Митоз

Клетканың бөлінуге дайындық фазасы аяқталғаннан кейін митоз (грек. mitos – жіп) басталады. Митоз ядроның бөлінуінің күрделі де әмбебап жолы. Митозды шартты түрде – профаза, метафаза, анафаза және телофаза деп бөледі

Профаза кезеңінде негізгі үрдістер ядрода жүреді. Жарық микроскопымен зерттеген кезде ядрода хромосомалар айқындала бастайды. Алғашында олардың көрінісі жіп шумағы тәрізді, бұдан кейін хромосома жіпшелері қысқарады, жуандап, серппеге айналады, сөйтіп белгілі бір ретпен орналасады. Диффузды хроматиннің жинақталуы және ДНК молекулаларының тығыз серппеге оралуының нәтижесінде хромосомалар жекелене бастайды. Профазаның алғашқы кезінде әрбір хромосома екі хроматидтерден тұратындығы анық көрінеді. Бұл клетка цикліндегі интерфазаның S кезеңінде жүретін репликацияның нәтижесі.

Профазаның соңында ядрошық жоғалып кетеді, ал ядро қабықшасы ЭПТ элементтерінен босап, жеке қысқа цистерналарға жіктеледі. Осының нәтижесінде нуклеоплазма гиалоплазмамен араласады. Ядрода нуклеин қышқылдарының синтезделуі тоқталады.

Метафазада (грек. meta — тысқары, кейін) хромосомалар толығымен айқындалып, жекеленіп көрінеді және ядроның полюстерінің арасындағы бір деңгейдегі кеңістікке – метафазалық тақтаға жинақталады.

Диффузиялы хроматиннің жинақты пішінге ауысуы ядроның генетикалық материалының жас ядроларға бөлініп кетуін жеңілдетеді. Жарық микроскопымен қараған кезде хромосомалар әдетте ұзындығы әр түрлі жіпшелер тәрізді болып көрінеді, өйткені метафазалық тақтадағы жеке хромосомалардың пішіні және мөлшері тиісті өсімдік түрлеріне сәйкес әр түрлі болып келеді. Метафазада хромосомаларды санауға болады.

Профазалық және метафазалық хромосомалар екіге бүктелген, ұзындықтары бірдей хроматидтерден құралған. Олардың әрқайсысы тығыздалған хроматиннен тұрады. Хромосомаларда оларды екі тең немесе тең емес иықтарғы бөліп тұратын центромер бар.

Ахроматин жіпшелері хромосомның центромеріне бекінеді. Метафазада әрбір хромосоманың хроматидтері бір-бірінен ажыраса бастайды. Олардың арасындағы байланыс тек центромера тұсында ғана сақталады. Полюстерден тартылған жіптер метафаза тақтасы арқылы өтеді. Олардың біразы хромосманың орталық центромеріне бекиді. Жіпшелердің жиынтығы ұршыққа ұқсас түзу пішін құрайды, сондықтан да митоздық ұршық деп аталады.

Митоздық ұршық – хромосомаларды митоздық тақтада бағдарлауға және хромосомаларды клетканың полюстеріне бөлуге арналған аппарат.

Анафазада (грек. ana – жоғары қарай) әрбір хромосома туыстас хромосомаларға айналатын екі хроматидке біржола бөлінеді. Бұдан кейін ұршық жіпшелерінің көмегімен туыстас хромосомалар жұбының бірі ядроның бір полюсіне қарай, екіншісі екінші полюсіне жылжи бастайды.

Телофазада (грек. telos – соңы) туыстас хромосомалар клетканың полюстеріне жетеді. Бұл профазаның кері көрінісі тәрізді: ұршық жоғарылап кетеді, полюстерге топталған хромосомалар босаңсып, болбырайды әрі ұзарады, сөйтіп олар интерфазалық хроматинге ауысады. Ядрошықтар пайда болады. Цитоплазмада әрбір жас ядроның саңылаулы қабықшасы түзіледі.

Телофазаның профазадан басты айырмашылығы: әрбір жас хромосома бір ғана хроматидтен тұрады, сондықтан да олардың ДНК саны екі есе кем. Хромосоманың екінші жартысы ДНК-ның редупликациялануының нәтижесінде интерфазалық ядрода қалпына келеді.

Митоздың ұзақтығы 1-24 сағат созылады. Митоздың және одан кейінгі интерфазаның нәтижесінде клеткалар бірдей тұқымқуалаушылық ақпарат алады жән хромосомаларының саны, көлемі, пішіні аналық клеткамен бірдей болады.

Цитокинез. Анафазаның соңында, телофазаның басында цитоплазманың біртіндеп бөлінуі, яғни цитокинез басталады.

Жануарлар клеткасының экватор полюсінде қалтарыс пайда болады. Клетка тақтасы деп аталатын бұл қалтарыстың пайда болуы ядроға жетпейтін, цитоплазмада бір-біріне паралель және перпендикуляр бағытта бөлінген көптеген талшықтардың пайда болуынан басталады. Бұл талшықтардың жиынтығының пішіні цилиндр тәрізді. Ол фрагмопласт деп аталады. Ұршық жіпшелері сияқты фрагмопласттың талшықтары микротүтікшелердің топтарынан пайда болған. Фрагмопластың орталығындағы экватор бойында жас ядролардың аралығында құрамында пектин заттары бар Гольджи көпіршіктері жиналады. Олар бір-бірімен қосылып, клетка

тақтасының түзіле басталуын білдіреді. Ал, оларды қоршаған мембраналар плазмалемманың құрамды бөлігіне айналады. Фрагмопластың талшықтары Гольджи көпіршіктерінің қозғалу бағытын реттейді. Клетка тақтасы фрагмапласт талшықтарын біртіндеп ығыстырады. Ақырында ол аналық клетканың қабырғасына жетеді, қалтарыстың пайда болуы екі жас клетканың дербестенуімен аяқталады да фрагмопласт жойылады. Цитокинез аяқталғаннан кейін екі жас клетка өсіп, аналық клетканың көлеміне жетеді.

Митоз регуляциясы. Интерфаза мен митозды зерттеу нәтижесінде  клеткалардың жаңаруы жиі-жиі жүріп отыратын ұлпаларда анық көрінетін ортақ заңдылық анықталды.

Ол заңдылық көбею жолымен пайда болатын жаңа клеткалар саны өлетін клеткалар санына тең екендігін айқындайды. Яғни, ұлпаны түзуші клеткалар популяциясы өзін-өзі қадағылап, реттеп отыратын жүйе. Митозды зерттеуші ғалым Д. Мезианың айтуы бойынша, әрбір клеткаға бөліну тән, бірақ кей жағдайларда бөліну тежелуі немесе блоктануы мүмкін. Оның айтуына қарағанда клетканың митоздық белсенділігін реттеу тежелу немесе тежеуді тоқтату принципіне сай жүреді. Кейде тежелуді кері қайтару мүмкінсіз болады. Митоздың белсенділілік немесе уақыт бірлігіндегі бөлініп жатқан клеткалар саны ауытқымалы.

Осы жолмен әр түрлі мүшелердегі клеткалардың митозының тәуліктік ырғағы анықталған. Көпшілік митоз ағзаның демалуы кезінде жүреді, ал мүше немесе ағзаның белсенділігі кезінде митоз саны төмендейді. Көптеген жағдайда бұл клеткалардың митоздық белсенділігіне гормондардың әсер етуінен болады. Мысалы, ауырсыну, тітіркену кезінде митоз санының төмендеуіне сол кезде көп мөлшерде бөлініп шығатын адренелин гормоны әсер етеді.

Митоздың тұқым қуалаушылықтағы маңызы:

-       митоз эукариотты ағзалардың өсуі мен вегетативті көбеюінің негізі;

-       аналық клеткада митоз барысында пайда болған генетикалық материал митоз кезінде жас клеткаларға тең бөлінеді;

-       жас клеткалардағы генетикалық ақпарат аналық клеткадағы генетикалық ақпараттың көшірмесі болып табылады;

-       жас клеткалардың хромосомаларының саны бастапқы аналық клеткалардың хромосомаларының санына сәйкес;

-       егер митоз үрдісі зақымданса, хромосомалар саны ауытқиды, мұндай жағдайларда клетка өледі немесе мутацияға ұшырайды.