer; a centromer régió később osztódik. A profázis során a kromoszómák tengelyük mentén csavarodnak, ami rövidüléséhez és megvastagodásához vezet. Hangsúlyozni kell, hogy a profázisban a kariolimfában minden kromoszóma véletlenszerűen helyezkedik el.

Az állati sejtekben még a késői telofázisban vagy a nagyon korai interfázisban is megtörténik a centriole megkettőződése, ami után a profázisban a leánycentriolok elkezdenek konvergálni a pólusokhoz, valamint az asztroszféra és orsó képződményeihez, amelyeket új apparátusnak neveznek. Ugyanakkor a magvak feloldódnak. A profázis végének lényeges jele a magmembrán feloldódása, melynek következtében a kromoszómák megjelennek a citoplazma és a karioplazma általános tömegében, amelyek immár mixoplazmát alkotnak. Ezzel véget ér a profázis; a sejt metafázisba lép.

A közelmúltban a profázis és a metafázis között a kutatók elkezdtek megkülönböztetni egy köztes szakaszt, az ún prometafázis. A prometafázisra a magmembrán feloldódása és eltűnése, valamint a kromoszómák a sejt egyenlítői síkja felé történő elmozdulása jellemző. De ebben a pillanatban az akromatin orsó kialakulása még nem fejeződött be.

Metafázis az orsó egyenlítőjénél a kromoszómák elrendeződésének befejeződési szakaszának nevezzük. A kromoszómák jellegzetes elrendezését az egyenlítői síkban ekvatoriális vagy metafázis lemeznek nevezzük. A kromoszómák egymáshoz viszonyított elrendezése véletlenszerű. A metafázisban a kromoszómák száma és alakja egyértelműen megmutatkozik, különösen, ha az egyenlítői lemezt a sejtosztódás pólusairól vizsgáljuk. Az akromatin orsó teljesen kialakult: az orsószálak sűrűbb konzisztenciát kapnak, mint a citoplazma többi része, és a kromoszóma centromer régiójához kapcsolódnak. A sejt citoplazmája ebben az időszakban a legalacsonyabb viszkozitású.

Anafázis a mitózis következő fázisának nevezik, amelyben a kromatidák osztódnak, amelyeket ma már testvér- vagy lánykromoszómáknak nevezhetünk, és a pólusok felé eltérnek. Ebben az esetben mindenekelőtt a centromer régiók taszítják egymást, majd maguk a kromoszómák a pólusokhoz térnek el. Meg kell mondani, hogy a kromoszómák divergenciája az anafázisban egyszerre kezdődik - „mintha parancsra” - és nagyon gyorsan véget ér.

A telofázisban a leánykromoszómák despirálnak, és elvesztik látszólagos egyéniségüket. Kialakul a maghéj és maga a mag. Az atommag fordított sorrendben rekonstruálódik, összehasonlítva a profázisban átesett változásokkal. Végül a magvak (vagy nucleolus) is helyreállnak, mégpedig annyiban, mint amennyi az anyamagokban volt. A sejtmagok száma minden sejttípusra jellemző.

Ezzel egy időben megindul a sejttest szimmetrikus osztódása. A leánysejtek magjai interfázis állapotba kerülnek.

A fenti ábra az állati és növényi sejtek citokinézisének diagramját mutatja. Állati sejtben az osztódás az anyasejt citoplazmájának befűzésével történik. Egy növényi sejtben a sejtszövény kialakulása az orsó plakkok területeivel történik, amelyek az egyenlítői síkban egy phragmoplasztnak nevezett válaszfalat képeznek. Ezzel véget ér a mitotikus ciklus. Időtartama nyilvánvalóan a szövet típusától, a test fiziológiai állapotától, a külső tényezőktől (hőmérséklet, fényviszonyok) függ, és 30 perctől 3 óráig tart A különböző szerzők szerint az egyes fázisok áthaladásának sebessége változó.

A szervezet növekedésére és funkcionális állapotára ható belső és külső környezeti tényezők egyaránt befolyásolják a sejtosztódás időtartamát és annak egyes fázisait. Mivel a sejtmag nagy szerepet játszik a sejt anyagcsere-folyamataiban, természetes, hogy a mitotikus fázisok időtartama a szervszövet funkcionális állapotának megfelelően változhat. Például megállapították, hogy az állatok pihenése és alvása során a különböző szövetek mitotikus aktivitása sokkal magasabb, mint az ébrenlét alatt. Számos állatnál a sejtosztódások gyakorisága fényben csökken, sötétben pedig növekszik. Azt is feltételezik, hogy a hormonok befolyásolják a sejt mitotikus aktivitását.

Az okok, amelyek meghatározzák a sejt osztódási készségét, továbbra is tisztázatlanok. Több ok is indokolt:

1. a sejtprotoplazma, a kromoszómák és más organellumok tömegének megduplázódása, ami miatt a mag-plazma kapcsolatok megszakadnak; Az osztódáshoz a sejtnek el kell érnie egy bizonyos tömeget és térfogatot, amely az adott szövet sejtjeire jellemző;
2. kromoszóma megkettőződése;
3. speciális anyagok kiválasztása a kromoszómák és más sejtszervecskék által, amelyek serkentik a sejtosztódást.

A mitózis anafázisában a pólusokhoz való kromoszóma-divergencia mechanizmusa szintén tisztázatlan. Úgy tűnik, hogy ebben a folyamatban aktív szerepet játszanak az orsószálak, amelyek centriolok és centromerek által szervezett és orientált fehérjefilamentumokat képviselnek.

A mitózis természete, mint már említettük, a szövet típusától és funkcionális állapotától függően változik. A különböző szövetek sejtjeit különböző típusú mitózisok jellemzik. A leírt mitózistípusban a sejtosztódás egyenlő és szimmetrikus módon történik. A szimmetrikus mitózis eredményeként a testvérsejtek örökletesen egyenértékűek mind a nukleáris gének, mind a citoplazma tekintetében. A szimmetrikuson kívül azonban léteznek más típusú mitózisok is, nevezetesen: aszimmetrikus mitózis, késleltetett citokinézissel járó mitózis, többmagvú sejtek osztódása (syncytia osztódása), amitózis, endomitózis, endoreprodukció és polyteny.

Aszimmetrikus mitózis esetén a testvérsejtek nem egyenlőek méretükben, citoplazma mennyiségükben és jövőbeli sorsuk szempontjából is. Példa erre a szöcske neuroblaszt testvér- (leány-) sejtjeinek egyenlőtlensége, az állati tojások az érés során és a spirális fragmentáció során; amikor a pollenszemekben a magok osztódnak, az egyik leánysejt tovább osztódhat, a másik nem stb.

A késleltetett citokinézissel járó mitózisra jellemző, hogy a sejtmag sokszor osztódik, és csak ezután osztódik a sejttest. Ennek az osztódásnak az eredményeként többmagvú sejtek, például syncytium képződnek. Példa erre az endospermium sejtek képződése és a spórák képződése.

Amitózis direkt maghasadásnak nevezik, hasadási alakok kialakulása nélkül. Ebben az esetben a mag felosztása két részre „fűzésével” történik; néha egy magból egyszerre több mag is keletkezik (fragmentáció). Az amitózis folyamatosan előfordul számos speciális és patológiás szövet sejtjeiben, például rákos daganatokban. Különféle károsító szerek (ionizáló sugárzás és magas hőmérséklet) hatására figyelhető meg.

EndomitózisÍgy nevezik azt a folyamatot, amelyben az atommaghasadás megkétszereződik. Ebben az esetben a kromoszómák, mint általában, interfázisban szaporodnak, de későbbi eltérésük a mag belsejében történik a magburok megőrzésével és akromatin orsó kialakulása nélkül. Egyes esetekben, bár a magmembrán feloldódik, a kromoszómák nem térnek el a pólusokhoz, aminek következtében a sejtben lévő kromoszómák száma akár több tízszeresére is megsokszorozódik. Az endomitózis a növények és állatok különböző szöveteinek sejtjeiben fordul elő. Például A.A. Prokofjeva-Belgovskaya kimutatta, hogy a speciális szövetek sejtjeiben végbemenő endomitózis révén: a ciklopsz hipodermiszében, a zsírtestben, a hashártya epitéliumában és a csikó (Stenobothrus) más szöveteiben - a kromoszómák száma 10-szeresére nőhet. . A kromoszómák számának ez a növekedése a differenciált szövet funkcionális jellemzőivel függ össze.

A politénia során a kromoszómális szálak száma megsokszorozódik: a teljes hosszban történő reduplikáció után nem térnek el egymástól, és egymás mellett maradnak. Ebben az esetben az egy kromoszómán belüli kromoszómaszálak száma megsokszorozódik, aminek következtében a kromoszómák átmérője érezhetően megnő. Az ilyen vékony szálak száma egy politén kromoszómában elérheti az 1000-2000-et. Ilyenkor úgynevezett óriáskromoszómák képződnek. Polithenia esetén a mitotikus ciklus minden fázisa kiesik, kivéve a főt - a kromoszóma elsődleges szálainak reprodukcióját. A politénia jelensége számos differenciált szövet sejtjeiben figyelhető meg, például a kétszárnyúak nyálmirigyeinek szövetében, egyes növények és protozoonok sejtjeiben.

Néha előfordul, hogy egy vagy több kromoszóma megkettőződése történik nukleáris átalakulás nélkül – ezt a jelenséget nevezik endoreprodukció.

Tehát a sejtmitózis minden fázisa, komponense csak egy tipikus folyamathoz kötelező.

Egyes esetekben, főleg a differenciált szövetekben, a mitotikus ciklus megváltozik. Az ilyen szövetek sejtjei elvesztették az egész szervezet reprodukálására való képességüket, sejtmagjuk metabolikus aktivitása a szocializált szövet működéséhez igazodik.

Az embrionális és merisztémás sejtek, amelyek nem veszítették el az egész szervezet szaporodási funkcióját, és a differenciálatlan szövetekhez tartoznak, megtartják a mitózis teljes ciklusát, amelyen az ivartalan és vegetatív szaporodás alapszik.

Ha hibát talál, jelöljön ki egy szövegrészt, és kattintson rá Ctrl+Enter.

A mitózisnak négy fázisa van: profázis, metafázis, anafázis és telofázis. BAN BEN próféta tisztán látható centriolák- a sejtközpontban található képződmények, amelyek szerepet játszanak az állatok leánykromoszómáinak osztódásában. (Emlékezzünk vissza, hogy a magasabb rendű növények sejtközpontjában nincsenek centriolok, amelyek a kromoszómaosztódást szervezik). A mitózist egy állati sejt példáján fogjuk megvizsgálni, mivel a centriola jelenléte vizuálisabbá teszi a kromoszómaosztódás folyamatát. A centriolok osztódnak és a sejt különböző pólusaira mozognak. A centriolákból mikrotubulusok nyúlnak ki, amelyek az orsó filamentumait képezik, amelyek szabályozzák a kromoszómák divergenciáját az osztódó sejt pólusaihoz.
A profázis végén a magmembrán szétesik, a sejtmag fokozatosan eltűnik, a kromoszómák spiráloznak, ennek következtében rövidülnek, megvastagodnak, és már fénymikroszkóppal is megfigyelhetők. Még jobban láthatóak a mitózis következő szakaszában - metafázis.
A metafázisban a kromoszómák a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el. Jól látható, hogy minden két kromatidából álló kromoszóma szűkülettel rendelkezik - centromer. A kromoszómák centromerjeik segítségével kapcsolódnak az orsószálhoz. A centromerosztódás után minden kromatid önálló leánykromoszómává válik.
Aztán jön a mitózis következő szakasza - anafázis, melynek során a leánykromoszómák (egy kromoszóma kromatidjai) a sejt különböző pólusaira térnek el.
A sejtosztódás következő szakasza az telofázis. Akkor kezdődik, amikor az egy kromatidából álló leánykromoszómák elérik a sejt pólusait. Ebben a szakaszban a kromoszómák ismét despirálnak, és ugyanolyan megjelenést kölcsönöznek, mint a sejtosztódás megkezdése előtt az interfázisban (hosszú vékony szálak). Körülöttük nukleáris burok jelenik meg, a magban nukleolusz képződik, amelyben a riboszómák szintetizálódnak. A citoplazmatikus osztódás folyamata során az összes organellum (mitokondriumok, Golgi-komplexum, riboszómák stb.) többé-kevésbé egyenletesen oszlik el a leánysejtek között.
Így a mitózis következtében egy sejt kettővé alakul, amelyek mindegyike egy adott szervezettípusra jellemző kromoszómák számával és alakjával, tehát állandó mennyiségű DNS-sel rendelkezik.
A mitózis teljes folyamata átlagosan 1-2 órát vesz igénybe. Időtartama némileg eltérő a különböző típusú sejteknél. Ez a környezeti feltételektől is függ (hőmérséklet, fényviszonyok és egyéb mutatók).
A mitózis biológiai jelentősége abban rejlik, hogy biztosítja a kromoszómák számának állandóságát a szervezet minden sejtjében. Minden szomatikus sejt mitotikus osztódás eredményeként jön létre, ami biztosítja a szervezet növekedését. A mitózis folyamata során az anyasejt kromoszómáinak anyagai szigorúan egyenlően oszlanak meg a belőle keletkező két leánysejt között. A mitózis következtében a test minden sejtje ugyanazt a genetikai információt kapja.