Processus de division de phase. Mitose, cycle cellulaire

cycle cellulaire est la durée de vie d'une cellule d'une division à l'autre. Se compose de périodes d'interphase et de division. La durée du cycle cellulaire dans différents organismes est différente (chez les bactéries - 20-30 minutes, dans les cellules eucaryotes - 10-80 heures).

Interphase

Interphase (de lat. Inter- entre, phases- apparition) est la période entre les divisions cellulaires ou de la division à sa mort. La période allant de la division cellulaire à sa mort est caractéristique des cellules d'un organisme multicellulaire qui, après division, ont perdu leur capacité à le faire (érythrocytes, cellules nerveuses, etc.). L'interphase occupe environ 90% du cycle cellulaire.

Interphase comprend :

1) période présynthétique (G 1) - les processus intensifs de biosynthèse commencent, la cellule se développe, sa taille augmente. C'est dans cette période avant la mort que subsistent les cellules des organismes multicellulaires, qui ont perdu la capacité de se diviser ;

2) synthétique (S) - doublement de l'ADN, les chromosomes se produisent (la cellule devient tétraploïde), les centrioles sont doublés, le cas échéant;

3) post-synthétique (G 2) - fondamentalement, les processus de synthèse dans la cellule sont arrêtés, la cellule est en cours de préparation pour la division.

La division cellulaire se produit direct(amitose) et indirect(mitose, méiose).

Amitose

Amitose - division cellulaire directe, dans laquelle l'appareil de division n'est pas formé. Le noyau est divisé en raison de la constriction annulaire. Il n'y a pas de distribution uniforme de l'information génétique. Dans la nature, les macronoyaux (gros noyaux) des ciliés, les cellules placentaires des mammifères se divisent par amitose. Les cellules cancéreuses peuvent se diviser par amitose.

La division indirecte est associée à la formation d'un appareil de division. L'appareil de division comprend des composants qui assurent une répartition uniforme des chromosomes entre les cellules (le fuseau de division, les centromères, le cas échéant, les centrioles). La division cellulaire peut être conditionnellement divisée en division nucléaire ( mitose) et la division du cytoplasme ( cytokinèse). Cette dernière commence vers la fin de la fission nucléaire. La mitose et la méiose sont les plus courantes dans la nature. Parfois trouvé endomitose- la fission indirecte qui se produit dans le noyau sans détruire sa coquille.

Mitose

Mitose - il s'agit d'une division cellulaire indirecte, dans laquelle deux cellules filles avec un ensemble identique d'informations génétiques sont formées à partir de la cellule mère.

Phases de la mitose :

1) prophase - la compaction de la chromatine (condensation) se produit, les chromatides se spiralisent et se raccourcissent (deviennent visibles au microscope optique), les nucléoles et l'enveloppe nucléaire disparaissent, un fuseau de fission se forme, ses fils sont attachés aux centromères des chromosomes, les centrioles se divisent et divergent vers le pôles de la cellule ;

2) métaphase - les chromosomes sont spiralés au maximum et situés le long de l'équateur (dans la plaque équatoriale), les chromosomes homologues se trouvent côte à côte ;

3) anaphase - les fibres du fuseau se contractent simultanément et étirent les chromosomes vers les pôles (les chromosomes deviennent monochromatides), phase la plus courte de la mitose ;

4) télophase - Les chromosomes déspiralisent, les nucléoles, l'enveloppe nucléaire se forment, la division du cytoplasme commence.

La mitose est caractéristique principalement des cellules somatiques. La mitose maintient un nombre constant de chromosomes. Favorise une augmentation du nombre de cellules, par conséquent, il est observé lors de la croissance, de la régénération, de la reproduction végétative.

Méiose

Méiose (du grec. méiose- réduction) est une division cellulaire par réduction indirecte, dans laquelle quatre cellules filles sont formées à partir de la mère, ayant des informations génétiques non identiques.

Il existe deux divisions : la méiose I et la méiose II. L'interphase I est similaire à l'interphase avant la mitose. Dans la période post-synthétique de l'interphase, les processus de synthèse des protéines ne s'arrêtent pas et se poursuivent dans la prophase de la première division.

Méiose I :

prophase I - les chromosomes se spiralent, le nucléole et la membrane nucléaire disparaissent, un fuseau de fission se forme, les chromosomes homologues se rapprochent et se collent le long des chromatides sœurs (comme la foudre dans un château) - se produit conjugaison, formant ainsi tétrades, ou bivalents, un croisement de chromosomes et un échange de sites se forment - traverser, alors les chromosomes homologues se repoussent, mais restent liés dans les zones où le crossing-over a eu lieu ; les processus de synthèse sont terminés ;

métaphase I - les chromosomes sont situés le long de l'équateur, homologues - les chromosomes à deux chromatides sont situés l'un en face de l'autre des deux côtés de l'équateur;

anaphase I - les fibres du fuseau de la division se contractent simultanément, s'étirent le long d'un chromosome homologue à deux chromatides jusqu'aux pôles;

télophase I (le cas échéant) - les chromosomes sont déspiralisés, le nucléole et la membrane nucléaire se forment, la distribution du cytoplasme se produit (les cellules formées sont haploïdes).

Interphase II(le cas échéant) : aucune duplication d'ADN ne se produit.

Méiose II :

prophase II - les chromosomes se densifient, le nucléole et la membrane nucléaire disparaissent, un fuseau de fission se forme ;

métaphase II - les chromosomes sont situés le long de l'équateur ;

anaphase II - les chromosomes avec contraction simultanée des fibres du fuseau divergent vers les pôles;

télophase II Les chromosomes sont déspiralisés, le nucléole et l'enveloppe nucléaire sont formés et le cytoplasme est divisé.

La méiose se produit avant la formation des cellules germinales. Il permet, lors de la fusion des cellules germinales, de maintenir la constance du nombre de chromosomes de l'espèce (caryotype). Fournit une variabilité combinatoire.

La mitose est classiquement divisée en quatre phases : prophase, métaphase, anaphase et télophase.

Prophase. Les deux centrioles commencent à diverger vers les pôles opposés du noyau. La membrane nucléaire est détruite ; en même temps, des protéines spéciales se combinent pour former des microtubules sous forme de filaments. Les centrioles, désormais situés aux pôles opposés de la cellule, ont un effet organisateur sur les microtubules, qui s'alignent ainsi radialement, formant une structure ressemblant à apparence fleur d'aster ("étoile"). D'autres filaments de microtubules s'étendent d'un centriole à l'autre, formant un fuseau de fission. À ce moment, les chromosomes se spiralisent et, par conséquent, s'épaississent. Ils sont clairement visibles au microscope optique, surtout après coloration. La lecture de l'information génétique des molécules d'ADN devient impossible : la synthèse d'ARN s'arrête, le nucléole disparaît. En prophase, les chromosomes se séparent, mais les chromatides restent attachées par paires dans la zone centromère. Les centromères ont également un effet organisateur sur les fils du fuseau, qui s'étendent désormais d'un centriole à l'autre et de celui-ci à un autre centriole.

Métaphase. En métaphase, la spiralisation des chromosomes atteint son maximum et les chromosomes raccourcis se précipitent vers l'équateur de la cellule, étant situés à égale distance des pôles. Formé plaque équatoriale ou métaphase. A ce stade de la mitose, la structure des chromosomes est clairement visible, il est facile de les compter et d'étudier leurs caractéristiques individuelles. Chaque chromosome a une région de constriction primaire - le centromère, auquel le fil et les bras du fuseau sont attachés pendant la mitose. Au stade métaphase, le chromosome est constitué de deux chromatides reliées l'une à l'autre uniquement dans la région du centromère.

Riz. 1. Mitose d'une cellule végétale. MAIS - interphase;
B, C, D, D- prophase; E, W-métaphase; 3, je - anaphase ; K, L, M-télophase

À anaphase la viscosité du cytoplasme diminue, les centromères se séparent, et à partir de ce moment, les chromatides deviennent des chromosomes indépendants. Les fibres du fuseau attachées aux centromères tirent les chromosomes vers les pôles de la cellule, tandis que les bras des chromosomes suivent passivement le centromère. Ainsi, dans l'anaphase, les chromatides des chromosomes doublés encore en interphase divergent exactement vers les pôles de la cellule. À ce moment, il y a deux ensembles diploïdes de chromosomes (4n4c) dans la cellule.

Tableau 1. Cycle mitotique et mitose

Étapes Le processus qui se déroule dans la cellule
Interphase Période présynthétique (G1) Synthèse des protéines. L'ARN est synthétisé sur des molécules d'ADN non enroulées
Synthétique période (S) La synthèse d'ADN est l'auto-doublement de la molécule d'ADN. Construction de la seconde chromatide, dans laquelle passe la molécule d'ADN nouvellement formée : on obtient des chromosomes à deux chromatides
Période post-synthétique (G2) Synthèse protéique, stockage d'énergie, préparation à la division
Étapes mitose Prophase Les chromosomes à deux chromatides se spiralent, les nucléoles se dissolvent, les centrioles divergent, la membrane nucléaire se dissout, les fibres du fuseau se forment
métaphase Les fils de fuseau se fixent aux centromères des chromosomes, les chromosomes à deux chromatides sont concentrés à l'équateur de la cellule
Anaphase Les centromères se divisent, les chromosomes à une seule chromatide sont étirés par des fils de fuseau jusqu'aux pôles de la cellule
Télophase Les chromosomes monochromatides sont déspiralisés, le nucléole est formé, l'enveloppe nucléaire est restaurée, une cloison entre les cellules commence à se former à l'équateur, les fils du fuseau de fission se dissolvent


À télophase les chromosomes se déroulent, déspiralisent. L'enveloppe nucléaire est formée à partir des structures membranaires du cytoplasme. A ce moment, le nucléole est restauré. Ceci achève la division du noyau (caryocinèse), puis la division du corps cellulaire (ou cytokinèse) se produit. Lorsque les cellules animales se divisent, un sillon apparaît à leur surface dans le plan équatorial, approfondissant progressivement et divisant la cellule en deux moitiés - les cellules filles, chacune ayant un noyau. Chez les plantes, la division se produit par la formation de la soi-disant plaque cellulaire qui sépare le cytoplasme : elle apparaît dans la région équatoriale du fuseau, puis se développe dans toutes les directions, atteignant la paroi cellulaire (c'est-à-dire qu'elle se développe de l'intérieur vers l'extérieur) . La plaque cellulaire est formée de matériau fourni par le réticulum endoplasmique. Ensuite, chacune des cellules filles forme une membrane cellulaire sur son côté et, enfin, des parois cellulaires cellulosiques se forment des deux côtés de la plaque. Les caractéristiques du déroulement de la mitose chez les animaux et les plantes sont présentées dans le tableau 2.

Tableau 2. Caractéristiques de la mitose chez les plantes et les animaux

Ainsi, deux cellules filles sont formées à partir d'une cellule, dans laquelle les informations héréditaires copient exactement les informations contenues dans la cellule mère. À partir de la première division mitotique d'un œuf fécondé (zygote), toutes les cellules filles formées à la suite de la mitose contiennent le même ensemble de chromosomes et les mêmes gènes. Par conséquent, la mitose est une méthode de division cellulaire, qui consiste en la répartition exacte du matériel génétique entre les cellules filles. À la suite de la mitose, les deux cellules filles reçoivent un ensemble diploïde de chromosomes.

L'ensemble du processus de mitose prend dans la plupart des cas de 1 à 2 heures. La fréquence de la mitose dans différents tissus et dans différents types différent. Par exemple, dans la moelle osseuse rouge humaine, où 10 millions de globules rouges se forment chaque seconde, 10 millions de mitoses devraient se produire chaque seconde. Et dans le tissu nerveux, les mitoses sont extrêmement rares : par exemple, dans le centre système nerveux les cellules cessent pratiquement de se diviser dès les premiers mois après la naissance ; et dans la moelle osseuse rouge, dans la muqueuse épithéliale du tube digestif et dans l'épithélium des tubules rénaux, ils se divisent pour le reste de la vie.

Régulation de la mitose, la question du mécanisme déclencheur de la mitose.

Les facteurs induisant une cellule à la mitose ne sont pas exactement connus. Mais on pense que le facteur du rapport des volumes du noyau et du cytoplasme (rapport nucléaire-plasma) joue un rôle important. Selon certains rapports, les cellules mourantes produisent des substances qui peuvent stimuler la division cellulaire. Les facteurs protéiques responsables de la transition vers la phase M ont été initialement identifiés sur la base d'expériences de fusion cellulaire. La fusion d'une cellule à n'importe quel stade du cycle cellulaire avec une cellule en phase M entraîne l'entrée du noyau de la première cellule en phase M. Cela signifie que dans une cellule en phase M, il existe un facteur cytoplasmique capable d'activer la phase M. Plus tard, ce facteur a été découvert pour la deuxième fois dans des expériences sur le transfert de cytoplasme entre des ovocytes de grenouille situés sur différentes étapes développement, et s'appelait le « facteur de maturation » MPF (facteur favorisant la maturation). Une étude plus approfondie du MPF a montré que ce complexe protéique détermine tous les événements de la phase M. La figure montre que la dégradation de la membrane nucléaire, la condensation des chromosomes, l'assemblage du fuseau et la cytokinèse sont régulés par le MPF.

La mitose est inhibée haute température, fortes doses de rayonnements ionisants, action des poisons végétaux. Un de ces poisons s'appelle la colchicine. Avec son aide, vous pouvez arrêter la mitose au stade de la plaque de métaphase, ce qui vous permet de compter le nombre de chromosomes et de donner à chacun d'eux une caractéristique individuelle, c'est-à-dire effectuer un caryotypage.

Amitose (du grec a - particule négative et mitose)- division directe du noyau de l'interphase par ligation sans transformation des chromosomes. Au cours de l'amitose, il n'y a pas de divergence uniforme des chromatides vers les pôles. Et cette division n'assure pas la formation de noyaux et de cellules génétiquement équivalents. Par rapport à la mitose, l'amitose est un processus plus court et plus économique. La division amitotique peut être réalisée de plusieurs manières. Le type d'amitose le plus courant est la ligature du noyau en deux. Ce processus commence par la division du nucléole. La constriction s'approfondit et le noyau se divise en deux. Après cela, la division du cytoplasme commence, mais cela ne se produit pas toujours. Si l'amitose n'est limitée que par la division nucléaire, cela conduit à la formation de cellules bi- et multinucléaires. Au cours de l'amitose, le bourgeonnement et la fragmentation des noyaux peuvent également se produire.

Une cellule qui a subi une amitose est ensuite incapable d'entrer dans un cycle mitotique normal.

L'amitose se trouve dans les cellules de divers tissus végétaux et animaux. Chez les plantes, la division amitotique est assez courante dans l'endosperme, dans les cellules racinaires spécialisées et dans les cellules des tissus de stockage. L'amitose est également observée dans des cellules hautement spécialisées à la viabilité altérée ou en dégénérescence, dans divers processus pathologiques, tel que croissance maligne, inflammation, etc...

Accompagné d'une diminution de moitié du nombre de chromosomes. Il se compose de deux divisions consécutives qui ont les mêmes phases que la mitose. Cependant, comme le montre tableau "Comparaison de la mitose et de la méiose", la durée des phases individuelles et les processus qui s'y produisent diffèrent considérablement des processus qui se produisent pendant la mitose.

Ces différences sont principalement les suivantes.

dans la méiose prophase I plus long. ça se passe dedans conjugaison(connexion de chromosomes homologues) et échange d'informations génétiques. En anaphase I centromères qui maintiennent les chromatides ensemble ne partage pas, et l'un des homologues de la mitose et les autres chromosomes partent vers les pôles. Interphase avant la deuxième division très court, en elle L'ADN n'est pas synthétisé. Cellules ( halites), formés à la suite de deux divisions méiotiques, contiennent un ensemble haploïde (unique) de chromosomes. La diploïdie est restaurée lorsque deux cellules fusionnent - maternelle et paternelle. L'œuf fécondé s'appelle zygote.

Mitose et ses phases

Mitose, ou division indirecte, est le plus répandu dans la nature. La mitose sous-tend la division de toutes les cellules non sexuelles (épithéliales, musculaires, nerveuses, osseuses, etc.). Mitose consiste en quatre phases consécutives (voir tableau ci-dessous). Grâce à la mitose une distribution uniforme de l'information génétique de la cellule mère entre les cellules filles est assurée. La période de la vie d'une cellule entre deux mitoses s'appelle interphase. Elle est dix fois plus longue que la mitose. Il passe par une série de très processus importants division cellulaire précédente : les molécules d'ATP et de protéines sont synthétisées, chaque chromosome se double, formant deux chromatides sœurs, maintenus ensemble par un commun centromère, le nombre des principaux organites du cytoplasme augmente.

en prophase spirale et par conséquent épaississement des chromosomes, composé de deux chromatides sœurs maintenues ensemble par un centromère. A la fin de la prophase la membrane nucléaire et les nucléoles disparaissent et les chromosomes se dispersent dans toute la cellule, les centrioles se déplacent vers les pôles et se forment fuseau à fission. En métaphase, une nouvelle spiralisation des chromosomes se produit. Dans cette phase, ils sont plus clairement visibles. Leurs centromères sont situés le long de l'équateur. Les fibres du fuseau leur sont attachées.

en anaphase les centromères se divisent, les chromatides soeurs se séparent et, en raison de la contraction des filaments du fuseau, se déplacent vers les pôles opposés de la cellule.

en télophase le cytoplasme se divise, les chromosomes se déroulent, les nucléoles et les membranes nucléaires se reforment. dans les cellules animales le cytoplasme est ligaturé en légume- une cloison se forme au centre de la cellule mère. Ainsi, à partir d'une cellule d'origine (mère), deux nouvelles cellules filles sont formées.

Tableau - Comparaison de la mitose et de la méiose

Phase Mitose Méiose
1 département 2 division
Interphase

Ensemble de chromosomes 2n.

Il y a une synthèse intensive de protéines, d'ATP et d'autres substances organiques.

Chromosomes doubles, constitués chacun de deux chromatides sœurs maintenues ensemble par un centromère commun.

Ensemble chromosomique 2n On observe les mêmes processus qu'en mitose, mais plus longs, notamment lors de la formation des œufs. L'ensemble des chromosomes est haploïde (n). Il n'y a pas de synthèse de substances organiques.
Prophase Il est de courte durée, les chromosomes se spiralisent, l'enveloppe nucléaire et le nucléole disparaissent et un fuseau de division se forme. Plus long. Au début de la phase, les mêmes processus qu'en mitose. De plus, une conjugaison chromosomique se produit, dans laquelle des chromosomes homologues se rapprochent sur toute leur longueur et se tordent. Dans ce cas, un échange d'informations génétiques (croisement de chromosomes) peut se produire - croisement. Les chromosomes se séparent alors. court; les mêmes processus que dans la mitose, mais avec n chromosomes.
métaphase Une spirale supplémentaire des chromosomes se produit, leurs centromères sont situés le long de l'équateur. Il existe des processus similaires à ceux de la mitose.
Anaphase Les centromères qui maintiennent ensemble les chromatides soeurs se divisent, chacun d'eux devient un nouveau chromosome et se déplace vers des pôles opposés. Les centromères ne se divisent pas. L'un des chromosomes homologues, composé de deux chromatides, maintenues ensemble par un centromère commun, part vers les pôles opposés. Il se passe la même chose qu'en mitose, mais avec n chromosomes.
Télophase Le cytoplasme se divise, deux cellules filles se forment, chacune avec un ensemble diploïde de chromosomes. Le fuseau de division disparaît, les nucléoles se forment. Ne dure pas longtemps Les chromosomes homologues pénètrent dans différentes cellules avec un ensemble haploïde de chromosomes. Le cytoplasme ne se divise pas toujours. Le cytoplasme est divisé. Après deux divisions méiotiques, 4 cellules avec un ensemble haploïde de chromosomes sont formées.

Tableau comparant mitose et méiose.

  • 1) En prophase, le volume du noyau augmente et, en raison de la spiralisation de la chromatine, des chromosomes se forment. À la fin de la prophase, chaque chromosome est constitué de deux chromatides. Progressivement, les nucléoles et la membrane nucléaire se dissolvent et les chromosomes sont localisés au hasard dans le cytoplasme de la cellule. Dans le cytoplasme de la cellule se trouve un petit corps granuleux appelé centriole. Au début de la prophase, le centriole se divise et les centrioles filles se déplacent vers les extrémités opposées de la cellule. De minces filaments en forme de rayons partent de chaque centriole, formant une étoile; un fuseau apparaît entre les centrioles, composé d'un certain nombre de filaments protoplasmiques appelés filaments de fuseau. Ces filaments sont construits à partir d'une protéine aux propriétés similaires aux protéines contractiles des fibres musculaires. Ils sont disposés sous la forme de deux cônes pliés base à base, de sorte que le fuseau est étroit aux extrémités, ou pôles, près des centrioles, et large au centre, ou à l'équateur. Les fils du fuseau s'étendent de l'équateur aux pôles ; ils se composent du protoplasme plus dense du noyau. Le fuseau est une structure spécifique : à l'aide d'un micromanipulateur, une fine aiguille peut être insérée dans la cellule et le fuseau peut être déplacé avec. Les fuseaux isolés des cellules en division contiennent des protéines, principalement un type de protéine, ainsi qu'une petite quantité d'ARN. Au fur et à mesure que les centrioles se séparent et que le fuseau se forme, les chromosomes du noyau se raccourcissent, deviennent plus courts et plus épais. Si auparavant on ne pouvait pas voir qu'ils se composaient de deux éléments, maintenant c'est clairement perceptible.
  • 2) La prométaphase commence par la désintégration rapide de l'enveloppe nucléaire en petits fragments indiscernables des fragments du réticulum endoplasmique. Les chromosomes de chaque côté du centromère en prométaphase forment des structures spéciales appelées kinétochores. Ils se fixent à un groupe spécial de microtubules appelés filaments de kinétochore ou microtubules de kinétochore. Ces filaments s'étendent des deux côtés de chaque chromosome, vont dans des directions opposées et interagissent avec les filaments du fuseau bipolaire. Dans ce cas, les chromosomes commencent à se déplacer intensément.
  • 3) Métaphase. Les chromatides sont attachées aux fibrilles du fuseau par les kinétochores. Une fois connectées aux deux centrosomes, les chromatides se déplacent vers l'équateur du fuseau jusqu'à ce que leurs centromères s'alignent le long de l'équateur du fuseau perpendiculairement à son axe. Cela permet aux chromatides de se déplacer librement vers leurs pôles respectifs. Le placement des chromosomes caractéristiques de la métaphase est très important pour la ségrégation des chromosomes, c'est-à-dire ségrégation des chromatides sœurs. Si un chromosome individuel "ralentit" dans son mouvement vers l'équateur du fuseau, le début de l'anaphase est généralement également retardé. La métaphase se termine par la séparation des chromatides sœurs.
  • 4) L'anaphase ne dure généralement que quelques minutes. L'anaphase commence par une division soudaine de chaque chromosome, qui est causée par la séparation des chromatides soeurs à leur point de jonction au centromère.

Ce clivage séparant le kinétochore est indépendant des autres événements mitotiques et se produit même dans les chromosomes non attachés au fuseau mitotique. Il permet aux forces polaires du fuseau agissant sur la plaque métaphase de commencer à déplacer chaque chromatide vers les pôles du fuseau respectif à une vitesse d'environ 1 µm/min. S'il n'y avait pas de fils de fuseau, les chromosomes seraient poussés dans toutes les directions, mais en raison de la présence de ces fils, un ensemble complet de chromosomes filles est collecté à un pôle et l'autre à l'autre. Lors du déplacement vers les pôles, les chromosomes prennent généralement une forme en V, le sommet faisant face au pôle. Le centromère est situé en haut et la force qui fait bouger le chromosome vers le pôle est appliquée au centromère. Les chromosomes qui ont perdu leur centromère pendant la mitose ne bougent pas du tout.

5) La télophase commence après que les chromosomes filles, constitués d'une chromatide, ont atteint les pôles de la cellule. A ce stade, les chromosomes déspiralisent à nouveau et acquièrent la même forme qu'ils avaient avant le début de la division cellulaire dans l'interphase (filaments longs et fins). Une enveloppe nucléaire se forme autour d'eux et un nucléole se forme dans le noyau, dans lequel les ribosomes sont synthétisés. Dans le processus de division du cytoplasme, tous les organites sont répartis plus ou moins uniformément entre les cellules filles. Ceci complète la division nucléaire, également appelée caryocinèse ; puis le corps cellulaire se divise, ou cytokinèse.

Tableau 2. Phases de la mitose

Dans la plupart des cas, l'ensemble du processus de mitose prend de 1 à 2 heures.Chez les plantes, la division se produit par la formation d'une plaque dite cellulaire qui sépare le cytoplasme; il se pose dans la région équatoriale du fuseau, puis se développe dans toutes les directions, atteignant la paroi cellulaire. Le matériau de la plaque cellulaire est produit par le réticulum endoplasmique. Ensuite, chacune des cellules filles forme une membrane cytoplasmique de son côté de la plaque cellulaire et, enfin, des parois cellulaires cellulosiques se forment des deux côtés de la plaque.

La fréquence des mitoses dans différents tissus et dans différentes espèces diffère fortement. Par exemple, dans la moelle osseuse rouge humaine, où 10 000 000 de globules rouges sont formés chaque seconde, 10 000 000 de mitoses devraient se produire chaque seconde.

Mitose (ou caryocinèse, division indirecte) est la principale méthode de division des cellules somatiques des animaux et des plantes, dans laquelle la distribution du matériel génétique entre les cellules filles se produit de telle manière qu'elles reçoivent un ensemble identique de chromosomes (et de gènes) de la cellule mère. Cela maintient un ensemble diploïde constant de chromosomes dans les cellules, caractéristique de chaque espèce d'animaux et de plantes. Pour la première fois, la division mitotique des noyaux de cellules animales a été décrite en 1871 par A.O. Kovalevsky et noyaux cellules végétales- en 1874 ID Chistyakov.

Le complexe de processus, lorsque deux nouvelles cellules sont formées à partir d'un parent, s'appelle le cycle mitotique. Ce cycle, à son tour, se compose de la mitose elle-même et de l'interphase - la période entre deux divisions cellulaires. La durée de la mitose est de 30 à 60 minutes (dans les cellules animales) et de 2 à 3 heures (dans les cellules végétales), la durée de l'interphase dans différents types de cellules peut aller de plusieurs heures à plusieurs années. Pendant l'interphase, de nombreux processus nécessaires à la division cellulaire normale ont lieu. Les plus importants d'entre eux sont le doublement de l'ADN et la synthèse de protéines histones spéciales, ce qui conduit au doublement des chromosomes et à une modification du rapport de la masse du noyau et du cytoplasme, à la synthèse d'ATP pour assurer le processus de division de l'énergie et à la synthèse des protéines. nécessaire pour construire le fuseau d'achromatine. Ces processus sont terminés juste avant le début de la mitose.

La mitose se compose de 4 phases - prophase , métaphase , anaphase et télophase .

le début prophase on peut envisager une augmentation du volume du noyau et la spiralisation des chromosomes, qui deviennent visibles au microscope optique. Dans ce cas, chaque chromosome est constitué de deux moitiés identiques (chromatides soeurs), qui sont interconnectées dans la région du centromère. En prophase, la polarisation cellulaire se produit - les centrioles du centre cellulaire divergent vers les extrémités opposées de la cellule et la formation du fuseau de division (fuseau d'achromatine) commence. Dans les cellules angiospermes, il n'y a pas de centre cellulaire, mais malgré cela, la formation du fuseau de division commence également aux pôles opposés de la cellule. A la fin de la prophase, le nucléole disparaît, la membrane nucléaire se dissout et les chromosomes sont localisés dans le cytoplasme de la cellule.

À métaphase la formation du fuseau de division est terminée, ses fils vont de pôle en pôle et certains d'entre eux rejoignent les centromères des chromosomes. Il y a une spiralisation maximale des chromosomes, qui sont situés dans le plan équatorial de la cellule, formant une plaque métaphasique. À ce moment, il est clairement visible que chaque chromosome est constitué de 2 chromatides, par conséquent, l'étude et le comptage des chromosomes sont effectués précisément dans cette phase de division.

À anaphase chacun des chromosomes de la région du centromère se divise en chromatides, formant ainsi deux chromosomes filles qui, en raison de la contraction des fibres du fuseau, commencent à se déplacer vers les pôles de la cellule. En conséquence, un ensemble diploïde de chromosomes simple brin est concentré dans chaque pôle de la cellule.

À télophase se produisent des processus opposés à ceux qui ont eu lieu en prophase: les chromosomes sont déspiralisés, les nucléoles sont formés et l'enveloppe nucléaire est formée. En conséquence, deux noyaux sont formés avec le même ensemble de chromosomes que le noyau de la cellule mère avait. Après l'isolement des noyaux, commence le processus de division du cytoplasme, qui se produit en raison de la constriction (dans les cellules animales) ou de la formation d'une plaque au milieu du plan équatorial (dans les cellules végétales).

La signification biologique de la mitose en ce qu'il y a une distribution précise du matériel génétique entre les cellules filles, ceci assure la constance caryotype cellules (ensemble chromosomique) et continuité génétique entre générations de cellules. La croissance, le développement, la restauration des tissus et des organes des plantes et des animaux se produisent en raison de la division cellulaire mitotique.