MITOZA (gr. mitos - nitka; chromosomy mają wygląd nitek):
- stanowi kulminację cyklu komórkowego i właściwy podział, w którego wyniku z jednej
komórki powstają dwie komórki potomne
- składa się z: KARIOKINEZY (podziału jądra, kinesis - ruch) oraz CYTOKINEZY
(podziału cytoplazmy).
KARIOKINEZA:
- kondensacja chromatyny z wytworzeniem chromosomów, każdy chromosom składa się z
dwóch chromatyd
- rozdzielenie chromosomu na dwie chromatydy - CHROMOSOMY POTOMNE
- przemieszczanie chromosomów potomnych do przeciwległych biegunów komórki
- dzieli się na 4 fazy: PROFAZĘ, METAFAZĘ, ANAFAZĘ i TELOFAZĘ
PROFAZA:
- na początku każdy chromosom składa się z dwóch rozproszonych chromatyd połączonych
między sobą kompleksami białkowymi - tzw. KOHEZYNĄ (kompleksy te występują na
całej długości chromatyd, ale najbardziej skupione są w okolicy centromerów i telomerów)
- pierwszą oznaką wchodzenia komórki w mitozę jest kondensacja rozproszonej chromatyny
chromatyd
- kondensacja zachodzi pod wpływem różnych białek, np. H1, H3, kohezyjny, kondensyny,
topoizomerazy II i trwa przez profazę i metafazę (dlatego chromosomy profazowe są
dłuższe niż metafazowe)
- początkowa profaza = reorganizacja cytoszkieletu i wytworzenie wrzeciona podziałowego
- WRZECIONO KARIOKINETYCZNE - struktura dwubiegunowa, zbudowana z
mikrotubuli i białek towarzyszących, np. dyneina - ATP-aza, tityna (zapewnia
sprężystość i stabilizuje wrzeciono podziałowe)
- większość kohezyjny ulega fosforylacji i oddziela się od chromosomu, pozostaje jedynie w
okolicy centromerów i telomerów
- pod koniec profazy zanika jąderko, następuje rozerwanie i pofragmentowanie otoczki
jądrowej za pomocą układu dyneina - mikrotubule (dyneina wiąże się z zewnętrzną
powierzchnią otoczki, przesuwa się w kierunku centrioli wzdłuż mikrotubuli, powoduje
napinanie otoczki, jej pęknięcie i fragmentację)
- dwie pary centrioli przemieszczają się ku zewnętrznym częściom komórki i stają się jej
biegunami
- centrosfera to ośrodek polimeryzacji mikrotubul
METAFAZA:
- chromosomy składają się każdy z dwóch CHROMATYD połączonych przez
KOMPLEKSY KOHEZYNY CENTROMEROWEJ i TELOMEROWEJ
- ustawione są w płaszczyźnie równikowej komórki
- oglądane z góry tworzą gwiazdę macierzystą, a z boku - płytkę równikową
- do biegunów komórki przemieszczane są składniki cytoplazmy
ANAFAZA:
- początek anafazy = nagłe rozdzielenie chromatyd chromosomów w miejscach centromerów
i telomerów, dzięki aktywacji proteazy - SEPARAZY rozkładającej centromerowe
kompleksy kohezynowe
- separaza jest aktywowana przez APC (kompleks napędzający anafazę), czyli inaczej
CYKLOSOM (rozkłada on białko hamujące separazę - SEKURYNĘ)
- kompleksy kohezyjny telomerowej są rozkładane przez inną proteazę
- chromatydy zostają rozdzielone i na skutek siły działania wrzeciona podziałowego zostają
przemieszczone do przeciwległych biegunów komórki (z prędkością ok. 2,5 μm/minutę)
- przemieszczanie to jest wypadkową ruchów: wydłużania się wrzeciona podziałowego oraz
ruchu przez pociąganie chromosomów ku biegunom
TELOFAZA:
- dekondensacja przemieszczonych chromosomów, ich wydłużenie i rozluźnienie struktury
- początek syntezy rRNA z udziałem zdekondensowanej chromatyny chromosomów
jąderkotwórczych
- odtwarzanie jądra i jego otoczki z fragmentów powstałych w profazie
CYTOKINEZA:
- rozdzielenie cytoplazmy komórek następujące po kariokinezie
- początek = wytworzenie PIERŚCIENIA KURCZLIWEGO (w anafazie lub telofazie)
złożonego z filamentów aktynowych i miozynowych oraz innych białek motorowych
- obkurczanie pierścienia zachodzi na zasadzie mechanizmu ślizgowego (przy stałym
stężeniu jonów wapnia)
- organelle są rozdzielone do komórek potomnych w prawie jednakowej ilości
- w prawie całkowicie podzielonych komórkach cytoplazma wytwarza CIAŁKO
POŚREDNIE, zawierające dużą liczbę mikrotubuli (po pewnym czasie zanika)
Cykl komórkowy in vivo zachodzi w rytmie okołodobowym. Najwięcej komórek w mitozie i w czasie syntezy DNA (fazie S) pojawia się nad ranem, a najmniej po południu.