Mitoz (karyokinez, dolaylı bölünme), insan, hayvan ve bitki hücrelerinin çekirdeğinin bölünmesi ve ardından hücrenin sitoplazmasının bölünmesi sürecidir. Bir hücrenin çekirdeğinin bölünmesi sırasında (bkz.) birkaç aşamayı ayırt eder. Hücre bölünmesi (interfaz) arasındaki dönemde olan çekirdekte (bakınız) genellikle ince, uzun (Şekil, a), iç içe geçmiş ipliklerle temsil edilir; çekirdeğin kabuğu ve çekirdekçik açıkça görülebilir.
Mitozun farklı evrelerindeki çekirdek: a - interfaz bölünmeyen çekirdek; b - d - faz aşaması; e - metafaz aşaması; e - anafaz aşaması; g ve h - telofaz aşaması; ve - iki yavru çekirdeğin oluşumu.
Mitozun ilk aşamasında, sözde profaz, kromozomlar açıkça görünür hale gelir (Şekil, b-d), kısalır ve kalınlaşır, her kromozom boyunca bir boşluk belirir ve onu birbirine tamamen benzer iki parçaya böler, çünkü her kromozom çifttir. Mitozun bir sonraki aşamasında - metafaz, nükleer zarf yok edilir, çekirdekçik çözülür ve kromozomların hücrenin sitoplazmasında yattığı bulunur (Şekil, e). Tüm kromozomlar, ekvator boyunca bir sıra halinde düzenlenir ve ekvator plakasını (yıldız aşaması) oluşturur. Sentrozom da değişikliklere uğrar. Hücrenin kutuplarına doğru ayrılan iki parçaya bölünür, aralarında filamentler oluşur ve iki konik akromatik bir mil oluşturur (Şekil, e. f).
Mitoz (Yunanca mitos - iplikten), ortaya çıkan iki yavru hücre arasında iki katına çıkan kromozomların tek tip dağılımından oluşan dolaylı bir hücre bölünmesidir (Şek.). Mitoz sürecine iki tür yapı dahil olur: kromozomlar ve hücre merkezlerini ve bir iğ içeren akromatik aparat (bkz. Hücre).
Ara faz çekirdeğinin ve mitozun çeşitli aşamalarının şematik gösterimi: 1 - interfaz; 2 - faz; 3 - prometafaz; 4 ve 5 - metafaz (4 - ekvatordan görünüm, 5 - hücrenin kutbundan görünüm); 6 - anafaz; 7 - telofaz; 8 - geç telofaz, çekirdeklerin yeniden yapılandırılmasının başlangıcı; 9 - interfaz başlangıcındaki yavru hücreler; KB - nükleer zarf; YAK - nükleol; XP - kromozomlar; C - sentriyol; B - mil.
Mitozun ilk aşaması - profaz - ince ipliklerin hücre çekirdeğindeki görünümle başlar - kromozomlar (bkz.). Her bir faz kromozomu, uzunluk olarak birbirine yakın iki kromatitten oluşur; bunlardan biri ana hücrenin kromozomudur, diğeri ise interfazda (iki mitoz arasında bir duraklama) kendi DNA'sının anne kromozomunun DNA'sı üzerinde ikilenmesi nedeniyle yeni oluşur. Profaz ilerledikçe kromozomlar spiralleşir, bunun sonucunda kısalır ve kalınlaşır. Çekirdekçik, fazın sonuna doğru kaybolur. Profazda, akromatin aparatının gelişimi de gerçekleşir. Hayvan hücrelerinde hücre merkezleri (merkezler) çatallanır; etraflarında sitoplazmada ışığı güçlü bir şekilde kıran bölgeler vardır (merkez küreler). Bu oluşumlar, zıt yönlerde ayrılmaya başlar ve bu zamana kadar genellikle küresel bir şekil alan fazın sonunda hücrenin iki kutbunu oluşturur. Yüksek bitkilerin hücrelerinde sentriyol bulunmaz.
Prometafaz, nükleer zarın kaybolması ve hücrede iğ şeklinde bir filamentli yapının (akromatin iğ) oluşumu ile karakterize edilir, bunların bazıları akromatik aparatın kutuplarını (bölgeler arası iplikler) ve diğerleri - her biri hücrenin zıt kutuplarına sahip iki kromatidin (iplik çekme). Profaz çekirdeğinde rastgele yer alan kromozomlar, hücrenin merkezi bölgesine hareket etmeye başlar, burada iş milinin (metakinesis) ekvator düzleminde bulunurlar. Bu aşamaya metafaz denir.
Anafaz sırasında, her bir kromatid çiftinin ortakları, iş milinin çekme ipliklerinin büzülmesi nedeniyle hücrenin zıt kutuplarına ayrılır. O andan itibaren, her bir kromatid bir kız kromozomu olarak adlandırılır. Kutuplara ayrılan kromozomlar, mitozun bir sonraki aşaması olan telofaz için tipik olan kompakt gruplar halinde birleştirilir. Bu durumda, kromozomlar yavaş yavaş despiralize olmaya başlar ve yoğun yapılarını kaybeder; etraflarında bir nükleer kabuk belirir - çekirdeklerin yeniden inşası süreci başlar. Yeni çekirdeklerin hacminde bir artış var, içlerinde nükleoller ortaya çıkıyor (interfazın başlangıcı veya “dinlenme çekirdeğinin” aşaması).
Hücrenin nükleer maddesinin - karyokinezi - ayırma işlemine sitoplazmanın bölünmesi (bkz.) - sitokinez eşlik eder. Ekvator bölgesi bölgesindeki telofazdaki hayvan hücreleri, derinleşen, orijinal hücrenin sitoplazmasının iki parçaya bölünmesine yol açan bir daralma geliştirir. Ekvator düzlemindeki bitki hücrelerinde, iki yeni hücre gövdesini birbirinden ayıran endoplazmik retikulumun küçük vakuollerinden bir hücre septumu oluşur.
Prensip olarak, mitoza yakın olan endomitozdur, yani hücrelerdeki kromozom sayısını iki katına çıkarma işlemidir, ancak çekirdekleri ayırmadan. Endomitozun ardından, amitoz adı verilen çekirdek ve hücrelerin doğrudan bölünmesi meydana gelebilir.
Ayrıca bkz. Karyotip, Nucleus.
Mitoz geleneksel olarak dört aşamaya ayrılır: profaz, metafaz, anafaz ve telofaz.
Profaz.İki merkezcil, çekirdeğin zıt kutuplarına doğru uzaklaşmaya başlar. Nükleer zar yok edilir; aynı zamanda özel proteinler birleşerek filamentler şeklinde mikrotübüller oluşturur. Artık hücrenin zıt kutuplarında yer alan sentriyoller, mikrotübüller üzerinde düzenleyici bir etkiye sahiptir, bunun sonucunda radyal olarak sıralanır ve görünüşte aster çiçeğine (“yıldız”) benzeyen bir yapı oluşturur. Mikrotübüllerin diğer filamentleri bir merkezden diğerine uzanır ve bir fisyon mili oluşturur. Bu sırada kromozomlar spiralleşir ve sonuç olarak kalınlaşır. Özellikle boyamadan sonra ışık mikroskobu altında açıkça görülebilirler. DNA moleküllerinden genetik bilgi okumak imkansız hale gelir: RNA sentezi durur, çekirdekçik kaybolur. Profazda kromozomlar ayrılır, ancak kromatitler hala sentromer bölgesinde çiftler halinde bağlı kalır. Sentromerler ayrıca, şimdi merkezden merkeze ve ondan başka bir merkeze uzanan iğ iplikleri üzerinde düzenleyici bir etkiye sahiptir.
Metafaz. Metafazda, kromozomların spiralleşmesi maksimuma ulaşır ve kısaltılmış kromozomlar, kutuplardan eşit uzaklıkta bulunan hücrenin ekvatoruna koşar. Oluşturulan ekvator veya metafaz, plaka. Mitozun bu aşamasında, kromozomların yapısı açıkça görülebilir, onları saymak ve bireysel özelliklerini incelemek kolaydır. Her kromozomun bir birincil daralma bölgesi vardır - mitoz sırasında iğ ipliğinin ve kolların bağlı olduğu sentromer. Metafaz aşamasında, kromozom, yalnızca sentromer bölgesinde birbirine bağlı iki kromatitten oluşur.
Pirinç. 1. Bir bitki hücresinin mitozu. ANCAK - interfaz;
B, C, D, D- profaz; E, W-metafaz; 3, I - anafaz; K, L, M-telofaz
AT anafaz sitoplazmanın viskozitesi azalır, sentromerler ayrılır ve o andan itibaren kromatitler bağımsız kromozomlar haline gelir. Sentromerlere bağlı iğ iplikleri kromozomları hücrenin kutuplarına çekerken, kromozomların kolları pasif olarak sentromeri takip eder. Bu nedenle, anafazda, hala interfazda olan çift kromozomların kromatitleri, hücrenin kutuplarına doğru tam olarak ayrılır. Şu anda hücrede iki diploid kromozom seti (4n4c) vardır.
Tablo 1. Mitotik döngü ve mitoz
| Aşamalar | Hücrede gerçekleşen süreç | |
| interfaz | Presentetik dönem (G1) | Protein sentezi. RNA, sarılmamış DNA molekülleri üzerinde sentezlenir |
| Sentetik dönem (S) | DNA sentezi, DNA molekülünün kendi kendini ikiye katlamasıdır. Yeni oluşan DNA molekülünün geçtiği ikinci kromatidin yapımı: iki kromatid kromozomlar elde edilir | |
| Postsentetik dönem (G2) | Protein sentezi, enerji depolama, bölünmeye hazırlık | |
| Aşamalar mitoz bölünme | Profaz | İki kromatid kromozomlar spiralleşir, nükleoller çözülür, merkezciller uzaklaşır, nükleer membran çözülür, iğ iplikleri oluşur |
| metafaz | İğ iplikleri kromozomların sentromerlerine bağlanır, iki kromatid kromozomlar hücrenin ekvatorunda yoğunlaşır | |
| anafaz | Sentromerler bölünür, tek kromatid kromozomlar iğ iplikleriyle hücrenin kutuplarına gerilir. | |
| telofaz | Tek kromatid kromozomlar despiralize edilir, çekirdekçik oluşur, nükleer zarf restore edilir, ekvatorda hücreler arasında bir bölme oluşmaya başlar, fisyon iğ iplikleri çözülür |
AT telofaz kromozomlar gevşer, despiralize olur. Nükleer zarf, sitoplazmanın zar yapılarından oluşur. Bu zamanda, nükleolus restore edilir. Bu, çekirdeğin bölünmesini (karyokinez) tamamlar, ardından hücre gövdesinin bölünmesi (veya sitokinez) meydana gelir. Hayvan hücreleri bölündüğünde, ekvator düzleminde yüzeylerinde bir oluk belirir, yavaş yavaş derinleşir ve hücreyi iki yarıya böler - her biri bir çekirdeğe sahip olan yavru hücreler. Bitkilerde bölünme, sitoplazmayı ayıran hücre plakası adı verilen bir oluşumun oluşumu yoluyla gerçekleşir: iş milinin ekvator bölgesinde ortaya çıkar ve daha sonra her yöne doğru büyür, hücre duvarına ulaşır (yani içten dışa doğru büyür) . Hücre plakası, endoplazmik retikulum tarafından sağlanan malzemeden oluşturulur. Daha sonra yavru hücrelerin her biri kendi tarafında bir hücre zarı oluşturur ve son olarak plakanın her iki tarafında da selüloz hücre duvarları oluşur. Hayvanlarda ve bitkilerde mitoz seyrinin özellikleri Tablo 2'de gösterilmiştir.
Tablo 2. Bitki ve hayvanlarda mitozun özellikleri
Böylece, bir hücreden iki yavru hücre oluşur, burada kalıtsal bilgiler ana hücrede bulunan bilgileri tam olarak kopyalar. Döllenmiş bir yumurtanın (zigot) ilk mitotik bölünmesinden başlayarak, mitoz sonucunda oluşan tüm yavru hücreler aynı kromozom setini ve aynı genleri içerir. Bu nedenle mitoz, genetik materyalin yavru hücreler arasında tam olarak dağılımından oluşan bir hücre bölünmesi yöntemidir. Mitozun bir sonucu olarak, her iki yavru hücre de diploid bir kromozom seti alır.
Tüm mitoz süreci çoğu durumda 1 ila 2 saat sürer. Farklı dokularda ve farklı türlerde mitoz sıklığı farklıdır. Örneğin, her saniye 10 milyon kırmızı kan hücresinin oluştuğu insan kırmızı kemik iliğinde, her saniye 10 milyon mitoz meydana gelmelidir. Ve sinir dokusunda mitoz son derece nadirdir: örneğin, merkezi sinir sisteminde, hücreler doğumdan sonraki ilk aylarda zaten bölünmeyi durdurur; ve kırmızı kemik iliğinde, sindirim sisteminin epitel astarında ve böbrek tübüllerinin epitelinde, yaşamın geri kalanı için bölünürler.
Mitozun düzenlenmesi, mitozun tetik mekanizması sorusu.
Bir hücreyi mitoza neden olan faktörler tam olarak bilinmemektedir. Ancak, çekirdek ve sitoplazma hacimlerinin (nükleer-plazma oranı) oranının faktörünün önemli bir rol oynadığına inanılmaktadır. Bazı raporlara göre, ölmekte olan hücreler, hücre bölünmesini uyarabilen maddeler üretirler. M fazına geçişten sorumlu protein faktörleri, başlangıçta hücre füzyon deneylerine dayanarak tanımlandı. Hücre döngüsünün herhangi bir aşamasındaki bir hücrenin M fazındaki bir hücreyle füzyonu, birinci hücrenin çekirdeğinin M fazına girmesine yol açar. Bu, M fazındaki bir hücrede M fazını aktive edebilen bir sitoplazmik faktör olduğu anlamına gelir. Daha sonra, bu faktör, farklı gelişim aşamalarında kurbağa oositleri arasında sitoplazma transferi deneylerinde ikinci kez keşfedildi ve olgunlaşmayı teşvik edici faktör (MPF) olarak adlandırıldı. MPF'nin daha ileri çalışması, bu protein kompleksinin M fazının tüm olaylarını belirlediğini gösterdi. Şekil, nükleer membran parçalanmasının, kromozom yoğunlaşmasının, iğ düzeneğinin ve sitokinezin MPF tarafından düzenlendiğini göstermektedir.
Mitoz, yüksek sıcaklık, yüksek doz iyonlaştırıcı radyasyon ve bitki zehirlerinin etkisi ile engellenir. Böyle bir zehire kolşisin denir. Yardımı ile, kromozom sayısını saymanıza ve her birine ayrı bir özellik vermenize, yani karyotipleme gerçekleştirmenize izin veren metafaz plakası aşamasında mitozu durdurabilirsiniz.
Amitoz (Yunanca a - negatif parçacık ve mitozdan)- kromozomların transformasyonu olmadan ligasyon yoluyla interfaz çekirdeğinin doğrudan bölünmesi. Amitoz sırasında, kutuplara kromatitlerin homojen bir şekilde ayrılması yoktur. Ve bu bölünme, genetik olarak eşdeğer çekirdek ve hücrelerin oluşumunu sağlamaz. Mitoz ile karşılaştırıldığında, amitoz daha kısa ve daha ekonomik bir süreçtir. Amitotik bölünme çeşitli şekillerde gerçekleştirilebilir. En yaygın amitoz türü, çekirdeğin ikiye bağlanmasıdır. Bu süreç nükleolusun bölünmesiyle başlar. Büzülme derinleşir ve çekirdek ikiye bölünür. Bundan sonra sitoplazmanın bölünmesi başlar, ancak bu her zaman olmaz. Amitoz sadece nükleer bölünme ile sınırlıysa, bu iki ve çok çekirdekli hücrelerin oluşumuna yol açar. Amitoz sırasında, çekirdeklerin tomurcuklanması ve parçalanması da meydana gelebilir.
Amitoz geçirmiş bir hücre daha sonra normal bir mitotik döngüye giremez.
Amitoz, çeşitli bitki ve hayvan dokularının hücrelerinde bulunur. Bitkilerde amitotik bölünme endospermde, özelleşmiş kök hücrelerde ve depo doku hücrelerinde oldukça yaygındır. Amitoz, aynı zamanda, habis büyüme, iltihaplanma vb. gibi çeşitli patolojik süreçlerde, bozulmuş canlılığı veya dejenerasyonu olan yüksek derecede özelleşmiş hücrelerde de gözlenir.
Hücre bölünerek çoğalır. İki tür bölünme vardır: mitoz ve mayoz.
mitoz(Yunanca mitos - iplikten) veya dolaylı hücre bölünmesi, ilk iki katına çıkmanın ve daha sonra kromozomlarda bulunan kalıtsal materyalin iki sonuçtaki hücre arasında tek tip bir dağılımının bir sonucu olarak sürekli bir süreçtir. Bu onun biyolojik önemidir. Çekirdeğin bölünmesi, tüm hücrenin bölünmesini gerektirir. Bu sürece sitokinez denir (Yunanca sitos - hücresinden).
Bir hücrenin iki mitoz arasındaki durumuna interfaz veya interkinez, mitoza hazırlık sırasında ve bölünme döneminde hücrede meydana gelen tüm değişikliklere mitotik veya hücre döngüsü denir.
Farklı hücreler farklı mitotik döngülere sahiptir. Çoğu zaman hücre interkinez halindedir, mitoz nispeten kısa sürer. Genel mitotik döngüde, mitozun kendisi zamanın 1/25-1/20'sini alır ve çoğu hücrede 0,5 ila 2 saat sürer.
Kromozomların kalınlığı o kadar küçüktür ki, bir ışık mikroskobunda interfaz çekirdeğini incelerken görünmezler, sadece bükülme düğümlerindeki kromatin granüllerini ayırt etmek mümkündür. Elektron mikroskobu, bölünmeyen çekirdekteki kromozomları tespit etmeyi mümkün kıldı, ancak o zamanlar çok uzunlar ve her biri sadece 0.01 mikron çapında olan iki kromatit dizisinden oluşuyordu. Sonuç olarak, çekirdekteki kromozomlar kaybolmaz, neredeyse görünmez olan uzun ve ince iplikler şeklini alır.
Mitoz sırasında, çekirdek dört ardışık aşamadan geçer: faz, metafaz, anafaz ve telofaz.
Profaz(Yunanca yanlısı - daha önceki, aşama - tezahürden). Bu, nükleer bölünmenin ilk aşamasıdır, bu sırada çekirdeğin içinde ince çift filamentler gibi görünen yapısal elementler ortaya çıkar ve bu tür bölünmenin ismine yol açar - mitoz. Kromonemlerin spiralleşmesinin bir sonucu olarak, fazdaki kromozomlar yoğunlaşır, kısalır ve net bir şekilde görünür hale gelir. Profazın sonunda, her kromozomun birbiriyle yakın temas halinde olan iki kromatitten oluştuğu açıkça görülebilir. Gelecekte, her iki kromatit de ortak bir site - sentromer ile bağlanır ve yavaş yavaş hücresel ekvatora doğru hareket etmeye başlar.
Profazın ortasında veya sonunda, çekirdek zarı ve çekirdekçikler kaybolur, merkezciller çiftleşir ve kutuplara doğru hareket eder. Sitoplazmanın ve çekirdeğin malzemesinden bölünme mili oluşmaya başlar. Destekleme ve çekme (kromozom) olmak üzere iki tip iplikten oluşur. Destekleyici iplikler milin temelini oluşturur; hücrenin bir kutbundan diğerine uzanırlar. Çekici filamentler, kromatid sentromerleri hücrenin kutuplarına bağlar ve daha sonra kromozomların onlara doğru hareketini sağlar. Hücrenin mitotik aparatı, çeşitli dış etkilere karşı çok hassastır. Radyasyonun, kimyasalların ve yüksek sıcaklığın etkisi altında hücre mili tahrip olabilir ve hücre bölünmesinde her türlü düzensizlik meydana gelir.
metafaz(Yunanca meta - sonra, faz - tezahürden). Metafazda, kromozomlar güçlü bir şekilde sıkıştırılır ve bu türün belirli bir şeklini alır. Her bir çiftteki kardeş kromatitler, açıkça görülebilen uzunlamasına bir yarık ile ayrılır. Kromozomların çoğu iki kollu hale gelir. Bükülme yeri - sentromer - iğ ipliğine bağlanırlar. Tüm kromozomlar hücrenin ekvator düzleminde bulunur, serbest uçları hücrenin merkezine doğru yönlendirilir. Bu, kromozomların en iyi gözlemlendiği ve sayıldığı zamandır. Hücre mili de çok net bir şekilde görülebilir.
anafaz(Yunanca ana - yukarı, aşama - tezahürden). Anafazda, sentromerin bölünmesinden sonra artık ayrı kromozomlar haline gelen kromatitler zıt kutuplara ayrılmaya başlar. Bu durumda kromozomlar, uçları hücrenin merkezine bakan çeşitli kancalara benziyor. Her bir kromozomdan tamamen aynı iki kromatit ortaya çıktığı için, ortaya çıkan her iki yavru hücredeki kromozomların sayısı, orijinal ana hücrenin diploid sayısına eşit olacaktır.
Yeni oluşan tüm eşleştirilmiş kromozomların sentromer bölünmesi ve farklı kutuplara hareketi istisnai olarak senkronizedir.
Anafazın sonunda, kromonemal filamentler gevşemeye başlar ve kutuplara hareket eden kromozomlar artık çok net bir şekilde görülmez.
telofaz(Yunanca telos - son, aşama - tezahürden). Telofazda, kromozom ipliklerinin despiralizasyonu devam eder ve kromozomlar yavaş yavaş incelir ve uzar, fazda oldukları duruma yaklaşırlar. Her kromozom grubunun etrafında bir nükleer zarf oluşur, bir nükleol oluşur. Aynı zamanda sitoplazmanın bölünmesi tamamlanır ve bir hücre septumu belirir. Her iki yeni yavru hücre de interfaz dönemine girer.
Daha önce belirtildiği gibi, tüm mitoz süreci 2 saatten fazla sürmez.Süresi, hücrelerin türüne ve yaşına ve ayrıca bulundukları dış koşullara (sıcaklık, ışık, hava nemi vb.) .). Yüksek sıcaklıklar, radyasyon, çeşitli ilaçlar ve bitki zehirleri (kolşisin, asenaften vb.) hücre bölünmesinin normal seyrini olumsuz etkiler.
Mitotik hücre bölünmesi, yüksek derecede kesinlik ve mükemmellik ile karakterize edilir. Mitoz mekanizması, organizmaların milyonlarca yıllık evrimsel gelişimi boyunca yaratıldı ve geliştirildi. Mitozda hücrenin en önemli özelliklerinden biri kendini yöneten ve kendi kendini üreyen canlı biyolojik sistem olarak tezahürünü bulur.
Bir hata bulursanız, lütfen bir metin parçasını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.
Mitozun dört aşaması vardır: profaz, metafaz, anafaz ve telofaz. AT profaz açıkça görülebilir merkezcil- hücre merkezinde bulunan ve hayvanların yavru kromozomlarının bölünmesinde rol oynayan oluşumlar. (Daha yüksek bitkilerin hücre merkezinde kromozomların bölünmesini organize eden merkezcillerin olmadığını hatırlayın). Bir sentriolün varlığı kromozom bölünme sürecini daha belirgin hale getirdiğinden, bir hayvan hücresi örneğini kullanarak mitoz bölünmeyi ele alacağız. Sentriyoller bölünür ve hücrenin farklı kutuplarına ayrılır. Mikrotübüller, kromozomların bölünen hücrenin kutuplarına ayrılmasını düzenleyen iğ liflerini oluşturan merkezcillerden uzanır.
Profazın sonunda nükleer membran parçalanır, nükleolus yavaş yavaş kaybolur, kromozomlar spiralleşir ve bunun sonucunda kısalır ve kalınlaşır ve zaten ışık mikroskobu altında gözlemlenebilirler. Mitozun bir sonraki aşamasında daha iyi görülürler - metafaz.
Metafazda kromozomlar hücrenin ekvator düzleminde bulunur. İki kromatitten oluşan her kromozomun bir daralmaya sahip olduğu açıkça görülmektedir - sentromer. Kromozomlar, sentromerleri ile iğ ipliğine bağlanır. Sentromerin bölünmesinden sonra, her bir kromatit bağımsız bir kız kromozomu haline gelir.
Sonra mitozun bir sonraki aşaması gelir - anafaz, bu sırada kızı kromozomlar (bir kromozomun kromatitleri) hücrenin farklı kutuplarına ayrılır.
Hücre bölünmesinin bir sonraki aşaması telofaz. Bir kromatitten oluşan yavru kromozomların hücrenin kutuplarına ulaşmasından sonra başlar. Bu aşamada, kromozomlar tekrar despiralize olur ve interfazda (uzun ince filamentler) hücre bölünmesi başlamadan önceki formunu alır. Etraflarında bir nükleer zarf ortaya çıkar ve çekirdekte ribozomların sentezlendiği bir çekirdekçik oluşur. Sitoplazma bölünmesi sürecinde, tüm organeller (mitokondri, Golgi kompleksi, ribozomlar, vb.) yavru hücreler arasında az çok eşit olarak dağıtılır.
Böylece, mitozun bir sonucu olarak, bir hücreden, her biri belirli bir organizma türü için karakteristik bir kromozom sayısına ve şekline ve dolayısıyla sabit miktarda DNA'ya sahip iki hücre elde edilir.
Tüm mitoz süreci ortalama 1-2 saat sürer.Süresi farklı hücre tipleri için biraz farklıdır. Aynı zamanda dış ortamın koşullarına da bağlıdır (sıcaklık, ışık rejimi ve diğer göstergeler).
Mitozun biyolojik önemi, vücudun tüm hücrelerinde kromozom sayısının sabitliğini sağlaması gerçeğinde yatmaktadır. Tüm somatik hücreler, organizmanın büyümesini sağlayan mitotik bölünmenin bir sonucu olarak oluşur. Mitoz sürecinde, ana hücrenin kromozomlarının maddeleri, ondan kaynaklanan iki yavru hücre arasında kesinlikle eşit olarak dağıtılır. Mitoz sonucunda vücuttaki tüm hücreler aynı genetik bilgiyi alır.
- 1) Profazda çekirdeğin hacmi artar ve kromatinin spiralleşmesi nedeniyle kromozomlar oluşur. Profazın sonunda, her kromozomun iki kromatitten oluştuğu görülür. Yavaş yavaş, nükleol ve nükleer membran çözülür ve kromozomlar hücrenin sitoplazmasına rastgele yerleştirilir. Hücrenin sitoplazmasında sentriyol adı verilen küçük taneli bir gövde bulunur. Fazın başlangıcında, merkezcil bölünür ve kızı merkezciller hücrenin zıt uçlarına hareket eder. Işın şeklindeki ince filamentler her bir merkezden ayrılarak bir yıldız oluşturur; merkezciller arasında, iğ filamentleri adı verilen bir dizi protoplazmik filamentten oluşan bir iğ ortaya çıkar. Bu filamentler, özellikleri bakımından kas liflerinin kontraktil proteinlerine benzer bir proteinden yapılır. İki koni şeklinde, tabandan tabana katlanmış şekilde düzenlenirler, böylece iğ uçlarda veya kutuplarda, merkezcillerin yakınında dar ve merkezde veya ekvatorda geniştir. Milin dişleri ekvatordan kutuplara uzanır; çekirdeğin daha yoğun protoplazmasından oluşurlar. Mil özel bir yapıdır: Bir mikromanipülatör yardımıyla hücreye ince bir iğne sokulabilir ve mil onunla birlikte hareket ettirilebilir. Bölünen hücrelerden izole edilen iğler, çoğunlukla bir tür protein olan proteinin yanı sıra az miktarda RNA içerir. Sentriyoller ayrılıp iğler oluştukça çekirdekteki kromozomlar kısalır, kısalır ve kalınlaşır. Daha önce bunların iki unsurdan oluştuğu görülemiyorsa, şimdi açıkça fark ediliyor.
- 2) Prometafaz, nükleer zarfın endoplazmik retikulum parçalarından ayırt edilemeyen küçük parçalara hızlı bir şekilde parçalanmasıyla başlar. Prometafazdaki sentromerin her iki tarafındaki kromozomlar, kinetochore adı verilen özel yapılar oluşturur. Kinetochore filamentleri veya kinetochore mikrotübülleri adı verilen özel bir mikrotübül grubuna bağlanırlar. Bu filamentler, her kromozomun her iki yanından uzanır, zıt yönlerde ilerler ve bipolar iğin filamentleri ile etkileşime girer. Bu durumda kromozomlar yoğun bir şekilde hareket etmeye başlar.
- 3) Metafaz. Kromatitler, iğ fibrillerine kinetochore ile bağlanır. Her iki sentrozoma bağlandıktan sonra, kromatitler, sentromerleri eksenine dik olan iş milinin ekvatoru boyunca sıralanana kadar iş milinin ekvatoruna doğru hareket eder. Bu, kromatitlerin kendi kutuplarına doğru serbestçe hareket etmelerini sağlar. Metafazın özelliği olan kromozomların yerleşimi, kromozom ayrımı için çok önemlidir, yani. kardeş kromatitlerin ayrılması. Bireysel bir kromozom, iş mili ekvatoruna doğru hareketinde "yavaşlarsa", anafazın başlangıcı da genellikle geciktirilir. Metafaz, kardeş kromatitlerin ayrılmasıyla sona erer.
- 4) Anafaz genellikle sadece birkaç dakika sürer. Anafaz, kardeş kromatitlerin sentromerdeki birleşme yerlerinde ayrılmasının neden olduğu her kromozomun ani bölünmesiyle başlar.
Bu kinetokor ayırıcı bölünme, diğer mitotik olaylardan bağımsızdır ve mitotik iğe bağlı olmayan kromozomlarda bile meydana gelir. Metafaz plakasına etki eden milin polar kuvvetlerinin, her bir kromatidi ilgili mil kutuplarına doğru yaklaşık 1 µm/dak hızında hareket ettirmeye başlamasına izin verir. İğ iplikleri olmasaydı, kromozomlar her yöne itilirdi, ancak bu ipliklerin varlığı nedeniyle, bir kutupta ve diğeri diğerinde tam bir yavru kromozom seti toplanır. Kutuplara hareket sırasında, kromozomlar genellikle üstleri direğe bakacak şekilde V şeklini alır. Sentromer üstte bulunur ve kromozomu direğe doğru hareket ettiren kuvvet sentromere uygulanır. Mitoz sırasında sentromerini kaybeden kromozomlar hiç hareket etmezler.
5) Telofaz, bir kromatitten oluşan yavru kromozomların hücrenin kutuplarına ulaşmasından sonra başlar. Bu aşamada, kromozomlar tekrar despiralize olur ve interfazda (uzun ince filamentler) hücre bölünmesi başlamadan önceki formunu alır. Etraflarında bir nükleer zarf ortaya çıkar ve çekirdekte ribozomların sentezlendiği bir çekirdekçik oluşur. Sitoplazma bölünmesi sürecinde, tüm organeller, yavru hücreler arasında aşağı yukarı eşit olarak dağıtılır. Bu, karyokinesis olarak da adlandırılan nükleer bölünmeyi tamamlar; daha sonra hücre gövdesi bölünür veya sitokinez.
Tablo 2. Mitozun evreleri
Çoğu durumda, tüm mitoz süreci 1 ila 2 saat sürer.Bitkilerde bölünme, sitoplazmayı ayıran sözde hücre plakasının oluşumu yoluyla gerçekleşir; iş milinin ekvator bölgesinde ortaya çıkar ve daha sonra hücre duvarına ulaşarak her yöne doğru büyür. Hücre plakasının malzemesi endoplazmik retikulum tarafından üretilir. Daha sonra yavru hücrelerin her biri, hücre plakasının kendi tarafında bir sitoplazmik zar oluşturur ve son olarak plakanın her iki tarafında selüloz hücre duvarları oluşur.
Farklı dokularda ve farklı türlerde mitoz sıklığı keskin bir şekilde farklılık gösterir. Örneğin, her saniye 10.000.000 kırmızı kan hücresinin oluştuğu insan kırmızı kemik iliğinde her saniye 10.000.000 mitoz meydana gelmelidir.
