Mitoza je proces delitve jedrskih celic. Med delitvijo se jedro celice razdeli, kar ima za posledico dva niza identičnih kromosomov ali organiziranih proteinov DNK. Ta proces skoraj vedno spremlja proces, imenovan citokineza, pri katerem se preostanek celice deli, kar vodi do dveh popolnoma ločenih celic, imenovanih hčerinske celice. V procesu so štiri faze: profaza, metafaza, anafaza in telofaza. Obstaja več razlogov za ta proces, vključno z razmnoževanjem in zamenjavo celic, težave z njim pa lahko resno poškodujejo ali ubijejo celice. Pogosto ga zamenjujejo z mejozo, vendar se procesi razlikujejo na več načinov.
Pripravništva
Profaza
DNK v jedru se je že podvojila v prejšnji fazi celične delitve, tako da do začetka profaze jedro vsebuje dva popolna identična sklopa DNK. Ko se profaza začne, se kromatin, ki je običajno razširjen po jedru, začne kondenzirati v obliko X, ki se na sredini drži skupaj s posebnim zaporedjem DNK, imenovanim centromera. Vsaka polovica X je ena replicirana polovica DNK. Ko se zvijejo skupaj v X, se imenujejo mitotični kromosomi. Proti koncu profaze material, ki obdaja jedro in citoskelet, izgine, razen v primeru nekaterih gliv, alg in podobnih organizmov, pri katerih se proces v celoti odvija znotraj jedrske membrane. To se imenuje zaprta mitoza.
Ko se material, ki obdaja jedro, raztopi ali, v primeru zaprte mitoze, potem ko se DNK oblikuje v X, se strukture, imenovane centriole, premaknejo na nasprotne konce celice in pomagajo narediti vretenasti aparat iz mikrotubulov, ki je v bistvu kot vrvi, ki tečejo čez celica. Kromosomi razvijejo tudi strukture v sredini, imenovane kinektohori, ki se kasneje uporabljajo za pritrditev na mikrotubule.
Metafaza
Ko se profaza konča in se metafaza začne, se vrvi podobne mikrotubule povežejo s kinektohori na vsaki strani kromosoma, tako da jih lahko kasneje ločijo. Kromosomi se poravnajo z vretenastim aparatom, ki se razprostira po celici kot navpične črte na globusu. Kromosomi, ki bodo kmalu razdeljeni, so simetrično nameščeni na metafazni plošči, ki je v bistvu ekvator matične celice. Na koncu metafaze ima vsak kromosom mikrotubule, povezane z obema polovicama, in so razporejene v ravni črti vzdolž ekvatorja celice.
Anafaza
Ko se kromosomi pravilno razporedijo, aparat vretena nemudoma potegne dve enaki polovici DNK drug od drugega in ju premakne na nasprotni strani celice. Ta dva niza kromosomov se bosta razvila v jedra dveh hčerinskih celic, ki sta popolnoma enaki med seboj in matično celico.
Telofaza
Ko kromosomi prispejo na konce celice, se začnejo odvijati in znova širiti, kot so bili, preden so se oblikovali v X. To je v bistvu nasprotje začetka profaze. Medtem ko se to zgodi, se vretenski aparat pokvari. Po tem se jedrska membrana, ki obdaja jedro, ponovno oblikuje okoli kromosomov, razen če se nikoli ni raztopila, kot pri zaprti mitozi. Čeprav je to zadnja faza, delitev celic ni končana, dokler se ne zgodi citokineza.
Citokineza
Citokineza je naslednja stopnja celičnega razvoja in je podobna mitozi, le da vključuje druge dele celice namesto jedra. V tej fazi se ekvatorju podobna metafazna plošča celice stisne skupaj in celico loči na dve novi celici. Ko je to končano, obstajata dve delujoči, enaki celici.
Namen
Eden od glavnih namenov tega procesa je naravna rast matičnega organizma. Prav tako se izvaja za zamenjavo celic, ki so obrabljene, poškodovane ali šele na koncu svoje naravne življenjske dobe. Na primer, človek nenehno odstranjuje odmrle kožne celice, zato mora telo celice deliti, da bi ustvarilo nove. Nekatere živali uporabljajo ta postopek tudi za regeneracijo delov sebe, kot so kuščarji, ki jim lahko ponovno zrastejo repi, potem ko jih izgubijo. Poleg tega so nekatere živali podvržene temu procesu kot del nespolnega razmnoževanja.
Težave
Težave z mitozo so uničujoče za celice in lahko povzročijo njihovo smrt. Tudi če celica ne odmre, se lahko kromosomi poškodujejo ali spremenijo, kar lahko povzroči genetske motnje; Downov sindrom, na primer, povzroča kromosomska težava, ki je povezana z mitozo. Poleg tega lahko poškodbe kromosomov ali težave s časom delitve celice povzročijo rast in včasih raka. To se lahko zgodi tudi, če kromosom ni pravilno raztrgan.
Meioza
Mitoza in mejoza sta obe načini celične delitve, vendar se razlikujeta na nekaj ključnih načinov. Prvič, mejoza se zgodi samo v določenih vrstah reproduktivnih celic, imenovanih gamete – pri ljudeh, jajčeca in sperme – in spore. Prav tako se pri mejozi DNK iz vsake celice, ki prispeva, pomeša, tako da majhni koščki DNK iz različnih celic tvorijo dele X. To se razlikuje od mitoze, kjer sta dve polovici X-jev identični. Prav tako se mejoza konča s štirimi celicami, ki so popolnoma genetsko edinstvene, medtem ko sta pri mitozi končni rezultat dve popolnoma enaki celici.