Митоз что это такое – Митоз — Википедия

Митоз

Митоз — это деление соматических клеток, а так же размножение и передача наследственной информации при бесполом размножение. Митозу предшествует фаза покоя или интерфаза. Длится она от несколько часов до нескольких суток. Митоз длится 2 — 2,5 часа и начинается с профазы. В результате митоза образуется из диплоидного набора клетки 2n, две абсолютно одинаковые клетки.

Значение митоза: рост организма, регенерация аргановой ткани, вегетативное размножение. Два вида клеток:

1. соматические (диплоидные)
2. половые (гаплоидные)

В основе бесполого и вегетативного размножения организмов лежит деление клетки. Наиболее универсальным делением клетки является митоз. В результате деления все вновь образующиеся клетки имеют одинаковый кариотип и генетическую информацию, закодированную в молекулах ДНК.

Клеточный цикл — период от одного деления до другого, совокупность процессов происходящих при этом в клетки. Клеточный цикл состоит из четырёх периодов:

1. просинтетического
2. периода синтеза белка (ДНК)
3. просинтетического
4. митоз

Фазы митоза

Различают следующие четыре фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В профазе хорошо видны центриоли — образования, находящиеся в клеточном центре и играющие роль в делении дочерних хромосом животных. (Напомним, что у высших растений нет центриолей в клеточном центре, который организует деление хромосом). Мы же рассмотрим митоз на примере животной клетки, поскольку присутствие центриоли делает процесс деления хромосом более наглядным. Центриоли делятся и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются микротрубочки, образующие нити веретена деления, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки. В конце профазы ядерная оболочка распадается, ядрышко постепенно исчезает, хромосомы спирализуются и в результате этого укорачиваются и утолщаются, и их уже можно наблюдать в световой микроскоп. Еще лучше они видны на следующей стадии митоза —

метафазе. В метафазе хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки. При этом хорошо видно, что каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, имеет перетяжку — центромеру. Хромосомы своими центромерами прикрепляются у нити веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой. Затем наступает следующая стадия митоза — анафаза, во время которой дочерние хромосомы (хроматиды одной хромосомы) расходятся к разным полюсам клетки. Следующая стадия деления клетки — телофаза. Она начинается после того, как дочерние хромосомы, состоящие из одной хроматиды, достигли полюсов клетки. На этой стадии хромосомы вновь деспирализуются и приобретают такой же вид, какой они имели до начала деления клетки в интерфазе (длинные тонкие нити). Вокруг них возникает ядерная оболочка, а в ядре формируется ядрышко, в котором синтезируются рибосомы. В процессе деления цитоплазмы все органоиды (митохондрии, комплекс Гольджи, рибосомы и др.) распределяются между дочерними клетками более или менее равномерно.

---

Другие заметки по биологии

edu.glavsprav.ru

Что такое митоз? Биологическое значение процесса

Что такое митоз? Биологическое значение процесса

От Masterweb

05.03.2018 23:00

В биологии довольно много интересных и загадочных тем, и одна из них — это строение клетки и процессы ее жизнедеятельности. В знаниях о клетке самым интригующим событием по праву считается ее деление. Что такое митоз (деление), какова его сущность и значение? Об этом речь в данной статье.

Виды репродукции клеток

Размножение – неотъемлемая часть всего живого на нашей планете. Эта особенность присуща всем живым организмам и клеткам как наименьшей структурной единице организма. Выделяют следующие виды деления клеток:

Митоз – неполовое деление клетки, или деление напополам. Мейоз – деление, при котором происходит редукция количества хромосом. Так образуются половые клетки – гаметы с половинным набором хромосом. Эндомитоз – в данном случае редупликация (удвоение) хромосом происходит в ядре, клетка не делится, а увеличивается в размере. Один из способов полиплоидии – многократного увеличения диплоидного набора хромосом Политения – клеточного деления не происходит, увеличивается количество хромонем в хромосомах. Это также приводит к полиплоидии и увеличению ядра и цитоплазмы.

Клеточный цикл

Для размножения клеток необходима репликация (удвоение) ДНК, ведь только так возможно простое деление клетки на две идентичные дочерние. Вот что такое митоз (mitosis, с греч. mitos — нить) – это способ деления клеток с точным разделением генетического материала между дочерними клетками. При этом процесс репликации генетического материала и его распределение между дочерними клетками разделены во времени.

Период, предшествующий митозу клетки, называется интерфазой. Именно в этот период происходит репликация ДНК.

Периоды между делением (митозом) или гибелью клетки называется клеточным циклом.

Период интерфазы — самый длинный в клеточном цикле. Он предусматривает накопление энергетических и структурных компонентов, которые потребуются для деления, и синтез нуклеотидов, необходимых для репликации дезоксирибонуклеиновых кислот.

Цитология процесса

Образование двух идентичных материнской клеток – вот что такое митоз. Такой тип деления свойственен всем соматическим клеткам многоклеточного организма и стал одним из способов неполового размножения одноклеточных. Процесс митоза разделен на четыре фазы, которые следуют одна за другой. Фазы разделяются в соответствии с физико-химическим состоянием цитоплазмы и местом нахождения и внешним видом хромосом. Длительность и особенности этих фаз различны для разных типов клеток, но последовательность и главные особенности остаются неизменными для любого митоза. Что такое стадии данного типа деления и каковы их отличия, рассмотрим дальше.

Первая фаза – профаза

На этой стадии происходит спирализация хромосом (конденсация и уплотнение), которые были удвоены в интерфазе. Именно на этой стадии хромосомы становятся видны в световой микроскоп. Цитоплазма клетки становится вязкой, разрушаются оболочки ядра, а центриоли формируют веретено деления – это система из микротрубочек из белка тубулина, тянущаяся от полюсов клетки к ее экватору. Именно веретено деления будет отвечать за четкое расхождение хромосом.

Метафаза и анафаза – следующие стадии митоза

Что такое происходит дальше? Именно эти две фазы считают самыми главными при делении клеток. В метафазе хромосомы выстраиваются по экватору клетки и образуют экваториальную пластинку, которую называют материнской звездой. Каждая хромосома прикрепляется к микротрубочкам веретена деления своими центромерами. В анафазе нитки миофибрилл, которые фиксируют веретено деления, начинают сокращаться и растягивают хроматиды к полюсам клетки. Анафазу называют стадией дочерних звезд. До окончания анафазы у каждого полюса собирается диплоидный набор хромосом.

Заключительная стадия митоза

Она называется телофазой. На этой стадии начинается процесс цитокинеза – физического деления клетки. Хромосомы у полюсов деспирализуются (раскручиваются и связываются с белками), формируется ядерная оболочка и перетяжка, которая разделит клетку на две. У растительной клетки эта перетяжка образуется из внутриклеточной пластины, а в животных клетках разделение происходит за счет формирования борозды деления.

Длительность фаз и регуляция процесса

Продолжительность такого деления различна у разного типа клеток. В животных клетках он длится 30-60 минут, в растительных – 2-3 часа. Длительность стадий митоза также различна и зависит от множества факторов (размер клетки, плоидность, условия внешней среды). Однако более длительны фазы деления, связанные с синтезом веществ – про- и телофаза. Например, в клетках млекопитающих профаза митоза длится 25-30 минут, метафаза и анафаза – около 15 минут каждая, а телофаза может продлиться до 40 минут. В организме многоклеточных митотическая активность клеток контролируется нейрогуморально. В ней принимают участие нервная система и гормоны органов внутренней секреции (например, гормоны надпочечников, гипофиза, щитовидки и половые гормоны). При нарушении нейрогуморальной регуляции происходит изменение митотической активности, что мы наблюдаем в клетках различных опухолей.

Критические точки

Клеточный цикл – это сложный процесс, который требует строгого контроля со стороны клетки. Стадии должны проходить строго одна за другой, при этом важно полное завершение предыдущей. Контрольные точки – это точки, которые гарантируют переход к последующим фазам и обеспечивают точность передачи информации. Выделяют три такие точки в клеточном цикле.

Первая – начало процесса репликации ДНК и подготовка к делению. Если произойдут нарушения в этой точке, это приведет к разрывам ДНК и нарушению целостности хромосом.

Вторая – проверка качества и полноты репликации наследственного материала. В случае нарушений в этой точке происходит нарушение кариотипа клеток.

Третья – это начало анафазы митоза, когда должно произойти расхождение хромосом к полюсам.

Изучение процессов, происходящих в этих точках, поможет усовершенствовать методы регенерации тканей и органов, найти пути предотвращения нарушений клеточного цикла и предотвратить неконтролируемое деление клеток. Нарушения клеточного цикла и патологический митоз может быть вызван также воздействием ядов или токсинов, экстремальными факторами (перегрев, кислородное голодание, ионизирующее излучение). К патологическому митозу могут приводить и вирусные инфекции.

Биологическое значение митоза

Такой тип деления клеток обеспечивает точную передачу наследственной информации в ряду последовательных клеточных циклов. Эта передача сохраняет кариотип (набор хромосом) организмов каждого вида и стабильность видов в процессе эволюции (исторического развития).

Все соматические клетки многоклеточного организма делятся митотически, что обеспечивает рост организма. Кроме того, значение митоза — в обеспечении регенерации тканей и органов и в замещении клеток. Например, костный мозг постоянно обновляет состав форменных элементов крови.

Множество животных и растений выбрали именно такой способ неполового размножения (одноклеточные, кишечнополостные, и не только). Природным доказательством полной идентичности клеток, образованных путем митоза, служат однояйцевые близнецы, которые происходят от одной зиготы, поделившейся путем митоза на ранних стадиях эмбрионального развития.

www.nastroy.info

Митоз [Кариокинез] — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Содержание (план)

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://wikiwhat.ru

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.

Картинки (фото, рисунки)

• Рис 1. Стадии митоза: 1,2 — профаза, 3, 4, 5 — метафаза, 6 — экваториальная пластинка, 7 — анафаза; 8 — телофаза

На этой странице материал по темам:

• Метафаза митоза рисунок

• Кратки доклад на тему митоз

• Митоз фазы кратко

• Митоза стадии митоза ответ

• Доклад о митозе

wikiwhat.ru

МИТОЗ — это… Что такое МИТОЗ?

МИТОЗ — МИТОЗ, деление ядра КЛЕТКИ, в результате которого получаются две генетически идентичные дочерние клетки с таким же количеством хромосом, что и у родительской клетки. Митоз это нормальный процесс роста ТКАНИ; также присутствует при БЕСПОЛОМ… …   Научно-технический энциклопедический словарь

митоз — кариокинез, деление Словарь русских синонимов. митоз сущ., кол во синонимов: 2 • деление (27) • …   Словарь синонимов

Митоз — Разновидность клеточного деления в организме, когда клетка делится на две другие клетки, каждая из которых обладает полным набором хромосом. Каждая новая клетка получает точную копию хромосом первоначальной клетки. В процессе развития митоз… …   Большая психологическая энциклопедия

МИТОЗ — (от греческого mitos нить), деление ядра клетки, в процессе которого происходит равномерное распределение удвоенного наследственного материала между двумя дочерними ядрами. Протекает в несколько фаз. Нередко митозом называется процесс деления не… …   Современная энциклопедия

МИТОЗ — (от греч. mitos нить) способ деления ядер клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений. Обычно подразделяют на несколько стадий. Часто… …   Большой Энциклопедический словарь

митоз — митоз. См. непрямое деление. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд во ВНИРО, 1995 г.) …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

митоз — а, м. mitose <гр. mitos нить. биол. Непрямое деление клетки, при котором происходит сложное преобразование компонентов клеточного ядра хромосом. Митотический ая, ое. Крысин 1998. Лекс. СИС 1954: мито/з …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

митоз — — [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN mitosis …   Справочник технического переводчика

Митоз — (от греческого mitos нить), деление ядра клетки, в процессе которого происходит равномерное распределение удвоенного наследственного материала между двумя дочерними ядрами. Протекает в несколько фаз. Нередко митозом называется процесс деления не… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

Митоз — Фазы митоза Митоз (греч …   Википедия

dic.academic.ru

Что такое митоз? Биологическое значение процесса :: SYL.ru

В биологии довольно много интересных и загадочных тем, и одна из них — это строение клетки и процессы ее жизнедеятельности. В знаниях о клетке самым интригующим событием по праву считается ее деление. Что такое митоз (деление), какова его сущность и значение? Об этом речь в данной статье.

Виды репродукции клеток

Размножение – неотъемлемая часть всего живого на нашей планете. Эта особенность присуща всем живым организмам и клеткам как наименьшей структурной единице организма. Выделяют следующие виды деления клеток:

• Митоз – неполовое деление клетки, или деление напополам.
• Мейоз – деление, при котором происходит редукция количества хромосом. Так образуются половые клетки – гаметы с половинным набором хромосом.
• Эндомитоз – в данном случае редупликация (удвоение) хромосом происходит в ядре, клетка не делится, а увеличивается в размере. Один из способов полиплоидии – многократного увеличения диплоидного набора хромосом
• Политения – клеточного деления не происходит, увеличивается количество хромонем в хромосомах. Это также приводит к полиплоидии и увеличению ядра и цитоплазмы.

Клеточный цикл

Для размножения клеток необходима репликация (удвоение) ДНК, ведь только так возможно простое деление клетки на две идентичные дочерние. Вот что такое митоз (mitosis, с греч. mitos — нить) – это способ деления клеток с точным разделением генетического материала между дочерними клетками. При этом процесс репликации генетического материала и его распределение между дочерними клетками разделены во времени.

Период, предшествующий митозу клетки, называется интерфазой. Именно в этот период происходит репликация ДНК.

Периоды между делением (митозом) или гибелью клетки называется клеточным циклом.

Период интерфазы — самый длинный в клеточном цикле. Он предусматривает накопление энергетических и структурных компонентов, которые потребуются для деления, и синтез нуклеотидов, необходимых для репликации дезоксирибонуклеиновых кислот.

Цитология процесса

Образование двух идентичных материнской клеток – вот что такое митоз. Такой тип деления свойственен всем соматическим клеткам многоклеточного организма и стал одним из способов неполового размножения одноклеточных. Процесс митоза разделен на четыре фазы, которые следуют одна за другой. Фазы разделяются в соответствии с физико-химическим состоянием цитоплазмы и местом нахождения и внешним видом хромосом. Длительность и особенности этих фаз различны для разных типов клеток, но последовательность и главные особенности остаются неизменными для любого митоза. Что такое стадии данного типа деления и каковы их отличия, рассмотрим дальше.

Первая фаза – профаза

На этой стадии происходит спирализация хромосом (конденсация и уплотнение), которые были удвоены в интерфазе. Именно на этой стадии хромосомы становятся видны в световой микроскоп. Цитоплазма клетки становится вязкой, разрушаются оболочки ядра, а центриоли формируют веретено деления – это система из микротрубочек из белка тубулина, тянущаяся от полюсов клетки к ее экватору. Именно веретено деления будет отвечать за четкое расхождение хромосом.

Метафаза и анафаза – следующие стадии митоза

Что такое происходит дальше? Именно эти две фазы считают самыми главными при делении клеток. В метафазе хромосомы выстраиваются по экватору клетки и образуют экваториальную пластинку, которую называют материнской звездой. Каждая хромосома прикрепляется к микротрубочкам веретена деления своими центромерами. В анафазе нитки миофибрилл, которые фиксируют веретено деления, начинают сокращаться и растягивают хроматиды к полюсам клетки. Анафазу называют стадией дочерних звезд. До окончания анафазы у каждого полюса собирается диплоидный набор хромосом.

Заключительная стадия митоза

Она называется телофазой. На этой стадии начинается процесс цитокинеза – физического деления клетки. Хромосомы у полюсов деспирализуются (раскручиваются и связываются с белками), формируется ядерная оболочка и перетяжка, которая разделит клетку на две. У растительной клетки эта перетяжка образуется из внутриклеточной пластины, а в животных клетках разделение происходит за счет формирования борозды деления.

Длительность фаз и регуляция процесса

Продолжительность такого деления различна у разного типа клеток. В животных клетках он длится 30-60 минут, в растительных – 2-3 часа. Длительность стадий митоза также различна и зависит от множества факторов (размер клетки, плоидность, условия внешней среды). Однако более длительны фазы деления, связанные с синтезом веществ – про- и телофаза. Например, в клетках млекопитающих профаза митоза длится 25-30 минут, метафаза и анафаза – около 15 минут каждая, а телофаза может продлиться до 40 минут. В организме многоклеточных митотическая активность клеток контролируется нейрогуморально. В ней принимают участие нервная система и гормоны органов внутренней секреции (например, гормоны надпочечников, гипофиза, щитовидки и половые гормоны). При нарушении нейрогуморальной регуляции происходит изменение митотической активности, что мы наблюдаем в клетках различных опухолей.

Критические точки

Клеточный цикл – это сложный процесс, который требует строгого контроля со стороны клетки. Стадии должны проходить строго одна за другой, при этом важно полное завершение предыдущей. Контрольные точки – это точки, которые гарантируют переход к последующим фазам и обеспечивают точность передачи информации. Выделяют три такие точки в клеточном цикле.

Первая – начало процесса репликации ДНК и подготовка к делению. Если произойдут нарушения в этой точке, это приведет к разрывам ДНК и нарушению целостности хромосом.

Вторая – проверка качества и полноты репликации наследственного материала. В случае нарушений в этой точке происходит нарушение кариотипа клеток.

Третья – это начало анафазы митоза, когда должно произойти расхождение хромосом к полюсам.

Изучение процессов, происходящих в этих точках, поможет усовершенствовать методы регенерации тканей и органов, найти пути предотвращения нарушений клеточного цикла и предотвратить неконтролируемое деление клеток. Нарушения клеточного цикла и патологический митоз может быть вызван также воздействием ядов или токсинов, экстремальными факторами (перегрев, кислородное голодание, ионизирующее излучение). К патологическому митозу могут приводить и вирусные инфекции.

Биологическое значение митоза

Такой тип деления клеток обеспечивает точную передачу наследственной информации в ряду последовательных клеточных циклов. Эта передача сохраняет кариотип (набор хромосом) организмов каждого вида и стабильность видов в процессе эволюции (исторического развития).

Все соматические клетки многоклеточного организма делятся митотически, что обеспечивает рост организма. Кроме того, значение митоза — в обеспечении регенерации тканей и органов и в замещении клеток. Например, костный мозг постоянно обновляет состав форменных элементов крови.

Множество животных и растений выбрали именно такой способ неполового размножения (одноклеточные, кишечнополостные, и не только). Природным доказательством полной идентичности клеток, образованных путем митоза, служат однояйцевые близнецы, которые происходят от одной зиготы, поделившейся путем митоза на ранних стадиях эмбрионального развития.

www.syl.ru

митоз — это… Что такое митоз?

МИТО́З (от греч. mitos — нить), способ деления ядер клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и прՐՐܑQҐՐݐݐޑQ‘̠хромосом в ряду клеточных поколений. Обычно подразделяют на несколько стадий. Часто митозом называют процесс деления не только ядра, но и всей клетки, т. е. включают в него цитотомию. Ср. Мейоз (см. МЕЙОЗ).
* * *
МИТО́З (от греч. mitos — нить), основной способ деления клеток эукариот (

см. ЭУКАРИОТЫ) (непрямое деление).
У всех живых организмов увеличение числа клеток происходит только в результате деления уже существующих клеток. Происходит это только после удвоения всего генетического материала клетки в синтетическом периоде интерфазы. Деление всех эукариотических клеток сопровождается конденсацией, т. е. резким уплотнением хроматина хромосом (см. ХРОМОСОМЫ). Плотные компактные хромосомы распределяются между двумя дочерними клетками специальным аппаратом — веретеном деления, построенным из микротрубочек. Такой тип деления клеток называется митозом (микротрубочки внешне напоминают нити, откуда и название). При этом происходят два события: расхождение предварительно удвоенных хромосом и разделение тела клетки надвое, цитотомия.
Морфология митотического аппарата
Митотический аппарат, обеспечивающий расхождение хромосом к полюсам клетки, имеет общее строение у всех эукариотических клеток, начиная с дрожжей и кончая млекопитающими. Особенно хорошо он бывает выражен в метафазе митоза, когда хромосомы располагаются в экваториальной части клетки, т. е. на равном удалении от обоих полюсов деления. Митотическое веретено состоит из одиночных микротрубочек или их пучков. Начинаются они от полюсов веретена и часть из них прикрепляется к специальным структурам на теле хромосом — кинетохорам, это кинетохорные микротрубочки. Другие проходят дальше к противоположному полюсу, однако никогда не доходя до него — это межполюсные микротрубочки. Третий вид микротрубочек — астральные — радиально отходят от полюсов, образуя вокруг них «лучистое сияние». У разных групп живых организмов встречаются два типа митотического веретена: астральный и анастральный. Астральный тип веретена имеет в своих полюсах небольшие зоны схождения микротрубочек — центросомы, содержащие по паре центриолей. Для такого типа веретена характерно также наличие астральных микротрубочек. Обычно подобным образом митотическое веретено устроено в клетках животных.
Анастральный тип построения митотического веретена, характерный для высших растений, не имеет на полюсах звездчатых зон из астральных микротрубочек. Полярные области веретена здесь широкие, их называют полярными шапочками и они не содержат центриолей. Микротрубочки отходят здесь не от одной точки, а расходятся широким фронтом.
Описанные два типа митотической фигуры встречаются у эукариот наиболее часто. Иные формы митоза, иногда наблюдающиеся у некоторых организмов, имеют сходную с описанной принципиальную схему строения митотического аппарата.
Кинетохор
Кинетохоры — специальные белковые структуры, располагающиеся в зонах центромер хромосом. Это сложные комплексы, имеющие сходное строение у всех организмов. Морфологически кинетохоры имеют вид трехслойных пластинок или дисков, связанных с хроматином хромосом в центромерном районе. На каждую хроматиду обычно приходится по одному кинетохору, причем до анафазы они располагаются оппозитно, связываясь каждый со своим пучком микротрубочек, идущим к противоположным полюсам деления. К кинетохору может подходить от 1, как у дрожжей, до 20—40 микротрубочек, как у высших организмов. В состав кинетохоров входят как белки связывающиеся с микротрубочками, так и обеспечивающие связь кинетохора с определенными районами ДНК (см. ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ), расположенными в центромерных районах хромосом. Кроме того там обнаружены белки — моторы, участвующие в движении хромосом и белки, ответственные за спаривание сестринских хроматид и их расхождение в анафазе.
Динамика митоза
У клеток, вступивших в цикл деления, фаза собственно митоза занимает относителено короткое время, около 0,1 общего времени клеточного цикла. Например, весь клеточный цикл эпителиальных клеток кишечника мыши длится 20—22 часа, а на митоз приходится всего около 1 часа. Процесс митотического деления клеток принято подразделять на несколько основных фаз: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу, телофазу. Установить точные границы между этими фазами очень трудно, потому что сам митоз представляет собой непрерывный процесс, и смена фаз идет постепенно, так что одна из них незаметно переходит в другую. Единственная фаза, которая имеет четко определяемое начало, это анафаза — начало движения хромосом к полюсам. Длительность отдельных фаз митоза различна, наиболее короткая по времени — анафаза, она может длиться всего несколько минут.
Профаза
Абсолютно точно определить наступление профазы невозможно. Морфологическим критерием для этой фазы митоза может служить появление в ядрах нитчатых структур- митотических хромосом. Конденсация хромосом в профазном ядре совпадает с резким уменьшением транскрипционной активности хроматина, которая полностью исчезает к середине профазы. В связи с падением синтеза РНК (см. РИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ) и конденсацией хроматина происходит инактивация и ядрышковых генов. При этом отдельные фибриллярные центры сливаются, превращаясь в ядрышкообразующие участки хромосом- ядрышковые организаторы. Происходит фосфорилирование (т. е. присоединение к ним фосфатных остатков) белков ламины и ядерной, оболочки, при этом теряется ее связь с хромосомами. Затем ядерная оболочка фрагментируется на мелкие вакуоли, а поровые комплексы исчезают. Активируются клеточные центры. В начале профазы разбираются микротрубочки в цитоплазме и начинается бурный рост множества астральных микротрубочек вокруг каждой из удвоившихся диплосом. Скорость роста микротрубочек в профазе почти в 2 раза выше скорости роста интерфазных микротрубочек, но лабильность их в 5—10 раз выше цитоплазматических. В профазе одновременно с разборкой цитоплазматических микротрубочек можно видеть дезорганизацию эндоплазматического ретикулума (он распадается на мелкие вакуоли, лежащие по периферии клетки) и аппарата Гольджи (см. ГОЛЬДЖИ АППАРАТ), который теряет свою околоядерную локализацию, распадается на отдельные диктиосомы.
Прометафаза
В начале прометафазы митотические хромосомы лежат в зоне бывшего ядра без особого порядка. Затем начинается их перемещение, которое в конечном итоге приведет к образованию экваториальной хромосомной «пластинки», к упорядоченному расположению хромосом в центральной части веретена уже в метафазе. В прометафазе наблюдается постоянное движение хромосом при котором они то приближаются к полюсам, то уходят от них к центру веретена, пока не займут среднее положение, характерное для метафазы. На живых клетках удалось наблюдать, что отдельные одиночные отходящие от полюсов микротрубочки случайно достигают одного из кинетохоров хромосомы и связываются с ним. После этого хромосомы быстро, со скоростью около 25 мкм/мин, скользят вдоль микротрубочки по направлению к ее минус-концу. Это приводит к тому, что хромосома приближается к полюсу, от которого произошла эта микротрубочка. Во время движения хромосомы микротрубочки не разбираются. Вероятнее всего, за такое быстрое перемещение хромосом отвечает моторный белок, аналогичный цитоплазматическому динеину, обнаруженному в короне кинетохора. В нормальных условиях хромосомы совершают, таким образом, небольшие перемещения в сторону то одного, то другого полюса. Эти колебательные движения приводят к тому, что они в конце концов оказываются в экваториальной плоскости клетки, образуя так называемую метафазную пластинку.
Метафаза
Во время метафазы хромосомы располагаются так, что их кинетохоры обращены к противоположным полюсам. В это время число межполюсных микротрубочек достигает максимума. Если на метафазную клетку посмотреть со стороны полюса, можно видеть, что центромерные участки хромосом обращены к центру веретена, а плечи — к периферии. Такое расположение хромосом носит название «материнской звезды» и характерно для клеток животных. У растений часто в метафазе хромосомы лежат в экваториальной плоскости веретена без строгого порядка. К концу метафазы завершается процес обособления друг от друга сестринских хроматид. Их плечи лежат параллельно друг другу, между ними хорошо видна их разделяющая щель. Последним местом, где контакт между хроматидами сохраняется, является центромера; вплоть до самого конца метафазы хроматиды во всех хромосомах остаются связанными в центромерных участках.
Анафаза
В анафазе все хромосомы вдруг теряют центромерные связки, сестринские хроматиды разделяются и синхронно начинают удаляться друг от друга по направлению к противоположным полюсам клетки. Скорость движения хромосом равномерная, она может достигать 0,5—2 мкм/мин. Анафаза — самая короткая стадия митоза, но за это время происходит целый ряд событий. Главными из них являются сегрегация (т. е. разделение) двух идентичных наборов хромосом и транспорт их в противоположные концы клетки. При движении хромосом они меняют свою ориентацию и часто принимают V-образную форму. Вершина их направлена в сторону полюсов деления, а плечи как бы откинуты к центру веретена. Если перед анафазой произошел разрыв плеча хромосомы, то во время анафазы оно не будет участвовать в движении хромосом и останется в центральной зоне. Такие наблюдения показали, что именно центромерный участок вместе с кинетохором отвечает каким-то образом за движение хромосомы. Создается впечатление, что за центромеру хромосома оттягивается к полюсу. Собственно расхождение хромосом слагается из двух процессов: 1) расхождение за счет кинетохорных пучков микротрубочек, 2) расхождение вместе с полюсами за счет удлинения межполюсных микротрубочек. Первый из процессов носит название «анафаза А», второй — «анафаза В».
Во время анафазы А, когда группы хромосом начинают двигаться по направлению к полюсам, кинетохорные пучки микротрубочек укорачиваются. Можно было ожидать, что в этом случае деполимеризация микротрубочек должна происходить на их минус-концах, т. е. концах, ближайших к полюсу. Однако было доказано, что микротрубочки действительно разбираются, но только с плюс-концов, возле кинетохоров, и хромосомы движутся к полюсам деления. Оказалось, что такое движение хромосом зависит от присутствия АТФ (см. АДЕНОЗИНТРИФОСФАТ) и от наличия достаточной концентрации ионов Са. То, что в составе короны кинетохоров, в которую вмонтированы плюс-концы микротрубочек, обнаружен динеин, позволило считать, что именно этот белок является мотором, который подтягивает хромосому к полюсу.
После остановки хромосом у полюсов происходит их дополнительное расхождение за счет удаления полюсов друг от друга (анафаза B). Показано, что при этом наращиваются плюс-концы межполюсных микротрубочек.
Последовательность анафаз А и В и их вклад в процесс расхождения хромосом может быть различным у разных объектов. Так, у млекопитающих стадия А и В протекает практически одновременно. У простейших анафаза В может приводить к 15-кратному увеличению длины веретена. В растительных клетках стадия В отсутствует.
Телофаза
Началом телофазы можно считать момент остановки хромосом, а заканчивается она реконструкцией нового интерфазного ядра (ранний G1-период) и разделением исходной клетки на две дочерние (цитокинезом).
В ранней телофазе хромосомы, не меняя ориентации, начинают деконденсироваться и увеличиваться в объеме. В местах их контактов с мембранными пузырьками цитоплазмы начинает строиться новая ядерная оболочка. После замыкания ядерной оболочки начинается формирование новых ядрышек. В телофазе начинается и заканчивается процесс разрушения митотического аппарата. Он идет от полюсов к экватору бывшей клетки: именно в средней части веретена микротрубочки сохраняются дольше всего (остаточное тельце).
Главное событие телофазы — разделение клеточного тела — цитотомия, или цитокинез. Выше уже говорилось, что у растений деление клетки происходит путем внутриклеточного образования клеточной перегородки, а у клеток животных — путем перетяжки, впячивания плазматической мембраны внутрь клетки.

dic.academic.ru

МИТОЗ — это… Что такое МИТОЗ?

Рис. 1. Схема митоза.

Рис. 1. Схема митоза:
1 — интерфазное ядро;
2 — редупликация хромосом;
3 — профаза, спирализация хромосом;
4 — переход к метафазе;
5 — метафаза;
6 — анафаза;
7—8 — телофаза.

мито́з, кариокинез, непрямое деление, основной способ деления клеток растительных и животных организмов. М. происходит у клеток, имеющих ядро; является фазой в клеточном (митотическом) цикле. В последнем различают 4 периода: митоз (М), постмитотический период (G₁), период синтеза ДНК (S), предмитотический период (G₂). Передача генов осуществляется через хромосомы во время М., в котором различают 4 стадии (рис. 1, 2). 1-я стадия — профаза — характеризуется тем, что в ядре начинают выделяться нити хроматина — будущие хромосомы. Растворяется ядрышко, разрушается оболочка ядра и обнаруживается, что хромосомы двойные (это временное удвоение, или редупликация, хромосом происходит в S-периоде и осуществляется путём синтеза новых хромосом по шаблону уже существовавших). Хромосомы связываются с волокнами так называемого митотического аппарата, состоящего из центриолей и ахроматиновой фигуры, образующей аппарат расхождения хромосом к полюсам клетки. К концу профазы хромосомы спирализованы и чётко видны в делящейся клетке. Во 2-й стадии — метафазе — спирализованные хромосомы располагаются по экватору клетки, будучи связанными с особыми участками хромосом — центромерами (повреждение центромеров нарушает ход митоза).

3-я стадия — анафаза — заключается в расхождении хромосом к полюсам; к каждому полюсу отходят одинаковые наборы хромосом. В 4-й (завершающей) стадии — телофазе — хромосомы снова теряют ясность очертаний, частично деспирализуются, вновь появляются ядрышки и ядерная оболочка. За делением ядра (кариотомия) происходит деление клеточного тела (цитотомия), у животных клеток путём перетяжки. В интерфазном ядре в S-периоде происходит синтез ДНК, а в предмитотическом и постмитотическом периодах синтезируются белки и другие соединения. Благодаря редупликации хромосом при М. в интерфазе сохраняется их двойное (диплоидное) число. М. обеспечивает сохранение диплоидного числа хромосом во всех соматических и ещё не созревших половых клетках.

Известны химические вещества (например, колхицин), задерживающие М., в частности расхождение дочерних хромосом. В результате возникает кратное увеличение числа хромосом в клетках — полиплоидия. М. с редупликацией и последующим расхождением хромосом, не сопровождающимся образованием веретена, и с сохранением ядерной оболочки называется эндомитозом. В этом случае могут возникнуть клетки с огромным числом хромосом.

Литература:
Алов И. А., Цитофизиология и патология митоза, М., 1972.

Рис. 2. Митоз в делящихся яйцах аскариды.

Рис. 2. Митоз в делящихся яйцах аскариды.
Метафаза с полюса (материнская звезда) и с экватора (экваториальная пластинка):
1 — яйцевая оболочка;
2 — хромосомы;
3 — центриоль;
4 — ахроматиновая фигура (по Кацнельсону и Рихтер).

Ветеринарный энциклопедический словарь. — М.: «Советская Энциклопедия». Главный редактор В.П. Шишков. 1981.

veterinary.academic.ru