Ποια είναι τα Στάδια της Μίτωσης

Κελλί διαίρεση είναι η διαδικασία κατά την οποία ένα γονικό κύτταρο διαιρείται σε δύο ή περισσότερα θυγατρικά κύτταρα. Στους ευκαρυώτες, η κυτταρική διαίρεση μπορεί να ταξινομηθεί σε δύο διαφορετικούς τύπους γνωστούς ως μίτωση και μείωση. Η μίτωση είναι μια βλαστική διαίρεση όπου κάθε κόρη είναι γενετικά πανομοιότυπη με το γονικό κύτταρο, ενώ η μείωση είναι μια αναπαραγωγική διαίρεση όπου ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στα θυγατρικά κύτταρα μειώνεται στο μισό για να παράγει απλοειδή γαμέτες. Η δημιουργία δύο γενετικά πανομοιότυπων θυγατρικών κυττάρων είναι το τελικό αποτέλεσμα της μίτωσης. Η μίτωση έχει τέσσερα κύρια στάδια - πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση, τα οποία θα εξηγηθούν περαιτέρω λεπτομερώς σε αυτό το άρθρο.

Αυτό το άρθρο εξετάζει,

1. Τι είναι η Μίτωση
2. Ποια είναι τα Στάδια της Μίτωσηςς
     – Πρόφαση
     – Μεταφάση
     – Ανάφαση
     – Τελόφαση

Τι είναι η μίτωση

Η μίτωση είναι η βλαστική κυτταρική διαίρεση σε ευκαρυώτες, η οποία διαιρεί το αναδιπλασιασμένο γονιδίωμα του γονικού κυττάρου μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων. Τα δύο κύτταρα είναι γενετικά πανομοιότυπα, φέρουν περίπου ίσο αριθμό οργανιδίων και κυτταροπλάσματος. Η μιτωτική φάση ονομάζεται φάση Μ του κυτταρικού κύκλου. Οι ευκαίρωτες έχουν μεγάλο αριθμό χρωμοσωμάτων. Αυτά τα χρωμοσώματα αντιγράφονται κατά τη διάρκεια της φάσης S της μεσοφάσης του κυτταρικού κύκλου, πριν από την είσοδο στη φάση Μ. Τα αναδιπλασιασμένα χρωμοσώματα περιέχουν δύο αδελφές χρωματίδες ενωμένες μεταξύ τους στα κεντρομερή τους.

Μεταξύ των οργανισμών μπορούν να εντοπιστούν δύο τύποι μίτωσης:η ανοιχτή μίτωση και η κλειστή μίτωση. Κατά την ανοικτή μίτωση στα ζώα, ο πυρηνικός φάκελος αναλύεται για να διαχωριστούν τα χρωμοσώματα. Αλλά στους μύκητες, τα χρωμοσώματα διαχωρίζονται στον άθικτο πυρήνα, ο οποίος ονομάζεται κλειστή μίτωση .

Ποια είναι τα στάδια της μίτωσης

Η μιτωτική διαίρεση πραγματοποιείται σε τέσσερα κύρια στάδια:πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Της μιώτικης διαίρεσης προηγείται η μεσόφαση, η οποία είναι η φάση όπου το κύτταρο αντιγράφει το DNA του κατά την προετοιμασία για μίτωση. Τα αναδιπλασιασμένα χρωμοσώματα περιελίσσονται σφιχτά από τη συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων στη μεσοφάση. Τα κεντρομερή τους συνδέονται επίσης με κινετοχώρες, έναν σημαντικό τύπο πρωτεϊνών στην πυρηνική διαίρεση. Οι πρωτεΐνες που απαιτούνται για την κυτταρική διαίρεση συντίθενται κατά τη διάρκεια της μεσόφασης, καθώς και τα κυτταρικά συστατικά συμπεριλαμβανομένων των οργανιδίων αυξάνουν τον αριθμό τους. Ένα σχηματικό διάγραμμα που απεικονίζει τη μίτωση φαίνεται στην εικόνα 1 .

Εικόνα 1:Μίτωση στον κυτταρικό κύκλο

Στάδιο 1:Πρόφαση

Προ-πρόφαση

Η προ-πρόφαση λαμβάνει χώρα μόνο στα φυτά, πριν από την προφάση. Κατά τη διάρκεια της προ-προφάσης, ο πυρήνας των φυτών με υψηλή κενοτοπία μεταναστεύει στο κέντρο του κυττάρου. Το κυτταρόπλασμα χωρίζεται στα δύο κατά μήκος του επιπέδου κυτταρικής διαίρεσης από ένα εγκάρσιο φύλλο που ονομάζεται φραγκόσωμα. Η προ-προφασική ζώνη, η οποία είναι ένας δακτύλιος από νήματα ακτίνης μαζί με μικροσωληνίσκους, σχηματίζεται κατά την προ-πρόφαση, σηματοδοτώντας τη μελλοντική θέση της συσκευής της μιτωτικής ατράκτου. Τα φυτά δεν διαθέτουν κεντρόσωμα, το οποίο είναι το συντονιστικό κέντρο των μικροσωληνίσκων. Έτσι, η άτρακτος σχηματίζεται στην επιφάνεια του πυρήνα, συναρμολογώντας ανεξάρτητα τη συσκευή της ατράκτου. Ο σχηματισμός της συσκευής της ατράκτου διασπά το πυρηνικό περίβλημα.

Πρόφαση

Η πρόφαση θεωρείται το πρώτο στάδιο της πυρηνικής διαίρεσης στη μίτωση. Στην πρώιμη προφάση, ο πυρήνας εξαφανίζεται. Τα χρωμοσώματα περιελίσσονται σφιχτά και ξεκινά ο σχηματισμός της μιτωτικής ατράκτου. Κάτω από την υψηλή ισχύ του μικροσκοπίου φωτός, τα χρωμοσώματα, τα οποία περιέχουν δύο αδελφές χρωματίδες και ενώνονται μεταξύ τους στο κεντρομερίδιο, μπορούν να οραματιστούν ως λεπτές, μακριές δομές που μοιάζουν με νήματα. Το συντονιστικό κέντρο των μικροσωληνίσκων είναι το κεντρόσωμα. Το κεντρόσωμα αποτελείται από δύο κεντρόλια. Ένα ζεύγος κεντροσωμάτων εμφανίζεται κοντά στον πυρήνα, ο οποίος περιβάλλεται από πρωτεϊνικές ίνες, αργότερα τη συσκευή της ατράκτου μικροσωληνίσκου.

Εικόνα 2:Πρώιμη Πρόφαση

Ένα πρώιμο κύτταρο πρόφασης βαμμένο με φθορίζουσες βαφές φαίνεται στην εικόνα 2 . Οι πράσινοι κλώνοι είναι οι μικροσωληνίσκοι χωρίς κινετοχώρη, εγκατεστημένοι γύρω από τον πυρήνα που αποσυναρμολογείται στο σημείο. Τα χρωμοσώματα συμπύκνωσης εμφανίζονται με μπλε χρώμα. Τα κεντρομερή βάφονται σε κόκκινο χρώμα.

Στάδιο 2:Μεταφάση

Προμεταφάση

Το πυρηνικό περίβλημα εξαφανίζεται από τη φωσφορυλίωση των πυρηνικών ελασμάτων κατά τη διάρκεια της προμεταφάσης της ανοιχτής μίτωσης. Τα φωσφορυλιωμένα πυρηνικά ελάσματα προκαλούν την αποσύνθεση του πυρηνικού περιβλήματος σε μικρά κυστίδια μεμβράνης. Η αποσύνθεση του πυρηνικού περιβλήματος επιτρέπει στους μικροσωληνίσκους να εισβάλουν στον πυρήνα. Οι μικροσωληνίσκοι kinetochore συνδέονται με τις kinetochores στα χρωμοσωμικά κεντρομερή στην όψιμη προμετάφαση. Η ανάπτυξη της μιτωτικής ατράκτου λαμβάνει χώρα με την αλληλεπίδραση πολικών μικροσωληνίσκων. Ένα κηλιδωμένο κύτταρο πρώιμης προμεταφάσης φαίνεται στο σχήμα 3. Οι μικροσωληνίσκοι εισβάλλουν στον αποσυντιθέμενο πυρήνα, αναζητούν κινετοχώρες και συναρμολογούνται με τα κεντρομερή.

Εικόνα 3:Πρώιμη προμεταφάση

Μεταφάση

Μετά τη θέση των κινετοχωρών στο εκατομερίδιο, τα δύο κεντροσώματα τραβούν τα χρωμοσώματα προς τους αντίθετους πόλους συστέλλοντας τους μικροσωληνίσκους. Λόγω της τάσης, τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στην ισημερινή πλάκα του κυττάρου στη μετάφαση. Το σημείο ελέγχου μετάφασης εξασφαλίζει την ίση κατανομή των χρωμοσωμάτων στην ισημερινή πλάκα. Το κελί απαιτείται να περάσει το σημείο ελέγχου μετάφασης για να προχωρήσει στην ανάφαση. Ένα κηλιδωμένο κύτταρο μεταφάσης φαίνεται στο σχήμα 4 . Τα δύο κεντροσώματα βρίσκονται στους αντίθετους πόλους του κυττάρου, δημιουργώντας τη συσκευή της ατράκτου.

Εικόνα 4:Ένα κηλιδωμένο κύτταρο μεταφάσης

Διαφορά μεταξύ της μεταφάσης 1 και 2

Στάδιο 3:Ανάφαση

Κατά την αναφάση Α , οι αδελφές χρωματίδες διαχωρίζονται από την τάση έλξης που δημιουργείται από τα κεντροσώματα, σχηματίζοντας δύο θυγατρικά χρωμοσώματα. Αυτά τα θυγατρικά χρωμοσώματα έλκονται στους αντίθετους πόλους με περαιτέρω συστολή μικροσωληνίσκων. Κατά την αναφάση Β , πολικοί μικροσωληνίσκοι σπρώχνουν ο ένας τον άλλο, επιμηκύνοντας το κύτταρο. Τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο μέγιστο συμπυκνωμένο επίπεδο στην όψιμη ανάφαση. Διαχωρίζονται για να μεταρρυθμίσουν τον πυρήνα. Ένα κηλιδωμένο κύτταρο αναφάσης φαίνεται στο σχήμα 5 . Δύο σύνολα χρωμοσωμάτων απομακρύνονται από μικροσωληνίσκους kinetochore, ωθώντας το κύτταρο πιο μακριά.

Εικόνα 5:Ένα κηλιδωμένο κύτταρο αναφάσης

Στάδιο 4:Τελόφαση

Οι μικροσωληνίσκοι που συστέλλονται χαλαρώνουν, επιμηκύνοντας περαιτέρω το κύτταρο. Δύο σύνολα χρωμοσωμάτων βρίσκονται στους αντίθετους πόλους. Σχηματίζονται νέοι πυρηνικοί φάκελοι, που περικλείουν κάθε χρωμόσωμα που συντίθεται από τα κυστίδια μεμβράνης του γονικού κυττάρου που διαλύθηκαν νωρίς. Έτσι, εμφανίζονται γενετικά πανομοιότυποι δύο νέοι πυρήνες. Τα χρωμοσώματα μέσα σε κάθε πυρήνα αποσυμπυκνώνονται προκειμένου να ολοκληρωθεί η μίτωση. Ένα κηλιδωμένο κύτταρο τελοφάσης φαίνεται στο σχήμα 6 . Η χαλάρωση των μικροσωληνίσκων επιμηκύνει το κύτταρο.

Εικόνα 6:Τελόφαση

Σύνοψη

Η μίτωση λαμβάνει χώρα κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή των ευκαρυωτών, η οποία παράγει γενετικά πανομοιότυπα δύο θυγατρικά κύτταρα. Το DNA στο γονιδίωμα αντιγράφεται κατά τη διάρκεια της μεσόφασης που λαμβάνει χώρα πριν από την είσοδο στη μιτωτική φάση. Το αναδιπλασιασμένο DNA περιέχει δύο αδελφές χρωματίδες στη συμπυκνωμένη μορφή των χρωμοσωμάτων τους. Τα οργανίδια στο κυτταρόπλασμα αυξάνουν επίσης τον αριθμό τους κατά τη διάρκεια της μεσόφασης. Η μεσόφαση του κυττάρου ακολουθείται από τη μιτωτική φάση του, αυξάνοντας τον αριθμό των κυττάρων.

Η μιτωτική διαίρεση αποτελείται κυρίως από τέσσερις φάσεις:πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. Οι χρωματίδες συμπυκνώνονται σε χρωμοσώματα κατά τη διάρκεια της προφάσης. Αυτές οι χρωματίδες ευθυγραμμίζονται στην ισημερινή πλάκα του κυττάρου από τη συσκευή σχηματισμού ατράκτου. Οι μικροσωληνίσκοι kinetochore, οι οποίοι συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων συστέλλονται, δημιουργώντας μια τάση στο κεντρομερίδιο που συγκρατεί τις δύο αδελφές χρωματίδες μαζί στην ανάφαση. Αυτή η τάση οδηγεί στη διάσπαση των συμπλεγμάτων πρωτεΐνης συνοχής στο κεντρομερίδιο, χωρίζοντας τις δύο αδελφές χρωματίδες και παράγοντας δύο θυγατρικά χρωμοσώματα. Αυτά τα θυγατρικά χρωμοσώματα έλκονται προς τους αντίθετους πόλους με περαιτέρω συστολή των μικροσωληνίσκων της κινετοχώρης κατά τη διάρκεια της τελοφάσης που είναι η τελική φάση της μιτωτικής διαίρεσης. Μετά την ολοκλήρωση της φάσης Μ, το γονικό κύτταρο υφίσταται κυτταροπλασματική διαίρεση που είναι γνωστή ως κυτταροκίνηση, με αποτέλεσμα γενετικά πανομοιότυπα δύο διαχωρισμένα κύτταρα.

Αναφορά:
1. "Μίτωσις". En.wikipedia.org. Ν.π., 2017. Ιστός. 9 Μαρ. 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. “Mitosis schematic diagram-en” By Schemazeichnung_Mitose.svg:*Diagrama_Mitosis.svg:Jpablo cadtranslation:Matt (συζήτηση)Diagrama_Mitosis.svg:juliana osorioderivative work:M3.dahl (talk) –MCCv0g. ) μέσω του Commons Wikimedia
2. «ProphaseIF» Από τον Roy van Heesbeen – Ίδιο έργο (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
3. «Prometaphase» του Roy van Heesbeen – Roy (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
4. «MetaphaseIF» Από τον Roy van Heesbeen – Roy (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
5. «Anaphase IF» Από τον Roy van Heesbeen – Delta Vision Roy van Heesbeen (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
6. «TelophaseIF» Του Roy van Heesbeen – Roy (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia