Mitoze ir kodolšūnu dalīšanās process. Dalīšanās laikā šūnas kodols sadalās, kā rezultātā veidojas divi identisku hromosomu komplekti jeb sakārtoti DNS proteīni. Šo procesu gandrīz vienmēr pavada process, ko sauc par citokinēzi, kurā pārējā šūna sadalās, izraisot divas pilnīgi atsevišķas šūnas, ko sauc par meitas šūnām. Procesā ir četras fāzes: profāze, metafāze, anafāze un telofāze. Šim procesam ir vairāki iemesli, tostarp šūnu reprodukcija un aizstāšana, un ar to saistītās problēmas var nopietni sabojāt vai nogalināt šūnas. To bieži sajauc ar mejozi, taču procesi atšķiras vairākos veidos.
Prakse
Priekšnoteikums
Kodolā esošā DNS jau ir dublēta iepriekšējā šūnu dalīšanās stadijā, tāpēc līdz profāzes sākumam kodolā ir divi pilnīgi identiski DNS komplekti. Kad sākas profāze, hromatīns, kas parasti ir izkliedēts visā kodolā, sāk kondensēties X formā, kas tiek turēta kopā ar noteiktu DNS secību, ko sauc par centromēru. Katra X puse ir viena replicēta DNS puse. Kad tās sarit kopā X, tās sauc par mitotiskām hromosomām. Profāzes beigās materiāls, kas aptver kodolu un citoskeletu, pazūd, izņemot dažas sēnītes, aļģes un līdzīgus organismus, kuros process pilnībā notiek kodola membrānas iekšpusē. To sauc par slēgtu mitozi.
Kad materiāls, kas aptver kodolu, izšķīst vai, slēgtas mitozes gadījumā, pēc DNS veidošanās Xs, struktūras, ko sauc par centrioliem, pārvietojas uz pretējiem šūnas galiem un palīdz izveidot mikrotubulu vārpstas aparātu, kas būtībā ir kā virves, kas iet pāri. šūna. Hromosomu vidū veidojas arī struktūras, ko sauc par kinektohoriem, kurus vēlāk izmanto, lai piestiprinātos pie mikrotubulām.
Metafāze
Kad profāze beidzas un sākas metafāze, virvei līdzīgie mikrocaurulīši savienojas ar kinektohoriem katrā hromosomas pusē, lai vēlāk tie varētu tos atdalīt. Hromosomas sakrīt ar vārpstas aparātu, kas ir izkliedēts ap šūnu kā vertikālas līnijas uz zemeslodes. Drīzumā sadalāmās hromosomas ir simetriski novietotas uz metafāzes plāksnes, kas būtībā ir mātes šūnas ekvators. Metafāzes beigās katrai hromosomai ir mikrotubulas, kas savienotas ar abām tās pusēm, un tās ir sakārtotas taisnā līnijā gar šūnas ekvatoru.
Anafāze
Kad hromosomas ir pareizi sakārtotas, vārpstas aparāts nekavējoties atdala divas identiskas DNS pusītes vienu no otras un pārvieto tās uz pretējām šūnas pusēm. Šīs divas hromosomu kopas attīstīsies par divu meitas šūnu kodoliem, kas ir pilnīgi identiski viens otram un mātes šūnai.
Telofāze
Pēc tam, kad hromosomas nonāk šūnas galos, tās sāk atritināties un atkal izplatīties, tāpat kā pirms veidošanās par Xs. Tas būtībā ir pretējs profāzes sākumam. Kamēr tas notiek, vārpstas aparāts ir bojāts. Pēc tam kodola membrāna, kas aptver kodolu, atkal veidojas ap hromosomām, ja vien tā nekad nav izšķīdusi, piemēram, slēgtā mitozē. Lai gan šī ir pēdējā fāze, šūnu dalīšanās nav pabeigta, kamēr nenotiek citokinēze.
Citokinēze
Citokinēze ir nākamais šūnu attīstības posms, un tas ir līdzīgs mitozei, izņemot to, ka tajā tiek iesaistītas citas šūnas daļas, nevis kodols. Šajā fāzē šūnas ekvatoram līdzīgā metafāzes plāksne saspiežas kopā, sadalot šūnu divās jaunās šūnās. Kad tas ir pabeigts, ir divas funkcionējošas, identiskas šūnas.
Nolūks
Viens no šī procesa galvenajiem mērķiem ir mātes organisma dabiskā augšana. Tas tiek darīts arī, lai aizstātu šūnas, kas ir nolietotas, bojātas vai tikai beidzas to dabiskā mūža garumā. Piemēram, cilvēks nepārtraukti izdala atmirušās ādas šūnas, tāpēc ķermenim ir jāsadala šūnas, lai izveidotu jaunas. Daži dzīvnieki arī izmanto šo procesu, lai atjaunotu savas daļas, piemēram, ķirzakas, kuras pēc astes zaudēšanas var ataugt. Turklāt daži dzīvnieki tiek pakļauti šim procesam aseksuālās reprodukcijas ietvaros.
Problēmas
Problēmas ar mitozi ir postošas šūnām un var izraisīt to nāvi. Pat ja šūna nemirst, hromosomas var tikt bojātas vai mainītas, kas var izraisīt ģenētiskus traucējumus; Piemēram, Dauna sindromu izraisa hromosomu problēma, kas saistīta ar mitozi. Turklāt hromosomu bojājumi vai problēmas ar šūnu dalīšanās laiku var izraisīt augšanu un dažreiz vēzi. Tas var notikt arī tad, ja hromosoma nav pareizi atdalīta.
Mejoze
Gan mitoze, gan mejoze ir šūnu dalīšanās līdzekļi, taču tie atšķiras vairākos galvenajos veidos. Pirmkārt, mejoze notiek tikai noteikta veida reproduktīvajās šūnās, ko sauc par gametām – cilvēkiem, olām un spermu – un sporām. Turklāt mejozes gadījumā katras veicinošās šūnas DNS tiek sajaukta, un mazi DNS gabaliņi no dažādām šūnām veido X daļas. Tas atšķiras no mitozes, kur abas X puses ir identiskas. Arī mejoze beidzas ar četrām šūnām, kas ir pilnīgi ģenētiski unikālas, turpretim mitozē gala rezultāts ir divas pilnīgi identiskas šūnas.