Μίτωση - Απλώς εξηγείται!

Τι είναι η Μίτωση;

Η μίωση περιγράφει τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης. Η κυτταρική διαίρεση ξεκινά με τον διπλασιασμό του DNA και τελειώνει με το τσίμπημα του νέου κυττάρου. Με αυτόν τον τρόπο, δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα δημιουργούνται από ένα μητρικό κύτταρο, το οποίο περιέχει τις ίδιες γενετικές πληροφορίες. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της μίτωσης, τόσο το μητρικό κύτταρο όσο και τα δύο θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν έχουν διπλό (διπλοειδής) Σετ χρωμοσωμάτων. Εκτός από την ενδιάμεση φάση, η μίτωση είναι μέρος του κυτταρικού κύκλου και χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων του σώματος, όπως τα κύτταρα του δέρματος. Η μίωση μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικά στάδια και να προχωρά πάντα με τον ίδιο τρόπο.

Εγκατάλειψη της μίτωσης

Το καθήκον της μίτωσης είναι η κυτταρική διαίρεση και συνεπώς ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων του σώματος. Η προϋπόθεση για τη διαδικασία της μίτωσης είναι η προηγούμενη ενδιάμεση φάση, στην οποία το DNA διπλασιάζεται. Από ένα μητρικό κύτταρο με ένα διπλό (διπλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων, δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα προκύπτουν σε μια διαδικασία που είναι πάντα η ίδια. Αυτά έχουν επίσης ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων, το οποίο, ωστόσο, αποτελείται μόνο από ένα χρωματοειδές. Ο διπλασιασμός του DNA λαμβάνει χώρα ξανά στην ενδιάμεση φάση. Ωστόσο, η μίτωση δεν λαμβάνει χώρα σε όλα τα κύτταρα του σώματός μας. Γίνεται διάκριση μεταξύ των κυττάρων του σώματος και των γεννητικών κυττάρων, τα οποία δεν δημιουργούνται από μίτωση αλλά από μύωση. Το αποτέλεσμα της μείωσης είναι τέσσερα θυγατρικά κύτταρα με ένα απλό (απλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων που είναι έτοιμα για γονιμοποίηση. Ένα άλλο ειδικό χαρακτηριστικό είναι τα κελιά που έχουν φτάσει σε μια εξαιρετικά εξειδικευμένη μορφή και στη συνέχεια δεν διαιρούνται πλέον. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, νευρικά κύτταρα ή ερυθρά αιμοσφαίρια.Ωστόσο, η μίτωση παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στα κύτταρα που περιορίζουν τις επιφάνειες, όπως τα κύτταρα του δέρματος ή τα επιφανειακά κύτταρα (επιθηλιακά κύτταρα) στη γαστρεντερική οδό. Αυτά τα κύτταρα πρέπει να ανανεώνονται τακτικά, που είναι το έργο της μίτωσης. Η συνεχής διαδικασία μίτωσης σε διαφορετικά στάδια και διάφορα σημεία ελέγχου εντός της ενδιάμεσης φάσης διασφαλίζει ότι δεν προκύπτουν σφάλματα κατά τη διαίρεση των κυττάρων.

Διαβάστε επίσης: DNA - πρέπει να το ξέρετε!

Ποιες είναι οι φάσεις της μίτωσης;

Ο κυτταρικός κύκλος, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την κυτταρική διαίρεση και έτσι επίσης για την κυτταρική αναπαραγωγή, μπορεί να χωριστεί σε ενδιάμεση φάση και μίτωση. Στην ενδιάμεση φάση, το DNA διπλασιάζεται και το κύτταρο προετοιμάζεται για την επερχόμενη μίτωση. Αυτή η φάση του κυτταρικού κύκλου μπορεί να έχει διαφορετικά μήκη και ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου. Η μίωση είναι η δεύτερη φάση του κυτταρικού κύκλου και περιλαμβάνει τη διαίρεση γενετικού υλικού και τον σχηματισμό δύο πανομοιότυπων θυγατρικών κυττάρων από ένα κοινό μητρικό κύτταρο. Αυτή η διαδικασία κυτταρικής διαίρεσης μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικά στάδια στα οποία πραγματοποιούνται πάντα χαρακτηριστικές διαδικασίες. Ανάλογα με την πηγή, διακρίνονται τέσσερα έως έξι στάδια.

Στην αρχή υπάρχει η προφύλαξη, στην οποία συμπυκνώνονται τα δύο χρωμοσώματα και η συσκευή ατράκτου. Στη συνέχεια, τα δύο μέγιστα συμπυκνωμένα χρωμοσώματα τακτοποιούνται στο ισημερινό επίπεδο, το οποίο περιγράφεται ως μεταφάση. Μεταξύ αυτών των δύο σταδίων, ορισμένοι συγγραφείς αναφέρουν τη φάση prometa. Στη συνέχεια, τα δύο αδελφή χρωματοειδή διαχωρίζονται στην ανάφαση. Τέλος, σχηματίζεται μια νέα πυρηνική μεμβράνη στην τελοφάση και τα χρωμοσώματα χαλαρώνουν ξανά. Σε ορισμένα βιβλία, η λεγόμενη κυτοκίνηση εξακολουθεί να θεωρείται ως ξεχωριστή φάση. Κατά τη διάρκεια της κυτοκίνης, το νέο σώμα κυττάρων συστέλλεται, έτσι ώστε να δημιουργούνται δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει: Λειτουργίες του κυτταρικού πυρήνα

Τι είναι η μεταφάση;

Η μεταφάση είναι ένα συστατικό της μίτωσης και επομένως ένα στάδιο κυτταρικής διαίρεσης των κυττάρων του σώματος. Είναι η τρίτη φάση της μίτωσης και ακολουθεί τη φάση prometa. Μετά τη συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και τη διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης, το διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων διατάσσεται στο ισημερινό επίπεδο. Η μεταφάση είναι επίσης η μόνη φάση της μίτωσης στην οποία τα χρωμοσώματα είναι σαφώς ορατά κάτω από το μικροσκόπιο. Αυτό συμβαίνει επειδή το DNA έχει αποκτήσει την πιο συμπαγή του μορφή σε αυτή τη φάση της κυτταρικής διαίρεσης. Τα δύο χρωμοσώματα 2-χρωματοειδών είναι τώρα το ένα δίπλα στο άλλο στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Αυτό το επίπεδο βρίσκεται περίπου στην ίδια απόσταση και από τους δύο πόλους κυψέλης. Αυτή η θέση είναι εγγυημένη από την ενσωματωμένη συσκευή ατράκτου, η οποία διαχωρίζει τα αδελφή χρωματοειδή μεταξύ τους κατά την περαιτέρω πορεία μίτωσης.

Τι είναι η ανάφαση;

Η αναφάση είναι η τέταρτη φάση της μίτωσης και συνεπώς ένα βήμα στην κυτταρική διαίρεση των πυρηνικών κυττάρων. Αφού τα χρωμοσώματα συμπυκνωθούν και τακτοποιηθούν στη μεταφάση στο ισημερινό επίπεδο, ακολουθεί η ανάφαση. Σε αυτό το βήμα, τα αδελφή χρωματοειδή διαχωρίζονται μεταξύ τους από τη συσκευή ατράκτου και σύρονται σε αντίθετους κυτταρικούς πόλους. Έτσι, η πραγματική διαίρεση χρωμοσωμάτων αρχίζει στην αναφάση. Με αυτόν τον τρόπο, δημιουργείται ένα ακόμη διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων από ένα αρχικό μητρικό κύτταρο με ένα διπλό σύνολο 2 χρωματοειδών χρωμοσωμάτων. Ωστόσο, τώρα αποτελείται μόνο από δύο χρωμοσώματα 1-χρωματοειδούς. Η αναφάση ακολουθείται από την τηλεφάση.

Διαβάστε επίσης: Σετ ανθρώπινου χρωμοσώματος

Τι είναι η τηλεφάση;

Η τελοφάση περιγράφει το τελευταίο βήμα της μίτωσης, στο οποίο οι γενετικές πληροφορίες των πυρηνωμένων κυττάρων μοιράζονται προκειμένου να επιτρέψουν στα κύτταρα να πολλαπλασιαστούν. Η τηλεφάση ακολουθεί την ανάφαση. Τα αδελφή χρωματοειδή τραβήχτηκαν από το ισημερινό επίπεδο στους αντίθετους κυτταρικούς πόλους με τη βοήθεια της συσκευής ατράκτου. Στην τελοφάση, τα χρωμοσώματα έφθασαν το καθένα στον κυτταρικό πόλο τους και η συσκευή ατράκτου διαλύεται. Ταυτόχρονα, σχηματίζεται ένας νέος πυρηνικός φάκελος από τα θραύσματα της αποσυντεθειμένης πυρηνικής μεμβράνης. Αυτή η διαίρεση χρωμοσωμάτων ακολουθείται πλέον σε ένα περαιτέρω βήμα από κυτοκίνηση. Εδώ, ένα σώμα κυττάρων συστέλλεται, έτσι ώστε να προκύπτουν δύο ανεξάρτητα αλλά ταυτόσημα θυγατρικά κύτταρα.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει: Λειτουργίες του κυτταρικού πυρήνα

Διάρκεια της μίτωσης

Η μίτωση διαρκεί περίπου μια ώρα κατά μέσο όρο, έτσι ώστε να μπορεί κανείς να μιλήσει για ταχεία κυτταρική διαίρεση. Σε σύγκριση με την ενδιάμεση φάση, η μίτωση παίρνει σχετικά λίγο χρόνο. Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου, η ενδιάμεση φάση μπορεί να διαρκέσει από αρκετές ώρες έως αρκετούς μήνες ή και χρόνια. Οι φάσεις G1 και G0 στην ενδιάμεση φάση είναι ιδιαίτερα υπεύθυνες για αυτό. Στη φάση G1 παράγονται διάφορες πρωτεΐνες και κυτταρικά οργανίδια και στη φάση G0 το κύτταρο μπαίνει σε ένα είδος αδρανοποιημένου τρόπου. Πολλά κύτταρα παραμένουν στη φάση G0 για χρόνια ή ακόμα και δεκαετίες.

Ποιο είναι το μιτωτικό ποσοστό;

Η ταχύτητα με την οποία χωρίζονται τα κύτταρα μπορεί να περιγραφεί με τον μιτωτικό ρυθμό. Αυτό επιτρέπει την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την ταχύτητα αναπαραγωγής ορισμένων ιστών. Ο μιτωτικός ρυθμός προσδιορίζεται με τη βοήθεια μικροσκοπίου. Με έναν ορισμένο αριθμό κυττάρων, για παράδειγμα 1.000 κύτταρα, καθορίζεται πόσα από αυτά βρίσκονται σε μιτωτικό στάδιο. Ο μιτωτικός ρυθμός δίδεται ως ποσοστό και επομένως είναι σχετικός αριθμός. Ο ιστός που ανανεώνεται ιδιαίτερα συχνά έχει υψηλό μιτωτικό ρυθμό. Αυτά περιλαμβάνουν το μυελό των οστών, το δέρμα (επιδερμίδα) και τη βλεννογόνο μεμβράνη του λεπτού εντέρου. Ο μυελός των οστών είναι υπεύθυνος για το σχηματισμό αίματος και παράγει συνεχώς νέα κύτταρα αίματος. Το δέρμα και η βλεννογόνος μεμβράνη του γαστρεντερικού σωλήνα ανανεώνονται επίσης τακτικά, έτσι ώστε να υπάρχει επίσης υψηλό ποσοστό μίτωσης εδώ. Ωστόσο, τα υψηλά μιτωτικά ποσοστά μπορούν επίσης να δείξουν κακοήθεις όγκους που αναπτύσσονται γρήγορα. Αυτά τα εκφυλισμένα κύτταρα αποφεύγουν τα σημεία ελέγχου στην ενδιάμεση φάση και τη μίτωση και μπορούν να αναπτυχθούν ανεμπόδιστα. Ο αυξημένος μιτωτικός ρυθμός μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως θεραπευτική προσέγγιση, καθώς οι ταχέως αναπτυσσόμενοι όγκοι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στους αναστολείς της μίτωσης και μπορούν να αντιμετωπιστούν με υψηλότερες πιθανότητες ανάρρωσης.

Διαβάστε περισσότερα για το θέμα: Όγκος - πρέπει να το ξέρετε!

Τι είναι οι αναστολείς της μίτωσης;

Οι αναστολείς της μιτώσεως είναι ουσίες που αναστέλλουν τη διαδικασία της μίτωσης. Οι αναστολείς της μιτώσεως εμποδίζουν έτσι τον πυρήνα από το διαχωρισμό και κατά συνέπεια εμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Αυτές οι τοξίνες χρησιμοποιούνται ως κυτταροστατικά στη θεραπεία όγκων. Τα λεμφώματα και η λευχαιμία ανταποκρίνονται ιδιαίτερα σε αυτήν τη μορφή χημειοθεραπείας. Ο μηχανισμός του αναστολέα μίτωσης συνίσταται στη σύνδεση με την τουμπουλίνη, η οποία είναι απαραίτητη για τη δημιουργία της συσκευής ατράκτου. Η τουμπουλίνη είναι η πρωτεΐνη από την οποία συντίθενται οι μικροσωληνίσκοι της συσκευής ατράκτου. Εάν αυτή η πρωτεΐνη δεν είναι διαθέσιμη λόγω της δέσμευσης ενός αναστολέα μίτωσης, δεν μπορεί να δημιουργηθεί συσκευή ατράκτου και ο κυτταρικός πυρήνας δεν διαιρείται. Ωστόσο, οι αναστολείς της μίτωσης όπως τα αλκαλοειδή της βίνκα ή οι ταξάνες μπορεί να έχουν επικίνδυνες παρενέργειες που μπορεί να βλάψουν το νευρικό σύστημα ειδικότερα.

Διαβάστε περισσότερα για το θέμα: Όγκος - πρέπει να το ξέρετε!

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μίτωσης και μύωσης;

Τόσο η μίτωση όσο και η μύωση είναι υπεύθυνα για τις βασικές διαιρέσεις, με τις δύο διαδικασίες να διαφέρουν ως προς την πορεία και το αποτέλεσμα τους. Η μίτωση δημιουργεί δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα με ένα διπλό (διπλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων από ένα μητρικό κύτταρο. Σε αντίθεση με τη μέωση, απαιτείται μόνο μία διαίρεση χρωμοσώματος. Συνολικά, η μίτωση έχει τη λειτουργία της διανομής ολόκληρων των γενετικών πληροφοριών με τη μορφή DNA σε δύο πανομοιότυπα κύτταρα και επομένως είναι απαραίτητη για την αναπαραγωγή των κυττάρων. Αντιθέτως, η μύωση είναι σημαντική για το σχηματισμό των γεννητικών κυττάρων για σεξουαλική αναπαραγωγή. Δεδομένου ότι τα γεννητικά κύτταρα έχουν ένα απλό (απλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων, η μύωση απαιτεί δύο πυρηνικές διαιρέσεις. Στην πρώτη μύωση σχηματίζεται ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων. Ο δεύτερος ισοδύναμος διαχωρισμός τώρα διαχωρίζει τα αδελφή χρωματοειδή το ένα από το άλλο, έτσι ώστε να έχουμε συνολικά τέσσερα θυγατρικά κύτταρα, το καθένα με ένα μόνο σύνολο χρωμοσωμάτων. Έτσι, η μίτωση και η μύωση διαφέρουν στον αριθμό των διαιρέσεων, στον αριθμό και τον τύπο των θυγατρικών κυττάρων και στη διάρκεια τους. Η μίτωση διαρκεί περίπου μία ώρα για να ολοκληρωθεί. Η Meiosis, από την άλλη πλευρά, διαρκεί πολύ περισσότερο. Μόνο η προφύλαξη της μύωσης διαρκεί περίπου 24 ώρες (σχηματισμός σπέρματος) σε άνδρες και αρκετά χρόνια ή και δεκαετίες (σχηματισμός και ωρίμανση του ωαριού) στις γυναίκες.

Διαβάστε επίσης: Σετ ανθρώπινου χρωμοσώματος

Τι είναι η ενδιάμεση φάση;

Εκτός από τη μίτωση, η ενδιάμεση φάση είναι το δεύτερο μέρος του κυτταρικού κύκλου. Βρίσκεται πάντα μεταξύ δύο μιτωτικών διαιρέσεων και έχει διαφορετικά καθήκοντα. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, το DNA που διχοτομήθηκε κατά το ήμισυ σε μίτωση διπλασιάζεται ξανά. Επιπλέον, υπάρχει γενική αύξηση των κυττάρων των δύο θυγατρικών κυττάρων και είναι προετοιμασμένα για ανανεωμένη μίτωση. Όπως και η μίτωση, η ενδιάμεση φάση μπορεί να χωριστεί σε διάφορα στάδια. Αμέσως μετά τη μίτωση, η φάση G1 ακολουθεί την ενδιάμεση φάση. Το διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων στα θυγατρικά κύτταρα αποτελείται μόνο από ένα χρωματοειδές έκαστο. Σε αυτή τη φάση τα θυγατρικά κύτταρα αναπτύσσονται και παράγονται πολλές πρωτεΐνες και ένζυμα. Η επόμενη φάση είναι η λεγόμενη φάση S (φάση σύνθεσης). Εδώ το DNA διπλασιάζεται έτσι ώστε να έχουμε ακόμη ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων, το οποίο τώρα αποτελείται επίσης από δύο χρωματοειδή. Στην τελευταία φάση της ενδιάμεσης φάσης, της φάσης G2, και τα δύο θυγατρικά κύτταρα αναπτύσσονται ξανά και θα προετοιμαστούν για την επερχόμενη μίτωση. Τα δύο θυγατρικά κύτταρα έχουν πλέον δημιουργήσει νέα μητρικά κύτταρα που μπορούν να χωριστούν σε μίτωση. Η ενδιάμεση φάση διαρκεί περίπου 18 ώρες κατά μέσο όρο και έτσι απαιτεί πολύ περισσότερο χρόνο από τη μίτωση (διαρκεί περίπου μία ώρα). Δύο σημεία ελέγχου είναι σημαντικά στην ενδιάμεση φάση, τα οποία βρίσκονται στη μετάβαση από τη φάση G1 στη φάση S και από τη φάση G2 στη μίωση. Εδώ το κελί και ιδίως οι γενετικές πληροφορίες ελέγχονται για πιθανά σφάλματα. Εάν εντοπιστεί σφάλμα, διορθώνεται πρώτα πριν διαχωριστεί το κελί. Εάν το σφάλμα δεν αναγνωριστεί και εξαλειφθεί, θα συνεχίσει να αναπαράγεται σε πολλά κύτταρα μέσω μίτωσης.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει: Μετάλλαξη χρωμοσώματος