Šta se dešava sa ćelijom tokom mitoze. Mitoza, njene faze i biološki značaj. Atipični oblici mitoze

Razvoj i rast živih organizama nemoguć je bez procesa diobe stanica. U prirodi postoji nekoliko vrsta i metoda podjele. U ovom članku ćemo kratko i jasno govoriti o mitozi i mejozi, objasniti glavno značenje ovih procesa i predstaviti po čemu se razlikuju i po čemu su slični.

Mitoza

Proces indirektne fisije ili mitoze je najčešći u prirodi. Temelji se na diobi svih postojećih nespolnih stanica, odnosno mišićnih, nervnih, epitelnih i drugih.

Mitoza se sastoji od četiri faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze. Glavna uloga ovog procesa je ujednačena distribucija genetskog koda od roditeljske ćelije do dve ćelije kćeri. Istovremeno, ćelije nove generacije su jedna na drugu slične majčinim.

Rice. 1. Šema mitoze

Vrijeme između fisionih procesa se naziva međufaza . Najčešće je interfaza mnogo duža od mitoze. Ovaj period karakteriše:

• sinteza proteina i ATP molekula u ćeliji;
• umnožavanje hromozoma i formiranje dvije sestrinske hromatide;
• povećanje broja organela u citoplazmi.

Mejoza

Podjela zametnih stanica naziva se mejoza, praćena je prepolovljenjem broja hromozoma. Posebnost ovog procesa je u tome što se odvija u dvije faze, koje kontinuirano slijede jedna drugu.

TOP 4 člankakoji je čitao zajedno sa ovim

Interfaza između dvije faze mejotičke diobe je toliko kratka da je gotovo neprimjetna.

Rice. 2. Šema mejoze

Biološki značaj mejoze je formiranje čistih gameta koje sadrže haploid, drugim riječima, jedan set hromozoma. Diploidija se obnavlja nakon oplodnje, odnosno spajanja majčinih i očinskih ćelija. Kao rezultat fuzije dvije gamete, formira se zigota s kompletnim setom hromozoma.

Smanjenje broja hromozoma tokom mejoze je veoma važno, jer bi se inače broj hromozoma povećavao sa svakom deobom. Zbog redukcijske diobe održava se konstantan broj hromozoma.

Komparativne karakteristike

Razlika između mitoze i mejoze je u trajanju faza i procesa koji se u njima odvijaju. U nastavku vam nudimo tabelu "Mitoza i mejoza", koja pokazuje glavne razlike između dvije metode podjele. Faze mejoze su iste kao i faze mitoze. Više o sličnostima i razlikama između ova dva procesa možete saznati u uporednom opisu.

Rice. 3. Komparativna shema mitoze i mejoze

Šta smo naučili?

U prirodi se dioba stanica razlikuje ovisno o njihovoj namjeni. Tako se, na primjer, nespolne stanice dijele mitozom, a polne stanice - mejozom. Ovi procesi imaju slične šeme podjele u nekim fazama. Glavna razlika je prisustvo broja hromozoma u formiranoj novoj generaciji ćelija. Dakle, tokom mitoze, novonastala generacija ima diploidni set, a tokom mejoze haploidni set hromozoma. Razlikuje se i vrijeme faza podjele. Obje metode podjele igraju veliku ulogu u životu organizama. Bez mitoze se ne odvija niti jedna obnova starih ćelija, reprodukcija tkiva i organa. Mejoza pomaže u održavanju konstantnog broja hromozoma u novoformiranom organizmu tokom reprodukcije.

Tematski kviz

Report Evaluation

Prosječna ocjena: 4.3. Ukupno primljenih ocjena: 4199.

sa identičnim genetskim materijalom.

Interfaza

Prije nego što ćelija koja se dijeli uđe u mitozu, prolazi kroz period rasta koji se naziva interfaza. Oko 90% vremena ćelije u normalnim uslovima može se provesti u interfazi, koja se javlja u tri glavne faze:

• Faza G1: period prije sinteze DNK. U ovoj fazi ćelija povećava masu, pripremajući se za diobu.
• S-faza: period tokom kojeg dolazi do sinteze DNK. U većini ćelija ova faza se javlja u vrlo kratkom vremenskom periodu.
• Faza G2: stanica nastavlja sintetizirati dodatne proteine ​​kako bi se povećala.

U posljednjem dijelu interfaze, ćelija i dalje ima jezgre. Jezgra je ograničena nuklearnom membranom i duplicirana je, ali je u obliku kromatina. Dva para centriola, nastala replikacijom jednog para, nalaze se izvan jezgra.

Nakon G2 faze dolazi do mitoze, koja se opet sastoji od nekoliko faza i završava citokinezom (diobom ćelije).

Faze mitoze:

Preprofaza (u biljnim ćelijama)

Predprofaza je dodatna faza tokom mitoze koja se ne javlja kod drugih eukariota kao što su životinje ili gljive. Prethodi profazi i karakteriziraju ga dva različita događaja.

Promjene koje se javljaju u predprofazi:

• Formiranje preprofazne trake - gustog mikrotubularnog prstena ispod.
• Početak nukleacije mikrotubula u nuklearnoj ovojnici.

Profaza

U profazi se kondenzira u diskretne hromozome. Nuklearna membrana puca, a vreteno diobe se formira na suprotnim polovima ćelije. Profaza (nasuprot interfazi) je prvi pravi korak mitotičkog procesa.

Promjene koje se javljaju tokom profaze:

• Kromatinska vlakna se pretvaraju u hromozome, od kojih su po dva povezana da formiraju centromeru. U njemu se formiraju fisiona vlakna koja se sastoje od mikrotubula i proteina.
• U životinjskim ćelijama fisiona vlakna se u početku pojavljuju kao strukture zvane astere koje okružuju svaki par centriola.
• Dva para centriola (nastalih replikacijom jednog para u interfazi) udaljavaju se jedan od drugog prema suprotnim polovima ćelije zbog izduženja mikrotubula formiranih između njih.

prometaphase

Prometafaza je faza mitoze nakon profaze i prethodna metafazi u eukariotskim somatskim stanicama. Neki izvori pripisuju procese koji se odvijaju u prometafazi kasnoj profazi i početnoj fazi metafaze.

Promjene koje se javljaju u prometafazi:

• Nuklearni omotač se raspada.
• Polarna vlakna, koja su mikrotubule koje čine vretenasta vlakna, putuju od svakog pola do ekvatora ćelije.
• Kinetohore, koje su specijalizovane regije u centromerima hromozoma, vežu se za tip mikrotubula koji se naziva kinetohor filamenti.
• Filamenti kinetohora "u interakciji" sa fisijskim vretenom.
• Kromosomi počinju migrirati prema centru ćelije.

metafaza

U metafazi se fisiona vlakna u potpunosti razvijaju, a hromozomi se poravnavaju na metafaznoj (ekvatorijalnoj) ploči (ravnini koja je jednako udaljena od dva pola).

Promjene koje se javljaju u metafazi:

• Nuklearna membrana potpuno nestaje.
• U životinjskim ćelijama, dva para se razilaze u suprotnim smjerovima prema polovima ćelije.
• Polarna vlakna (mikrotubule koje čine vlakna vretena) nastavljaju da se šire od polova do centra. Kromosomi se nasumično kreću dok se ne vežu (preko svojih kinetohora) za polarna vlakna s obje strane centromera.
• Kromosomi se poravnavaju na metafaznoj ploči pod pravim uglom u odnosu na polove vretena.
• Hromozomi se drže na metafaznoj ploči jednakim silama polarnih vlakana, koja pritiskaju njihove centromere.

Anafaza

U anafazi, upareni hromozomi () se odvajaju i počinju da se kreću prema suprotnim krajevima (polovima) ćelije. Vlakna vretena, koja nisu povezana sa hromatidama, rastežu i produžavaju ćeliju. Na kraju anafaze, svaki pol sadrži kompletnu kompilaciju hromozoma.

Promjene koje se javljaju u anafazi:

• Upareni u svakom pojedinačnom hromozomu počinju da se razdvajaju.
• Kada se uparene sestrinske hromatide odvoje jedna od druge, svaka se smatra "kompletnim" hromozomom. Zovu se kćerki hromozomi.
• Uz pomoć diobenog vretena, oni se kreću do polova na suprotnim krajevima ćelije.
• Kćerki hromozomi prvo migriraju do centromere, a filamenti kinetohora postaju kraći od hromozoma blizu polova.
• U pripremi za telofazu, dva pola ćelije se takođe udaljavaju jedan od drugog tokom anafaze. Na kraju anafaze, svaki pol sadrži kompletnu kompilaciju hromozoma.
• Počinje proces citokineze (odvajanje citoplazme izvorne ćelije), koji se završava nakon telofaze.

Telofaza

U telofazi, hromozomi stižu do jezgara novih ćelija kćeri.

Promjene koje se javljaju u telofazi:

• Polarna vlakna nastavljaju da se produžuju.
• Jezgra počinju da se formiraju na suprotnim polovima.
• Nuklearne membrane novih jezgara formiraju se od ostataka nuklearne membrane matične stanice i dijelova endomembranskog sistema.
• Pojavljuje se nukleolus.
• Kromatinska vlakna hromozoma su odmotana.
• Nakon ovih promjena, telofaza i mitoza su u osnovi završeni, a genetski sadržaj jedne ćelije podijeljen je na dva dijela.

citokineza

Citokineza je podjela citoplazme ćelije. Počinje prije završetka mitoze u anafazi i završava se ubrzo nakon telofaze. Na kraju citokineze formiraju se dvije genetski identične kćerke ćelije.

ćerke ćelije

Na kraju mitoze i citokineze, hromozomi se ravnomerno raspoređuju između dve ćelije kćeri. Ove ćelije su identične, a svaka sadrži kompletan set hromozoma.

Ćelije proizvedene mitozom razlikuju se od ćelija proizvedenih putem . Mejoza proizvodi četiri ćerke ćelije. Ove ćelije sadrže polovinu broja hromozoma od originalne ćelije. podvrgnuti mejozi. Kada se zametne ćelije podele tokom oplodnje, haploidne ćelije postaju diploidne ćelije.

G1 fazu karakterizira nastavak intenzivnih procesa biosinteze, koji se naglo usporava tokom mitoze, a potpuno se zaustavlja na kratko vrijeme citokineze. Ukupni sadržaj proteina se kontinuirano povećava tokom ove faze. Za većinu ćelija postoji kritična tačka u G1 fazi, takozvana restrikciona tačka. Tokom njenog prolaska dolazi do unutrašnjih promjena u ćeliji, nakon čega ćelija mora proći sve naredne faze ćelijskog ciklusa. Granica između S i G2 faze određena je pojavom supstance - aktivatora S-faze.

G2 faza se smatra periodom pripreme ćelije za početak mitoze. Njegovo trajanje je kraće od ostalih perioda. U njemu dolazi do sinteze fisionih proteina (tubulina) i uočava se fosforilacija proteina uključenih u kondenzaciju hromatina.

Tokom profaze odvijaju se dva paralelna procesa. To je postupna kondenzacija hromatina, pojava jasno vidljivih hromozoma i raspadanje jezgre, kao i formiranje diobenog vretena, koje osigurava pravilnu raspodjelu hromozoma između ćelija kćeri. Ova dva procesa prostorno su odvojena nuklearnim omotačem, koji opstaje kroz cijelu profazu i kolabira tek na svom kraju. Centar organizacije mikrotubula u većini životinjskih i nekih biljnih stanica je ćelijski centar ili centrosom. U interfaznoj ćeliji nalazi se na strani jezgra. U središnjem dijelu centrosoma nalaze se dvije centriole uronjene u njegov materijal pod pravim kutom jedna prema drugoj. Od perifernog dijela centrosoma polaze brojne cijevi koje formira protein tubulin. Oni takođe postoje u interfaznoj ćeliji, formirajući u njoj citoskelet. Mikrotubule su u stanju vrlo brzog sklapanja i rastavljanja. Oni su nestabilni i njihov niz se stalno ažurira. Na primjer, u in vitro kultivisanim ćelijama fibroblasta, prosječni životni vijek mikrotubula je manji od 10 minuta. Na početku mitoze mikrotubule citoplazme se raspadaju, a zatim počinje njihov oporavak. Prvo se pojavljuju u cirkumnuklearnoj zoni, formirajući blistavu strukturu - zvijezdu. Središte njegovog formiranja je centrosom. Mikrotubule su polarne strukture jer su molekule tubulina od kojih se formiraju orijentirane na određeni način. Jedan njegov kraj se produžava tri puta brže od ostalih. Brzo rastući krajevi nazivaju se plus krajevi, sporo rastući minus krajevi. Osim toga, krajevi su usmjereni naprijed u smjeru rasta. Centriol je mala cilindrična organela debljine oko 0,2 µm i dužine 0,4 µm. Njegov zid čini devet grupa trojki tubula. U tripletu je jedan tubul potpun, a dva susjedna su nepotpuna. Svaka trojka je nagnuta prema centralnoj osi. Susedni trojci su međusobno povezani unakrsnim vezama. Novi centrioli nastaju samo udvostručavanjem postojećih. Ovaj proces se poklapa sa vremenom sinteze DNK u S-fazi. U periodu G1, centriole koje formiraju par se razmiču za nekoliko mikrona. Zatim se na svakom od centriola, u njegovom srednjem dijelu, pod pravim uglom ugrađuje po jedan centriol. Rast ćerki centriola je završen u G2 fazi, ali su one i dalje uronjene u jednu masu centrosomskog materijala. Na početku profaze, svaki par centriola postaje dio posebnog centrosoma iz kojeg polazi radijalni snop mikrotubula - zvijezda. Formirane zvijezde se udaljavaju jedna od druge duž dvije strane jezgra, a zatim postaju polovi fisionog vretena.

Prometafaza počinje brzim raspadanjem nuklearnog omotača na membranske fragmente koji se ne razlikuju od EPS fragmenata. Oni su pomjereni na periferiju ćelije pomoću hromozoma i diobenog vretena. Na centromerama hromozoma formira se proteinski kompleks koji na elektronskim fotografijama izgleda kao lamelarna troslojna struktura - kinetohor. Obe hromatide nose po jednu kinetohoru, na koju su vezane proteinske mikrotubule fisionog vretena. Koristeći metode molekularne genetike, ustanovljeno je da je informacija koja određuje specifičan dizajn kinetohora sadržana u DNK nukleotidnoj sekvenci u centromernom području. Mikrotubule vretena pričvršćene za kinetohore hromozoma igraju veoma važnu ulogu; prvo, orijentišu svaki hromozom u odnosu na vreteno deobe tako da su njegova dva kinetohora okrenuta suprotnim polovima ćelije. Drugo, mikrotubule pomiču hromozome tako da su njihove centromere u ravnini ćelijskog ekvatora. Ovaj proces u ćelijama sisara traje od 10 do 20 minuta i završava se do kraja prometafaze. Broj mikrotubula povezanih sa svakim kinetohorom varira među vrstama. Kod ljudi ih ima od 20 do 40, kod kvasca - 1. Plus krajevi mikrotubula se vežu za hromozome. Osim kinetohornih mikrotubula, vreteno sadrži i mikrotubule polova, koje se protežu od suprotnih polova i spojene su na ekvatoru posebnim proteinima. Mikrotubule koje se protežu od centrosoma i nisu uključene u vreteno podjele nazivaju se astralne, formiraju zvijezdu.

Metafaza. Zauzima značajan dio mitoze. Lako se prepoznaje po dvije karakteristike: bipolarnoj strukturi vretena i metafaznoj hromozomskoj ploči. Ovo je relativno stabilno stanje ćelije; mnoge ćelije mogu ostati u metafazi nekoliko sati ili dana ako se tretiraju supstancama koje depolimeriziraju vretenaste cijevi. Nakon uklanjanja agensa, mitotičko vreteno je u stanju da se regeneriše i ćelija je u stanju da završi mitozu.

Anafaza počinje brzim sinhronim cijepanjem svih hromozoma u sestrinske hromatide, od kojih svaka ima svoj kinetohor. Cepanje hromozoma na hromatide povezano je sa replikacijom DNK u regionu centromera. Replikacija tako male površine događa se za nekoliko sekundi. Signal za početak anafaze dolazi iz citosola, povezan je s kratkotrajnim brzim povećanjem koncentracije kalcijevih jona za 10 puta. Elektronska mikroskopija je pokazala da na polovima vretena postoji nakupljanje membranoznih vezikula bogatih kalcijumom. Kao odgovor na signal anafaze, sestrinske hromatide počinju da se kreću prema polovima. To je najprije zbog skraćivanja kinetohornih tubula (anafaza A), a zatim i širenja samih polova, povezanog sa izduženjem polarnih mikrotubula (anafaza B). Procesi su relativno nezavisni, na šta ukazuje njihova različita osjetljivost na otrove. U različitim organizmima, doprinos anafaze A i anafaze B konačnoj divergenciji hromozoma je različit. Na primjer, u stanicama sisara, anafaza B počinje nakon anafaze A i završava se kada vreteno dosegne dužinu 1,5-2 puta veću nego u metafazi. Kod protozoa prevladava anafaza B, što uzrokuje da se vreteno produži 15 puta. Skraćivanje kinetohornih tubula odvija se njihovom depolimerizacijom. Podjedinice se gube sa plus kraja, tj. sa strane kinetohora, kao rezultat, kinetohor se kreće zajedno sa hromozomom prema polu. Što se tiče polarnih mikrotubula. Zatim se u anafazi sastavljaju i izdužuju kako se polovi razilaze. Do kraja anafaze, hromozomi su potpuno razdvojeni u dvije identične grupe na polovima ćelije.

Podjela jezgra i citoplazme su povezani. Mitotičko vreteno igra važnu ulogu u tome. U životinjskim ćelijama, već u anafazi, pojavljuje se fisiona brazda u ravnini vretenskog ekvatora. Položen je pod pravim uglom u odnosu na dugu osu mitotičkog vretena. Formiranje žlijeba je posljedica aktivnosti kontraktilnog prstena, koji se nalazi ispod stanične membrane. Sastoji se od najtanjih niti - aktinskih filamenata. Kontraktilni prsten ima dovoljno snage da savije tanku staklenu iglu ubačenu u ćeliju. Kako se žljeb produbljuje, debljina kontraktilnog prstena se ne povećava, jer se dio filamenata gubi kada se njegov radijus smanji. Nakon završetka citokineze, kontraktilni prsten se potpuno raspada, a plazma membrana u području fisione brazde se skuplja. Neko vrijeme u zoni kontakta novonastalih ćelija ostaje tijelo ostataka tijesno zbijenih mikrotubula. U biljnim ćelijama sa krutom ćelijskom membranom, citoplazma se deli formiranjem novog zida na granici između ćelija kćeri. Biljne ćelije nemaju kontraktilni prsten. U ravnini ekvatora ćelije formira se fragmoplast koji se postepeno širi od centra ćelije ka njenoj periferiji, sve dok rastuća ćelijska ploča ne dođe do plazma membrane matične ćelije. Membrane se spajaju, potpuno razdvajajući nastale ćelije.

Redoslijed faza mitotičkog ciklusa prikazan je na sl. četiri.

Rice. 4. Faze mitoze

Profaza. U profazi, jezgro se povećava i u njemu postaju jasno vidljive niti kromosoma koje su u ovom trenutku već spiralizirane.

Svaki hromozom nakon reduplikacije u interfazi sastoji se od dvije sestrinske hromatide povezane jednom centromerom. Na kraju profaze, nuklearni omotač i jezgre obično nestaju. Ponekad nukleolus nestane u sljedećoj fazi mitoze. Na pripremama se uvijek mogu pronaći rane i kasne profaze i uporediti ih jedna s drugom. Promjene su jasno vidljive: nukleolus i ljuska jezgra nestaju. Kromosomske niti se jasnije vide u kasnoj profazi, a nije neuobičajeno primijetiti da su udvostručene. U profazi postoji i divergencija centriola, koji čine dva pola ćelije.

prometaphase počinje brzim dezintegracijom nuklearnog omotača na male fragmente koji se ne razlikuju od fragmenata endoplazmatskog retikuluma (slika 5). Kromosomi na svakoj strani centromere u prometafazi formiraju posebne strukture koje se nazivaju kinetohori. Vežu se za posebnu grupu mikrotubula zvanih kinetohorni filamenti ili kinetohorne mikrotubule. Ovi filamenti se protežu s obje strane svakog hromozoma, idu u suprotnim smjerovima i stupaju u interakciju s filamentima bipolarnog vretena. U tom slučaju hromozomi počinju intenzivno da se kreću.

Rice. 5. Prometafaza (lik matične zvijezde je poređan) u nepigmentiranoj ćeliji. Bojano željeznim hematoksilinom prema Heidenhainu. Prosečno uvećanje

Metafaza. Nakon što nuklearni omotač nestane, vidi se da su hromozomi dostigli maksimalnu spiralizaciju, postali kraći i pomerali se prema ekvatoru ćelije, koji se nalazi u istoj ravni. Centriole smještene na polovima ćelije dovršavaju formiranje diobenog vretena, a njegove niti su pričvršćene za hromozome u području centromera. Centromeri svih hromozoma nalaze se u istoj ekvatorijalnoj ravni, a krakovi se mogu nalaziti iznad ili ispod. Ova pozicija hromozoma je pogodna za brojanje i proučavanje morfologije.

Anafaza počinje kontrakcijom filamenata fisijskog vretena, zbog čega se može nalaziti iznad ili ispod. Sve je to pogodno za prebrojavanje broja kromosoma, proučavanje njihove morfologije i podjelu centromera. U anafazi mitoze, centromerna regija svakog od dvokromatidnih hromozoma se cijepa, što dovodi do odvajanja sestrinskih hromatida i njihove transformacije u nezavisne hromozome (formalni omjer broja hromozoma i molekula DNK je 4n4c).

Na taj način dolazi do tačne distribucije genetskog materijala, a na svakom polu postoji isti broj hromozoma koji je prvobitna ćelija imala prije nego što su duplicirane.

Kretanje hromatida do polova nastaje zbog kontrakcije rasteznih niti i izduženja potpornih filamenata mitotičkog vretena.

Telofaza. Nakon završetka divergencije hromozoma do polova matične ćelije, u telofazi se formiraju dve ćelije kćeri, od kojih svaka prima kompletan set jednohromatidnih hromozoma matične ćelije (formula 2n2c za svaku ćerku ćeliju).

U telofazi se hromozomi na svakom polu podvrgavaju despiralizaciji, tj. proces suprotan onome što se dešava u profazi. Konture hromozoma gube svoju jasnoću, mitotičko vreteno je uništeno, nuklearni omotač se obnavlja i pojavljuju se jezgre. Podjela ćelijskih jezgara naziva se kariokineza (slika 6).

Zatim se od fragmoplasta formira ćelijska stijenka koja cijeli sadržaj citoplazme dijeli na dva jednaka dijela. Ovaj proces se naziva citokineza. Ovako se završava mitoza.

Rice. 6. Faze mitoze u raznim biljkama

Rice. 7. Raspodjela homolognih hromozoma i gena sadržanih u njima tokom mitotičkog ciklusa u hipotetičkom organizmu (2n = 2) generacije i genetski kontinuitet života u slučaju aseksualne reprodukcije organizama.

Osnovni pojmovi i pojmovi: anafaza; kćerka ćelija; međufaza; majčinska (roditeljska) ćelija; metafaza; mitoza (period M); mitotički (ćelijski) ciklus; postsintetski period (G 2); predsintetički period (G 1); profaza; sestrinske hromatide; sintetički period (S); telophase; hromatida; hromatin; hromozom; centromere.

ćelijski ciklus je period života ćelije od jedne deobe do druge. Sastoji se od međufaznih i podjelnih perioda. Trajanje ćelijskog ciklusa kod različitih organizama je različito (kod bakterija - 20-30 minuta, u eukariotskim ćelijama - 10-80 sati).

Interfaza

Interfaza (od lat. inter- između, faze- izgled) je period između deoba ćelije ili od deobe do njene smrti. Period od diobe ćelije do njene smrti tipičan je za ćelije višećelijskog organizma, koje su nakon diobe izgubile svoju sposobnost za to (eritrociti, nervne ćelije itd.). Interfaza zauzima približno 90% ćelijskog ciklusa.

Interfaza uključuje:

1) predsintetički period (G 1) - počinju intenzivni procesi biosinteze, stanica raste, povećava se u veličini. U tom periodu prije smrti ostaju ćelije višećelijskih organizama koje su izgubile sposobnost dijeljenja;

2) sintetički (S) - udvostručavanje DNK, dolazi do hromozoma (ćelija postaje tetraploidna), centriole se udvostručuju, ako ih ima;

3) postsintetički (G 2) - u suštini, procesi sinteze u ćeliji su zaustavljeni, ćelija se priprema za deobu.

Događa se podjela ćelija direktno(amitoza) i indirektno(mitoza, mejoza).

Amitoza

Amitoza - direktna dioba ćelije, u kojoj se ne formira aparat za diobu. Jezgro je podijeljeno zbog prstenastog suženja. Ne postoji ujednačena distribucija genetskih informacija. U prirodi se makronukleusi (velika jezgra) cilijata, ćelije placente kod sisara dijele amitozom. Ćelije raka se mogu dijeliti amitozom.

Indirektna podjela je povezana sa formiranjem aparata podjele. Aparat za diobu uključuje komponente koje osiguravaju ravnomjernu distribuciju hromozoma između ćelija (vreteno diobe, centromere, ako ih ima, centriole). Stanična dioba se može uvjetno podijeliti na nuklearnu diobu ( mitoza) i podjela citoplazme ( citokineza). Ovo posljednje počinje pred kraj nuklearne fisije. Mitoza i mejoza su najčešće u prirodi. Ponekad se nađe endomitoza- indirektna fisija koja se dešava u jezgru bez uništavanja njegove ljuske.

Mitoza

Mitoza - ovo je indirektna ćelijska dioba, u kojoj se od majke formiraju dvije kćeri ćelije s identičnim skupom genetskih informacija.

Faze mitoze:

1) profaza - dolazi do zbijanja (kondenzacije) kromatina, hromatide se spiraliziraju i skraćuju (postaju vidljive u svjetlosnom mikroskopu), nestaju jezgre i nuklearna membrana, formira se fisiono vreteno, njegove niti su pričvršćene za centromere hromozoma, centriole se dijele i razilaze na polovi ćelije;

2) metafaza - hromozomi su maksimalno spiralizirani i nalaze se duž ekvatora (u ekvatorijalnoj ploči), homologni hromozomi leže jedan pored drugog;

3) anafaza - vretenasta vlakna se skupljaju istovremeno i rastežu hromozome do polova (hromozomi postaju jednohromatidni), najkraća faza mitoze;

4) telofaza - Despiraliziraju se hromozomi, formiraju se jezgre, nuklearni omotač, počinje dioba citoplazme.

Mitoza je karakteristična uglavnom za somatske ćelije. Mitoza održava konstantan broj hromozoma. Promoviše povećanje broja ćelija, stoga se opaža tokom rasta, regeneracije, vegetativne reprodukcije.

Mejoza

Mejoza (iz grčkog. mejoza- redukcija) je indirektna redukcijska ćelijska dioba, u kojoj se od majke formiraju četiri kćerke ćelije, koje imaju neidentične genetske informacije.

Postoje dvije podjele: mejoza I i mejoza II. Interfaza I je slična interfazi prije mitoze. U postsintetskom periodu interfaze, procesi sinteze proteina ne prestaju i nastavljaju se u profazi prve podjele.

mejoza I:

– profaza I - hromozomi se spiraliziraju, jezgra i nuklearni omotač nestaju, formira se fisiono vreteno, homologni hromozomi se približavaju i drže zajedno duž sestrinskih hromatida (kao munja u zamku) - javlja se konjugacija, tako se formira tetrads, ili bivalenti, formira se ukrštanje hromozoma i razmjena mjesta - prelazeći preko, tada se homologni hromozomi međusobno odbijaju, ali ostaju povezani u oblastima gde se desio crossingover; procesi sinteze su završeni;

– metafaza I - hromozomi se nalaze duž ekvatora, homologni - dvohromatidni hromozomi se nalaze jedan naspram drugog sa obe strane ekvatora;

– anafaza I - vretenasta vlakna diobe se istovremeno skupljaju, protežu duž jednog homolognog dvohromatidnog hromozoma do polova;

– telofaza I (ako ih ima) - kromosomi se despiraliziraju, formiraju se nukleol i nuklearni omotač, dolazi do raspodjele citoplazme (nastale stanice su haploidne).

Interfaza II(ako postoji): nema duplikacije DNK.

Mejoza II:

– profaza II - hromozomi postaju gušći, nukleol i nuklearna membrana nestaju, formira se fisiono vreteno;

– metafaza II - hromozomi se nalaze duž ekvatora;

– anafaza II - hromozomi uz istovremenu kontrakciju vlakana vretena divergiraju do polova;

– telofaza II - hromozomi se despiralizuju, formiraju se nukleol i nuklearni omotač, citoplazma se dijeli.

Mejoza se javlja prije formiranja zametnih stanica. Omogućava da se tokom fuzije zametnih ćelija održi konstantnost broja hromozoma vrste (kariotip). Pruža kombinativnu varijabilnost.