Митоз

Митоз (кариокинез, непрямое деление) — это процесс деления ядра клеток человека, животных и растений с последующим разделением цитоплазмы клетки. В процессе деления ядра клетки (см.) различают несколько стадий. В ядре, находящемся в периоде между делением клетки (интерфаза), хромосомы (см.) обычно представлены тонкими, длинными (рис., а), переплетающимися между собой нитями; хорошо видна оболочка ядра и ядрышко.


Ядро на разных фазах митоза: а — интерфазное неделящееся ядро; б — г — стадия профазы; д — стадия метафазы; е — стадия анафазы; ж и з — стадия телофазы; и — образование двух дочерних ядер.

В первой стадии митоза, так называемой профазе, хромосомы становятся хорошо видимыми (рис., б—г), происходит их укорачивание и утолщение, вдоль каждой хромосомы появляется щель, разделяющая ее на две совершенно подобные друг другу части, благодаря чему каждая хромосома оказывается двойной. В следующей стадии митоза — метафазе оболочка ядра разрушается, ядрышко растворяется и хромосомы оказываются лежащими в цитоплазме клетки (рис., д). Все хромосомы располагаются в один ряд по экватору, образуя так называемую экваториальную пластинку (стадия звезды). Претерпевает изменения и центросома. Она делится на две части, расходящиеся к полюсам клетки, между ними образуются нити, формирующие двухконусное ахроматиновое веретено (рис., д. е).



Хромосомы располагаются по экватору веретена. На стадии анафазы происходит расхождение расщепившихся дочерних хромосом к полюсам клетки. Во время последней фазы митоза —телофазы (рис., ж и з) — происходит восстановление структуры ядра, хромосомы вытягиваются и утончаются, превращаясь в длинные беспорядочно расположенные нити; вокруг каждой группы дочерних хромосом образуется оболочка, выделяется ядерный сок, появляется ядрышко, центросома уменьшается, принимая вид небольшого округлого тельца, ахроматиновое веретено исчезает (рис., и). По завершении митоза происходит разделение цитоплазмы клетки на две половины (обычно оно происходит путем простой перетяжки). В результате образуются две дочерние клетки, каждая из которых имеет одинаковый (равный числу хромосом материнской клетки) набор хромосом. У разных организмов наблюдаются некоторые отклонения от описанного  выше  типичного митоза.

См. также Клетка, Цитоплазма.

Митоз (от греч. mitos — нить) — это непрямое деление клетки, заключающееся в равномерном распределении удвоенного числа хромосом между двумя образующимися дочерними клетками (рис.). В процессе митоза участвуют два рода структур: хромосомы и ахроматиновый аппарат, включающий в себя клеточные центры и веретено (см. Клетка).


Схематическое изображение интерфазного ядра и различных стадий митоза: 1 — интерфаза; 2 — профаза; 3 — прометафаза; 4 и 5— метафаза (4 — вид с экватора, 5 — вид с полюса клетки); 6 — анафаза; 7 — телофаза; 8 — поздняя телофаза, начало реконструкции ядер; 9 — дочерние клетки в начале интерфазы; ЯО — ядерная оболочка; ЯК — ядрышко; ХР — хромосомы; Ц — центриоль; В — веретено.

Первая стадия митоза — профаза — начинается с появления в ядре клетки тонких нитей — хромосом (см.). Каждая профазная хромосома состоит из двух хроматид, тесно прилегающих друг к другу по длине; одна из них — хромосома материнской клетки, другая — новообразованная за счет редупликации ее ДНК на ДНК материнской хромосомы в интерфазе (пауза между двумя митозами). По мере прохождения профазы происходит спирализация хромосом, вследствие чего они укорачиваются и утолщаются. К концу профазы исчезает ядрышко. В профазе происходит также развитие ахроматинового аппарата. В клетках животных клеточные центры (центриоли) раздваиваются; вокруг них в цитоплазме возникают зоны, сильно преломляющие свет (центросферы). Эти образования начинают расходиться в противоположных направлениях, образуя к концу профазы два полюса клетки, которая к этому времени часто приобретает шаровидную форму. В клетках высших растений центриоли отсутствуют.



Прометафаза характеризуется исчезновением ядерной оболочки и образованием в клетке веретеновидной нитчатой структуры (ахроматиновое веретено), часть нитей которой соединяет полюсы ахроматинового аппарата (интерзональные нити), а другие — каждую из двух хроматид с противоположными полюсами клетки (тянущие нити). Хромосомы, беспорядочно лежавшие в профазном ядре, начинают перемещаться в центральную зону клетки, где располагаются в экваториальной плоскости веретена (метакинез). Эта стадия называется метафазой.

Во время анафазы происходит расхождение партнеров каждой пары хроматид к противоположным полюсам клетки за счет сокращения тянущих нитей веретена. С этого времени каждая хроматида получает название дочерней хромосомы. Разошедшиеся к полюсам хромосомы собираются в компактные группы, что характерно для следующей стадии митоза — телофазы. При этом хромосомы начинают постепенно деспирализоваться, утрачивая плотное строение; вокруг них появляется ядерная оболочка — начинается процесс реконструкции ядер. Происходит увеличение объема новых ядер, в них появляются ядрышки (начало интерфазы, или стадии «покоящегося ядра»).

Процесс разделения ядерного вещества клетки — кариокинез — сопровождается разделением цитоплазмы (см.) — цитокинез. У клеток животных в телофазе в области экваториальной зоны появляется перетяжка, которая, углубляясь, приводит к разделению цитоплазмы исходной клетки на две части. У клеток растений в экваториальной плоскости из мелких вакуолей эндоплазматического ретикулума образуется клеточная перегородка, отделяющая друг от друга два новых клеточных тела.

К митозу в принципе близок эндомитоз, т. е. процесс удвоения числа хромосом в клетках, но без разделения ядер. Вслед за эндомитозом может происходить прямое деление ядер и клеток, так называемый амитоз.

См. также Кариотип, Ядро клетки.