Митоз

После достижения клеткой определенного состояния: накопления белков, удвоения количества ДНК и др. она готова к делению — митозу.

МИТОЗ (от греч. mitos — нить), непрямое деление, основной способ деления эукариотных клеток. Биол. значение М. состоит в строго одинаковом распределении редуплицированных хромосом между дочерними клетками, что обеспечивает образование генетически равноценных клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

В результате митоза происходит точное равномерное распределение наследственного материала. Вследствие митоза каждая дочерняя клетка получает полный набор хромосом со строгим количеством ДНК и за их составом идентичная материнской клетке.

Митоз (кариокинез) наступает после интерфазы и условно делится на такие фазы: 
1) профаза, 2) метафаза, 3) анафаза, 4) телофаза

Профаза — начальная фаза митоза. Характеризуется тем, что ядро увеличивается в размерах, и из хромановой сетки, в результате спирализации и укорочения, хромосомы из длинных, тонких, невидимых нитей в конце профазы становятся короткими, толстыми и размещаются в виде видимого клубка. Хромосомы сокращаются и состоят из двух половинок — хроматид. Хроматиды обвиваются одна вокруг другой, соединяются попарно центромерами. Профаза завершается исчезновением ядрышка, центриоли расходятся к полюсам с образованием фигуры веретена. Из белка тубулина формируются микротрубочки — нити веретена деления. Вследствие растворения ядерной мембраны хромосомы размещаются в цито-плазме. От центромер прикрепляются нити веретена с обеим полюсам клетки. Генетический материал составляет 2n4с.

Метафаза начинается движением хромосом по направлению к экватору. Постепенно хромосомы (каждая состоит из двух хроматид) размещаются в плоскости экватора, образовывают так называемую метафазну пластинку. В этой фазе можно подсчитать число хромосом в клетке с помощью цитогенетичеркого метода генетики. Набор генетического материала составляет 2n4с.

Метафазную пластинку используют в цитогенетичних исследованиях для определения числа и формы хромосом.

В анафазе сестринские хроматиды отходят одна от другой, разделяется соединяющая их центромера. Все центромеры делятся одновременно. Каждая хроматида с отдельной центромерой становится дочерней хромосомой. На каждом полю-се клетки в конце анафазы находится диплоидное количество хромосом и ДНК. Набор генетического материала в клетке в целом составляет 4n4с.
Телофаза — заключительная стадия митоза. За процессами, которые происходят в клетке, она противоположна профазе. Хромосомы, которые достигли полюсов, состоят из одной нити, становятся тонкими, длинными и невидимыми в световой микроскоп. Они деспирализуются, образовывают сетку интерфазного ядра. Формируется ядерная оболочка, появляется ядрышко. В это время исчезает митотичний аппарат и происходит цитокинез — разделения цитоплазмы с образованием двух дочерних клеток. Набор генетического материала составляет в каждой дочерное клетке 2n2с.

Частота митоза в разных тканях и в разных организмах резко отличная. Например, в красном костном мозге человека каждую секунду происходит 10 млн. митозов. На данное время точно не известно, какие факторы побуждают клетку к митозу, но считают, что в этом существенную роль играет соотношения объемов ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматичне соотношение). Увеличения объема клетки связанное с синтезом белков, нуклеинових кислот, липидов и других химических компонентов клетки. Поэтому наступает момент, когда поверхность ядра становится недостаточной для обеспечения обмена веществ между ядром и цитоплазмой, необходимых для дальнейшего роста. Деление клетки значительно увеличивает поверхность как самой клетки, так и ее ядра, не увеличивая при этом их объема; поэтому считают, что фактор, который ограничивает ядерно-цитоплазматичне соотношение, каким-то чином побуждает клетку к митотичного делению.

Биологическое значение митоза. Митоз – наиболее распространенный способ репродукции клеток животных, растений, простейших. Это основа роста и вегетативного размножения всех эукариотив — организмов, которые имеют ядро. Основная его роль состоит в точном воспроизведении клеток, обеспечении равномерного распределения хромосом материнской клетки между возникающими из нее двумя дочерними клетками и поддержании постоянства числа и формы хромо-сом во всех клетках растений и животных.

Митоз оказывает содействие росту организма в эмбриональном и постембриональном периодах, копированию генетической информации и образованию генетически равноценных клеток. Поэтому организмы, которые размножаются вегетативно (грибы, водоросли, простейшие, много растений) образовывают большое количество идентичных особей, или клонов. Клонирование возможно в некоторых многоклеточных, способных восстанавливать целый организм из части тела (гидра). Клонирование позвоночных происходит только на ранних стадиях эмбриогенеза. Так, у животных и человека получаются монозиготные близнецы с одной оплодотворенной яйцеклетки вследствие ее митотичного разделения. За счет митоза все функционально устаревшие клетки организма заменяются новыми. Это деление лежит в основе процесса регенерации -восстановления утраченных тканей.