Мітоз (непрямий поділ): визначення, фази мітозу та їх характеристика, відкриття мітозу.

Мітоз (непрямий поділ)(від грец. mitos— нитка) — поділ ядра і клітини, при якому з однієї материнської диплоїдної клітини утворюються дві ідентичні дочірні диплоїдні клітини. Розрізняють фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Період між двома поділами називається інтерфазою. Ряд стадій М. Описані Е. Страсбургером на рослинах (1876 - 1879). Детальні дослідження М. Вперше проведені німецькими вченими — ботаніком Е. Страсбургером на рослинах (1876-1879) і гістологом В. Флемінгом на тваринах.Суть мітозу полягає в тому, що у період підготовки материнської клітини до поділу число хромосом збільшується в два рази. Під час мітозу хромосоми рівномірно розташовуються в двох ядрах дочірніх клітин. Завдяки мітозу форма і число хромосом дочірніх клітин такі ж які в їх попередника — материнської клітини. Звідси чітко видно, що існують біологічні механізми, які забезпечують однакові спадкові властивості материнської клітини та її дочірніх клітин.Безперервний процес поділу клітини умовно розподіляють на дві окремі фази: період між двома поділами називається інтерфазою, або інтеркінезом. Інтерфаза (від лат. іnter– між і грец. phasis — рух ) — період життєвого циклу клітини між двома мітотичними поділами. Залежно від активності синтезу ДНК І. Поділяють на три періоди: пресинтетичний (G1), коли здійснюється накопичення необхідних для поділу клітини енергетичних ресурсів, відбувається підготовка до подвоєння молекул (реплікації) ДНК, збільшується маса клітини за рахунок синтезованого в цьому періоді білка, утворюється ряд ферментів, необхідних для синтезу ДНК в наступному періоді: синтетичний (S), коли відбувається синтез ДНК, тобто здійснюється реплікація її молекул; постсинтетичний (G2), коли синтез ДНК закінчився, підсилюється синтез РНК і білків, і клітина готується безпосередньо до поділу.Довгий час вчені вважали, що інтерфаза — це стан відносного спокою клітини. Однак, дослідження довели, що у період між двома поділами клітина знаходиться в стані високої активності. У цей час клітина синтезує ДНК в хромосомах, відбувається нагромадження білка. Профаза (від грец. pro — перед, до, раніше і phasis — поява) — перша фаза мітозу, під час якої зникає ядерна мембрана та ядерце, закладається веретено поділу, а з хроматину формуються хромосоми. В П. Кожна хромосома складається з хроматид. Ядро збільшується в розмірах, хроматинова сітка стає більш грубою. Інколи в середині, або в кінці цієї фази розчиняється і зникає ядерна оболонка, розчиняються ядерця, з речовини ядра та цитоплазми починають формуватися ахроматинові нитки — веретено поділу. Хромосоми мають вигляд тонких ниток, які поступово ущільнюються. Хромосоми мають різну форму і різні розміри.Метафаза (від грец. meta — після і phasis — поява) — одна з фаз поділу клітини, що характеризується вкороченням хромосом і розміщенням їх в екваторіальній площині веретена поділу клітини та розділення хромосом на хроматиди. Хромосоми розташовуються хаотично тому їх можна легко порахувати. В метафазній пластинці (веретені) добре видно, що кожна хромосома складається з двох плеч, з’єднаних між собою за допомогою центромери, яка є центром перетину хромосоми. За допомогою центромери хромосоми з’єднуються з ахромати новою ниткою веретена. В кінці метамери повністю зникає оболонка і руйнується ядерце. На цьому закінчується метафаза.Анафаза (від грец. ana — вверх і phasis — поява ) — третя фаза мітозу, в якій гомологічні хромосоми (хроматиди) розходяться до протилежних полюсів. Швидкість пересування хромосом до полюсів біля 1 мікрона на хвилину. На цьому етапі добре видно, що хроматиди своїми вільними кінцями повернуті до екватора, а центромери до полюсів. Термін “А” запровадив німецький ботанік Е. Страсбургер (1884) .Механізм розходження хромосом до полюсів ще остаточно не з’ясований, однак на думку вчених, хромосоми переміщуються завдяки скороченню ниток ахромати нового веретена, до яких прикріплені кінетохори хромосом.Телофаза (від грец. telos — кінець, завершення і phasis — поява) — заключна фаза мітозу і мейозу, що характеризується утворенням дочірніх ядер з ядерцем, формуванням серединної пластинки, яка ділить материнську клітину на дві дочірні. Хромосоми біля полюсів тісно зближуються. Відбувається процес розкручування, тобто де спіралізації і потовщення хромосом. Відновлюється оболонка ядра і ядерця, веретено зникає. Починають формуватися зачатки клітинних стінок внаслідок потовщення ахромати нових ниток в екваторіальній площині веретена. Ці потовщення поступово з’єднуються в єдину сітчасту перетинку, яка роз’єднує дочірні клітини. Так закінчується процес поділу ядра, або як його ще називають каріотомія. Після каріотомії починається плазмотомія. Між дочірніми клітинами розподіляються органели цитоплазмою Деякі з них зазнають певних змін. Одночасно з розподілом цитоплазми відбувається поділ пластид, мітохондрій, апарату Гольджі. Термін “Т” запровадив німецький ботанік Е. Страсбургер (1884).Так з розподілом цитоплазми і її органоїдів між двома дочірніми клітинами і утворенням між ними клітинної перетинки завершується поділ клітини, який називається цитокінезом.Цитокінез (від грец. kytos — вмістилище, тут — клітина і kinesis — рух) — процес поділу материнської клітини на дві дочірні шляхом утворення клітинної перегородки — серединної пластинки.Тривалість фаз мітозу в різних рослин різна і в основному залежить від температури, а також від інших зовнішніх факторів. Так, наприклад, тривалість всього процесу мітозу в тичинкових волосках традесканції при температурі 10-11˚С — 135 хв. , при 25˚ — 75 хв., а при 45˚С тільки 30 хв. В основному тривалість мітозу коливається від 75 до 120 хв. І майже половину цього часу йде на профазу. В традесканції тривалість профази становить приблизно 103 хв., метафази — 14 хв., анафази — 15 хв., телофазу — 8 хв. Мітоз в клітинах корінців гороху триває 150-170 хв.