Фазы клеточного деления

Фазы клеточного деления - митоза

Клеточное деление, или митоз (греч. mitos — нить), можно наблюдать под световым микроскопом. В ходе этого процесса материнская клетка делится, а каждая из дочерних клеток получает хромосомный набор, идентичный имевшемуся у материнской клетки. По существу, происходит продольное удвоение хромосом, которые затем распределяются между дочерними клетками.

Промежуток между двумя митозами известен как интерфаза, в этот период ядро имеет свой нормальный вид, который присущ ему на микроскопических препаратах. Процесс митоза для облегчения его изучения подразделяют на фазы.

Фазы митоза.

Профаза митоза характеризуется постепенным скручиванием (конденсацией) ядерного хроматина (раскрученных, деконденсированных хромосом), что приводит к образованию нескольких отдельных интенсивно окрашенных телец в форме палочек или шпилек для волос (конденсированных хромосом).

В конце профазы ядерная оболочка распадается в результате фосфорилирования белков ядерной пластинки (присоединения к ним PO4) с образованием пузырьков, остающихся в цитоплазме. Центросомы со своими центриолями разделяются и далее мигрируют к каждому из полюсов клетки.

Удвоение центросом и центриолей начинается в интерфазе, до митоза. Одновременно с миграцией центросом, между двумя центросомами появляются микротрубочки митотического веретена, аядрышко распадается.

Метафаза — во время этой фазы хромосомы в результате активности микротрубочек мигрируют к экваториальной плоскости клетки, где каждая из них продольно расщепляется с образованием двух хромосом, называемых сестринскими хроматидами.

Хроматиды связаны с микротрубочками митотического веретена; местом их прикрепления служит электронно-плотная ДНК-белковая пластинка — кинетохора (греч. kinetos — двигающийся + chora — центральный участок), расположенная вблизи центромеры каждой хроматиды. Центромера (греч. kentron — центр + meros — часть) представляет собой суженный участок митотической хромосомы, который удерживает вместе две сестринские хроматиды вплоть до начала анафазы.

Анафаза включает отделение сестринских хроматид друг от друга и их перемещение к противоположным полюсам клетки в результате тяги микротрубочек. В ходе этого процесса центромеры удаляются от центра клетки и тянут за собой оставшуюся часть хромосомы.

Деление клеток в культуре. Окраска: пикросириус—гематоксилин. Среднее увеличение.
А — интерфазные ядра. Обратите внимание на хроматин и ядрышки внутри каждого ядра. Б — профаза. Отсутствие заметной ядерной оболочки и ядрышек. Конденсированные хромосомы.
В — метафаза. Хромосомы лежат в виде пластинки у клеточного экватора.
Г — поздняя анафаза. Хромосомы располагаются у обоих полюсов клетки, что обеспечивает равномерное распределение ДНК между дочерними клетками. фазы митоза

Клетки в культуре (конфокальная лазерная сканирующая микроскопия).
Представлены клетка с интерфазным ядром и несколько клеток в различных фазах митоза. ДНК окрашена в красный цвет, а микротрубочки в цитоплазме — в синий. Среднее увеличение.
А — интерфаза. Неделящаяся клетка. Б —профаза. Структура синего цвета над ядром — центросома. Обратите внимание, что хромосомы становятся видимыми вследствие их конденсации.
Цитоплазма приобретает округлую форму, типичную для клеток, находящихся в митозе. В — метафаза. Хромосомы собраны в экваториальной плоскости.
Г — анафаза. Хромосомы растаскиваются к полюсам клетки благодаря активности микротрубочек.
Д — ранняя телофаза. Два набора хромосом достигли полюсов клетки с тем, чтобы дать начало двум дочерним клеткам, которые будут содержать такие же хромосомные наборы, что и материнская клетка.
Е — телофаза. Цитоплазма разделяется перетяжкой в области клеточного экватора. Обратите внимание, что дочерние клетки имеют круглую форму и меньшие размеры по сравнению с материнской клеткой.
Вскоре они станут увеличиваться в размерах и приобретут удлиненную форму.

Телофаза характеризуется восстановлением ядра в дочерних клетках. Хромосомы вновь возвращаются к своему полуконденсированному состоянию, снова появляются ядрышки, хроматин и ядерная оболочка. В то время, когда происходят эти изменения ядра, в экваториальной плоскости материнской клетки образуется сужение, которое углубляется до тех пор, пока цитоплазма и ее органеллы не будут разделены на две части.
Это сужение обусловлено деятельностью микрофиламентов, состоящих из актина, связанного с миозином, — они накапливаются и образуют подобие пояска под клеточной мембраной.

Большая часть тканей характеризуются постоянным обновлением клеток вследствие непрерывного клеточного деления и непрекращающейся гибели клеток. Исключение составляют клетки нервной ткани и сердечной мышцы2, так как они не делятся в постнатальном периоде и, следовательно, не могут регенерировать.

Скорость обновления клеток очень сильно варьирует от одной ткани к другой — она очень высока в эпителии пищеварительного тракта и эпидермисе и мала в поджелудочной и щитовидной железах.

Метафаза сперматоцита петуха.
Видны две центриоли на каждом полюсе, митотическое веретено, образованное микротрубочками, и хромосомы в экваториальной плоскости.
Стрелки указывают места внедрения микротрубочек в центромеры. Уменьшено с оригинала.
Электронная микрофотография, х19 000. фазы митоза

Метафаза клетки легкого человека в тканевой культуре.
Обратите внимание на внедрение микротрубочек в центромеры (стрелки) темноокрашенных хромосом.
Электронная микрофотография. Уменьшено с оригинала х50000.

Видео процесс и фазы митоза

- Читать далее "Фазы клеточного цикла: характеристика, продолжительность"

Оглавление темы "Строение клеток":