מיטוזיס - הסבר פשוט!

מהי מיטוזיס?

מיטוזיס מתאר את תהליך חלוקת התאים. חלוקת התא מתחילה בהכפלה של ה- DNA ומסתיימת בצבירת התא החדש. באופן זה נוצרים שני תאי בת זהים מתא אם, המכילים אותו מידע גנטי. במהלך המיטוזה כולה, גם לתא האם וגם לשני תאי הבת שמתעוררים יש כפול (דיפלואיד) סט כרומוזומים. בנוסף לממשק, המיטוזה היא חלק ממעגל התאים ומשמשת להכפלה של תאי גוף כמו תאי עור. ניתן לחלק את המיטוזה לשלבים שונים והיא תמיד מתרחשת באותו אופן.

נטישת מיטוזה

משימת המיטוזה היא חלוקת תאים וכך הכפל של תאי הגוף. התנאי המוקדם לתהליך המיטוזה הוא הממשק הקודם, בו הכפילה את ה- DNA. מתא אם עם סט כרומוזומים כפול (דיפלואידי), נוצרים שני תאי בת זהים בתהליך שהוא תמיד זהה. לאלה יש גם מערכת כפולה של כרומוזומים, אשר, לעומת זאת, מורכבת רק מכרומטיד אחד. הכפלה של ה- DNA מתרחשת שוב בממשק. עם זאת, מיטוזה אינה מתרחשת בכל התאים בגופנו. מבדילים בין תאי גוף לתאי נבט, שאינם נוצרים על ידי מיטוזה אלא על ידי מיוזה. התוצאה של מיוזה הם ארבעה תאי בת עם מערכת כרומוזומים פשוטה (הפלאודית) מוכנה להפריה. מאפיין מיוחד נוסף הם תאים שהגיעו לצורה מיוחדת מאוד ואחר כך כבר לא מתחלקים. אלה כוללים, למשל, תאי עצב או תאי דם אדומים.עם זאת, למיטוזה תפקיד חשוב ביותר בתאים המגבילים משטחים, כמו תאי עור או תאי שטח (תאי אפיתל) בדרכי העיכול. יש לחדש תאים אלה באופן קבוע, וזה תפקיד המיטוזה. התהליך המתמיד של המיטוזה בשלבים שונים ומספר נקודות בקרה בתוך הממשק מבטיח שלא יתרחשו טעויות במהלך חלוקת התאים.

קרא גם: DNA - עליכם לדעת זאת!

מהם שלבי המיטוזה?

ניתן לחלק את מחזור התא, האחראי על חלוקת התאים ובכך גם על רביית התאים, לבין-שלב ומיטוזה. בתוך האינטרפאזה ה- DNA מוכפל והתא מוכן למיטוזה הקרובה. שלב זה של מחזור התא יכול להיות באורכים שונים ומשתנה מאוד בהתאם לסוג התא. מיטוזיס הוא השלב השני של מחזור התא וכרוך בחלוקת חומר גנטי והיווצרות של שני תאי בת זהים מתא אם שכיח. ניתן לחלק את תהליך חלוקת התאים לשלבים שונים בהם תמיד מתרחשים תהליכים אופייניים. בהתאם למקור, נבדלים ארבעה עד שישה שלבים.

בהתחלה יש את הנבואה, שבה מתעבים שני הכרומוזומים ומנגנון הציר מתעורר גם כן. בשלב הבא, שני הכרומוזומים המרוכזים בצורה מרבית מסדרים את עצמם במישור המשווה, המתואר כמטאפזה. בין שני השלבים הללו, כמה מחברים מזכירים את שלב הפרומטה. בשלב הבא מופרדים שתי הכרומטות האחות באנאפאז. לבסוף נוצרת קרום גרעיני חדש בטלופאז והכרומוזומים משתחררים. בחלק מהספרים, מה שמכונה ציטוקינזיס עדיין נחשב לשלב נפרד. במהלך ציטוקינזיס, גוף התא החדש מכווץ, כך שנוצרים שני תאי בת זהים.

עוד משהו שאולי יעניין אותך: פונקציות של גרעין התא

מהי המטאפזה?

המטאפזה היא מרכיב במיטוזה ובכך שלב של חלוקת תאים של תאי הגוף. זהו השלב השלישי של המיטוזה ועוקב אחר שלב הפרומטה. לאחר שהכרומוזומים התמצאו והממברנה הגרעינית התמוססה, מערכת הכרומוזומים הכפולה מסודרת במישור המשווה. המטאפזה היא גם השלב היחיד של המיטוזה בו הכרומוזומים נראים בבירור מתחת למיקרוסקופ. הסיבה לכך היא שה- DNA קיבל את צורתו הקומפקטית ביותר בשלב זה של חלוקת תאים. שני הכרומוזומים הדו-כרומטיים נמצאים זה ליד זה במישור המשווני של התא. מישור זה נמצא בערך באותו מרחק משני קטבי התא. תנוחה זו מובטחת על ידי מנגנון הציר הבנוי, המפריד בין כרומטידי האחות זה לזה במהלך המשך המשך המיטוזה.

מהי האנאפזה?

האנאפזה היא השלב הרביעי של המיטוזה ובכך שלב בחלוקת התאים של התאים הגרעיניים. לאחר שהכרומוזומים התמצאו והסתדרו במטאפזה במישור המשווני, האנאפזה עוקבת אחריה. בשלב זה, הכרומטידים האחות מופרדים זה מזה על ידי מנגנון הציר ונמשכים לקטבי תאים מנוגדים. לפיכך, חלוקת הכרומוזומים בפועל מתחילה באנאפזה. בדרך זו נוצרת מערכת כרומוזומים כפולה עדיין מתא אם מקורי עם מערכת כפולה של 2 כרומוזומים כרומטיים. עם זאת, זה מורכב כעת רק משני כרומוזומים 1-כרומטיים. אחרי האנאפזה עוקבת הטלופאז.

קרא גם: סט כרומוזומים אנושי

מהו הטלופאז?

טלופז מתאר את השלב האחרון של המיטוזה, בו משתף המידע הגנטי של תאים גרעיניים בכדי לאפשר לתאים להתרבות. הטלופאז עוקב אחר האנאפז. כרומטידיות האחות נמשכו מהמטוס המשווני לקטבים התאיים הנגדיים בעזרת מכשיר הציר. בטלופאז, הכרומוזומים הגיעו כל אחד לקוטב התא שלהם ומנגנון הציר מתמוסס. במקביל נוצרת מעטפה גרעינית חדשה משברי הקרום הגרעיני המפורק. חלוקת כרומוזומים זו עוברת כעת בצעד נוסף על ידי ציטוקינזיס. כאן, גוף תא מכווץ, כך שמתעוררים שני תאי בת עצמאיים אך זהים.

עוד משהו שאולי יעניין אותך: פונקציות של גרעין התא

משך המיטוזה

המיטוזה נמשכת כשעה בממוצע, כך שאפשר לדבר על חלוקת תאים מהירה. בהשוואה לממשק, המיטוזה אורכת זמן מועט יחסית. בנוסף, תלוי בסוג התא, הממשק יכול להימשך בין מספר שעות למספר חודשים ואף שנים. שלבי ה- G1 וה- G0 בממשק אחראים במיוחד לכך. בשלב ה- G1 מיוצרים חלבונים ואברוני תאים שונים ובשלב ה- G0 התא נכנס למעין מצב רדום. תאים רבים נשארים בשלב G0 במשך שנים ואף עשרות שנים.

מה השיעור המיטוטי?

ניתן לתאר את המהירות שבה התאים מתחלקים בקצב המיטוטי. זה מאפשר להסיק מסקנות לגבי מהירות ההתרבות של רקמות מסוימות. הקצב המיטוטי נקבע בעזרת מיקרוסקופ. עם מספר מסוים של תאים, למשל 1,000 תאים, נקבע כמה מהם נמצאים בשלב מיטוטי. השיעור המיטוטי ניתן כאחוז ולכן הוא נתון יחסי. רקמות המתחדשות לעתים קרובות במיוחד עם שיעור מיטוטי גבוה. אלה כוללים את מח העצם, את העור (האפידרמיס) ואת הקרום הרירי של המעי הדק. מח העצם אחראי להיווצרות הדם ומייצר באופן רציף תאי דם חדשים. גם העור והקרום הרירי של מערכת העיכול מתחדשים באופן קבוע, כך שניתן למצוא כאן גם שיעור גבוה של מיטוזה. עם זאת, שיעורים מיטוטיים גבוהים יכולים גם להצביע על גידולים ממאירים שצומחים במהירות. תאים מנווונים אלה מתחמקים מנקודות הבקרה בממשק ובמיטוזה ויכולים לצמוח ללא הפרעה. הקצב המיטוטי המוגבר יכול לשמש גם כגישה טיפולית, מכיוון שגידולים הגדלים במהירות רגישים במיוחד למעכבי מיטוזה וניתן לטפל בהם עם סיכוי גבוה להחלמה.

קרא עוד בנושא: גידול - עליכם לדעת זאת!

מהם מעכבי מיטוזה?

מעכבי מיטוזה הם חומרים המעכבים את תהליך המיטוזה. מעכבי מיטוזיס מונעים בכך את גרעין ההתחלקות וכתוצאה מכך עוצרים את התאים להתרבות. רעלים אלה משמשים כציטוסטטיקה בטיפול בגידול. לימפומות ולוקמיה במיוחד מגיבות היטב לסוג זה של כימותרפיה. המנגנון של מעכב המיטוזה מורכב מהכריכה לטבולין, הדרוש לבניית מנגנון הציר. טובולין הוא החלבון שממנו מורכבות המיקרו-צינורות של מנגנון הציר. אם חלבון זה אינו זמין עקב קשירת מעכב מיטוזה, לא ניתן לבנות שום מכשיר ציר וגרעין התא אינו מתחלק. עם זאת, מעכבי מיטוזה כמו וינקה אלקלואידים או טקסנים יכולים להיות בעלי תופעות לוואי מסוכנות העלולות לפגוע במערכת העצבים בפרט.

קרא עוד בנושא: גידול - עליכם לדעת זאת!

מה ההבדל בין מיטוזה למיוזה?

גם מיטוזה וגם מיוזה אחראים לחלוקות הליבה, כששני התהליכים שונים במהלכם ובתוצאה. מיטוזיס יוצר שני תאי בת זהים עם מערכת כרומוזומים כפולה (דיפלואידית) מתא אם. בניגוד למיוזה, רק חלוקה כרומוזומית אחת נחוצה. בסך הכל, למיטוזה תפקיד הפצת המידע הגנטי כולו בצורת DNA לשני תאים זהים ולכן הוא חיוני להתרבות התאים. לעומת זאת, מיוזה חשובה ליצירת תאי הנבט להתרבות מינית. מכיוון שלתאי נבט יש סט כרומוזומים פשוט (haploid), מיוזה דורשת שתי חלוקות גרעיניות. במיוזה הראשונה נוצרת קבוצה כפולה של כרומוזומים. החלוקה המקבילה השנייה מפרידה כעת את כרומטידיות האחות זו מזו, כך שיש לנו בסך הכל ארבעה תאי בת, שלכל אחת קבוצה בודדת של כרומוזומים. לפיכך, מיטוזה ומיוזה נבדלות זה מזה במספר החלוקות, במספרן ובסוגן של תאי הבת ובמשך משך הזמן שלהן. להשלמת המיטוזה כשעה. מיוזיס לעומת זאת לוקח הרבה יותר זמן. נבואת המיוזה בלבד נמשכת כ- 24 שעות (היווצרות זרע) אצל גברים ומספר שנים ואף עשרות שנים (היווצרות תא הביציות והתבגרותו) אצל נשים.

קרא גם: סט כרומוזומים אנושי

מה הממשק?

מלבד המיטוזה, האינטרפזה היא החלק השני של מחזור התא. זה תמיד טמון בין שתי חטיבות מיטוטיות ויש לו משימות שונות. במהלך האינטרפאזה, ה- DNA שהוחלש במיטוזה מוכפל שוב. בנוסף, קיימת גידול תאים כללי של שני תאי הבת והם מוכנים למיטוזה מחודשת. ממש כמו מיטוזה, ניתן לחלק את המתח לכמה שלבים. מיד לאחר המיטוזה, שלב ה- G1 עוקב אחר המתח. מערך הכרומוזומים הכפול בתאי הבת מורכב מכרומטיד אחד בלבד. בשלב זה תאי הבת גדלות ומופקים חלבונים ואנזימים רבים. השלב הבא הוא מה שמכונה שלב ה- S (שלב הסינתזה). כאן ה- DNA מוכפל כך שיש לנו עדיין קבוצה כפולה של כרומוזומים, המורכבת כעת משני כרומטים. בשלב האחרון של המבחן, שלב ה- G2, שני תאי הבת צומחים שוב ויתכוננו למיטוזה הקרובה. שני תאי הבת יצרו כעת תאי אם חדשים שניתן לחלקם במיטוזה. הממשק נמשך בערך 18 שעות בממוצע וכך לוקח הרבה יותר זמן ממיטוזה (לוקח כשעה). שתי נקודות בקרה חשובות בממשק הנמצא במעבר משלב ה- G1 לשלב ה- S ומשלב ה- G2 למיטוזה. כאן בודקים את התא ובמיוחד את המידע הגנטי על שגיאות אפשריות. אם נמצאה שגיאה, היא מתוקנת תחילה לפני שהתא מתחלק. אם השגיאה לא הייתה מוכרת ומחוסלת, היא הייתה ממשיכה להתרבות בתאים רבים באמצעות מיטוזה.

עוד משהו שאולי יעניין אותך: מוטציה בכרומוזום