Біологія. Практичний довідник. 9 клас

Мітоз

У 1875 р. І. Д. Чистяков описав мітоз у рослин. В. Флемінг і Π. І. Перемежко (1878 р.) описали мітоз тваринних клітин. В. Флемінг у 1881 р. запровадив термін мітоз.

Мітоз, або каріокінез, або непрямий поділ, є основною формою репродукції клітин.

Мітоз поділяють на чотири послідовні стадії: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Фази мітозу: 1 — інтерфаза; 2 — профаза; 3 — метафаза; 4 — анафаза; 5 — телофаза

Профаза

Починається з конденсації, спіралізації, скручування, вкорочення, потовщення хромосом. Хромосоми подвоєні.

Каріолема (ядерна оболонка) розпадаються на частини, схожі на елементи ендоплазматичної сітки, а порові комплекси дисоціюють на субодиниці.

Каріоплазма зміщується з цитоплазмою в міксоплазму, а хромосоми опиняються в центрі клітини.

Важливим моментом у поділі тваринних клітин є формування веретена поділу, або мітотичного (ахроматинового) веретена. Пара центріолей розходиться до протилежних кінців клітини, утворюючи полюси клітини; між ними формуються безперервні мікротрубочки, які називають міжполюсними.

До складу мітотичного веретена ще входить група мікротрубочок, що виникають від первинних (центричних) перетяжок, точніше — від центромер. Процес формування мітотичного веретена триває в наступній фазі. Ядерця ядра розчиняються.

Метафаза

Характеризується максимальним рівнем конденсації та спіралізації хромосом. У середині метафази хромосоми формують екваторіальну (метафазну) пластинку (вигляд збоку) або материнську зірку (вигляд з полюса). Центромеры ділянки хромосом звернені до центру, а їхні плечі — до периферії. Хромосоми утворюються в екваторіальній площині завдяки збалансованому натягу кінетохорних тубул, залишаючись з’єднаними лише в ділянці центромери.

Анафаза

В анафазі відбувається швидка реплікація (подвоєння) ДНК в ділянці центромери (в інтерфазі вона залишається нереплікованою), розриваються центромерні з’єднання, d-xpoмосоми діляться вздовж, і хроматиди у вигляді дочірніх хромосом (s-хромосом) відходять до полюсів, рухаючись синхронно вздовж мікротубул мітотичного веретена з швидкістю 0,2-0,5 мкм/хв. Сигналом до початку анафази, можливо, служить різке підвищення концентрації йонів Са2+ в гіалоплазмі, що виділяються міхурцями, які скупчуються біля полюсів. Анафаза завершується на полюсах клітини ідентичних наборів дочірніх хромосом (s-хромосом), які утворюють фігури дочірніх зірок. Наприкінці стадії актинові міофіламенти збираються у середній частині клітини й формують скоротливе кільце, яке під кінець мітозу призводить до цитотомії (поділу тіла еукаріотної клітини).

Телофаза

Телофаза — кінцева стадія мітозу, під час якої відбувається реконструкція ядер дочірніх клітин і завершується їх розділення.

На початку телофази дочірні хромосоми орієнтовані, як і в анафазі, тобто центромерами до центру й полюсів. Кількість хромосом біля кожного з полюсів така сама, як і в материнської клітини. Це s-хромосоми. Вони частково деконденсуються, каріолеми кожного із сестринських ядер утворюються з цистерн ендоплазматичної сітки; з’являються ядерця (їх формують хромосоми — організатори ядерець, що мають вторинні перетяжки).

Ядра збільшуються в об’ємі, хромосоми деконденсуються, перетворюються в хроматин. У телофазі відбувається розподіл органел між дочірніми ядрами. Завершується мітоз цитотомією, рівномірним поділом цитоплазми між дочірніми клітинами. Відбувається цей процес по-різному в рослинних і тваринних клітинах. Цитотомія починається в телофазі, а інколи і в анафазі. Посередині тваринної клітини утворюється перетяжка, яка кільцем охоплює всю клітину, заглиблюється і ділить клітину на дві дочірні. Цитологія в рослинних клітинах зазвичай починається в анафазі. У середній ділянці клітини, що ділиться, збираються мікротубули, утворюючи перехідну структуру — фрагмопласт, який потім розділяє материнську клітину на дві дочірні.

Біологічна суть мітозу: з одної материнської диплоїдної клітини утворюються дві дочірні клітини, ідентичні до материнської.