Мітоз-одна з двох основних форм мітотичного поділу клітини, що породжує генетично ідентичні дочірні клітини. Процес мітозу включає ряд послідовних етапів, кожен з яких відіграє важливу роль у збереженні генетичної цілісності клітин.
Однією з ключових структур в мітозі є хромосома – нитка ДНК і пов'язаний з нею набір білків. Під час мітозу хромосоми проходять кілька стадій, включаючи профазу, метафазу, анафазу та телофазу. На кожному з цих етапів кількість хроматид у хромосомі може змінюватися.
Специфічна кількість хроматид у хромосомі в кінці мітозу залежить від типу клітини та організму. Наприклад, у людини більшість соматичних клітин (клітин тіла, крім статевих клітин) в кінці мітозу містять 46 хромосом, тобто 23 пари. Кожна хромосома складається з двох хроматид, які стають видимими лише в профазі мітозу.
Таким чином, до кінця мітозу кількість хроматид у хромосомі залежить від організму та типу клітин. Важливо зазначити, що кількість хроматид у хромосомі може змінюватися під час мітотичного поділу та між різними типами клітин.
Що таке хромосома і хроматида?
Хроматиди-це дубльовані копії хромосом, які утворюються в процесі поділу клітини. Кожна хроматида являє собою одну половину хромосоми, що містить повний комплект генів і ДНК. У процесі поділу клітин, таких як мітоз або мейоз, хроматиди відокремлюються і розподіляються в дочірні клітини, щоб кожна з них отримала повний набір генів.
Кінцева кількість хроматид в хромосомі залежить від стадії клітинного поділу. Під час мітозу, який є процесом поділу клітини для утворення двох повністю однакових дочірніх клітин, кожна хромосома містить дві хроматиди. Коли мітоз закінчується і відбувається цитокінез, кожна з дочірніх клітин отримує точно такий же комплект хромосом, що і вихідна материнська клітина.
На відміну від мітозу, в процесі мейозу, який є процесом поділу клітини, що призводить до утворення сперматозоїдів або яйцеклітин, хромосоми містять чотири хроматиди. Це відбувається в результаті двох послідовних поділів, які призводять до генерації гаплоїдних клітин з половинним набором хромосом.
- Хромосома-структура з генетичного матеріалу в ядрі клітини.
- Хроматиди-дубльовані копії хромосоми, які утворюються в процесі поділу клітини.
- У хромосомі до кінця мітозу: дві хроматиди.
- У хромосомі до кінця мейозу: чотири хроматиди.
Основне поняття
Хроматиди - це дві напіврозділені копії хромосоми, які утворюються в результаті дублювання ДНК в процесі реплікації. Кожна хроматида містить автентичну копію генетичної інформації.
Мітоз - це процес поділу клітин, в ході якого одна клітина дає дві генетично ідентичні дочірні клітини, що містять одну комплектну хромосому кожна.
В ході мітозу хроматиди зчіплюються в центромері і поділяються на дві нові хромосоми. Таким чином, до кінця мітозу, кожна нова клітина отримує повний комплект хромосом, що складається з однієї хромосоми з двома хроматидами.
Фази мітозу
| Фаза мітозу | Опис |
|---|---|
| Профаза | У цій фазі хроматин конденсується і утворює видимі хромосоми. Ядерце починає руйнуватися, і сплетені мікротрубочки, звані спіндлом, починають формуватися. |
| Метафаза | Гомологічні хромосоми вишиковуються вздовж площини метафазного диска. Спіндли повністю формуються, і мікротрубочки міцно зв'язуються з центромерами кожної хромосоми. |
| Анафаза | Центромери розриваються, і сестринські хроматиди кожної хромосоми починають рухатися в протилежні полюси клітини, що тягнуться за собою спіндли. |
| Телофаза | Хромосоми досягають своїх кінцевих полюсів, і зворотні до профази процеси починаються. Хромосоми розгортаються, навколо кожного набору хромосом утворюється нове ядерце, і спіндли розчиняються. |
До кінця мітозу кожна хромосома розділяється на дві сестринські хроматиди, таким чином, в кожному з двох дочірніх ядер утворюється повний комплект хромосом.
Кількість хроматид до метафази
До метафази кожна хромосома містить дві однакові структури, які називаються хроматидами. Хроматиди є половинами хромосоми, отриманими в результаті реплікації ДНК в попередній фазі – з-фазі.
На самому початку мітозу, фазі G1, хромосоми знаходяться в безпосередній близькості один від одного і не помітні у вигляді окремих структур. У міру руху в бік метафази і в результаті реплікації ДНК на стадії з-фази, кожна хромосома стає складатися з двох ідентичних хроматид.
Перехід у фазу метафази характеризується максимальним накопиченням хроматид. На даній стадії мітозу кожна хромосома складається з двох гострих хроматид, пов'язаних один з одним дигризонемой. Ця конфігурація хромосом дозволяє їм сформувати характерну метафазну плиту.
Важливо зазначити, що кількість хроматид у хромосомі змінюється на різних стадіях мітозу. В кінці метафази хромосоми стають повністю окремими структурами, і кожна хромосома складається з двох хроматид.
Процес реплікації
Реплікація зазвичай відбувається в профазі інтерфази, коли хромосома складається з однієї довгої молекули ДНК, яка називається дезоксирибонуклеїновою кислотою. Процес починається з розриву ДНК і розділення двох спіралей подвійної спіралі ДНК. Далі, за допомогою спеціальних ферментів, нуклеотиди приєднуються до кожного ланцюга, утворюючи дві нові молекули ДНК.
В результаті реплікації одна довга молекула ДНК перетворюється на дві однакові молекули ДНК, кожна з яких складається з однієї "старої" та однієї "нової" ланцюгів. Таким чином, до кінця реплікації У хромосоми утворюється дві "сестринські" хроматиди, пов'язані один з одним в області центромери.
Важливо відзначити, що подібний процес реплікації відбувається і в процесі мейозу, проте його результатом стають ідентичні генетичні варіанти всіх материнських клітин.
Трансформація хроматид після метафази
Після метафази, коли хромосоми досягають максимальної конденсації і вибудовуються вздовж клітинного екватора, починається трансформація хроматид. На цьому етапі відбувається поділ зв'язків між сестринськими хроматидами, які до цього були пов'язані за допомогою центромера.
Концентрична центромера розшаровується, розділяючи сестринські хроматиди. Таким чином, кожна хромосома розщеплюється на дві окремі хроматиди. При цьому, кожна хроматида залишається пов'язаної з сестринської хроматидою на рівні центромери, але вже не має коннектора, який забезпечував їх рух між полюсами клітини.
Трансформація хроматид після метафази означає початок секвенування. Тепер кожна окрема хроматида стає незалежною і буде рухатися до свого полюса клітини під час анафази. В результаті мітозу, кожна хромосома в дочірніх клітинах буде містити одну хроматиду, і, таким чином, мітоз закінчився.
Результати мітозу
Після закінчення мітозу в кожній дочірній клітині утворюються набори хромосом, які містять однакову кількість хроматид. Хроматиди є дублікатами хромосом і є напівхромосомами, з'єднаними центромером. Кінцеве число хроматид в хромосомі після мітозу залежить від видової приналежності організму.
Так, у людини кінцеве число хроматид в хромосомі до кінця мітозу дорівнює чотирьом. Іншими словами, кожна хромосома після мітозу складається з двох наборів хроматид, кожен з яких є дублікатом оригінальної хроматиди.
Поділ хроматид відбувається в процесі мітотичного поділу і забезпечує рівний розподіл генетичної інформації між дочірніми клітинами. Такий результат мітозу є важливим механізмом збереження генетичного матеріалу і забезпечує генетичну стабільність організму.
| Результат мітозу | Число хроматид в хромосомі |
|---|---|
| Кінець мітозу | 4 |