ไมโทซิส (Mitosis) เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อการเจริญเติบโต พบในสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เซลล์ใหม่จะเกิดจากเซลล์เดิม และให้กำเนิดเซลล์ลูกเป็นวัฎจักร เรียกว่าวัฎจักรเซลล์
วัฏจักรเซลล์ (Cell cycle) หรือวัฏจักรการแบ่งเซลล์ ประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอนใหญ่ คือ Interphase, M-phase และการแบ่งไซไทพลาสซึม (Cytokinesis)
วัฏจักรเซลล์ (Cell cycle) หรือวัฏจักรการแบ่งเซลล์ ประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอนใหญ่ คือ Interphase, M-phase และการแบ่งไซไทพลาสซึม (Cytokinesis)
1. อินเตอร์เฟส (Interphase)
เป็นระยะที่เซลล์มีการเตรียมความพร้อมเพื่อแบ่งนิวเคลียส และไซโตพลาสซึม แบ่งเป็น 3 ระยะ คือ
1.1 G1-Phase เป็นระยะก่อนการสร้างดีเอ็นเอ เซลล์จะมีการเจริญเติบโตเต็มที่และมีการสร้างสารที่จำเป็นสำหรับการแบ่งเซลล์
1.2 S-Phase เป็นระยะที่มีการสังเราะห์ดีเอ็นเอเพื่มขึ้นอีก 1 ชุด ทำให้มีดีเอเป็นสองเท่าของเซลล์เดิม แต่ดีเอ็นเอดังกล่าวจะยังไม่แยกออกจากกัน โดยจะยึดติดกันบริเวน centromere ทำให้มีจำนวนโครโมโซมเท่าเดิม
1.3 G2-Phase เป็นระยะกลังการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ เซลล์มีความพร้อมเต็มที่ มีการสร้างออร์แกเนล และสารต่าง ๆ เพิ่มมากขึ้น
สรุประยะอินเตอร์เฟส
- จะเป็นระยะที่เซลล์มีการเจริญเติบโตเต็มที่
- มีการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีมากที่สุดจึงเรียกว่าเป็น metabolic stage of cell
- ใช้เวลานานที่สุด ดังนั้นถ้าศึกษาการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสจากกล้องจุลทรรศน์จะพบเซลล์ในระยะนี้มากที่สุด
- มีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 ชุด
- ระยะนี้ chromosome ยังขดกันเป็นสายยาว หรือ chromatin ดังนั้นจึงมีความยาวมากที่สุ
2. เอ็มเฟส (M-Phase) หรือระยะที่มีการแบ่งนิวเคลียส เป็นระยะสั้น ๆ ประกอบด้วยขั้นตอนการแบ่งนิวเคลียส (karyokinesis) 4 ขั้นตอน และตามด้วยการแบ่งไซโทพลาสซึม (cytokinesis)
2.1 โปรเฟส (Prophase)
- เยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอลัส สลายตัวไป
- โครมาตินจะหดตัวกลายเป็นโครโมโซมที่มี 2 ซิสเตอร์โครมาติด (sister chromatid)
- ในเซลล์สัตว์ Centriole จะเคลื่อนที่ แยกไปอยู่ 2 ขั้วของเซลล์ตรงข้ามกัน
- centriole สร้าง mitotic spindle หรือ spindle fiber ยื่นออกมาเรียกว่า aster เกาะบริเวณเซนโทรเมียร์ของโครโมโซม Note!: Aster = centriole + mitotic spindle
- ในเซลล์พืชจะไม่มี centriole แต่จะมี polar cap ทำหน้าที่แทน
- เยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอลัส สลายตัวไป
- โครมาตินจะหดตัวกลายเป็นโครโมโซมที่มี 2 ซิสเตอร์โครมาติด (sister chromatid)
- ในเซลล์สัตว์ Centriole จะเคลื่อนที่ แยกไปอยู่ 2 ขั้วของเซลล์ตรงข้ามกัน
- centriole สร้าง mitotic spindle หรือ spindle fiber ยื่นออกมาเรียกว่า aster เกาะบริเวณเซนโทรเมียร์ของโครโมโซม Note!: Aster = centriole + mitotic spindle
- ในเซลล์พืชจะไม่มี centriole แต่จะมี polar cap ทำหน้าที่แทน
2.2 เมตาเฟส (Metaphase)
- Mitotic spindle จะหดตัวดึงให้ chromosome มาเรียงตัวในแนว กึ่งกลางเซลล์ (equatorial plate หรือ metaphase plate)
- ระยะนี้ chromosome จะหดตัว สั้นมากที่สุด (เหมาะแก่การแบ่งแยกตัว และสะดวกต่อการเคลื่อนที่ของ chromosome)
- เป็นระยะที่เห็นโครโมโซมชัดเจนที่สุดจึงเหมาะกับการศึกษาจำนวน และรูปร่างของโครโมโซม
- ระยะนี้ chromosome จะหดตัว สั้นมากที่สุด (เหมาะแก่การแบ่งแยกตัว และสะดวกต่อการเคลื่อนที่ของ chromosome)
- เป็นระยะที่เห็นโครโมโซมชัดเจนที่สุดจึงเหมาะกับการศึกษาจำนวน และรูปร่างของโครโมโซม
2.3 แอนนาเฟส (Anaphase)
- Mitotic spindle จะหดตัวสั้นมากขึ้นทำให้ดึง chromatid ของทุก ๆ chrosome ให้แยกตัวออกจากันเกิดเป็น daughter chromosome 2n -> 4n ชั่วขณะ
- เป็นระยะที่ใช้เวลาสั้นที่สุด
2.4 gทโลเฟส (Telophase)
- Daughter chromosome ที่เกิดขึ้นจะแยกห่างจากกันมากขึ้น (จากการหดตัวของ spindle fiber) จนกระทั่งไปอยู่ขั้วตรงข้ามของเซลล์และเริ่มคลายตัวออกจากกัน ทำให้ขั้วของเซลล์แต่ละข้างจะประกอบด้วย chromosome จำนวนเท่ากัน และ เท่ากับเซลล์เริ่มต้น
- ช่วงปลายระยะนี้ mitotic spindle จะสลายตัวไป และกลุ่มของ daughter chromosome จะขยายตัวออกเป็นเส้นใยยาวขดไปมาคล้ายตาข่าย เหมือนกับระยะแรกของ interphase
- Nuclear membrane และ nucleolus จะเริ่มปรากฏท าให้เห็น nucleus ใหม่ที่ขั้วเซลล์
หลังจากมีการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์เสร็จเซลล์จะมีการแบ่งไซโทรพลาสซึมต่อ (อ่านเพิ่มเติมในหัวข้อการแบ่งเซลล์ > การแบ่งไซโทพลาสซึม)
ภาพรวมกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส
- Mitotic spindle จะหดตัวสั้นมากขึ้นทำให้ดึง chromatid ของทุก ๆ chrosome ให้แยกตัวออกจากันเกิดเป็น daughter chromosome 2n -> 4n ชั่วขณะ
- เป็นระยะที่ใช้เวลาสั้นที่สุด
2.4 gทโลเฟส (Telophase)
- Daughter chromosome ที่เกิดขึ้นจะแยกห่างจากกันมากขึ้น (จากการหดตัวของ spindle fiber) จนกระทั่งไปอยู่ขั้วตรงข้ามของเซลล์และเริ่มคลายตัวออกจากกัน ทำให้ขั้วของเซลล์แต่ละข้างจะประกอบด้วย chromosome จำนวนเท่ากัน และ เท่ากับเซลล์เริ่มต้น
- ช่วงปลายระยะนี้ mitotic spindle จะสลายตัวไป และกลุ่มของ daughter chromosome จะขยายตัวออกเป็นเส้นใยยาวขดไปมาคล้ายตาข่าย เหมือนกับระยะแรกของ interphase
- Nuclear membrane และ nucleolus จะเริ่มปรากฏท าให้เห็น nucleus ใหม่ที่ขั้วเซลล์
หลังจากมีการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์เสร็จเซลล์จะมีการแบ่งไซโทรพลาสซึมต่อ (อ่านเพิ่มเติมในหัวข้อการแบ่งเซลล์ > การแบ่งไซโทพลาสซึม)
ภาพรวมกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส
---