Які є фази мітозу

Короткий опис стадій та схеми поділу клітин за допомогою мітозу

Мітоз - процес поділу клітин, при якому хромосоми з ядра материнської клітини рівномірно розподілені між двома новими клітинами. Після завершення мітозу виробляються дві дочірні клітини з ідентичним генетичним матеріалом.

Інтерфаза

Перш ніж клітина, що ділиться, потрапляє в мітоз, вона піддається періоду росту, званому інтерфазою. Близько 90% часу клітини при нормальному клітинному циклі можуть бути витрачені на інтерфазу, яка здійснюється у три основні фази:

Фаза G1: період до синтезу ДНК У цій фазі клітина збільшується в масі, готуючи до поділу.
S-фаза: період, протягом якого відбувається синтез ДНК. У більшості клітин ця стадія відбувається за дуже короткий проміжок часу.
Фаза G2: Клітина продовжує синтез додаткових білків збільшуватися в розмірах.

В останній частині інтерфази клітина все ще має нуклеоли. Ядро обмежене ядерною оболонкою, а хромосоми дублюються, але у формі хроматину. У клітинах тварин дві пари центріолей, утворених із реплікації однієї пари, розташовані поза ядра.

Після фази G2 настає мітоз, який у свою чергу складається з кількох стадій і завершується цитокінезом (поділом клітини).

Фази мітозу:

Препрофаза (у клітинах рослин)

Препрофаза є додатковою фазою під час мітозу в клітинах рослин, яка не зустрічається в інших еукаріотах, таких як тварини або гриби. Вона передує профазі і характеризується двома різними подіями.

Зміни, що відбуваються у препрофазі:

Утворення смуги препрофази – щільного мікротрубкового кільця під плазматичною мембраною.
Початок зародження мікротрубочок в ядерній оболонці.

Профаза

У профазі хроматин конденсується у дискретні хромосоми. Ядерна оболонка ламається, а веретені поділки утворюються на протилежних полюсах клітини. Профаза (проти інтерфази) є першим істинним кроком мітотичного процесу.

Зміни, які відбуваються у профазі:

Хроматинові волокна перетворюються на хромосоми, що мають по дві хроматиди, з'єднані в центромір. Волокна поділу, що складаються з мікротрубочок та білків, утворюється в цитоплазмі.
У клітинах тварин волокна поділу спочатку з'являється як структури, які називаються астерами, які оточують кожну пару центріолей.
Дві пари центріолей (сформованих з реплікації однієї пари в інтерфазі) відходять один від одного до протилежних полюсів клітини через подовження мікротрубочок, що утворюються між ними.

Прометафаза

Прометафаза — фаза мітозу після профази та попередня метафаза в еукаріотичних соматичних клітинах. Деякі джерела відносять процеси, що протікають у прометафазі до пізньої профази та початкової стадії метафази.

Зміни, що відбуваються у прометафазі:

Ядерна оболонка розпадається.
Полярні волокна, які є мікротрубочками, що становлять волокна веретена, переміщуються від кожного полюса до екватора клітини.
Кінетохори, які є спеціалізованими областями в центромірах хромосом, прикріплюються до типу мікротрубочок, званих кінетохорними нитками.
Нитки кінетохора «взаємодіють» з веретеном поділу.
Хромосоми починають мігрувати до центру клітини.

Метафаза

У метафазі повністю розвиваються волокна поділу, а хромосоми вирівнюються на метафазній (екваторіальній) пластині (площина, яка однаково віддалена від двох полюсів).

Зміни, що відбуваються у метафазі:

Ядерна мембрана повністю зникає.
У клітинах тварин дві пари центріолей розходяться у протилежних напрямах до полюсів клітини.
Полярні волокна (мікротрубочки, складові волокна веретена) продовжують поширюватися від полюсів до центру. Хромосоми переміщуються випадковим чином, поки не приєднують (за допомогою своїх кінетохор) до полярних волокон з обох боків центромірів.
Хромосоми вирівнюються на метафазній пластині під прямим кутом до полюсів веретена.
Хромосоми утримуються на метафазній пластині рівними силами полярних волокон, які натискають їх центроміри.

Анафаза

В анафазі парні хромосоми (сестринські хроматиди) відокремлюються та починають рухатися до протилежних кінців (полюсів) клітини. Волокна веретена, не пов'язані з хроматидами, витягуються та подовжують клітину. Наприкінці анафази кожен полюс містить повну компіляцію хромосом.

Зміни, що відбуваються в анафазі:

Парні центроміри у кожній окремій хромосомі починають розсуватися.
Щойно парні сестринські хроматиди відокремлені друг від друга, кожна їх вважається «повної» хромосомою. Вони називаються дочірніми хромосомами.
За допомогою веретена поділу дочірні хромосоми переміщуються до полюсів на протилежні кінці клітини.
Дочірні хромосоми спочатку мігрують до центроміру, а кінетохорні нитки стають коротшими, ніж хромосоми поблизу полюсів.
При підготовці до телофази два полюси клітини також віддаляються одна від одної під час анафази. Наприкінці анафази кожен полюс містить повну компіляцію хромосом.
Починається процес цитокінезу (розподіл цитоплазми вихідної клітини), який завершується після телофази.

Телофаза

У телофазі хромосоми досягають ядер нових дочірніх клітин.

Зміни, що відбуваються у телофазі:

Полярні волокна продовжують подовжуватися.
Ядра починають формуватись на протилежних полюсах.
Ядерні оболонки нових ядер утворюються із залишків ядерної оболонки материнської клітини та шматочків ендомембранної системи.
З'являються ядерця.
Розмотуються хроматинові волокна хромосом.
Після цих змін телофаза та мітоз в основному завершені, а генетичний вміст однієї клітини поділено на дві частини.

Цитокінез

Цитокінез – це поділ цитоплазми клітини. Він починається до кінця мітозу в анафазі і закінчується невдовзі після телофази. Наприкінці цитокінезу утворюються дві генетично ідентичні дочірні клітини.

Дочірні клітини

Наприкінці мітозу та цитокінезу хромосоми розподілені порівну між двома дочірніми клітинами. Ці клітини є ідентичними диплоїдними клітинами, кожна з яких містить повний набір хромосом.

Клітини, які продукуються через мітоз, відрізняються від клітин, що продукуються через мейоз. У мейозі утворюються чотири дочірні клітини. Ці клітини є гаплоїдні клітини, що містять половину числа хромосом від вихідної клітини. Статеві клітини піддаються мейозу. При розподілі статевих клітин під час запліднення гаплоїдні клітини стають диплоїдною клітиною.