Митоза в животински и растителни клетки
Най-важното събитие, което се случва в митозата, е равномерното разпределение на генетичния материал. Митозата в животинските и растителните клетки е почти еднаква, но има редица разлики, които са посочени в нашата таблица (фиг. 4). В растителната клетка няма центриоли, но в животинската клетка има центриоли; в растителната клетка се образува клетъчна плоча, но не и в животинската клетка.
Ориз. 4. Сравнение на характеристиките на митозата в животински и растителни клетки
При растителните клетки по време на цитокинезата не се образува стесняване, но при животните се образува клетка. Митозите в растителните клетки се срещат главно в меристемите, докато в животинските клетки митозите се срещат в различни тъкани и части на тялото.
Митозата е разделена на четири последователни фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза (фиг. 5). Интерфаза - основният етап от жизнения цикъл на клетката (виж предишния урок), е подготовка за делене или предшества клетъчната смърт, следователно не е фаза на митозата.
Ориз. 5. Интерфаза и следните фази на митозата: профаза, метафаза, анафаза и телофаза
В профазата ДНК се навива в ядрото и, гледайки клетката през микроскоп, можете да видите плътно усукани хромозоми (фиг. 6).
Ориз. 6. Профаза на митозата
Обикновено се вижда, че всяка хромозома се състои от две хроматиди и обединяващи области - центромера. Нуклеолите на този етап изчезват. В животинските клетки и в нисшите растения центриолите се отклоняват към полюсите на клетката.
Къси микротубули се простират от всяка центриола под формата на лъчи. Те образуват структура с форма на звезда.
Ориз. 7. Профаза на митозата в животински и растителни клетки
До края на профазата (фиг. 7) ядрената мембрана се разпада илисе разтваря и микротубулите започват да образуват вретено на делене (фиг. 8).
Ориз. 8. Завършване на профазата и преминаване към метафаза
Следващата фаза е метафазата. Хромозомите са подредени по такъв начин, че техните центромери са в равнината на екватора на клетката (фиг. 9).
Ориз. 9. Метафаза: вретено на делене. На екватора е метафазната плоча.
Образува се така наречената метафазна плоча (фиг. 10), която се състои от хромозоми. Влакната на вретеното са прикрепени към центромерите на всяка хромозома.
Ориз. 10. Метафаза. Боядисана подготовка. Вретеното се образува от центромери (сини), микрофибрили (лилави) и хромозоми на метафазната плоча - жълти.
Анафазата е много кратка фаза (фиг. 11). Всяка хромозома се разделя надлъжно на две идентични хроматиди, които се отклоняват към противоположните полюси на клетката, сега те се наричат дъщерни хромозоми (или хроматиди).
Ориз. 11. Анафаза на митозата
Поради идентичността на дъщерните хромозоми, двата полюса на клетката имат еднакъв генетичен материал. Същият, който беше в клетката преди началото на митозата. Трябва да се отбележи, че в същото време близо до всеки полюс носители на информация - ДНК молекули, компактно опаковани в хромозоми - са два пъти по-малко, отколкото в оригиналната клетка.
Телофазата е последната фаза, дъщерните хромозоми се деспирализират в полюсите на клетката и стават достъпни за транскрипция, започва протеинов синтез, образуват се ядрени мембрани и нуклеоли (фиг. 12).
Ориз. 12. Телофаза на митоза в животински и растителни клетки
Нишките на вретеното на делене се разпадат. Тук завършва кариокинезата и започва цитокинезата (фиг. 13), докато в животинските клетки в екваториалната равнина се получава стесняване. Тя отива дълбоко, докатодокато две дъщерни клетки се разделят.
Ориз. 13. Цитокинеза
Цитоскелетните структури играят важна роля в образуването на констрикция. Цитокинезата в растителните клетки протича по различен начин, тъй като растенията имат твърда клетъчна стена и те не се делят, за да образуват стесняване, а образуват вътреклетъчна преграда.
Митозата, на първо място, дава генетична стабилност. В резултат на митозата се образуват две ядра, които съдържат толкова хромозоми, колкото са били в майчините или родителските клетки.
Тези хромозоми се образуват чрез точна репликация на ДНК молекулата на родителските хромозоми, в резултат на което техните гени съдържат абсолютно същата наследствена информация.
По този начин дъщерните клетки са генетично идентични с родителската клетка, тъй като митозата не може да въведе никакви промени в наследствената информация. Клетъчните популации, получени чрез митоза от родителски клетки, са генетично стабилни.
Митозата е необходима за нормалния растеж и развитие на многоклетъчните организми, тъй като в резултат на митозата броят на клетките се увеличава.
Митозата е един от основните механизми на растеж на многоклетъчните еукариоти.
Митозата е в основата на асексуалното размножаване на много животни и растения, осигурява регенерацията на изгубени части (например крайниците на ракообразните), както и замяната на клетките, която се случва в многоклетъчен организъм.