Характеристика профазы митоза. Стадии митоза

Что такое митоз и мейоз и какие фазы у них есть? клеток, имеющее некоторые различия. При мейозе из материнского ядра образуются четыре дочерние, в которых уменьшено количество хромосом (в два раза). При митозе также происходит но при этом типе формируются только две дочерние клетки с одинаковыми хромосомами, как у родителей.

Так и мейоз? Это биологические процедуры деления, во время которых формируются клетки с определенными хромосомами. Размножение митозом встречается у многоклеточных, сложных живых организмов.

Стадии

Митоз протекает в две стадии:

  1. Удвоение информации на генном уровне. Здесь материнские клетки распределяют между собой генетическую информацию. На данном этапе хромосомы изменяются.
  2. Митотическая стадия. Она состоит из временных периодов.

Клеточное формирование происходит в несколько стадий.

Фазы

Митоз делится на несколько фаз:

  • телофаза;
  • анафаза;
  • метафаза;
  • профаза.

Эти фазы протекают в определенной последовательности и имеют свои особенности.

У любых сложных многоклеточных митоз чаще всего подразумевает деление клеток по недифференцированному типу. При митозе материнская клетка делится на дочерние, обычно их две. Одна из них становится стволовой и продолжает деление, а вторая перестает делиться.

Интерфаза

Интерфаза - это клеточная подготовка к разделению. Обычно эта стадия продолжается до двадцати часов. В это время протекает множество самых разных процессов, во время которых клетки подготавливаются к митозу.

В этот период происходит деление белков, увеличивается количество органелл в структуре ДНК. К концу деления генетические молекулы удваиваются, а число хромосом не меняется. Одинаковые ДНК срощены и являются двумя хроматидами в одной молекуле. Образующиеся хроматиды идентичны и являются сестринскими.

После завершения интерфазы начинается собственно митоз. Он состоит из профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

Профаза

Первая фаза митоза - это профаза. Она длится около часа. Ее условно делят на несколько этапов. На начальном этапе в профазе митоза происходит увеличение ядрышка, в результате которого формируются молекулы. К концу фазы каждая хромосома состоит уже из двух хроматид. Ядрышки и ядерные оболочки растворяются, все элементы оказываются в клетке в беспорядке. Далее в профазе митоза происходит образование ахроматинового деления, часть нитей проходит через всю клетку, а некоторые соединены с центральными элементами. При этом процессе содержание генетического кода остается неизменным.

Число хромосом в профазе митоза не изменяется. Что случается еще? В профазе митоза происходит распад ядерной оболочки, в результате которой спиральные хромосомы оказываются в цитоплазме. Частички распавшейся ядерной оболочки формируют мелкие мембранные пузырьки.

В профазе митоза происходит следующее: клетка животного становится круглой, а у растений она не изменяет форму.

Метафаза

После профазы наступает метафаза. В этой фазе спирализация хромосом достигает своего пика. Укороченные хромосомы начинают движение к центру клетки. Во время перемещения они располагаются одинаково в обеих частях. Здесь образуется метафазная пластинка. При рассмотрении клетки отчетливо видны хромосомы. Именно в метафазу их легко подсчитать.

После формирования метафазной пластинки проводится анализ набора хромосом, присущего данному типу клетки. Это происходит путем блокирования расхождения хромосом при помощи алкалоидов.

У каждого организма имеется свой набор хромосом. Например, у кукурузы их 20, а у садовой клубники - 56. В человеческом организме хромосом меньше, чем у ягоды, всего 46.

Анафаза

Все процессы, происходящие в профазе митоза, заканчиваются, и начинается анафаза. Во время этого процесса все хромосомные соединения разрываются и начинают движение в противоположные друг от друга стороны. В анафазе родственные хромосомы становятся самостоятельными. Они попадают в различные клетки.

Фаза заканчивается расхождением к полюсам клетки хроматид. Также здесь происходит распределение наследственной информации между дочерними и материнской клеткой.

Телофаза

Хромосомы располагаются у полюсов. Под микроскопом их становится плохо видно, так как вокруг них формируется оболочка ядра. Веретено деления полностью разрушается.

У растений мембрана формируется в центре клетки, постепенно распространяясь к полюсам. Она делит материнскую клетку на две части. Как только мембрана полностью вырастет, появляется целлюлозная стенка.

Особенности митоза

Деление клеток может затормаживаться из-за высоких температур, воздействия ядов, радиации. Во время изучения митоза клеток у разных многоклеточных организмов можно применять яды, которые тормозят митоз на стадии метафазы. Это позволяет детально изучить хромосомы, провести кариотопирование.

Митоз в таблице

Рассмотрим фазы клеточного деления в таблице, расположенной ниже.

Процесс стадий митоза также можно проследить по таблице.

Митоз у животных и растений

Особенности данного процесса можно описать в сравнительной таблице.

Итак, нами был рассмотрен процесс деления клеток у животных организмов и растений, а также их особенности и различия.

Рост и развитие живых организмов невозможен без процессов деления клеток. Одним из них является митоз - процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация. В этой статье Вы подробнее узнаете об особенностях митотического цикла, познакомитесь с характеристикой всех фаз митоза, которая будет внесена в таблицу.

Понятие «митотический цикл»

Все процессы, которые происходят в клетке, начиная от одного деления до другого, и заканчивая получением двух дочерних клеток, называется митотическим циклом. Жизненным циклом клетки также является состояние покоя и период выполнения своих прямых функций.

К основным стадиям митоза относятся:

  • Самоудвоение или редупликация генетического кода , который передаётся от материнской клетки к двум дочерним. Процесс влияет на структуру и образование хромосом.
  • Клеточный цикл - состоит из четырёх периодов: пресинтетического, синтетического, постсинтетического и, собственно, митоза.

Первые три периода (пресинтетический, синтетический и постсинтетический) относятся к интерфазе митоза.

Некоторые учёные синтетический и постсинтетический период называют препрофазой митоза. Так как все стадии происходят непрерывно, плавно переходя от одной к другой, чёткого разделения между ними нет.

Процесс непосредственного деления клетки, митоз, происходит в четыре фазы, соответствуя такой последовательности:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

  • Профаза;
  • Метафаза;
  • Анафаза;
  • Телофаза.

Рис. 1. Фазы митоза

Познакомиться с кратким описанием каждой фазы можно в таблице «Фазы митоза», которая представлена далее.

Таблица «Фазы митоза»

№ п/п

Фаза

Характеристика

В профазе митоза происходит растворение ядерной оболочки и ядрышка, центриоли расходятся к разным полюсам, начинается формирование микротрубочек, так называемых нитей веретена деления, конденсируются хроматиды в хромосомах.

Метафаза

На этом этапе максимально конденсируются хроматиды в хромосомах и выстраиваются в экваториальной части веретена, образуя метафазную пластинку. Нити центриолей прикрепляются к центромерам хроматид или растягиваются между полюсами.

Является самой кратковременной фазой, во время которой происходит разделение хроматид после распада центромер хромосом. Пара расходится к разным полюсам и начинает самостоятельный образ жизни.

Телофаза

Является заключительным этапом митоза, при котором новообразованные хромосомы обретают обычные размеры. Вокруг них образуется новая ядерная оболочка с ядрышком внутри. Нити веретена распадаются и исчезают, начинается процесс деления цитоплазмы и её органоидов (цитотомия).

Процесс цитотомии в животной клетке происходит при помощи борозды деления, а в растительной клетке - с помощью клеточной пластинки.

Нетипичные формы митоза

В природе иногда встречаются и нетипичные формы митоза:

  • Амитоз - способ прямого деления ядра, при котором сохраняется строение ядра, ядрышко не распадается, хромосомы при этом не просматриваются. В результате получаем двухъядерную клетку.

Рис. 2. Амитоз

  • Политения - кратно увеличиваются клетки ДНК, но без увеличения содержания хромосом.
  • Эндомитоз - в ходе процесса после репликации ДНК нет разделения хромосом на дочерние хроматиды. При этом число хромосом увеличивается в десятки раз, возникают полиплоидные клетки, которые могут привести к мутации.

Рис. 3. Эндомитоз

Что мы узнали?

Процесс непрямого деления клеток-эукариотов проходит в несколько этапов, каждый из которых имеет свои особенности. Митотический цикл состоит из стадий интерфазы и непосредственного клеточного деления, состоящего из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Иногда в природе встречаются нетипичные способы деления, к ним относятся амитоз, политения и эндомитоз.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 518.

Код раздела

Код контролируемого элемента

Элементы содержания,

проверяемые знаниями КИМ

2

Клетка как биологическая система

Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Определение набора хромосом в соматических и половых клетках. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Сходство и отличие митоза и мейоза, их значение. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов.

Часть А

1.Какие структуры клетки распределяются строго равномерно между дочерними клетками в процессе митоза:

1) рибосомы 3) хлоропласты

2) митохондрии 4) хромосомы

2.Прикрепление нитей веретена деления к хромосомам происходит в:

1) интерфазе 3) метафазе

2) профазе 4) анафазе

3. В профазе митоза не происходит :

1) растворения ядерной оболочки

2) формирования веретена деления

3) удвоения ДНК

4) растворения ядрышек

4.Расхождение хроматид к полюсам клетки происходит в:

1) анафазе 3) профазе

2) телофазе 4) метафазе

5.Хромосомный набор в клетках организма называют:

1) кариотипом 3) генотипом

2) фенотипом 4) геномом

6.Клеточный центр в процессе митоза отвечает за:

1) биосинтез белков

2) спирализацию хромосом

3) перемещение цитоплазмы

4) образование веретена деления

7.Новые соматические клетки в многоклеточном организме животного образуются в результате:

1) мейоза 3) овогенеза

2) митоза 4) сперматогенеза

8.Удвоение ДНК и образование двух хроматид происходит в:

1) профазе первого деления мейоза

2) профазе второго деления мейоза

3) интерфазе перед первым делением

4) интерфазе перед вторым делением

9.В основе образования двух хроматид в хромосомах лежит процесс:

1) самоудвоения ДНК 3) спирализации ДНК

2) синтеза и-РНК 4) формирования рибосом

10.Сохранение постоянного числа хромосом в клетках при вегетативном размножении обеспечивается:

1) мейотическим делением 3) митотическим делением

2) движением цитоплазмы 4) сперматогенезом

11.Расхождение гомологичных хромосом происходит в:

1) анафазе мейоза I 3) метафазе мейоза II

2) метафазе мейоза I 4) анафазе мейоза II

12.По каким признакам можно узнать анафазу митоза:

1) беспорядочному расположению спирализованных хромосом в цитоплазме

2) выстраиванию хромосом в экваториальной плоскости клетки

3) расхождению дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки

4) деспирализации хромосом и образованию ядерных оболочек вокруг двух ядер

13.В телофазе митоза происходит:

1) удвоение ДНК

2) спирализация хромосом

3) расхождение гомологичных хромосом

4) формирование ядер дочерних клеток

14.Мейоз отличается от митоза:

1) процессом кроссинговера и конъюгацией хромосом

2) наличием профазы, метафазы, анафазы и телофазы

3) меньшей продолжительностью

4) наличием веретена деления

15.В анафазе митоза происходит:

1) спирализация гомологичных хромосом

2) расхождение гомологичных хромосом

3) разделение цитоплазмы

4) удвоение ДНК

16.Спирализация хромосом при митозе происходит в:

1) анафазе 3) телофазе

2) метафазе 4) профазе

17.В профазу митоза не происходит :

1) спирализации хромосом

2) восстановления ядерной оболочки

3) образования веретена деления

4) растворения ядерной оболочки

18.В клеточном цикле репликация ДНК происходит в:

1) интерфазе 3) метафазе

2) профазе 4) анафазе

19.Деление митозом не характерно для клеток:

1) красных водорослей

2) гидры

3) кишечной палочки

4) мукора

20.Хромосомы, одинаковые у самок и самцов, называются:

1) половыми хромосомами 3) рибосомами

2) аутосомами 4) лизосомами

21.При первом делении мейоза к полюсам делящейся клетки расходятся:

1) целые хромосомы из гомологичных пар

2) сестринские хроматиды

3) фрагменты хромосом из гомологичных пар

4) фрагменты негомологичных хромосом

22.При митозе хромосомы выстраиваются в ряд на клеточном экваторе во время:

1) телофазы 3) метафазы

2) профазы 4) анафазы

23.В отличие от митоза мейоз:

1) состоит из двух делений

2) не сопровождается спирализацией хромосом

3) характерен для клеток бактерий

4) наблюдается у вирусов

24.Перетяжка хромосомы, соединяющая две хроматиды, называется:

1) центросомой 3) центромерой

2) акросомой 4) центриолью

25.Соматические клетки человека содержат:

1) 46 пар хромосом 3) 23 пары хромосом

2) 92 пары хромосом 4) 32 пары хромосом

26.Профаза I мейоза отличается от профазы митоза:

1) спирализацией хромосом

2) наличием конъюгации и кроссинговера

3) образованием веретена деления

4) разрушением хромосом

27.Деление митозом не характерно для клеток:

1) простейших 3) грибов

2) бактерий 4) растений

28.Очередность стадий митоза следующая:

1)метафаза, телофаза, профаза, анафаза 3)профаза, метафаза, телофаза, анафаза

2)профаза, метафаза, анафаза, телофаза 4)телофаза, профаза, метафаза, анафаза.

29.Самой продолжительной фазой митоза является:

1) профаза 3) анафаза

2) метафаза 4) телофаза.

30.При митозе расхождение гомологичных хромосом к полюсам клетки происходит в:

1) профазе 3) анафазе

2) метафазе 4) нет верного ответа

31.При митозе деление цитоплазмы клетки происходит в:

1) интерфазе 3) метафазе

2) профазе 4) телофазе

32.Удвоение хромосом происходит в:

1) интерфазе 3) метафазе

2) профазе 4) телофазе

33.Редукция числа хромосом происходит во время:

1) анафазы митоза 3) II деления мейоза

2) I деления мейоза 4) во всех перечисленных случаях.

34.Перекрест хромосом происходит в процессе:

1) митоза 3) репликации ДНК

2) мейоза 4) транскрипции.

35.В анафазе митоза происходит расхождение:

1) дочерних хромосом 3) негомологичных хромосом

2) гомологичных хромосом 4) органоидов клетки

36.Бивалентами называются:

1) перетяжки в хромосомах, к которым прикрепляются нити веретена деления

2) половинки хромосом, которые расходятся во время митоза

3) слившиеся гомологичные хромосомы при мейозе

4) деспирализованные, невидимые в микроскоп хромосомы

37. Биологическое значение мейоза заключается в обеспечении:

1) генетической стабильности

2) регенерации тканей и увеличении числа клеток в организме

3) генетической изменчивости

4) бесполого размножения

38. В результате митоза образуются:

1) соматические клетки

2) яйцеклетки

3) сперматозоиды

4) все перечисленные клетки

39. Набор хромосом, в котором каждая хромосома имеет парную гомологичную, называется:

1) гаплоидным

2) диплоидным

3) триплоидным

4) тетраплоидным

40. При развитии половых клеток у животных в половых железах в зоне размножения происходит деление клеток6

1) мейозом

2) митозом

3) амитозом

4) простым бинарным делением

41. При образовании гамет у человека редукционное деление происходит на стадии:

1)размножения 3) созревания

2) роста 4) формирования

42. У животных в процессе митоза, в отличие от мейоза, образуются клетки:

1)соматические

2) с половинным набором хромосом

3) половые

4) споровые

43. митоз в многоклеточном организме составляет основу:

1) гаметогенеза

2) роста и развития

3) обмена веществ

4) процессов саморегуляции

44. В процессе митоза каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как и материнская, потому что:

1) в профазе происходит спирализация хромосом

2) происходит деспирализация хромосом

3) в интерфазе ДНК самоудваивается, в каждой хромосоме образуется по две хроматиды

4) каждая клетка содержит по две гомологичные хромосомы

Часть В

Выберите три верных ответа из шести.

1.Биологическое значение мейоза заключается в:

1) редукции числа хромосом

2) образовании мужских и женских гамет

3) образовании соматических клеток

4) создании возможностей возникновения новых генных комбинаций

5) увеличении числа клеток в организме

6) кратном увеличении набора хромосом

2.Во время митоза не происходит:

1)спирализация хромосом

2) расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки

3) кроссинговер

4) репликация ДНК

5) фотолиз воды

6) образование веретена деления

3.Для оогенеза характерно:

1) наличие стадии формирования

2) накопление питательных веществ в ооците первого порядка

3) образование четырёх половых клеток

4) отмирание полярных телец

5) протекание множественных митотических делений на стадии созревания

6) протекание множественных мейотических делений на стадии созревания

4. Оогенез в отличие от сперматогенеза:

1) имеет более выраженную стадию роста

2) не содержит стадии размножения

3) не содержит стадии формирования

4) заканчивается образованием одной половой клетки

5) на стадии созревания представлен митозом

6) у человека заканчивается в эмбриональном периоде

5.Яйцеклетка, в отличие от сперматозоида, характеризуется:

1) гаплоидным набором хромосом

2) диплоидным набором хромосом

3) большим запасом питательных веществ

4) более крупными размерами

5) неподвижностью

6) активным движением

Задания на установление последовательности биологических объектов, процессов, явлений. Ответ записать в виде последовательности букв.

1.Укажите последовательность образования клеток при сперматогенезе:

А) сперматиды
Б) сперматогонии
В) сперматоциты 2-го порядка
Г) сперматозоиды
Д) первичные половые клетки
Е) сперматоциты 1-го порядка

2.Укажите последовательность явлений и процессов, происходящих при подготовке к митозу и во время его.

А) расхождение дочерних хроматид к полюсам клетки

Б) спирализация хромосом

В) деспирализация хромосом
Г) удвоение клеточной ДНК
Д) формирование интерфазных ядер дочерних клеток
Е) присоединение хромосом к нитям веретена деления

3. Укажите последовательность явлений и процессов, происходящих в процессе мейоза.

А) расхождение хроматид
Б) конъюгация гомологичных хромосом
В) образование четырёх гаплоидных клеток
Г) спирализация хромосом делящейся диплоидной клетки
Д) расхождение гомологичных хромосом
Е) обмен участками между гомологичными хромосомами

Задания на нахождение соответствия. Ответ необходимо записать в виде последовательности цифр.

1.Установите соответствие между фазой митоза и событиями, которые во время неё происходят:

2.Укажите соответствие между фазой гаметогенеза и происходящими во время неё событиями:

Часть С

1.Каковы механизмы, обеспечивающие постоянство числа хромосом у потомков при половом размножении?

Ответы.

1.-4 2.-3 3.-3 4.- 4 5.-1 6.-4 7.-2 8.-3 9.-1 10.-3

11.-1 12.-3 13.-4 14.-1 15.-2 16.-3 17.-2 18.-1 19.-3 20.-2

21.-1 22.-3 23.-4 24.-3 25.-3 26.-2 27.-4 28.-2 29.-1 30.-4

31.-4 32.-1 33.-2 34.-2 35.-1 36.-3 37.-3 38.-1 39.-2 40.-2

41.-3 42.-1 43.-2 44.-3

3из6:

Последовательность букв:

В1- ДБЕВАГ

В2- ГБЕАВД

В3- ГБЕДАВ

На соответствие:

С1:

Закономерное расхождение хромосом в процессе мейоза обеспечивает точное распределение гаплоидного числа хромосом по гаметам.

При оплодотворении у зиготы восстанавливается диплоидный набор хромосом, соответствующий родительскому набору.

Последующие митотические деления обеспечивают одинаковое число хромосом в клетках тела потомков, в том числе и в клетках предшественников половых клеток.

Митоз условно разделяют на четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Профаза. Две центриоли начинают расходиться к противоположным полюсам ядра. Ядерная мембрана разрушается; одновременно специальные белки объединяются, формируя микротрубочки в виде нитей. Центриоли, расположенные теперь на противоположных полюсах клетки, оказывают организующее воздействие на микротрубочки, которые в результате выстраиваются радиально, образуя структуру, напоминающую по внешнему виду цветок астры («звезда»). Другие нити из микротрубочек протягиваются от одной центриоли к другой, образуя веретено деления. В это время хромосомы спирализуются и вследствие этого утолщаются. Они хорошо видны в световом микроскопе, особенно после окрашивания. Считывание генетической информации с молекул ДНК становится невозможным: синтез РНК прекращается, ядрышко исчезает. В профазе хромосомы расщепляются, но хроматиды все еще остаются скрепленными попарно в зоне центромеры. Центромеры тоже оказывают организующее воздействие на нити веретена, которые теперь тянутся от центриоли к центромере и от нее к другой центриоли.

Метафаза. В метафазе спирализация хромосом достигает максимума, и укороченные хромосомы устремляются к экватору клетки, располагаясь на равном расстоянии от полюсов. Образуется экваториальная, или метафазная, пластинка. На этой стадии митоза отчетливо видна структура хромосом, их легко сосчитать и изучить их индивидуальные особенности. В каждой хромосоме имеется область первичной перетяжки - центромера, к которой во время митоза присоединяются нить веретена деления и плечи. На стадии метафазы хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой только в области центромеры.

Рис. 1. Митоз растительной клетки. А - интерфаза;
Б, В, Г, Д- профаза; Е, Ж-метафаза; 3, И - анафаза; К, Л, М-телофаза

В анафазе вязкость цитоплазмы уменьшается, центромеры разъединяются, и с этого момента хроматиды становятся самостоятельными хромосомами. Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, тянут хромосомы к полюсам клетки, а плечи хромосом при этом пассивно следуют за центромерой. Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных еще в интерфазе хромосом точно расходятся к полюсам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных набора хромосом (4n4с).

Таблица 1. Митотический цикл и митоз

Фазы Процесс, происходящий в клетке
Интерфаза Пресинтетический период (G1) Синтез белка. На деспирализованных молекулах ДНК синтезируется РНК
Синтетический период (S) Синтез ДНК - самоудвоение молекулы ДНК. Построение второй хроматиды, в которую переходит вновь образовавшаяся молекула ДНК: получаются двухроматидные хромосомы
Постсинтетический период (G2) Синтез белка, накопление энергии, подготовка к делению
Фазы митоза Профаза Двухроматидные хромосомы спирализуются, ядрышки растворяются, центриоли расходятся, ядерная оболочка растворяется, образуются нити веретена деления
Метафаза Нити веретена деления присоединяются к центромерам хромосом, двухроматидные хромосомы сосредоточиваются на экваторе клетки
Анафаза Центромеры делятся, однохроматидные хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки
Телофаза Однохроматидные хромосомы деспирализуются, сформировывается ядрышко, восстанавливается ядерная оболочка, на экваторе начинает закладываться перегородка между клетками, растворяются нити веретена деления


В телофазе хромосомы раскручиваются, деспирализуются. Из мембранных структур цитоплазмы образуется ядерная оболочка. В это время восстанавливается ядрышко. На этом завершается деление ядра (кариокинез), затем происходит деление тела клетки (или цитокинез). При делении животных клеток на их поверхности в плоскости экватора появляется борозда, постепенно углубляющаяся и разделяющая клетку на две половины - дочерние клетки, в каждой их которых имеется по ядру. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки, разделяющей цитоплазму: она возникает в экваториальной области веретена, а затем растет во все стороны, достигая клеточной стенки (т.е. растет изнутри кнаружи). Клеточная пластинка формируется из материала, поставляемого эндоплазматической сетью. Затем каждая из дочерних клеток образует на своей стороне клеточную мембрану и, наконец, на обеих сторонах пластинки образуются целлюлозные клеточные стенки. Особенности протекания митоза у животных и растений приведены в таблице 2.

Таблица 2. Особенности митоза у растений и у животных

Так из одной клетки формируются две дочерние, в которых наследственная информация точно копирует информацию, содержавшуюся в материнской клетке. Начиная с первого митотического деления оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) все дочерние клетки, образовавшиеся в результате митоза, содержат одинаковый набор хромосом и одни и те же гены. Следовательно, митоз - это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками. В результате митоза обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом.

Весь процесс митоза занимает в большинстве случаев от 1 до 2 часов. Частота митоза в разных тканях и у разных видов различна. Например, в красном костном мозге человека, где каждую секунду образуется 10 млн эритроцитов, в каждую секунду должно происходить 10 млн. митозов. А в нервной ткани митозы крайне редки: так, в центральной нервной системе клетки в основном перестают делиться уже в первые месяцы после рождения; а в красном костном мозге, в эпителиальной выстилке пищеварительного тракта и в эпителии почечных канальцев они делятся до конца жизни.

Регуляция митоза, вопрос о пусковом механизме митоза.

Факторы, побуждающие клетку к митозу точно не известны. Но полагают, что большую роль играет фактор соотношения объемов ядра и цитоплазмы (ядерно-плазменное соотношение). По некоторым данным, отмирающие клетки продуцируют вещества, способные стимулировать деление клетки. Белковые факторы, отвечающие за переход в фазу М, первоначально были идентифицированы на основе экспериментов по слиянию клеток. Слияние клетки, находящейся в любой стадии клеточного цикла, с клеткой находящейся в М фазе, приводит к вхождению ядра первой клетки в М фазу. Это означает, что в клетке находящейся в М фазе существует цитоплазматический фактор способный активировать М фазу. Позднее этот фактор был вторично обнаружен в экспериментах по переносу цитоплазмы между ооцитами лягушки, находящимися на различных стадиях развития, и был назван "фактором созревания" MPF (maturation promoting factor). Дальнейшее изучение MPF показало, что этот белковый комплекс детерминирует все события М-фазы. На рисунке показано, что распад ядерной мембраны, конденсация хромосом, сборка веретена, цитокинез регулируются MPF.

Митоз тормозится высокой температурой, высокими дозами ионизирующей радиации, действием растительных ядов. Один из таких ядов называется колхицин. С его помощью можно остановить митоз на стадии метафазной пластинки, что позволяет подсчитать число хромосом и дать каждой из них индивидуальную характеристику, т. е. провести кариотипирование.

Амитоз (от греч. а – отриц. частица и митоз) -прямоеделение интерфазного ядра путем перешнуровывания без преобразования хромосом. При амитозе не происходит равномерное расхождение хроматид к полюсам. И это деление не обеспечивает образование генетически равноценных ядер и клеток. По сравнению с митозом амитоз более кратковременный и экономичный процесс. Амитотическое деление может осуществляться несколькими способами. Наиболее распространенный тип амитоза – это перешнуровывание ядра на две части. Этот процесс начинается с разделения ядрышка. Перетяжка углубляется, и ядро разделяется надвое. После этого начинается разделение цитоплазмы, однако это происходит не всегда. Если амитоз ограничивается только делением ядра, то это приводит к образованию дву- и многоядерных клеток. При амитозе может также происходить почкование и фрагментация ядер.

Клетка, претерпевшая амитоз, в последующем не способна вступить в нормальный митотический цикл.

Амитоз встречается в клетках различных тканей растений и животных. У растений амитотическое деление довольно часто встречается в эндосперме, в специализирующихся клетках корешков и в клетках запасающих тканей. Амитоз также наблюдается в высокоспециализированных клетках с ослабленной жизнеспособностью или дегенерирующих, при различных патологических процессах, таких как злокачественный рост, воспаление и т. п.

Различают следующие четыре фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза . В профазе хорошо видны центриоли - образования, находящиеся в клеточном центре и играющие роль в делении дочерних хромосом животных. (Напомним, что у высших растений нет центриолей в клеточном центре, который организует деление хромосом). Мы же рассмотрим митоз на примере животной клетки, поскольку присутствие центриоли делает процесс деления хромосом более наглядным. Центриоли делятся и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются микротрубочки, образующие нити веретена деления, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки.
В конце профазы ядерная оболочка распадается, ядрышко постепенно исчезает, хромосомы спирализуются и в результате этого укорачиваются и утолщаются, и их уже можно наблюдать в световой микроскоп. Еще лучше они видны на следующей стадии митоза - метафазе .
В метафазе хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки. При этом хорошо видно, что каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, имеет перетяжку - центромеру . Хромосомы своими центромерами прикрепляются у нити веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой.
Затем наступает следующая стадия митоза - анафаза , во время которой дочерние хромосомы (хроматиды одной хромосомы) расходятся к разным полюсам клетки.
Следующая стадия деления клетки - телофаза . Она начинается после того, как дочерние хромосомы, состоящие из одной хроматиды, достигли полюсов клетки. На этой стадии хромосомы вновь деспирализуются и приобретают такой же вид, какой они имели до начала деления клетки в интерфазе (длинные тонкие нити). Вокруг них возникает ядерная оболочка, а в ядре формируется ядрышко, в котором синтезируются рибосомы . В процессе деления цитоплазмы все органоиды (митохондрии , комплекс Гольджи , рибосомы и др.) распределяются между дочерними клетками более или менее равномерно.
Таким образом, в результате митоза из одной клетки получаются две, каждая из которых имеет характерное для данного вида организма число и форму хромосом, а следовательно, постоянное количество ДНК .
Весь процесс митоза занимает в среднем 1-2 ч. Продолжительность его несколько различна для разных видов клеток. Зависит он также от условий внешней среды (температуры, светового режима и других показателей).
Биологическое значение митоза заключается в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма. Все соматические клетки образуются в результате митотического деления, что обеспечивает рост организма. В процессе митоза происходит распределение веществ хромосом материнской клетки строго поровну между возникающими из нее двумя дочерними клетками. В результате митоза все клетки организма получают одну и ту же генетическую информацию.