Mitoos - lihtsalt seletatav!

Mis on mitoos?

Mitoos kirjeldab rakkude jagunemise protsessi. Rakkude jagunemine algab DNA kahekordistumisega ja lõpeb uue raku näpistamisega. Sel viisil luuakse emarakust kaks identset tütarrakku, mis sisaldavad sama geneetilist teavet. Kogu mitoosi vältel on nii emarakul kui ka kahel tekkinud tütrerakul topelt (diploidne) Kromosoomide komplekt. Lisaks interfaasile on mitoos rakutsükli osa ja seda kasutatakse keharakkude, näiteks naharakkude paljundamiseks. Mitoosi võib jagada erinevateks etappideks ja see kulgeb alati samamoodi.

Mitoosist loobumine

Mitoosi ülesandeks on rakkude jagunemine ja seega keharakkude paljunemine. Mitoosiprotsessi eelduseks on eelnev interfaas, milles DNA kahekordistub. Kahekordse (diploidse) kromosoomikomplektiga emarakk annab protsessis, mis on alati sama, kaks identset tütarrakku. Neil on ka kahekordne kromosoomide komplekt, mis koosneb siiski ainult ühest kromatiidist. DNA kahekordistamine toimub taas interfaasis. Kuid mitoos ei toimu kõigis meie keha rakkudes. Eristatakse keharakke ja sugurakke, mida ei loo mitoos, vaid meioos. Meioosi tulemuseks on neli tüvirakku koos lihtsa (haploidse) kromosoomikomplektiga, mis on viljastamiseks valmis. Teine eripära on lahtrid, mis on jõudnud kõrgelt spetsialiseerunud vormi ja siis enam ei jagune. Nende hulka kuuluvad näiteks närvirakud või punased verelibled. Kuid mitoosil on pindu piiravates rakkudes äärmiselt oluline roll, näiteks seedetrakti naharakud või pinnarakud (epiteelirakud). Neid rakke tuleb regulaarselt uuendada, mis on mitoosi ülesanne. Mitoosi pidev protsess erinevates etappides ja mitu kontrollpunkti interfaasis tagavad, et rakkude jagunemisel ei esine vigu.

Loe ka: DNA - seda peaksite teadma!

Mis on mitoosi faasid?

Rakutsükli, mis vastutab rakkude jagunemise ja seeläbi ka rakkude paljunemise eest, võib jagada faasideks ja mitoosideks. Interfaasis kahekordistatakse DNA ja rakk valmistatakse ette eelseisvaks mitoosiks. See rakutsükli faas võib olla erinev ja sõltuvalt rakutüübist väga erinev. Mitoos on rakutsükli teine ​​faas ja see hõlmab geneetilise materjali jagunemist ja kahe identsete tütarrakkude moodustumist ühisest emarakust. Selle rakkude jagunemise protsessi saab jagada erinevateks etappideks, kus alati toimuvad iseloomulikud protsessid. Olenevalt allikast eristatakse nelja kuni kuut etappi.

Alguses on profaas, milles kondenseeruvad kaks kromosoomi ja tekib ka spindli aparaat. Järgmisena paiknevad kaks maksimaalselt kondenseerunud kromosoomi ekvatoriaaltasandil, mida kirjeldatakse kui metafaasi. Nende kahe etapi vahel mainivad mõned autorid prometa faasi. Järgmisena eraldatakse anafaasis kaks õekromatiidi. Lõpuks moodustub telofaasis uus tuumamembraan ja kromosoomid lõdvenevad uuesti. Mõnes raamatus peetakse nn tsütokineesi endiselt eraldi faasiks. Tsütokineesi ajal kitseneb uus rakukeha, nii et lõpuks luuakse kaks identset tütarrakku.

Samuti võite olla huvitatud: Rakutuuma funktsioonid

Mis on metafaas?

Metafaas on osa mitoosist ja seega keha rakkude jagunemise etapp. See on mitoosi kolmas faas ja järgneb prometa faasile. Pärast seda, kui kromosoomid on kondenseerunud ja tuumamembraan on lahustunud, on kromosoomide topeltkomplekt paigutatud ekvaatoritasandisse. Metafaas on ka ainus mitoosi faas, kus kromosoomid on mikroskoobi all selgelt nähtavad. Seda seetõttu, et DNA on selles rakkude jagunemise faasis omandanud oma kõige kompaktsema kuju. Kaks 2-kromatiidset kromosoomi asuvad nüüd raku ekvatoriaalsel tasapinnal üksteise kõrval. See tasapind on mõlemast rakupoolusest ligikaudu sama kaugel. Selle asendi tagab sisseehitatud spindlite aparaat, mis eraldab sõsarkromatiidid mitoosi edasisel kulgemisel üksteisest.

Mis on anafaas?

Anafaas on mitoosi neljas faas ja seega samm tuumarakkude rakkude jagunemisel. Pärast seda, kui kromosoomid on kondenseerunud ja paigutunud ekvaatoritasandi metafaasi, järgneb anafaas. Selles etapis eraldatakse õekromatiidid spindli aparaadiga üksteisest ja tõmmatakse vastassuunalistele rakupoolustele. Seega algab tegelik kromosoomide jagunemine anafaasis. Sel moel luuakse originaalsest emarakust 2 kromatiidse kromosoomiga topeltkomplektiga endiselt kahekordne kromosoomikomplekt. Kuid see koosneb nüüd ainult kahest 1-kromatiidkromosoomist. Anafaasile järgneb telefaas.

Loe ka: Inimese kromosoomikomplekt

Mis on telofaas?

Telofaas kirjeldab mitoosi viimast etappi, kus tuumarakkude geneetilist teavet jagatakse rakkude paljunemise võimaldamiseks. Telofaas järgib anafaasi. Sõsarkromatiidid tõmmati spindli aparaadi abil ekvaatoritasandilt vastassuunalistesse raku poolustesse. Telofaasis on kromosoomid jõudnud rakupooluseni ja spindli aparaat lahustub. Samal ajal moodustatakse lagunenud tuumamembraani fragmentidest uus tuumaümbris. Sellele kromosoomijaotusele järgneb järgmises etapis tsütokinees. Rakukeha ahendub siin, nii et luuakse kaks iseseisvat, kuid identset tütarrakku.

Samuti võite olla huvitatud: Rakutuuma funktsioonid

Mitoosi kestus

Mitoos kestab keskmiselt umbes tund, nii et võib rääkida rakkude kiirest jagunemisest. Interfaasidega võrreldes võtab mitoos suhteliselt vähe aega. Lisaks võib interfaas kesta olenevalt rakutüübist mitu tundi kuni mitu kuud või isegi aastaid. Selle eest vastutavad eriti interfaasi faasid G1 ja G0. G1 faasis tekivad erinevad valgud ja rakuorganellid ning G0 faasis läheb rakk omamoodi uinumisrežiimi. Paljud rakud jäävad G0 faasi aastateks või isegi aastakümneteks.

Mis on mitootiline kiirus?

Rakkude jagunemiskiirust saab kirjeldada mitootilise kiiruse abil. See võimaldab teha järeldusi teatud kudede paljunemiskiiruse kohta. Mitootiline kiirus määratakse mikroskoobi abil. Teatud arvu rakkude, näiteks 1000 raku korral määratakse kindlaks, kui palju neist on mitootilises staadiumis. Mitootiline kiirus on antud protsentides ja on seetõttu suhteline arv. Eriti sageli uuenenud koel on kõrge mitootiline kiirus. Nende hulka kuuluvad luuüdi, nahk (epidermis) ja peensoole limaskest. Luuüdi vastutab vere moodustumise eest ja toodab pidevalt uusi vererakke. Seedetrakti nahka ja limaskesta uuendatakse samuti regulaarselt, nii et siin võib leida ka kõrge mitootsuse. Kuid mitooside kõrge määr võib viidata ka pahaloomulistele kasvajatele, mis kasvavad kiiresti. Need degenereerunud rakud väldivad interfaasi ja mitoosi kontrollpunkte ning võivad takistamatult kasvada. Suurenenud mitootilist määra saab kasutada ka terapeutilise lähenemisviisina, kuna kiiresti kasvavad kasvajad on mitoosi inhibiitorite suhtes eriti tundlikud ja neid saab ravida suurema taastumisvõimalusega.

Loe teemast lähemalt: Kasvaja - seda peaksite teadma!

Mis on mitoosi inhibiitorid?

Mitoosi inhibiitorid on ained, mis pärsivad mitoosi protsessi. Mitoosi inhibiitorid takistavad tuuma jagunemist ja seetõttu peatavad rakkude paljunemise. Neid toksiine kasutatakse kasvaja ravis tsütostaatikumidena. Eriti reageerivad sellele kemoteraapia vormile eriti lümfoomid ja leukeemia. Mitoosi inhibiitori mehhanism koosneb seondumisest tubuliiniga, mis on vajalik spindli aparaadi ülesehitamiseks. Tubuliin on valk, millest koosnevad spindli aparaadi mikrotuubulid. Kui see valk pole mitoosi inhibiitori seondumise tõttu saadaval, ei saa spindli aparaati üles ehitada ja rakutuum ei jagune. Kuid mitoosi inhibiitoritel, näiteks vinka alkaloididel või taksaanidel, võivad olla ohtlikud kõrvaltoimed, mis võivad kahjustada eelkõige närvisüsteemi.

Loe teemast lähemalt: Kasvaja - seda peaksite teadma!

Mis vahe on mitoosis ja meioosis?

Nii mitoos kui ka meioos vastutavad tuumade jagunemise eest, mõlemad protsessid erinevad oma kulgu ja tulemuse poolest. Mitoos loob emarakkust kaks identset tütarrakku, millel on topelt (diploidne) kromosoomikomplekt. Erinevalt meioosist on vajalik ainult üks kromosoomijaotus. Üldiselt on mitoosi ülesandeks kogu geneetilise teabe levitamine DNA kujul kahe identsete rakkude vahel ja seetõttu on see rakkude paljunemiseks hädavajalik. Seevastu on meioos oluline sugurakkude moodustumiseks sugulisel paljunemisel. Kuna sugurakkudel on lihtne (haploidne) kromosoomikomplekt, nõuab meioos kahte tuumajaotust. Esimeses meioosis moodustub kromosoomide kahekordne komplekt. Teine samaväärne jagunemine eraldab nüüd õekromatiidid üksteisest, nii et meil on kokku neli tütrerakku, kummalgi on lihtne kromosoomikomplekt. Seega erinevad mitoos ja meioos jagunemiste arvu, tütarrakkude arvu ja tüübi ning kestuse poolest. Mitoosi lõpuleviimine võtab aega umbes tund. Meioos võtab seevastu palju rohkem aega. Ainuüksi meioosi profaas võtab meestel umbes 24 tundi (sperma moodustumine) ja naistel mitu aastat kuni aastakümmet (munaraku moodustumine ja küpsemine).

Loe ka: Inimese kromosoomikomplekt

Mis on vahefaas?

Peale mitoosi on rakutsükli teine ​​osa interfaas. See jääb alati kahe mitootilise jaotuse vahele ja sellel on erinevad ülesanded. Interfaasi ajal kahekordistub mitoosis pooleks lõigatud DNA uuesti. Lisaks toimub kahe tütarraku üldine rakukasv ja need on ette nähtud uuenenud mitoosi jaoks. Nii nagu mitoosi, võib ka interfaasi jagada mitmeks etapiks. Kohe pärast mitoosi järgneb G1 faas interfaasile. Tütarrakkude kahekordne kromosoomikomplekt koosneb mõlemast ainult ühest kromatiidist. Selles faasis kasvavad tütarrakud ja toodetakse palju valke ja ensüüme. Järgmine faas on nn S-faas (sünteesifaas). Siin on DNA kahekordistunud, nii et meil on endiselt kahekordne kromosoomikomplekt, mis koosneb nüüd ka kahest kromatiidist. Interfaasi viimases faasis, G2 faasis, kasvavad mõlemad tütrerakud uuesti ja valmistuvad eelseisvaks mitoosiks. Kaks tütarrakku on nüüd loonud uued emarakud, mida saab jagada mitoosis. Interfaas kestab keskmiselt umbes 18 tundi ja võtab seega palju rohkem aega kui mitoos (kestus umbes üks tund). Interfaasis on olulised kaks kontrollpunkti, mis asuvad üleminekul G1 faasist S faasiks ja G2 faasist mitoosi. Siin kontrollitakse rakku ja eriti geneetilist teavet võimalike vigade osas. Kui leitakse viga, parandatakse see enne lahtri jagunemist. Kui viga ei tuvastata ja kõrvaldada, jätkub see mitoosi kaudu paljudel rakkudel.

Samuti võite olla huvitatud: Kromosoomimutatsioon