2) образовании хромосом нового генетического состава
3) удвоении и последующем точном распределении наследственного материала, содержащегося в хромосомах между двумя вновь возникающими клетками (+)
4) изменении органел клетки
Митоз представляет собой тип деления соматической клетки, обеспечивающий сохранение генетической информации в дочерних клетках. Перед началом митотического деления в S-фазе клеточного цикла происходит репликация ДНК: каждая хромосома становится состоящей из двух сестринских хроматид, идентичных по нуклеотидной последовательности. В ходе митоза эти хроматиды расхóдятся к противоположным полюсам клетки, поэтому каждая дочерняя клетка получает эквивалентный набор хромосом.
Таким образом, основное биологическое значение митоза — удвоение наследственного материала с последующим его точным распределением между двумя дочерними клетками. При нормальном митозе сохраняется плоидность и кариотип: из диплоидной клетки обычно образуются две генетически практически идентичные диплоидные клетки. Новые комбинации генов для митоза нехарактерны; генетическое разнообразие преимущественно формируется при мейозе и оплодотворении, а отличия митотических клеток могут быть связаны с мутациями.
Митоз включает последовательно организованные стадии, в которых формируются и функционируют веретено деления, кинетохоры и микротрубочки. Ключевым контрольным событием является корректное прикрепление нитей веретена к центромерам и выстраивание хромосом в экваториальной плоскости; нарушение этого механизма может привести к анеуплоидии и геномной нестабильности.
| Этап клеточного цикла или митоза | Основное событие | Биологическое значение |
|---|---|---|
| G1-фаза | Рост клетки, синтез белков и органелл, подготовка к репликации ДНК | Обеспечивает накопление структурных и энергетических ресурсов |
| S-фаза | Репликация ДНК; образование двух сестринских хроматид у каждой хромосомы | Создаёт копию наследственного материала перед делением |
| G2-фаза | Проверка репликации ДНК, синтез белков веретена деления | Предупреждает передачу дочерним клеткам повреждённого или неполностью удвоенного генома |
| Профаза и прометафаза | Конденсация хроматина в хромосомы, формирование веретена, разрушение ядерной оболочки | Подготавливает хромосомы к направленному перемещению |
| Метафаза | Выстраивание хромосом в экваториальной плоскости и проверка прикрепления кинетохоров | Обеспечивает равномерное распределение хроматид |
| Анафаза | Разделение сестринских хроматид и их расхождение к противоположным полюсам | Формирует два одинаковых набора наследственного материала |
| Телофаза и цитокинез | Восстановление ядерных оболочек и разделение цитоплазмы | Завершает образование двух генетически эквивалентных дочерних клеток |
Ошибки расхождения хромосом или повреждение контрольных точек клеточного цикла могут вызвать анеуплоидию, полиплоидию и появление многоядерных клеток. В патологической морфологии о высокой пролиферативной активности судят, в частности, по митотическому индексу и числу атипичных митозов. Поэтому точность репликации и сегрегации хромосом является не только фундаментальным свойством митоза, но и важным критерием нормального клеточного обновления.