Mitoza - preprosto razloženo!

Kaj je Mitoza?

Mitoza opisuje postopek delitve celic. Delitev celic se začne s podvojitvijo DNK in konča z odstranjevanjem nove celice. Na ta način se iz matične celice ustvarijo dve enaki hčerinski celici, ki vsebujeta iste genetske informacije. V celotni mitozi imata matična celica in dve hčerinski celici dvojno (diploidno) Nabor kromosomov. Poleg interfaze je mitoza del celičnega cikla in se uporablja za razmnoževanje telesnih celic, kot so kožne celice. Mitozo lahko razdelimo na različne stopnje in vedno poteka na enak način.

Zapuščanje mitoze

Naloga mitoze je delitev celic in s tem množenje telesnih celic. Predpogoj za proces mitoze je predhodna interfaza, v kateri se DNK podvoji. Iz matične celice z dvojnim (diploidnim) nizom kromosomov nastaneta dve enaki hčerinski celici v postopku, ki je vedno enak. Ti imajo tudi dvojni nabor kromosomov, ki pa je sestavljen le iz enega kromatida. Podvojitev DNK se ponovno izvede v medfazi. Vendar pa mitoza ne poteka v vseh celicah v našem telesu. Razlikujemo med telesnimi celicami in zarodnimi celicami, ki jih ne ustvarja mitoza, ampak mejoza. Rezultat mejoze so štiri hčerinske celice s preprostim (haploidnim) naborom kromosomov, ki so pripravljene za oploditev. Druga posebnost so celice, ki so dosegle visoko specializirano obliko in se potem ne delijo več. Sem spadajo na primer živčne celice ali rdeče krvne celice.Vendar ima mitoza izjemno pomembno vlogo v celicah, ki omejujejo površine, kot so kožne celice ali površinske celice (epitelijske celice) v prebavilih. Te celice je treba redno obnavljati, kar je delo mitoze. Stalni proces mitoze v različnih fazah in več kontrolnih točk v interfazi zagotavlja, da med delitvijo celic ne pride do napak.

Preberite tudi: DNK - to bi morali vedeti!

Katere so faze mitoze?

Celični cikel, ki je odgovoren za delitev celic in s tem tudi za razmnoževanje celic, lahko razdelimo na interfazo in mitozo. V interfazi se DNK podvoji in celica se pripravi na prihajajočo mitozo. Ta faza celičnega cikla je lahko različnih dolžin in se močno razlikuje glede na vrsto celice. Mitoza je druga faza celičnega cikla in vključuje delitev genetskega materiala in tvorbo dveh enakih hčerinskih celic iz skupne matične celice. Ta proces delitve celic lahko razdelimo na različne faze, v katerih vedno potekajo značilni procesi. Odvisno od vira ločimo štiri do šest stopenj.

Na začetku je profaza, pri kateri se dva kromosoma kondenzirata in nastane tudi aparat vretena. Nato se dva maksimalno kondenzirana kromosoma postavita v ekvatorialno ravnino, ki je opisana kot metafaza. Med tema dvema fazama nekateri avtorji omenjajo fazo prometa. Nato se v anafazi ločita dva sestrska kromatida. Končno se v telofazi oblikuje nova jedrska membrana in kromosomi se spet razrahljajo. V nekaterih knjigah tako imenovano citokinezo še vedno obravnavajo kot ločeno fazo. Med citokinezo se novo celično telo zoži, tako da nastaneta dve enaki hčerinski celici.

Morda vas zanima tudi: Funkcije celicnega jedra

Kaj je metafaza?

Metafaza je sestavni del mitoze in s tem faze celične delitve telesnih celic. Je tretja faza mitoze in sledi fazi prometa. Ko se kromosomi kondenzirajo in se jedrska membrana raztopi, je dvojni nabor kromosomov razporejen v ekvatorialni ravnini. Metafaza je tudi edina faza mitoze, v kateri so kromosomi jasno vidni pod mikroskopom. To je zato, ker je DNK v tej fazi delitve celic prevzela svojo najbolj kompaktno obliko. Dva 2-kromatidna kromosoma sta zdaj drug ob drugem na ekvatorialni ravnini celice. Ta ravnina je približno enaka razdalji od obeh celičnih polov. Ta položaj je zagotovljen z vgrajenim vretenskim aparatom, ki ločuje sestrske kromatide drug od drugega v nadaljnjem poteku mitoze.

Kaj je anafaza?

Anafaza je četrta faza mitoze in s tem korak v celični delitvi nukliziranih celic. Ko se kromosomi kondenzirajo in razporedijo v metafazo v ekvatorialni ravnini, sledi anafaza. V tem koraku sestrske kromatide ločijo med seboj z vretenastim aparatom in jih odvlečejo do nasprotnih celičnih polov. Tako se začne dejanska delitev kromosoma v anafazi. Na ta način se iz prvotne matične celice ustvari še dvojni niz kromosomov z dvojnim naborom 2 kromatidnih kromosomov. Vendar to zdaj obsega le dva 1-kromatidna kromosoma. Sledi anafazi telofaza.

Preberite tudi: Set človeških kromosomov

Kaj je telofaza?

Telofaza opisuje zadnji korak mitoze, v katerem se delijo genske informacije o nukliziranih celicah, da se celice lahko razmnožijo. Telofaza sledi anafazi. Sestrske kromatide so bile s pomočjo vretenastega aparata izvlečene iz ekvatorialne ravnine do nasprotnih celičnih polov. V telofazi so vsi kromosomi dosegli svoj celični pol in se vretenasti aparat raztopi. Hkrati se iz drobcev razpadle jedrske membrane oblikuje nova jedrska ovojnica. Temu kromosomskemu oddelku sledi citokineza v nadaljnjem koraku. Tu se celično telo zoži, tako da nastaneta dve neodvisni, vendar enaki hčerinski celici.

Morda vas zanima tudi: Funkcije celicnega jedra

Trajanje mitoze

Mitoza traja v povprečju približno eno uro, tako da lahko govorimo o hitri delitvi celic. V primerjavi z interfazo mitoza traja razmeroma malo časa. Poleg tega lahko interfaza traja od nekaj ur do več mesecev ali celo let. Za to sta še posebej odgovorni fazi G1 in G0 v medfazi. V fazi G1 nastajajo različni beljakovine in celične organele, v fazi G0 pa celica preide v nekakšen mirovalni režim. Mnoge celice ostanejo v fazi G0 leta ali celo desetletja.

Kakšna je hitrost mitotikov?

Hitrost delitve celic lahko opišemo z mitotično hitrostjo. To omogoča sklep o hitrosti razmnoževanja določenih tkiv. Mitotska hitrost se določi s pomočjo mikroskopa. Z določenim številom celic, na primer 1000 celic, določimo, koliko jih je v mitotični fazi. Stopnja mitotike je podana kot odstotek in je torej relativna številka. Tkivo, ki se obnavlja posebej pogosto, ima visoko mitotično stopnjo. Sem spadajo kostni mozeg, koža (povrhnjica) in sluznica tankega črevesa. Kostni mozeg je odgovoren za tvorbo krvi in ​​nenehno proizvaja nove krvne celice. Redno se obnavljata tudi koža in sluznica prebavil, tako da tudi tu lahko najdemo visoko stopnjo mitoze. Vendar pa visoke mitotične stopnje lahko kažejo tudi na maligne tumorje, ki hitro rastejo. Te degenerirane celice v interfazi in mitozi izmikajo kontrolnim točkam in lahko neovirano rastejo. Povečana hitrost mitotikov se lahko uporablja tudi kot terapevtski pristop, saj so hitro rastoči tumorji še posebej občutljivi na zaviralce mitoze in jih je mogoče zdraviti z večjo možnostjo ozdravitve.

Preberite več o temi: Tumor - to bi morali vedeti!

Kaj so zaviralci mitoze?

Zaviralci mitoze so snovi, ki zavirajo proces mitoze. Zaviralci mitoze tako preprečujejo, da bi se jedro delilo in posledično ustavijo, da se celice ne množijo. Ti toksini se uporabljajo kot citostatiki pri zdravljenju tumorjev. Na to obliko kemoterapije se zlasti odzivajo limfomi in levkemije. Mehanizem zaviralca mitoze je sestavljen iz vezave na tubulin, ki je potreben za izgradnjo vretenskega aparata. Tubulin je protein, iz katerega so sestavljene mikrotubule vretenastega aparata. Če ta protein zaradi vezave zaviralca mitoze ni na voljo, ni mogoče vgraditi vretena in celično jedro se ne razdeli. Toda zaviralci mitoze, kot so alkaloidi vinca ali taksani, imajo lahko nevarne stranske učinke, ki lahko poškodujejo zlasti živčni sistem.

Preberite več o temi: Tumor - to bi morali vedeti!

Kakšna je razlika med mitozo in mejozo?

Tako mitoza kot mejoza sta odgovorni za jedrne oddelke, pri čemer se oba procesa in rezultat razlikujeta. Mitoza ustvarja dve enaki hčerinski celici z dvojnim (diploidnim) nizom kromosomov iz matične celice. V nasprotju z mejozo je potrebna le ena delitev kromosomov. Na splošno ima mitoza funkcijo razdeljevanja celotne genetske informacije v obliki DNK na dve identični celici in je zato ključnega pomena za razmnoževanje celic. V nasprotju s tem je mejoza pomembna za tvorbo zarodnih celic za spolno razmnoževanje. Ker imajo zarodne celice preprost (haploidni) nabor kromosomov, mejoza zahteva dve jedrski delitvi. V prvi mejozi se oblikuje dvojni niz kromosomov. Druga enakovredna delitev zdaj ločuje sestrske kromatide ena od druge, tako da imamo skupaj štiri hčerinske celice, vsaka z enim naborom kromosomov. Tako se mitoza in mejoza razlikujeta v številu oddelkov, v številu in vrsti hčerinskih celic ter po njihovem trajanju. Mitoza traja približno eno uro. Po drugi strani mejoza traja veliko dlje. Profaza mejoze traja približno 24 ur (nastajanje semenčic) pri moških in nekaj let ali celo desetletij (nastajanje in zorenje jajčne celice) pri ženskah.

Preberite tudi: Set človeških kromosomov

Kaj je interfaza?

Interfaza je poleg mitoze drugi del celičnega cikla. Vedno leži med dvema mitotičnima oddelkoma in ima različne naloge. Med interfazo se DNK, prepolovljen v mitozi, ponovno podvoji. Poleg tega obstajata splošna rast obeh hčerinskih celic in pripravljeni so na obnovljeno mitozo. Tako kot mitozo lahko interfazo razdelimo na več stopenj. Takoj po mitozi sledi faza G1 medfazo. Dvojni niz kromosomov v hčerinskih celicah je sestavljen iz le enega kromatida. V tej fazi rastejo hčerinske celice in nastajajo številni proteini in encimi. Naslednja faza je tako imenovana S-faza (sintezna faza). Tu se DNK podvoji, tako da imamo še vedno dvojni nabor kromosomov, ki je zdaj sestavljen tudi iz dveh kromatid. V zadnji fazi medfaze, fazi G2, obe hčerinski celici znova rasteta in se bosta pripravili na prihajajočo mitozo. Dve hčerinski celici sta zdaj ustvarili nove matične celice, ki jih lahko delimo v mitozi. Interfaza traja v povprečju približno 18 ur in tako traja veliko več časa kot mitoza (traja približno eno uro). V interfazi sta pomembni dve kontrolni točki, ki se nahajata na prehodu iz faze G1 v S in iz faze G2 v mitozo. Tu se celica in zlasti genetske informacije preverijo glede morebitnih napak. Če je ugotovljena napaka, se najprej odpravi, preden se celica deli. Če napake ne bi prepoznali in odpravili, bi se še naprej razmnoževala v mnogih celicah z mitozo.

Morda vas zanima tudi: Mutacija kromosomov