Mitóza (karyokinéza, nepriame delenie) je proces delenia jadra ľudských, živočíšnych a rastlinných buniek, po ktorom nasleduje delenie cytoplazmy bunky. V priebehu delenia jadra bunky (pozri) rozlišujte niekoľko štádií. V jadre, ktoré je v období medzi delením buniek (medzifázou), (pozri) sú zvyčajne reprezentované tenkými, dlhými (obr., a), prepletenými vláknami; škrupina jadra a jadierka sú dobre viditeľné.
Jadro v rôznych fázach mitózy: a - medzifázové nedeliace sa jadro; b - d - profázová fáza; e - štádium metafázy; e - štádium anafázy; g a h - štádium telofázy; a - vytvorenie dvoch dcérskych jadier.
V prvej fáze mitózy, takzvanej profáze, sa chromozómy stanú jasne viditeľnými (obr., b-d), skracujú sa a zhrubnú, pozdĺž každého chromozómu sa objaví medzera, ktorá ho rozdelí na dve časti, ktoré sú si navzájom úplne podobné, vďaka čomu je každý chromozóm dvojitý . V ďalšom štádiu mitózy - metafáze sa jadrový obal zničí, jadierko sa rozpustí a zistí sa, že chromozómy ležia v cytoplazme bunky (obr. e). Všetky chromozómy sú usporiadané v jednom rade pozdĺž rovníka a tvoria takzvanú rovníkovú dosku (štádium hviezdy). Zmenami prechádza aj centrozóm. Je rozdelená na dve časti, rozbiehajúce sa smerom k pólom bunky, medzi nimi sa tvoria vlákna tvoriace dvojkónické achromatické vreteno (obr., napr. f).
Mitóza (z gréckeho mitos – vlákno) je nepriame delenie buniek, ktoré spočíva v rovnomernom rozdelení zdvojnásobeného počtu chromozómov medzi dve výsledné dcérske bunky (obr.). Na procese mitózy sa podieľajú dva typy štruktúr: chromozómy a achromatický aparát, ktorý zahŕňa bunkové centrá a vretienko (pozri Bunka).
Schematické znázornenie interfázového jadra a rôznych štádií mitózy: 1 - interfáza; 2 - profáza; 3 - prometafáza; 4 a 5 - metafáza (4 - pohľad od rovníka, 5 - pohľad z pólu bunky); 6 - anafáza; 7 - telofáza; 8 - neskorá telofáza, začiatok rekonštrukcie jadier; 9 - dcérske bunky na začiatku interfázy; SZ - jadrová obálka; YAK - jadierko; XP - chromozómy; C - centriol; B - vreteno.
Prvá fáza mitózy - profáza - začína objavením sa tenkých vlákien - chromozómov v bunkovom jadre (pozri). Každý profázny chromozóm pozostáva z dvoch chromatíd, ktoré k sebe svojou dĺžkou tesne priliehajú; jeden z nich je chromozóm materskej bunky, druhý sa novotvorí v dôsledku reduplikácie jeho DNA na DNA materského chromozómu v interfáze (pauza medzi dvoma mitózami). Postupom profázy sa chromozómy špirálovito rozbiehajú, v dôsledku čoho sa skracujú a hrubnú. Jadierko mizne ku koncu profázy. V profáze dochádza aj k rozvoju achromatínového aparátu. V živočíšnych bunkách sa bunkové centrá (centrioly) rozdvojujú; okolo nich v cytoplazme sú zóny, ktoré silne lámu svetlo (centrosféry). Tieto formácie sa začínajú rozchádzať v opačných smeroch a na konci profázy vytvoria dva póly bunky, ktorá v tomto čase často nadobúda sférický tvar. Centrioly chýbajú v bunkách vyšších rastlín.
Prometafáza je charakterizovaná zmiznutím jadrovej membrány a vytvorením vretenovitého vláknitého útvaru (achromatínového vretena) v bunke, z ktorých niektoré vlákna spájajú póly achromatického aparátu (interzonálne vlákna) a iné - každý z nich dvoch chromatidov s opačnými pólmi bunky (ťahanie nití). Chromozómy ležiace náhodne v profáznom jadre sa začnú presúvať do centrálnej zóny bunky, kde sa nachádzajú v ekvatoriálnej rovine vretienka (metakinéza). Táto fáza sa nazýva metafáza.
Počas anafázy sa partneri každého páru chromatíd oddelia k opačným pólom bunky v dôsledku kontrakcie ťažných nití vretena. Od tej doby je každá chromatida pomenovaná ako dcérsky chromozóm. Chromozómy, ktoré sa rozišli k pólom, sú zostavené do kompaktných skupín, čo je typické pre ďalšie štádium mitózy – telofázu. V tomto prípade sa chromozómy začnú postupne despiralizovať, pričom strácajú svoju hustú štruktúru; okolo nich sa objaví jadrový obal - začína sa proces rekonštrukcie jadier. Zväčšuje sa objem nových jadier, objavujú sa v nich jadierka (začiatok interfázy, resp. štádium „kľudového jadra“).
Proces oddeľovania jadrovej substancie bunky – karyokinéza – je sprevádzaný delením cytoplazmy (pozri) – cytokinézou. Živočíšne bunky v telofáze v oblasti rovníkovej zóny vytvárajú zúženie, ktoré prehĺbením vedie k rozdeleniu cytoplazmy pôvodnej bunky na dve časti. V rastlinných bunkách v rovníkovej rovine sa z malých vakuol endoplazmatického retikula vytvorí bunková priehradka, ktorá od seba oddeľuje dve nové bunkové telá.
V zásade blízko k mitóze je endomitóza, teda proces zdvojnásobenia počtu chromozómov v bunkách, ale bez oddelenia jadier. Po endomitóze môže nastať priame delenie jadier a buniek, takzvaná amitóza.
Pozri tiež karyotyp, jadro.
Mitóza sa bežne delí na štyri fázy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza.
Profáza. Dva centrioly sa začínajú rozchádzať smerom k opačným pólom jadra. Jadrová membrána je zničená; zároveň sa spájajú špeciálne proteíny a vytvárajú mikrotubuly vo forme filamentov. Centrioly, ktoré sa teraz nachádzajú na opačných póloch bunky, majú organizačný účinok na mikrotubuly, ktoré sa v dôsledku toho radiálne zoradia a vytvárajú štruktúru, ktorá svojím vzhľadom pripomína kvet astry („hviezdy“). Ďalšie vlákna mikrotubulov siahajú od jedného centriolu k druhému a tvoria štiepne vreteno. V tomto čase sa chromozómy špiralizujú a v dôsledku toho sa zahusťujú. Sú dobre viditeľné pod svetelným mikroskopom, najmä po farbení. Čítanie genetickej informácie z molekúl DNA sa stáva nemožné: syntéza RNA sa zastaví, jadierko zmizne. V profáze sa chromozómy rozdelia, ale chromatidy stále zostávajú pripojené v pároch v zóne centroméry. Centroméry majú tiež organizačný účinok na vlákna vretena, ktoré sa teraz tiahnu od centriolu k centromére a od nej k ďalšej centriole.
Metafáza. V metafáze dosiahne špirála chromozómov svoje maximum a skrátené chromozómy sa ponáhľajú k rovníku bunky, pričom sa nachádzajú v rovnakej vzdialenosti od pólov. Sformovaný rovníková alebo metafázová platňa. V tomto štádiu mitózy je štruktúra chromozómov jasne viditeľná, je ľahké ich spočítať a študovať ich individuálne vlastnosti. Každý chromozóm má oblasť primárnej konstrikcie - centroméru, ku ktorej sa počas mitózy pripája vretenová niť a ramená. V štádiu metafázy sa chromozóm skladá z dvoch chromatidov spojených navzájom iba v oblasti centroméry.
Ryža. 1. Mitóza rastlinnej bunky. ALE - medzifáza;
B, C, D, D- profáza; E, W-metafáza; 3, I - anafáza; K, L, M-telofáza
AT anafázy viskozita cytoplazmy klesá, centroméry sa oddeľujú a od tohto momentu sa chromatidy stávajú samostatnými chromozómami. Vretienkové vlákna pripojené k centroméram ťahajú chromozómy k pólom bunky, zatiaľ čo ramená chromozómov pasívne nasledujú centroméru. V anafáze sa teda chromatidy chromozómov zdvojnásobili ešte v interfáze presne divergujú smerom k pólom bunky. V tejto chvíli sú v bunke dve diploidné sady chromozómov (4n4c).
Tabuľka 1. Mitotický cyklus a mitóza
| Fázy | Proces, ktorý prebieha v bunke | |
| Medzifáza | Predsyntetické obdobie (G1) | Syntézy bielkovín. RNA sa syntetizuje na nezvinutých molekulách DNA |
| Syntetický obdobie (S) | Syntéza DNA je samozdvojenie molekuly DNA. Konštrukcia druhej chromatidy, do ktorej prechádza novovytvorená molekula DNA: získajú sa dvojchromatidové chromozómy | |
| Postsyntetické obdobie (G2) | Syntéza bielkovín, skladovanie energie, príprava na delenie | |
| Fázy mitóza | Profáza | Dvojchromatidové chromozómy sa špiralizujú, jadierka sa rozpúšťajú, centrioly sa rozchádzajú, jadrová membrána sa rozpúšťa, vytvárajú sa vretenovité vlákna |
| metafáza | Vretenovité závity sa pripájajú k centromérom chromozómov, dvojchromatidové chromozómy sú sústredené na rovníku bunky | |
| Anaphase | Centroméry sa delia, jednotlivé chromatidové chromozómy sú natiahnuté vretenovými vláknami k pólom bunky | |
| Telofáza | Jednochromatidové chromozómy sú despiralizované, vzniká jadierko, obnovuje sa jadrový obal, na rovníku sa začína vytvárať priečka medzi bunkami, rozpúšťajú sa vlákna štiepneho vretienka |
AT telofáza chromozómy sa odvíjajú, despiralizujú. Jadrový obal sa tvorí z membránových štruktúr cytoplazmy. V tomto čase sa jadierko obnoví. Tým je ukončené delenie jadra (karyokinéza), následne nastáva delenie bunkového tela (alebo cytokinéza). Pri delení živočíšnych buniek vzniká na ich povrchu v rovníkovej rovine brázda, ktorá sa postupne prehlbuje a delí bunku na dve polovice – dcérske bunky, z ktorých každá má jadro. V rastlinách dochádza k deleniu vytvorením takzvanej bunkovej platne, ktorá oddeľuje cytoplazmu: vzniká v rovníkovej oblasti vretena a potom rastie vo všetkých smeroch až k bunkovej stene (t.j. rastie zvnútra von) . Bunková doska je vytvorená z materiálu dodávaného endoplazmatickým retikulom. Potom každá z dcérskych buniek vytvorí na svojej strane bunkovú membránu a nakoniec sa na oboch stranách platne vytvoria bunkové steny celulózy. Charakteristiky priebehu mitózy u zvierat a rastlín sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2. Vlastnosti mitózy u rastlín a živočíchov
Z jednej bunky tak vznikajú dve dcérske bunky, v ktorých dedičná informácia presne kopíruje informáciu obsiahnutú v materskej bunke. Počnúc prvým mitotickým delením oplodneného vajíčka (zygota), všetky dcérske bunky vytvorené ako výsledok mitózy obsahujú rovnakú sadu chromozómov a rovnaké gény. Preto je mitóza metódou bunkového delenia, ktorá spočíva v presnom rozdelení genetického materiálu medzi dcérske bunky. V dôsledku mitózy dostávajú obe dcérske bunky diploidnú sadu chromozómov.
Celý proces mitózy trvá vo väčšine prípadov 1 až 2 hodiny. Frekvencia mitózy v rôznych tkanivách a u rôznych druhov je rôzna. Napríklad v ľudskej červenej kostnej dreni, kde sa každú sekundu vytvorí 10 miliónov červených krviniek, by sa každú sekundu malo vyskytnúť 10 miliónov mitóz. A v nervovom tkanive sú mitózy extrémne zriedkavé: napríklad v centrálnom nervovom systéme sa bunky v podstate prestávajú deliť už v prvých mesiacoch po narodení; a v červenej kostnej dreni, v epiteliálnej výstelke tráviaceho traktu a v epiteli obličkových tubulov sa delia na celý život.
Regulácia mitózy, otázka spúšťacieho mechanizmu mitózy.
Faktory vyvolávajúce mitózu bunky nie sú presne známe. Predpokladá sa však, že dôležitú úlohu zohráva faktor pomeru objemov jadra a cytoplazmy (pomer jadro-plazma). Podľa niektorých správ umierajúce bunky produkujú látky, ktoré môžu stimulovať delenie buniek. Proteínové faktory zodpovedné za prechod do M fázy boli pôvodne identifikované na základe experimentov s bunkovou fúziou. Fúzia bunky v ktoromkoľvek štádiu bunkového cyklu s bunkou v M fáze vedie k vstupu jadra prvej bunky do M fázy. To znamená, že v bunke v M fáze je cytoplazmatický faktor schopný aktivovať M fázu. Neskôr bol tento faktor objavený druhýkrát pri pokusoch o prenose cytoplazmy medzi žabími oocytmi v rôznych štádiách vývoja a dostal názov faktor podporujúci zrenie (MPF). Ďalšia štúdia MPF ukázala, že tento proteínový komplex určuje všetky udalosti M fázy. Obrázok ukazuje, že rozpad jadrovej membrány, kondenzácia chromozómov, zostavenie vretienka a cytokinéza sú regulované MPF.
Mitózu brzdí vysoká teplota, vysoké dávky ionizujúceho žiarenia a pôsobenie rastlinných jedov. Jeden taký jed sa nazýva kolchicín. S jeho pomocou môžete zastaviť mitózu v štádiu metafázovej platne, čo vám umožní spočítať počet chromozómov a dať každému z nich individuálnu charakteristiku, t.j. vykonať karyotypizáciu.
Amitóza (z gréčtiny a - negatívna častica a mitóza)- priame delenie medzifázového jadra ligáciou bez transformácie chromozómov. Počas amitózy nedochádza k rovnomernej divergencii chromatidov k pólom. A toto delenie nezabezpečuje tvorbu geneticky ekvivalentných jadier a buniek. V porovnaní s mitózou je amitóza kratší a ekonomickejší proces. Amitotické delenie sa môže uskutočniť niekoľkými spôsobmi. Najbežnejším typom amitózy je podviazanie jadra na dve časti. Tento proces začína rozdelením jadierka. Zovretie sa prehĺbi a jadro sa rozdelí na dve časti. Potom sa začne delenie cytoplazmy, ale nie vždy sa to stane. Ak je amitóza obmedzená iba delením jadra, vedie to k tvorbe dvoj- a viacjadrových buniek. Počas amitózy môže dôjsť aj k pučania a fragmentácii jadier.
Bunka, ktorá prešla amitózou, nie je následne schopná vstúpiť do normálneho mitotického cyklu.
Amitóza sa nachádza v bunkách rôznych rastlinných a živočíšnych tkanív. V rastlinách je amitotické delenie celkom bežné v endosperme, v špecializovaných koreňových bunkách a v bunkách zásobných tkanív. Amitóza sa pozoruje aj u vysoko špecializovaných buniek so zhoršenou životaschopnosťou alebo degenerujúcich, pri rôznych patologických procesoch, ako je malígny rast, zápal atď.
Bunka sa rozmnožuje delením. Existujú dva typy delenia: mitóza a meióza.
Mitóza(z gréckeho mitos - niť), alebo nepriame delenie buniek, je kontinuálny proces, v dôsledku ktorého dochádza najskôr k zdvojeniu a potom k rovnomernej distribúcii dedičného materiálu obsiahnutého v chromozómoch medzi dve výsledné bunky. To je jeho biologický význam. Rozdelenie jadra znamená rozdelenie celej bunky. Tento proces sa nazýva cytokinéza (z gréckeho cytos – bunka).
Stav bunky medzi dvoma mitózami sa nazýva interfáza alebo interkinéza a všetky zmeny, ktoré sa v nej vyskytujú počas prípravy na mitózu a počas obdobia delenia, sa nazývajú mitotický alebo bunkový cyklus.
Rôzne bunky majú rôzne mitotické cykly. Väčšinu času je bunka v stave interkinézy, mitóza trvá relatívne krátko. Vo všeobecnom mitotickom cykle trvá samotná mitóza 1/25-1/20 času a vo väčšine buniek trvá od 0,5 do 2 hodín.
Hrúbka chromozómov je taká malá, že pri skúmaní medzifázového jadra vo svetelnom mikroskope nie sú viditeľné, možno len rozlíšiť chromatínové granuly v uzloch ich krútenia. Elektrónový mikroskop umožnil detekovať chromozómy v nedeliacom sa jadre, hoci v tom čase sú veľmi dlhé a pozostávajú z dvoch reťazcov chromatíd, z ktorých každý má priemer len 0,01 mikrónu. V dôsledku toho chromozómy v jadre nezmiznú, ale majú podobu dlhých a tenkých vlákien, ktoré sú takmer neviditeľné.
Počas mitózy prechádza jadro štyrmi po sebe nasledujúcimi fázami: profáza, metafáza, anafáza a telofáza.
Profáza(z gréckeho pro – skôr, fáza – prejav). Toto je prvá fáza jadrového delenia, počas ktorej sa vo vnútri jadra objavujú štruktúrne prvky, ktoré vyzerajú ako tenké dvojité vlákna, čo viedlo k názvu tohto typu delenia - mitóza. V dôsledku špirálovitosti chromonémov sa chromozómy v profáze stávajú hustejšie, skracujú sa a stávajú sa jasne viditeľnými. Na konci profázy je možné jasne pozorovať, že každý chromozóm pozostáva z dvoch chromatidov, ktoré sú vo vzájomnom tesnom kontakte. V budúcnosti sú obe chromatidy spojené spoločným miestom - centromérou a začnú sa postupne pohybovať smerom k bunkovému rovníku.
V strede alebo na konci profázy jadrová membrána a jadierka miznú, centrioly sa zdvojnásobujú a pohybujú sa smerom k pólom. Z materiálu cytoplazmy a jadra sa začína vytvárať deliace vreteno. Skladá sa z dvoch typov vlákien: nosných a ťahajúcich (chromozómov). Nosné závity tvoria základ vretena, tiahnu sa od jedného pólu článku k druhému. Ťahové vlákna spájajú centroméry chromatíd s pólmi bunky a následne zabezpečujú pohyb chromozómov smerom k nim. Mitotický aparát bunky je veľmi citlivý na rôzne vonkajšie vplyvy. Vplyvom žiarenia, chemikálií a vysokej teploty môže dôjsť k zničeniu bunkového vretienka, k najrôznejším nepravidelnostiam v delení buniek.
metafáza(z gréčtiny meta - po, fáza - prejav). V metafáze sú chromozómy silne zhutnené a nadobúdajú určitý tvar charakteristický pre tento druh. Dcérske chromatidy v každom páre sú oddelené jasne viditeľnou pozdĺžnou štrbinou. Väčšina chromozómov sa stáva dvojramennými. Miesto inflexie - centroméra - sú pripevnené k závitu vretena. Všetky chromozómy sú umiestnené v rovníkovej rovine bunky, ich voľné konce smerujú do stredu bunky. Toto je čas, kedy sa chromozómy najlepšie pozorujú a počítajú. Bunkové vreteno je tiež veľmi dobre viditeľné.
Anaphase(z gréčtiny ana - hore, fáza - prejav). V anafáze, po rozdelení centroméry, sa chromatidy, ktoré sa teraz stali samostatnými chromozómami, začnú oddeľovať k opačným pólom. V tomto prípade chromozómy vyzerajú ako rôzne háčiky, ktorých konce smerujú do stredu bunky. Keďže z každého chromozómu vzišli dve absolútne identické chromatidy, počet chromozómov v oboch vzniknutých dcérskych bunkách sa bude rovnať diploidnému počtu pôvodnej materskej bunky.
Proces delenia centroméry a pohybu na rôzne póly všetkých novovytvorených párových chromozómov je výnimočne synchrónny.
Na konci anafázy sa chromonemálne vlákna začnú odvíjať a chromozómy, ktoré sa presunuli k pólom, už nie sú tak zreteľne viditeľné.
Telofáza(z gréckeho telos – koniec, fáza – prejav). V telofáze pokračuje despiralizácia chromozómových závitov a chromozómy sa postupne stenčujú a predlžujú, čím sa približujú k stavu, v ktorom boli v profáze. Okolo každej skupiny chromozómov sa vytvára jadrový obal, vzniká jadierko. Súčasne sa dokončí delenie cytoplazmy a objaví sa bunková priehradka. Obidve nové dcérske bunky vstupujú do medzifázového obdobia.
Celý proces mitózy, ako už bolo uvedené, netrvá dlhšie ako 2 hodiny. Jeho trvanie závisí od typu a veku buniek, ako aj od vonkajších podmienok, v ktorých sa nachádzajú (teplota, svetlo, vlhkosť vzduchu atď.). .). Vysoké teploty, žiarenie, rôzne lieky a rastlinné jedy (kolchicín, acenaftén a pod.) negatívne ovplyvňujú normálny priebeh bunkového delenia.
Mitotické bunkové delenie sa vyznačuje vysokým stupňom presnosti a dokonalosti. Mechanizmus mitózy sa vytváral a zlepšoval počas mnohých miliónov rokov evolučného vývoja organizmov. V mitóze sa prejavuje jedna z najdôležitejších vlastností bunky ako samosprávneho a sebareprodukujúceho sa živého biologického systému.
Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.
Existujú štyri fázy mitózy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. AT profáza jasne viditeľné centrioles- útvary nachádzajúce sa v bunkovom centre a hrajúce úlohu pri delení dcérskych chromozómov živočíchov. (Pripomeňme, že vyššie rastliny nemajú v bunkovom centre centrioly, ktoré organizujú delenie chromozómov). Budeme uvažovať o mitóze na príklade živočíšnej bunky, pretože prítomnosť centriolu robí proces delenia chromozómov zrejmejším. Centrioly sa delia a rozchádzajú do rôznych pólov bunky. Z centriolov vychádzajú mikrotubuly, ktoré tvoria vretenovité vlákna, ktoré regulujú divergenciu chromozómov k pólom deliacej sa bunky.
Na konci profázy sa jadrová membrána rozpadne, jadierko postupne zanikne, chromozómy sa špiralizujú a v dôsledku toho sa skracujú a hrubnú a dajú sa už pozorovať pod svetelným mikroskopom. Sú ešte lepšie viditeľné v ďalšej fáze mitózy - metafáza.
V metafáze sú chromozómy umiestnené v ekvatoriálnej rovine bunky. Je jasne vidieť, že každý chromozóm pozostávajúci z dvoch chromatidov má zúženie - centroméra. Chromozómy sú svojimi centromérmi pripevnené k vretenovému závitu. Po rozdelení centroméry sa každá chromatida stáva nezávislým dcérskym chromozómom.
Potom prichádza ďalšia fáza mitózy - anafázy, počas ktorej sa dcérske chromozómy (chromatidy jedného chromozómu) rozchádzajú na rôzne póly bunky.
Ďalšou fázou bunkového delenia je telofáza. Začína po tom, čo dcérske chromozómy pozostávajúce z jednej chromatidy dosiahli póly bunky. V tomto štádiu sa chromozómy opäť despiralizujú a nadobúdajú rovnakú formu, akú mali pred začiatkom bunkového delenia v interfáze (dlhé tenké filamenty). Okolo nich vzniká jadrový obal a v jadre vzniká jadierko, v ktorom sa syntetizujú ribozómy. V procese delenia cytoplazmy sú všetky organely (mitochondrie, Golgiho komplex, ribozómy atď.) rozdelené medzi dcérske bunky viac-menej rovnomerne.
V dôsledku mitózy sa teda z jednej bunky získajú dve bunky, z ktorých každá má charakteristický počet a tvar chromozómov pre daný typ organizmu a následne konštantné množstvo DNA.
Celý proces mitózy trvá v priemere 1-2 hodiny.Jeho trvanie je pre rôzne typy buniek trochu odlišné. Závisí to aj od podmienok vonkajšieho prostredia (teplota, svetelný režim a iné ukazovatele).
Biologický význam mitózy spočíva v tom, že zabezpečuje stálosť počtu chromozómov vo všetkých bunkách tela. Všetky somatické bunky vznikajú v dôsledku mitotického delenia, ktoré zabezpečuje rast organizmu. V procese mitózy sú látky chromozómov materskej bunky rozdelené striktne rovnomerne medzi dve dcérske bunky, ktoré z nej pochádzajú. V dôsledku mitózy dostávajú všetky bunky tela rovnakú genetickú informáciu.
- 1) V profáze sa zväčšuje objem jadra a vďaka špirálovitosti chromatínu vznikajú chromozómy. Na konci profázy je vidieť, že každý chromozóm pozostáva z dvoch chromatidov. Postupne sa jadierka a jadrová membrána rozpúšťajú a chromozómy sú náhodne umiestnené v cytoplazme bunky. V cytoplazme bunky sa nachádza malé zrnité teliesko nazývané centriol. Na začiatku profázy sa centrioly delia a dcérske centrioly sa presúvajú na opačné konce bunky. Tenké vlákna vo forme lúčov odchádzajú z každého centriolu a vytvárajú hviezdu; medzi centriolami vzniká vreteno pozostávajúce z množstva protoplazmatických filamentov nazývaných vretenové filamenty. Tieto vlákna sú vyrobené z proteínu, ktorý má podobné vlastnosti ako kontraktilné proteíny svalových vlákien. Sú usporiadané vo forme dvoch kužeľov zložených od základne k základni, takže vreteno je úzke na koncoch alebo póloch blízko centriol a široké v strede alebo na rovníku. Závity vretena sa tiahnu od rovníka k pólom; pozostávajú z hustejšej protoplazmy jadra. Vreteno je špecifická štruktúra: pomocou mikromanipulátora možno do bunky vložiť tenkú ihlu a vreteno s ňou pohybovať. Vretienka izolované z deliacich sa buniek obsahujú proteín, väčšinou jeden druh proteínu, ako aj malé množstvo RNA. Keď sa centrioly oddelia a vytvorí sa vreteno, chromozómy v jadre sa skracujú, skracujú a hrubnú. Ak predtým nebolo vidieť, že pozostávajú z dvoch prvkov, teraz je to jasne viditeľné.
- 2) Prometafáza začína rýchlym rozpadom jadrového obalu na malé fragmenty nerozoznateľné od fragmentov endoplazmatického retikula. Chromozómy na každej strane centroméry v prometafáze tvoria špeciálne štruktúry nazývané kinetochory. Pripájajú sa k špeciálnej skupine mikrotubulov nazývaných kinetochorové vlákna alebo kinetochorové mikrotubuly. Tieto vlákna sa rozprestierajú z oboch strán každého chromozómu, prebiehajú v opačných smeroch a interagujú s vláknami bipolárneho vretienka. V tomto prípade sa chromozómy začnú intenzívne pohybovať.
- 3) Metafáza. Chromatidy sú pripojené k vretenovým fibrilám kinetochórmi. Po pripojení k obom centrozómom sa chromatidy pohybujú smerom k rovníku vretena, kým sa ich centroméry nezarovnajú pozdĺž rovníka vretena kolmo na jeho os. To umožňuje chromatidám voľne sa pohybovať k ich príslušným pólom. Umiestnenie chromozómov charakteristické pre metafázu je veľmi dôležité pre segregáciu chromozómov, t.j. segregácia sesterských chromatidov. Ak sa jednotlivý chromozóm „spomalí“ vo svojom pohybe smerom k vretenovému rovníku, zvyčajne sa oneskorí aj nástup anafázy. Metafáza končí oddelením sesterských chromatidov.
- 4) Anafáza zvyčajne trvá len niekoľko minút. Anafáza začína náhlym rozštiepením každého chromozómu, ktoré je spôsobené oddelením sesterských chromatidov v mieste ich spojenia v centromére.
Toto štiepenie oddeľujúce kinetochory je nezávislé od iných mitotických udalostí a vyskytuje sa dokonca aj v chromozómoch, ktoré nie sú pripojené k mitotickému vretienku. Umožňuje, aby polárne sily vretena pôsobiace na metafázovú dosku začali pohybovať každou chromatidou smerom k príslušným pólom vretena rýchlosťou asi 1 µm/min. Ak by neexistovali vlákna vretena, chromozómy by boli tlačené všetkými smermi, ale kvôli prítomnosti týchto vlákien sa jedna kompletná sada dcérskych chromozómov zhromažďuje na jednom póle a druhá na druhom. Počas pohybu k pólom majú chromozómy zvyčajne tvar V, pričom ich vrchol smeruje k pólu. Centroméra je umiestnená na vrchu a sila, vďaka ktorej sa chromozóm pohybuje smerom k pólu, pôsobí na centroméru. Chromozómy, ktoré počas mitózy stratili centroméru, sa vôbec nepohybujú.
5) Telofáza začína potom, čo dcérske chromozómy pozostávajúce z jednej chromatidy dosiahli póly bunky. V tomto štádiu sa chromozómy opäť despiralizujú a nadobúdajú rovnakú formu, akú mali pred začiatkom bunkového delenia v interfáze (dlhé tenké filamenty). Okolo nich vzniká jadrový obal a v jadre vzniká jadierko, v ktorom sa syntetizujú ribozómy. V procese delenia cytoplazmy sú všetky organely rozdelené medzi dcérske bunky viac-menej rovnomerne. Tým sa dokončí jadrové delenie, nazývané aj karyokinéza; potom sa bunkové telo delí, čiže cytokinéza.
Tabuľka 2. Fázy mitózy
Vo väčšine prípadov celý proces mitózy trvá od 1 do 2 hodín.V rastlinách dochádza k deleniu vytvorením takzvanej bunkovej platne, ktorá oddeľuje cytoplazmu; vzniká v rovníkovej oblasti vretena a potom rastie vo všetkých smeroch až k bunkovej stene. Materiál bunkovej platničky je produkovaný endoplazmatickým retikulom. Potom každá z dcérskych buniek vytvorí cytoplazmatickú membránu na svojej strane bunkovej platne a nakoniec sa na oboch stranách platne vytvoria celulózové bunkové steny.
Frekvencia mitóz v rôznych tkanivách a u rôznych druhov sa výrazne líši. Napríklad v ľudskej červenej kostnej dreni, kde sa každú sekundu vytvorí 10 000 000 červených krviniek, by sa každú sekundu malo vyskytnúť 10 000 000 mitóz.
