Proroka

Mitoza przebiega w kilku fazach. Plik Proroka początek mitozy Zakłócenia profazy uniemożliwiają rozpoczęcie podziału komórkowego.

Co to jest profaza?

Zarówno mitoza, jak i mejoza zaczynają się od profazy. W obu przypadkach następuje podział komórek. Jednak podczas gdy w mitozie identyczny materiał genetyczny jest przekazywany do komórek potomnych, w mejozie dochodzi do tworzenia się komórek rozrodczych, podczas gdy informacja genetyczna jest zmniejszona o połowę.Jednak, podobnie jak normalne komórki ciała, komórki rozrodcze wytwarzane podczas mejozy mogą nadal dzielić się poprzez mitozę.

Właściwa mitoza nie obejmuje podziału komórki, ale charakteryzuje się procesem zwiększania identycznej informacji genetycznej z tworzeniem się nowych jąder komórkowych. Zwykle jednak wiąże się z tym podział komórkowy całej komórki. Jednak w kilku przypadkach mitoza zachodzi bez dalszego podziału komórek (cytokinezy). Powstają wówczas komórki wielojądrowe, które między innymi pełnią różne funkcje w tworzeniu nowych komórek w układzie krwiotwórczym.

Przebieg mitozy dzieli się na profazę, prometafazę, metafazę, anafazę i telofazę. Profaza zawsze służy do zainicjowania mitozy. Często faza prometa jest liczona jako profaza, ponieważ procesy obu podfaz przebiegają równolegle.

Funkcja i zadanie

Profaza jest następstwem tak zwanej interfazy, w której replikowana jest identyczna kopia chromatydy, która jest połączona z identyczną chromatydą siostrzaną przez centromer. Pod koniec międzyfazy przygotowywana jest mitoza. W tej fazie chromatyna jest luźno upakowana i wygląda jak nitkowata. Zatem interfaza reprezentuje fazę między dwoma podziałami komórek i nie należy do mitozy.

Właściwa mitoza zaczyna się wtedy od profazy, w której chromatyna coraz bardziej skrapla się poprzez fałdy. Pod mikroskopem świetlnym można teraz odkryć widoczne struktury. Te bardziej zwarte struktury sprawiają, że chromatyna może być transportowana, dzięki czemu powstają warunki do podziału identycznych chromatyd na stopniowo pojawiające się bieguny komórkowe. W tej fazie chromosomy składają się z dwóch identycznych chromatyd, które są utrzymywane razem w co najmniej jednym punkcie zwężenia, który jest również znany jako centromer. Istnieje podłużna przerwa między dwiema identycznymi chromatydami chromosomowymi. W tej zwartej formie chromatynę można transportować, ale nie można jej już odczytać. Dlatego w tej fazie nie powstają żadne nowe białka. Jąderka (ciała jądrowe) potrzebne do tego rozpuszczają się.

Jednocześnie podział tworzy dwa centrosomy, z których każdy znajduje się po przeciwnej stronie jądra i zaczyna rozwijać się jego aparat wrzecionowy. Wrzeciona składają się z mikrotubul, które są zbudowane z podjednostek tubuliny w wyniku polimeryzacji.

Podczas dalszych faz mitozy te włókna wrzeciona muszą zetknąć się z centromerem chromosomów, aby je rozpuścić i przyciągnąć dwie identyczne chromatydy do odpowiednich biegunów. Aby włókna wrzeciona się tam dostały, najpierw musi zostać tymczasowo rozbita otoczka jądrowa. Otoczka jądrowa składa się z lamin. Są one rozpuszczane w procesie fosforylacji. Dzieje się to podczas fazy prometa, która jest częściowo częścią profazy i częściowo postrzegana jako oddzielna faza.

W centromerach znajdują się struktury białkowe znane jako kinetochory, do których mogą dokować włókna wrzeciona. To tworzy kinetochorowe struktury mikrotubul, które są ułożone równolegle do włókien biegunowych i są odpowiedzialne za późniejszy transport oddzielonych chromatyd do biegunów. Podczas tej fazy aparat wrzeciona kończy się, gdy włókna gwiazd emanujące z centrosomów stykają się z innymi elementami cytoszkieletu. Nagromadzenie tych struktur powoduje, że centrosomy poruszają się coraz dalej w kierunku biegunów komórkowych.

W metafazie, która następuje po prometafazie, chromosomy są wyśrodkowane. W następnej anafazie identyczne chromatydy są rozdzielane w centromerach. Ostatnia faza (telofaza) rozpoczyna się wraz z pojawieniem się chromatyd na biegunach, a kończy dekondensacją chromosomów.

Choroby i dolegliwości

Podziały komórkowe zachodzą zarówno w organizmach jednokomórkowych, jak i wielokomórkowych. U ludzi, zwierząt i roślin mitoza jest warunkiem wstępnym wzrostu i ogólnej funkcjonalności organizmu.Stare komórki obumierają i muszą być stale odnawiane. W kontekście mitozy może się jednak zdarzyć, że nie zostaną przekazane żadne całkowicie identyczne kopie materiału genetycznego. Są to tzw. Mutacje, które mogą wpływać na funkcjonalność nowo powstałych komórek. Skutkiem mogą być poważne choroby. Rak pojawia się również w wyniku deregulacji podziału komórek poprzez zmiany genetyczne lub nieprawidłowości hormonalne.

Jednak zmiany genetyczne zachodzą głównie między poszczególnymi mitozami w interfazie lub w anafazie z nieprawidłowym rozdziałem chromatyd. Wystąpienie mutacji nie jest możliwe w samej profazie, ponieważ tutaj tylko zmiany strukturalne zachodzą poprzez kompresję chromosomów.

Jednak zakłócenia podczas profazy są zawsze śmiertelne, ponieważ uniemożliwiają rozpoczęcie mitozy. Podziały komórek nie mogły już mieć miejsca. Stare komórki po prostu umrą i nie będą już zastępowane nowymi. Nie są również znane choroby wrodzone oparte na zaburzeniu profazy podczas mitozy.