If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Фази на митозата

Как клетката се дели, за да създаде две генетично идентични клетки. Профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Въведение

Какво е общото между тънките ти черва, маята в тестото за хляба и поповата лъжичка? Заедно с други неща, всички те имат клетки, които извършват митоза, делят се, за да произведат повече клетки, които са генетично идентични на себе си.
Защо тези много различни организми и тъкани имат нужда от митоза? Клетките на червата трябва да бъдат заменяни, след като се износят; клетките на маята трябва да се възпроизвеждат, за да продължава да нараства популацията; а поповата лъжичка трябва да направи нови клетки, докато расте и става по-сложна.

Какво е митоза?

Митоза е вид клетъчно делене, при което една клета (майчината) се дели, за да произведе две нови клетки (дъщерните), които са генетично идентични са нея. В контекста на клетъчния цикъл митозата е част от процеса на делене, при който ДНК-то в ядрото на клетките се разделя на два равни набора хромозоми.
По-голямата част от клетъчното делене, което се случва в тялото ти, включва митоза. По време на развитие и растеж митозата изпълва тялото на организма с клетки и през живота на организма замества старите износени клетки с нови. При едноклетъчни еукариоти като хелбните дрожди митотичните деления всъщност са вид възпроизвеждане, добавящо нови индивиди към популацията.
Във всички тези случаи "целта" на митозата е да се гарантира, че всяка дъщерна клетка получава перфектен, пълен комплект хромозоми. Клетки с твърде малко или твърде много хромозоми обикновено не функционират добре: те може да не оцелеят или дори да предизвикат рак. Затова когато клетките преминат през митоза, те не разделят ДНК-то си на случаен принцип и не го разпределят случайно на купчини за двете дъщерни клетки. Вместо това разделят удвоените си хромозоми в организирана поредица стъпки.

Фази на процеса митоза

Митозата се състои от четири основни фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Някои учебници описват пет, като разделят профазата на ранна фаза (наречена профаза) и късна фаза (наречена прометафаза). Тези фази се случват в стриктно последователен ред и цитокинезата – процесът на разделяне на съдържанията на клетките, за да се изградят две нови клетки – започва през анафаза или телофаза.
Най-важното нещо, което трябва да разберем, е какво става на всеки етап и защо е важно за деленето на хромозомите.
Нека започнем, като разгледаме една клетка точно преди тя да започне митоза. Тази клетка е в интерфаза (късна G2 фаза) и вече е копирала своята ДНК, така че всяка хромозома в ядрото се състои от две свързани копия, наречени сестрински хроматиди. Все още не можеш да видиш хромозомите много ясно в този момент, понеже все още са в своята дълга, източена, декондензирана форма.
Тази животинска клетка също прави едно копие на своята центрозома – органела, която ще играе ключова роля в оркестрирането на митозата, така че има две центрозоми. (Растителните клетки по принцип нямат центрозоми с центриоли, а имат различен вид микротубулен организиращ център, който играе подобна роля.)
В ранна профаза в клетката започват да се разпадат някои структури и да се изграждат други, подготвяйки етапа за делене на хромозомите.
  • Хромозомите започват да се кондензират (което ги прави по-лесни за разкъсване по-късно).
  • Делителното вретено започва да се образува. Вретеното е структура, съставена от микротубули, силни влакна, които са част от "скелета" на клетката. Неговата работа е да организира хромозомите и да ги придвижи по време на митозата. Вретеното расте между центрозомите, докато те се раздалечават.
  • Ядърцето, част от ядрото, където се произвеждат рибозомите, изчезва. Това е знак, че ядрото се подготвя за разпадане.
В късна профаза (понякога наричана прометафаза) делителното вретено започва да улавя и организира хромозомите.
  • Хромозомите стават още по-кондензирани, така че сега са много компактни.
  • Ядрената обвивка се разпада, освобождавайки хромозомите.
  • Делителното вретено нараства и някои от микротубулите започват да "улавят" хромозоми.
Микротубулите могат да се прикрепят към хромозомата в кинетохора, част от протеин, намиращ се в центромера на всяка сестринска хроматида. (Центромерите са региони ДНК, в които сестринските хроматиди са най-тясно свързани.)
Микротубулите, които се свързват с една хромозома, са наречени кинетохорни микротубули. Микротубулите, които не се свързват с кинетохори, могат да се захванат за микротубули от противоположния полюс, стабилизирайки вретеното. Още микротубули се удължават от всяка центрозома към края на клетката, образувайки фигура, наречена астра.
В метафазата вретеното е уловило всички хромозоми и ги е наредило в средата на клетката, в готовност за разделяне.
  • Всички хромозоми се подреждат при метафазна плочка (не е физична структура, а просто термин за плоскостта, където се подреждат хромозомите).
  • На този етап двата кинетохора на всяка хромозома трябва да бъдат прикрепени към микротубули от срещуположните полюси на вретеното.
Преди да пристъпи към анафазата, клетката ще провери дали всички хромозоми са на метафазната плочка със своите кинетохори правилно прикрепени към микротубули. Това се нарича контролният пункт на вретеното и гарантира, че сестринските хроматиди ще бъдат разделени поравно между двете дъщерни клетки, когато се разделят в следващата стъпка. Ако една хромозома не е правилно подредена или прикрепена, клетката ще спре деленето, докато проблемът не се реши.
По време на анафазата сестринските хроматиди се разделят една от друга и се изтеглят към срещуположните краища на клетката.
  • Протеиновото "лепило", което задържа сестринските хроматиди в едно, е разградено, с което им позволява да се разделят. Всяка сега е отделна хромозома. Хромозомите от всяка двойка биват придърпани към противоположните краища на клетката.
  • Микротубулите, които не са прикрепени към хромозомите, се удължават и отблъскват, раздалечавайки полюсите и правейки клетката по-дълга.
Всички тези процеси се управляват от моторни протеини, молекулярни машини, които могат да се "разхождат" по стъпките на микротубулите и да превозват товари. При митозата моторните протеини пренасят хромозоми или други микротубули, докато се разхождат.
В телофазата клетката почти е завършила деленето и е започнала да възстановява нормалните си структури, докато протича цитокинезата (деленето на клетъчното съдържимо).
  • Делителното вретено се разпада на градивните си елементи.
  • Образуват се две нови ядра, едно за всеки набор от хромозоми. Отново се появяват ядрените мембрани и ядърца.
  • Хромозомите започват да се декондензират и да се връщат към своята "наподобяваща връв" форма.
Цитокинезата, разделянето на цитоплазмата за образуването на две нови клетки, се припокрива с крайните етапи на митоза. Тя може да започне в анафазата или в телофазата, в зависимост от клетката, и завършва малко след телофазата.
В животинските клетки цитокинезата е контрактилна, защипваща клетката на две като торбичка за монети с шнур. "Шнурът" е лента от нишки, създадени от протеин, наречен актин, а прищипаната гънка е позната като делителна бразда. Растителните клетки не могат да бъдат разделени по този начин, защото имат клетъчна стена и са твърде нееластични. Вместо това структура, наречена клетъчна плочка, се образува в средата на клетката, разделяйки я на две дъщерни клетки, разделени с нова стена.
Когато цитокинезата завърши, ние се озоваваме с две нови клетки, всяка със завършен набор от хромозоми, идентични с тези на майчината клетка. Сега дъщерните клетки могат да започнат свой собствен клетъчен "живот" и - в зависимост от това какво решат да бъдат, когато пораснат - самите те могат да претърпят митоза, повтаряйки цикъла.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.