Ang mitosis (karyokinesis, hindi direktang paghahati) ay ang proseso ng paghahati ng nucleus ng mga selula ng tao, hayop at halaman, na sinusundan ng paghahati ng cytoplasm ng cell. Sa kurso ng paghahati ng isang kernel ng isang cell (tingnan) makilala ang ilang mga yugto. Sa nucleus, na nasa pagitan ng cell division (interphase), (tingnan) ay karaniwang kinakatawan ng manipis, mahaba (Fig., a), intertwining thread; ang shell ng nucleus at ang nucleolus ay malinaw na nakikita.
Ang nucleus sa iba't ibang yugto ng mitosis: a - interphase non-dividing nucleus; b - d - yugto ng prophase; e - yugto ng metaphase; e - yugto ng anaphase; g at h - yugto ng telophase; at - ang pagbuo ng dalawang anak na nuclei.
Sa unang yugto ng mitosis, ang tinatawag na prophase, ang mga chromosome ay nagiging malinaw na nakikita (Fig., b-d), sila ay nagpapaikli at nagpapalapot, ang isang puwang ay lilitaw sa bawat kromosoma, na hinahati ito sa dalawang bahagi na ganap na magkapareho sa bawat isa, dahil sa kung saan ang bawat kromosoma ay doble. Sa susunod na yugto ng mitosis - metaphase, ang nuclear envelope ay nawasak, ang nucleolus ay natutunaw at ang mga chromosome ay natagpuan na nakahiga sa cytoplasm ng cell (Fig., e). Ang lahat ng chromosome ay nakaayos sa isang hilera sa kahabaan ng ekwador, na bumubuo ng tinatawag na equatorial plate (star stage). Ang sentrosom ay dumaranas din ng mga pagbabago. Ito ay nahahati sa dalawang bahagi, diverging patungo sa mga pole ng cell, sa pagitan ng mga ito filament form, na bumubuo ng isang dalawang-conical achromatic spindle (Fig., e. f).
Ang Mitosis (mula sa Greek mitos - thread) ay isang di-tuwirang paghahati ng cell, na binubuo sa pare-parehong pamamahagi ng dobleng bilang ng mga chromosome sa pagitan ng dalawang nagresultang mga cell ng anak na babae (Fig.). Dalawang uri ng istruktura ang kasangkot sa proseso ng mitosis: chromosome at ang achromatic apparatus, na kinabibilangan ng mga cell center at spindle (tingnan ang Cell).
Schematic na representasyon ng interphase nucleus at iba't ibang yugto ng mitosis: 1 - interphase; 2 - prophase; 3 - prometaphase; 4 at 5 - metaphase (4 - view mula sa ekwador, 5 - view mula sa poste ng cell); 6 - anaphase; 7 - telophase; 8 - huli na telophase, ang simula ng muling pagtatayo ng nuclei; 9 - mga cell ng anak na babae sa simula ng interphase; NW - nuclear envelope; YAK - nucleolus; XP - mga kromosom; C - centriole; B - suliran.
Ang unang yugto ng mitosis - prophase - ay nagsisimula sa paglitaw sa cell nucleus ng manipis na mga thread - chromosome (tingnan). Ang bawat prophase chromosome ay binubuo ng dalawang chromatids na malapit sa isa't isa sa haba; ang isa sa kanila ay ang chromosome ng mother cell, ang isa ay bagong nabuo dahil sa reduplication ng DNA nito sa DNA ng mother chromosome sa interphase (isang pause sa pagitan ng dalawang mitoses). Habang umuunlad ang prophase, ang mga chromosome ay umiikot, bilang isang resulta kung saan sila ay umiikli at lumapot. Ang nucleolus ay nawawala sa dulo ng prophase. Sa prophase, nangyayari rin ang pagbuo ng achromatin apparatus. Sa mga selula ng hayop, ang mga sentro ng selula (centrioles) ay nagbi-bifurcate; sa paligid ng mga ito sa cytoplasm may mga zone na malakas na nagre-refract ng liwanag (centrospheres). Ang mga pormasyon na ito ay nagsisimulang maghiwalay sa magkasalungat na direksyon, na bumubuo ng dalawang pole ng cell sa pagtatapos ng prophase, na sa oras na ito ay madalas na nakakakuha ng isang spherical na hugis. Ang mga centriole ay wala sa mga selula ng mas matataas na halaman.
Ang Prometaphase ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglaho ng nuclear membrane at ang pagbuo ng isang hugis ng spindle na filamentous na istraktura (achromatin spindle) sa cell, ang ilan sa mga thread na nagkokonekta sa mga pole ng achromatic apparatus (interzonal thread), at iba pa - bawat isa. ng dalawang chromatids na may magkasalungat na pole ng cell (paghila ng mga thread). Ang mga kromosom na nakahiga nang random sa prophase nucleus ay nagsisimulang lumipat sa gitnang zone ng cell, kung saan sila ay matatagpuan sa equatorial plane ng spindle (metakinesis). Ang yugtong ito ay tinatawag na metaphase.
Sa panahon ng anaphase, ang mga kasosyo ng bawat pares ng chromatids ay naghihiwalay sa magkasalungat na mga pole ng cell dahil sa pag-urong ng paghila ng mga thread ng spindle. Mula noon, ang bawat chromatid ay pinangalanan bilang isang anak na kromosoma. Ang mga chromosome na naghiwalay sa mga pole ay pinagsama sa mga compact na grupo, na tipikal para sa susunod na yugto ng mitosis - telophase. Sa kasong ito, ang mga chromosome ay nagsisimulang unti-unting mag-despiralize, nawawala ang kanilang siksik na istraktura; lumilitaw ang isang nuclear shell sa kanilang paligid - ang proseso ng muling pagtatayo ng nuclei ay nagsisimula. Mayroong pagtaas sa dami ng bagong nuclei, lumilitaw ang nucleoli sa kanila (ang simula ng interphase, o ang yugto ng "resting nucleus").
Ang proseso ng paghihiwalay ng nuclear substance ng cell - karyokinesis - ay sinamahan ng dibisyon ng cytoplasm (tingnan) - cytokinesis. Ang mga selula ng hayop sa telophase sa rehiyon ng equatorial zone ay nagkakaroon ng constriction, na, lumalalim, ay humahantong sa paghahati ng cytoplasm ng orihinal na cell sa dalawang bahagi. Sa mga selula ng halaman sa equatorial plane, ang isang cell septum ay nabuo mula sa maliliit na vacuoles ng endoplasmic reticulum, na naghihiwalay sa dalawang bagong cell body sa isa't isa.
Sa prinsipyo, malapit sa mitosis ay endomitosis, ibig sabihin, ang proseso ng pagdodoble ng bilang ng mga chromosome sa mga cell, ngunit hindi pinaghihiwalay ang nuclei. Kasunod ng endomitosis, maaaring mangyari ang direktang paghahati ng nuclei at mga selula, ang tinatawag na amitosis.
Tingnan din ang Karyotype, Nucleus.
Ang mitosis ay karaniwang nahahati sa apat na yugto: prophase, metaphase, anaphase at telophase.
Prophase. Ang dalawang centriole ay nagsisimulang maghiwalay patungo sa magkasalungat na pole ng nucleus. Ang nuclear membrane ay nawasak; sa parehong oras, ang mga espesyal na protina ay pinagsama upang bumuo ng mga microtubule sa anyo ng mga filament. Ang mga centrioles, na matatagpuan ngayon sa magkasalungat na mga poste ng cell, ay may epekto sa pag-aayos sa mga microtubule, na bilang isang resulta ay pumila nang radially, na bumubuo ng isang istraktura na kahawig ng isang aster na bulaklak ("bituin") sa hitsura. Ang iba pang mga filament ng microtubule ay umaabot mula sa isang centriole patungo sa isa pa, na bumubuo ng isang fission spindle. Sa oras na ito, ang mga chromosome ay umiikot at, bilang isang resulta, lumapot. Malinaw na nakikita ang mga ito sa ilalim ng isang light microscope, lalo na pagkatapos ng paglamlam. Ang pagbabasa ng genetic na impormasyon mula sa mga molekula ng DNA ay nagiging imposible: huminto ang synthesis ng RNA, nawawala ang nucleolus. Sa prophase, ang mga chromosome ay nahati, ngunit ang mga chromatid ay nananatili pa ring nakakabit sa mga pares sa sentromere zone. Ang mga centromeres ay mayroon ding epekto sa pag-aayos sa mga thread ng spindle, na ngayon ay umaabot mula centriole hanggang centromere at mula dito patungo sa isa pang centriole.
Metaphase. Sa metaphase, ang spiralization ng mga chromosome ay umabot sa maximum nito, at ang mga pinaikling chromosome ay dumadaloy sa ekwador ng cell, na matatagpuan sa isang pantay na distansya mula sa mga pole. Nabuo equatorial, o metaphase, plate. Sa yugtong ito ng mitosis, ang istraktura ng mga chromosome ay malinaw na nakikita, madaling bilangin ang mga ito at pag-aralan ang kanilang mga indibidwal na katangian. Ang bawat chromosome ay may isang rehiyon ng pangunahing constriction - ang centromere, kung saan ang spindle thread at mga braso ay nakakabit sa panahon ng mitosis. Sa yugto ng metaphase, ang chromosome ay binubuo ng dalawang chromatids na konektado sa isa't isa lamang sa rehiyon ng centromere.
kanin. 1. Mitosis ng isang selula ng halaman. PERO - interphase;
B, C, D, D- prophase; E, W-metaphase; 3, I - anaphase; K, L, M-telophase
AT anaphase ang lagkit ng cytoplasm ay bumababa, ang mga sentromer ay naghihiwalay, at mula sa sandaling iyon, ang mga chromatid ay nagiging mga independiyenteng chromosome. Ang mga hibla ng spindle na nakakabit sa mga sentromere ay hinihila ang mga chromosome sa mga pole ng cell, habang ang mga braso ng mga chromosome ay passive na sumusunod sa centromere. Kaya, sa anaphase, ang mga chromatid ng mga dobleng chromosome na nasa interphase ay eksaktong diverge patungo sa mga pole ng cell. Sa sandaling ito, mayroong dalawang diploid set ng chromosome (4n4c) sa cell.
Talahanayan 1. Mitotic cycle at mitosis
| Mga yugto | Ang prosesong nagaganap sa cell | |
| Interphase | Presynthetic period (G1) | Synthesis ng protina. Ang RNA ay synthesize sa mga uncoiled na molekula ng DNA |
| Sintetiko panahon (S) | Ang synthesis ng DNA ay ang pagdodoble sa sarili ng molekula ng DNA. Ang pagtatayo ng pangalawang chromatid, kung saan pumasa ang bagong nabuong molekula ng DNA: nakuha ang dalawang-chromatid chromosome | |
| Panahon ng postsynthetic (G2) | Synthesis ng protina, pag-iimbak ng enerhiya, paghahanda para sa paghahati | |
| Mga yugto mitosis | Prophase | Ang dalawang-chromatid chromosome ay umiikot, natutunaw ang nucleoli, naghihiwalay ang mga centriole, natutunaw ang nuclear membrane, nabubuo ang mga hibla ng spindle |
| metaphase | Ang mga spindle thread ay nakakabit sa mga sentromer ng mga chromosome, ang dalawang-chromatid chromosome ay puro sa ekwador ng cell | |
| Anaphase | Ang mga centromeres ay nahahati, ang mga solong chromatid chromosome ay nakaunat sa pamamagitan ng mga spindle thread sa mga pole ng cell | |
| Telofase | Ang mga single-chromatid chromosome ay despiralized, ang nucleolus ay nabuo, ang nuclear envelope ay naibalik, ang isang partisyon sa pagitan ng mga cell ay nagsisimulang mabuo sa ekwador, ang fission spindle thread ay natunaw. |
AT telophase chromosome unwind, despiralize. Ang nuclear envelope ay nabuo mula sa mga istruktura ng lamad ng cytoplasm. Sa oras na ito, ang nucleolus ay naibalik. Kinukumpleto nito ang paghahati ng nucleus (karyokinesis), pagkatapos ay nangyayari ang dibisyon ng cell body (o cytokinesis). Kapag nahati ang mga selula ng hayop, lumilitaw ang isang tudling sa kanilang ibabaw sa ekwador na eroplano, unti-unting lumalalim at naghahati sa selula sa dalawang halves - mga selulang anak na babae, na ang bawat isa ay may nucleus. Sa mga halaman, ang paghahati ay nangyayari sa pamamagitan ng pagbuo ng isang tinatawag na cell plate na naghihiwalay sa cytoplasm: ito ay bumangon sa ekwador na rehiyon ng spindle, at pagkatapos ay lumalaki sa lahat ng direksyon, na umaabot sa cell wall (i.e., lumalaki mula sa loob palabas) . Ang cell plate ay nabuo mula sa materyal na ibinibigay ng endoplasmic reticulum. Pagkatapos ang bawat isa sa mga cell na anak na babae ay bumubuo ng isang lamad ng cell sa gilid nito at, sa wakas, ang mga cellulose cell wall ay nabuo sa magkabilang panig ng plato. Ang mga tampok ng kurso ng mitosis sa mga hayop at halaman ay ipinapakita sa Talahanayan 2.
Talahanayan 2. Mga tampok ng mitosis sa mga halaman at hayop
Kaya, ang dalawang cell na anak na babae ay nabuo mula sa isang cell, kung saan ang namamana na impormasyon ay eksaktong kinokopya ang impormasyong nakapaloob sa cell ng ina. Simula sa unang mitotic division ng isang fertilized egg (zygote), lahat ng daughter cells na nabuo bilang resulta ng mitosis ay naglalaman ng parehong set ng chromosome at parehong genes. Samakatuwid, ang mitosis ay isang paraan ng paghahati ng cell, na binubuo sa eksaktong pamamahagi ng genetic na materyal sa pagitan ng mga cell ng anak na babae. Bilang resulta ng mitosis, ang parehong mga cell ng anak na babae ay tumatanggap ng isang diploid na hanay ng mga chromosome.
Ang buong proseso ng mitosis ay tumatagal sa karamihan ng mga kaso mula 1 hanggang 2 oras. Ang dalas ng mitosis sa iba't ibang mga tisyu at sa iba't ibang mga species ay iba. Halimbawa, sa red bone marrow ng tao, kung saan 10 milyong pulang selula ng dugo ang nabubuo bawat segundo, 10 milyong mitoses ang dapat mangyari bawat segundo. At sa nervous tissue, ang mga mitoses ay napakabihirang: halimbawa, sa gitnang sistema ng nerbiyos, ang mga selula ay karaniwang humihinto sa paghahati sa mga unang buwan pagkatapos ng kapanganakan; at sa pulang buto ng utak, sa epithelial lining ng digestive tract, at sa epithelium ng renal tubules, naghahati sila para sa natitirang bahagi ng buhay.
Regulasyon ng mitosis, ang tanong ng mekanismo ng pag-trigger ng mitosis.
Ang mga kadahilanan na nag-uudyok sa isang cell sa mitosis ay hindi eksaktong kilala. Ngunit pinaniniwalaan na ang kadahilanan ng ratio ng mga volume ng nucleus at cytoplasm (nuclear-plasma ratio) ay may mahalagang papel. Ayon sa ilang ulat, ang namamatay na mga selula ay gumagawa ng mga sangkap na maaaring pasiglahin ang paghahati ng selula. Ang mga kadahilanan ng protina na responsable para sa paglipat sa M phase ay unang nakilala batay sa mga eksperimento sa cell fusion. Ang pagsasanib ng isang cell sa anumang yugto ng cell cycle na may isang cell sa M phase ay humahantong sa pagpasok ng nucleus ng unang cell sa M phase. Nangangahulugan ito na sa isang cell sa M phase mayroong isang cytoplasmic factor na may kakayahang i-activate ang M phase. Nang maglaon, ang kadahilanang ito ay natuklasan sa pangalawang pagkakataon sa mga eksperimento sa paglipat ng cytoplasm sa pagitan ng mga oocytes ng palaka sa iba't ibang yugto ng pag-unlad at pinangalanan ang maturation promoting factor (MPF). Ang karagdagang pag-aaral ng MPF ay nagpakita na ang protina complex na ito ay tumutukoy sa lahat ng mga kaganapan ng M phase. Ang figure ay nagpapakita na ang nuclear membrane breakdown, chromosome condensation, spindle assembly, at cytokinesis ay kinokontrol ng MPF.
Ang mitosis ay pinipigilan ng mataas na temperatura, mataas na dosis ng ionizing radiation, at pagkilos ng mga lason ng halaman. Ang isa sa gayong lason ay tinatawag na colchicine. Sa tulong nito, maaari mong ihinto ang mitosis sa yugto ng metaphase plate, na nagbibigay-daan sa iyo upang mabilang ang bilang ng mga chromosome at bigyan ang bawat isa sa kanila ng isang indibidwal na katangian, i.e., magsagawa ng karyotyping.
Amitosis (mula sa Greek a - negatibong particle at mitosis)- direktang paghahati ng interphase nucleus sa pamamagitan ng ligation nang walang pagbabago ng mga chromosome. Sa panahon ng amitosis, walang pare-parehong divergence ng mga chromatids sa mga pole. At hindi tinitiyak ng dibisyong ito ang pagbuo ng genetically equivalent na nuclei at mga cell. Kung ikukumpara sa mitosis, ang amitosis ay isang mas maikli at mas matipid na proseso. Ang Amitotic division ay maaaring isagawa sa maraming paraan. Ang pinakakaraniwang uri ng amitosis ay ang ligation ng nucleus sa dalawa. Ang prosesong ito ay nagsisimula sa paghahati ng nucleolus. Lumalalim ang paninikip, at nahahati sa dalawa ang nucleus. Pagkatapos nito, nagsisimula ang paghahati ng cytoplasm, ngunit hindi ito palaging nangyayari. Kung ang amitosis ay limitado lamang sa pamamagitan ng nuclear division, ito ay humahantong sa pagbuo ng bi- at multinuclear cells. Sa panahon ng amitosis, maaari ding mangyari ang budding at fragmentation ng nuclei.
Ang isang cell na sumailalim sa amitosis ay pagkatapos ay hindi makapasok sa isang normal na mitotic cycle.
Ang Amitosis ay matatagpuan sa mga selula ng iba't ibang mga tisyu ng halaman at hayop. Sa mga halaman, ang amitotic division ay karaniwan sa endosperm, sa mga dalubhasang root cell, at sa mga cell ng storage tissues. Ang Amitosis ay sinusunod din sa mga highly specialized na mga cell na may kapansanan sa viability o degenerating, sa iba't ibang mga pathological na proseso tulad ng malignant na paglaki, pamamaga, atbp.
Ang cell ay nagpaparami sa pamamagitan ng paghahati. Mayroong dalawang uri ng dibisyon: mitosis at meiosis.
Mitosis(mula sa Greek mitos - thread), o hindi direktang paghahati ng cell, ay isang tuluy-tuloy na proseso, bilang isang resulta kung saan ang unang pagdodoble ay nangyayari, at pagkatapos ay isang pare-parehong pamamahagi ng namamana na materyal na nakapaloob sa mga chromosome sa pagitan ng dalawang nagresultang mga cell. Ito ang biological na kahalagahan nito. Ang dibisyon ng nucleus ay nangangailangan ng paghahati ng buong cell. Ang prosesong ito ay tinatawag na cytokinesis (mula sa Greek cytos - cell).
Ang estado ng isang cell sa pagitan ng dalawang mitoses ay tinatawag na interphase, o interkinesis, at lahat ng mga pagbabagong nagaganap dito sa panahon ng paghahanda para sa mitosis at sa panahon ng paghahati ay tinatawag na mitotic, o cellular, cycle.
Ang iba't ibang mga cell ay may iba't ibang mga mitotic cycle. Karamihan sa mga oras, ang cell ay nasa isang estado ng interkinesis; ang mitosis ay tumatagal ng medyo maikling panahon. Sa pangkalahatang mitotic cycle, ang mitosis mismo ay tumatagal ng 1/25-1/20 ng oras, at sa karamihan ng mga cell ito ay tumatagal mula 0.5 hanggang 2 oras.
Ang kapal ng mga chromosome ay napakaliit na kapag sinusuri ang interphase nucleus sa isang light mikroskopyo, hindi sila nakikita, posible lamang na makilala ang mga butil ng chromatin sa mga node ng kanilang pag-twist. Ginawang posible ng electron microscope na makita ang mga chromosome sa non-dividing nucleus, bagaman sa oras na iyon sila ay napakahaba at binubuo ng dalawang hibla ng chromatids, na ang bawat isa ay 0.01 microns lamang ang diyametro. Dahil dito, ang mga chromosome sa nucleus ay hindi nawawala, ngunit nasa anyo ng mahaba at manipis na mga thread na halos hindi nakikita.
Sa panahon ng mitosis, ang nucleus ay dumadaan sa apat na magkakasunod na yugto: prophase, metaphase, anaphase, at telophase.
Prophase(mula sa Greek pro - mas maaga, phase - manifestation). Ito ang unang yugto ng nuclear division, kung saan lumilitaw ang mga elemento ng istruktura sa loob ng nucleus na mukhang manipis na double filament, na humantong sa pangalan ng ganitong uri ng dibisyon - mitosis. Bilang resulta ng spiralization ng chromonemes, ang mga chromosome sa prophase ay nagiging mas siksik, umikli at nagiging malinaw na nakikita. Sa pagtatapos ng prophase, malinaw na mapapansin ng isa na ang bawat chromosome ay binubuo ng dalawang chromatid na malapit na nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Sa hinaharap, ang parehong mga chromatids ay konektado sa pamamagitan ng isang karaniwang site - ang centromere at nagsimulang unti-unting lumipat patungo sa cellular equator.
Sa gitna o sa dulo ng prophase, ang nuclear membrane at nucleoli ay nawawala, ang mga centriole ay doble at lumipat patungo sa mga pole. Mula sa materyal ng cytoplasm at nucleus, nagsisimulang mabuo ang division spindle. Binubuo ito ng dalawang uri ng mga thread: pagsuporta at paghila (chromosome). Ang mga sumusuportang mga thread ay bumubuo sa batayan ng spindle; sila ay umaabot mula sa isang poste ng cell patungo sa isa pa. Ang paghila ng mga filament ay nagkokonekta sa mga chromatid centromeres sa mga pole ng cell at pagkatapos ay tinitiyak ang paggalaw ng mga chromosome patungo sa kanila. Ang mitotic apparatus ng cell ay napaka-sensitibo sa iba't ibang panlabas na impluwensya. Sa ilalim ng pagkilos ng radiation, mga kemikal at mataas na temperatura, ang cell spindle ay maaaring sirain, at lahat ng uri ng mga iregularidad sa cell division ay nangyayari.
metaphase(mula sa Greek meta - pagkatapos, yugto - pagpapakita). Sa metaphase, ang mga chromosome ay malakas na siksik at nakakakuha ng isang tiyak na hugis na katangian ng species na ito. Ang mga anak na babae na chromatids sa bawat pares ay pinaghihiwalay ng isang malinaw na nakikitang longitudinal slit. Karamihan sa mga chromosome ay nagiging dalawang-armas. Ang lugar ng inflection - ang centromere - sila ay nakakabit sa spindle thread. Ang lahat ng mga chromosome ay matatagpuan sa equatorial plane ng cell, ang kanilang mga libreng dulo ay nakadirekta patungo sa gitna ng cell. Ito ang oras kung kailan ang mga chromosome ay pinakamahusay na sinusunod at binibilang. Ang cell spindle ay napakalinaw din na nakikita.
Anaphase(mula sa Griyegong ana - pataas, yugto - pagpapakita). Sa anaphase, pagkatapos ng paghahati ng sentromere, ang mga chromatids, na ngayon ay naging magkahiwalay na mga kromosom, ay nagsisimulang maghiwalay sa magkasalungat na mga pole. Sa kasong ito, ang mga chromosome ay mukhang iba't ibang mga kawit, ang kanilang mga dulo ay nakaharap sa gitna ng cell. Dahil dalawang ganap na magkaparehong chromatid ang lumitaw mula sa bawat chromosome, ang bilang ng mga chromosome sa parehong nagreresultang mga daughter cell ay magiging katumbas ng diploid na numero ng orihinal na mother cell.
Ang proseso ng paghahati at paggalaw ng sentromere sa iba't ibang mga poste ng lahat ng bagong nabuong magkapares na chromosome ay pambihirang kasabay.
Sa pagtatapos ng anaphase, ang mga chromonemal filament ay nagsisimulang mag-unwind, at ang mga chromosome na lumipat sa mga pole ay hindi na nakikita nang malinaw.
Telofase(mula sa Griyegong telos - wakas, yugto - pagpapakita). Sa telophase, ang despiralization ng mga chromosome thread ay nagpapatuloy, at ang mga chromosome ay unti-unting nagiging payat at mas mahaba, papalapit sa estado kung saan sila ay nasa prophase. Sa paligid ng bawat pangkat ng mga chromosome, isang nuclear envelope ang nabuo, isang nucleolus ang nabuo. Kasabay nito, ang paghahati ng cytoplasm ay nakumpleto at lumilitaw ang isang cell septum. Ang parehong mga bagong cell ng anak na babae ay pumapasok sa interphase period.
Ang buong proseso ng mitosis, tulad ng nabanggit na, ay tumatagal ng hindi hihigit sa 2 oras. Ang tagal nito ay depende sa uri at edad ng mga selula, pati na rin sa mga panlabas na kondisyon kung saan sila matatagpuan (temperatura, liwanag, kahalumigmigan ng hangin, atbp. .). Ang mataas na temperatura, radiation, iba't ibang gamot at mga lason sa halaman (colchicine, acenaphthene, atbp.) ay negatibong nakakaapekto sa normal na kurso ng cell division.
Ang mitotic cell division ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na antas ng katumpakan at pagiging perpekto. Ang mekanismo ng mitosis ay nilikha at napabuti sa maraming milyong taon ng ebolusyonaryong pag-unlad ng mga organismo. Sa mitosis, isa sa mga pinakamahalagang katangian ng cell bilang isang self-governing at self-reproducing living biological system ay nahahanap ang manifestation nito.
Kung makakita ka ng error, mangyaring i-highlight ang isang piraso ng teksto at i-click Ctrl+Enter.
Mayroong apat na yugto ng mitosis: prophase, metaphase, anaphase at telophase. AT prophase Kitang kita centrioles- mga pormasyon na matatagpuan sa sentro ng cell at gumaganap ng isang papel sa paghahati ng mga chromosome ng anak na babae ng mga hayop. (Alalahanin na ang mas mataas na mga halaman ay walang mga centriole sa sentro ng cell, na nag-aayos ng paghahati ng mga kromosom). Isasaalang-alang namin ang mitosis gamit ang halimbawa ng isang selula ng hayop, dahil ang pagkakaroon ng isang centriole ay ginagawang mas malinaw ang proseso ng paghahati ng chromosome. Ang mga centriole ay nahahati at naghihiwalay sa iba't ibang pole ng cell. Ang mga microtubule ay umaabot mula sa mga centriole, na bumubuo ng mga hibla ng spindle, na kumokontrol sa divergence ng mga chromosome sa mga pole ng naghahati na selula.
Sa pagtatapos ng prophase, ang nuclear membrane ay nawasak, ang nucleolus ay unti-unting nawawala, ang mga chromosome ay umiikot at bilang isang resulta ay umikli at lumapot, at maaari na silang maobserbahan sa ilalim ng isang light microscope. Mas makikita pa sila sa susunod na yugto ng mitosis - metaphase.
Sa metaphase, ang mga chromosome ay matatagpuan sa equatorial plane ng cell. Malinaw na nakikita na ang bawat chromosome, na binubuo ng dalawang chromatids, ay may constriction - sentromere. Ang mga chromosome ay ikinakabit ng kanilang mga sentromere sa spindle thread. Pagkatapos ng paghahati ng sentromere, ang bawat chromatid ay nagiging isang independiyenteng anak na kromosoma.
Pagkatapos ay darating ang susunod na yugto ng mitosis - anaphase, kung saan ang mga chromosome ng anak na babae (chromatids ng isang chromosome) ay diverge sa iba't ibang pole ng cell.
Ang susunod na yugto ng cell division ay telophase. Nagsisimula ito pagkatapos na maabot ng mga chromosome ng anak na babae, na binubuo ng isang chromatid, ang mga pole ng cell. Sa yugtong ito, ang mga chromosome ay humihinang muli at nakakakuha ng kaparehong anyo noong bago nagsimula ang paghahati ng selula sa interphase (mahabang manipis na mga filament). Lumilitaw ang isang nukleyar na sobre sa paligid nila, at isang nucleolus ang nabuo sa nucleus, kung saan ang mga ribosom ay synthesize. Sa proseso ng paghahati ng cytoplasm, ang lahat ng organelles (mitochondria, Golgi complex, ribosomes, atbp.) Ay ipinamamahagi nang higit pa o hindi gaanong pantay sa pagitan ng mga cell ng anak na babae.
Kaya, bilang isang resulta ng mitosis, dalawang mga cell ay nakuha mula sa isang cell, ang bawat isa ay may isang katangian na numero at hugis ng mga chromosome para sa isang naibigay na uri ng organismo, at, dahil dito, isang pare-pareho ang dami ng DNA.
Ang buong proseso ng mitosis ay tumatagal ng isang average ng 1-2 oras. Ang tagal nito ay medyo naiiba para sa iba't ibang uri ng mga cell. Depende din ito sa mga kondisyon ng panlabas na kapaligiran (temperatura, ilaw na rehimen at iba pang mga tagapagpahiwatig).
Ang biological na kahalagahan ng mitosis ay nakasalalay sa katotohanan na tinitiyak nito ang patuloy na bilang ng mga chromosome sa lahat ng mga selula ng katawan. Ang lahat ng mga somatic cells ay nabuo bilang isang resulta ng mitotic division, na nagsisiguro sa paglaki ng organismo. Sa proseso ng mitosis, ang mga sangkap ng mga chromosome ng mother cell ay mahigpit na ipinamamahagi sa pagitan ng dalawang anak na mga cell na nagmula dito. Bilang resulta ng mitosis, ang lahat ng mga selula ng katawan ay tumatanggap ng parehong genetic na impormasyon.
- 1) Sa prophase, ang dami ng nucleus ay tumataas, at dahil sa spiralization ng chromatin, ang mga chromosome ay nabuo. Sa pagtatapos ng prophase, ang bawat chromosome ay makikita na binubuo ng dalawang chromatids. Unti-unti, ang nucleoli at nuclear membrane ay natutunaw, at ang mga chromosome ay random na matatagpuan sa cytoplasm ng cell. Sa cytoplasm ng cell mayroong isang maliit na butil na katawan na tinatawag na centriole. Sa simula ng prophase, ang centriole ay nahahati, at ang anak na babae na mga centriole ay lumipat sa magkabilang dulo ng cell. Ang mga manipis na filament sa anyo ng mga sinag ay umalis mula sa bawat centriole, na bumubuo ng isang bituin; lumilitaw ang isang spindle sa pagitan ng mga centriole, na binubuo ng isang bilang ng mga protoplasmic filament na tinatawag na spindle filament. Ang mga filament na ito ay binuo mula sa isang protina na katulad ng mga katangian sa mga contractile na protina ng mga fibers ng kalamnan. Ang mga ito ay nakaayos sa anyo ng dalawang cone na nakatiklop base sa base, upang ang suliran ay makitid sa mga dulo, o mga poste, malapit sa mga centriole, at malawak sa gitna, o sa ekwador. Ang mga thread ng spindle ay umaabot mula sa ekwador hanggang sa mga pole; binubuo sila ng mas siksik na protoplasm ng nucleus. Ang suliran ay isang tiyak na istraktura: sa tulong ng isang micromanipulator, ang isang manipis na karayom ay maaaring ipasok sa cell at ang suliran ay maaaring ilipat kasama nito. Ang mga spindle na nakahiwalay sa mga cell na naghahati ay naglalaman ng protina, karamihan ay isang uri ng protina, pati na rin ang isang maliit na halaga ng RNA. Habang naghihiwalay ang mga centriole at nabubuo ang spindle, ang mga chromosome sa nucleus ay umiikli, nagiging mas maikli at mas makapal. Kung kanina ay hindi makikita na sila ay binubuo ng dalawang elemento, ngayon ay malinaw na itong kapansin-pansin.
- 2) Nagsisimula ang Prometaphase sa mabilis na pagkawatak-watak ng nuclear envelope sa maliliit na fragment na hindi makikilala sa mga fragment ng endoplasmic reticulum. Ang mga kromosom sa bawat panig ng sentromere sa prometaphase ay bumubuo ng mga espesyal na istruktura na tinatawag na kinetochores. Nakakabit ang mga ito sa isang espesyal na grupo ng mga microtubule na tinatawag na kinetochore filament o kinetochore microtubule. Ang mga filament na ito ay umaabot mula sa magkabilang panig ng bawat chromosome, tumatakbo sa magkasalungat na direksyon, at nakikipag-ugnayan sa mga filament ng bipolar spindle. Sa kasong ito, ang mga chromosome ay nagsisimulang gumalaw nang masinsinan.
- 3) Metaphase. Ang mga Chromatid ay nakakabit sa mga spindle fibril ng mga kinetochore. Kapag nakakonekta na sa parehong centrosomes, ang mga chromatids ay lumilipat patungo sa ekwador ng spindle hanggang sa ang kanilang mga centromeres ay pumila sa kahabaan ng ekwador ng spindle na patayo sa axis nito. Ito ay nagpapahintulot sa mga chromatids na malayang gumalaw patungo sa kani-kanilang mga poste. Ang paglalagay ng mga chromosome na katangian ng metaphase ay napakahalaga para sa chromosome segregation, i.e. paghihiwalay ng mga kapatid na chromatid. Kung ang isang indibidwal na chromosome ay "mabagal" sa paggalaw nito patungo sa spindle equator, ang simula ng anaphase ay kadalasang naantala rin. Ang metaphase ay nagtatapos sa paghihiwalay ng mga kapatid na chromatids.
- 4) Ang anaphase ay karaniwang tumatagal lamang ng ilang minuto. Nagsisimula ang anaphase sa isang biglaang paghahati ng bawat chromosome, na sanhi ng paghihiwalay ng mga kapatid na chromatid sa kanilang junction sa sentromere.
Ang kinetochore-separating cleavage na ito ay independiyente sa iba pang mitotic na mga kaganapan at nangyayari kahit na sa mga chromosome na hindi nakakabit sa mitotic spindle. Pinapayagan nito ang mga polar na puwersa ng spindle na kumikilos sa metaphase plate na simulan ang paglipat ng bawat chromatid patungo sa kani-kanilang mga spindle pole sa bilis na humigit-kumulang 1 µm/min. Kung walang mga spindle thread, ang mga chromosome ay itutulak sa lahat ng direksyon, ngunit dahil sa pagkakaroon ng mga thread na ito, isang kumpletong hanay ng mga anak na chromosome ay nakolekta sa isang poste, at ang isa sa isa pa. Sa panahon ng paggalaw sa mga pole, ang mga chromosome ay karaniwang may hugis-V, na ang kanilang tuktok ay nakaharap sa poste. Ang sentromere ay matatagpuan sa itaas, at ang puwersa na nagpapakilos sa chromosome patungo sa poste ay inilalapat sa sentromere. Ang mga kromosom na nawalan ng kanilang sentromere sa panahon ng mitosis ay hindi gumagalaw.
5) Nagsisimula ang Telophase pagkatapos na maabot ng mga anak na chromosome, na binubuo ng isang chromatid, ang mga pole ng cell. Sa yugtong ito, ang mga chromosome ay humihinang muli at nakakakuha ng kaparehong anyo noong bago nagsimula ang paghahati ng selula sa interphase (mahabang manipis na mga filament). Lumilitaw ang isang nukleyar na sobre sa paligid nila, at isang nucleolus ang nabuo sa nucleus, kung saan ang mga ribosom ay synthesize. Sa proseso ng paghahati ng cytoplasm, ang lahat ng mga organel ay ipinamamahagi nang higit pa o hindi gaanong pantay sa pagitan ng mga cell ng anak na babae. Kinukumpleto nito ang dibisyong nuklear, na tinatawag ding karyokinesis; pagkatapos ay ang cell body ay nahahati, o cytokinesis.
Talahanayan 2. Mga yugto ng mitosis
Sa karamihan ng mga kaso, ang buong proseso ng mitosis ay tumatagal mula 1 hanggang 2 oras. Sa mga halaman, ang paghahati ay nangyayari sa pamamagitan ng pagbuo ng tinatawag na cell plate na naghihiwalay sa cytoplasm; ito ay bumangon sa ekwador na rehiyon ng spindle, at pagkatapos ay lumalaki sa lahat ng direksyon, na umaabot sa cell wall. Ang materyal ng cell plate ay ginawa ng endoplasmic reticulum. Pagkatapos ang bawat isa sa mga cell ng anak na babae ay bumubuo ng isang cytoplasmic membrane sa gilid nito ng cell plate, at, sa wakas, ang mga cellulose cell wall ay nabuo sa magkabilang panig ng plate.
Ang dalas ng mitoses sa iba't ibang mga tisyu at sa iba't ibang mga species ay naiiba nang husto. Halimbawa, sa red bone marrow ng tao, kung saan 10,000,000 red blood cell ang nabubuo bawat segundo, 10,000,000 mitoses ang dapat mangyari bawat segundo.
