Мітоз (або каріокінез, непрямий розподіл) є основним способом поділу соматичних клітин тварин і рослин, при якому розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами відбувається таким чином, що вони отримують від материнської клітини ідентичний набір хромосом (і генів). Цим підтримується постійний диплоїдний набір хромосом в клітинах, характерний для кожного виду тварин і рослин. Вперше мітотичний поділ ядер клітин тварин було описано в 1871 р А.О. Ковалевським, а ядер рослинних клітин - в 1874 р І.Д. Чистяковим.
Комплекс процесів, коли дві нові клітини утворюються з однієї батьківської, називається мітотичним циклом. Цей цикл, в свою чергу, складається з власне мітозу і інтерфази - періоду між двома поділами клітини. Тривалість мітозу становить 30-60 хвилин (у тварин клітин) і 2-3 години (у рослинних клітин), тривалість інтерфази у різних типах клітин може становити від декількох годин до декількох років. Під час інтерфази протікає багато процесів, які необхідні для нормального поділу клітини. Найважливішими з них є подвоєння ДНК і синтез спеціальних білків гістонів, що призводить до подвоєння хромосом і зміни співвідношення маси ядра і цитоплазми, синтез АТФ для забезпечення процесу розподілу енергією, синтез білків, необхідних для побудови ахроматинового веретена. Ці процеси завершуються безпосередньо перед початком мітозу.
Початком профази можна вважати збільшення обсягу ядра і спіралізацію хромосом, які стають видимими в світловий мікроскоп. Кожна хромосома при цьому полягає їх двох ідентичних половинок (сестринських хроматид), які з'єднані між собою в області центромери. У профазі відбувається поляризація клітини - центріолі клітинного центру розходяться до протилежних кінцях клітини і починається формування веретена поділу (ахроматинового веретена). У клітинах покритонасінних відсутня клітинний центр, але, незважаючи на це, формування веретена поділу теж починається на протилежних полюсах клітини. В кінці профази ядерце зникає, ядерна оболонка розчиняється, а хромосоми розташовуються в цитоплазмі клітини.
У метафазі відбувається завершення формування веретена поділу, його нитки йдуть від полюса до полюса, а частина з них приєднується до Центромера хромосом. Відбувається максимальна спирализация хромосом, які розташовуються в екваторіальній площині клітини, формуючи метафазну пластинку. У цей час добре помітно, що кожна хромосома складається з 2-х хроматид, тому вивчення та підрахунок хромосом проводять саме в цій фазі поділу.
У анафазе кожна з хромосом в області центромери розщеплюється на хроматиди, утворюючи при цьому дві дочірні хромосоми, які за рахунок скорочення ниток веретена поділу починають переміщення до полюсів клітини. В результаті цього в кожному полюсі клітини зосереджується диплоїдний набір однониткових хромосом.
У телофазе відбуваються процеси, протилежні тим, які проходили в профазі: деспирализуются хромосоми, утворюються ядерця, формується ядерна оболонка. В результаті утворюються два ядра з таким же набором хромосом, який мало ядро материнської клітини. Після відокремлення ядер починається процес ділення цитоплазми, який відбувається за рахунок перетяжки (в тварин клітинах) або утворення пластинки в середині екваторіальній площині (у рослинних клітинах).
Біологічне значення мітозу в тому, що відбувається точний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами, це забезпечує сталість каріотипу клітин (хромосомного набору) і генетичну тяглість між поколіннями клітин. Зростання, розвиток, відновлення тканин і органів рослин і тварин відбувається за рахунок мітотичного поділу клітин.
Читайте також:
- клітинний цикл
- ембріональний розвиток
- Кисневий етап енергетичного обміну
- гамети
