با اينكه سلولهاي يك گياه يا يك جانور از نظر ساختماني و عمل با يكديگر متفاوتند، عموماً واحد ماده زنده بوده و خواص مهم مشتركي دارند. مثلاً، سلولهاي گياهي و جانوري حاوي ژنها و كروموزومها هستند و كروموزومها در چرخه تقسيم سلول داراي اهميت‌اند.

تقسيم ميتوزي سلول فرآيندي است كه سلولها تكثير شده و رشد امكان‌پذير مي‌گردد. زماني كه تقسيم ميتوزي انجام مي‌گيرد، هركدام از سلولهاي ايجاد شده با اينكه كوچكتر از سلول مادر هستند ولي يك سلول كاملند. بعداً در اثر رشد، سلول اندازه طبيعي خود را به دست مي‌آورد. تقسيم ميتوزي در موجودات تك‌سلولي در واقع همان توليد مثل است، زيرا دو موجود جديد به وجود مي‌آيد كه هركدام اطلاعات ژنتيكي موجود در سلول مادري را به ارث مي‌برند. در موجودات عالي، رشد درثر تقسيم سلولي و سپس حجيم شدن و متمايز گرديدن سلولها صورت مي‌گيرد. اين تقسيمات و رشد تا بالغ شدن موجود ادامه خواهد داشت. مثلاً انسان كه زندگي را با يك سلول يا زيگوت شروع مي‌كند در اثر رشد و تقسيمات داراي ميلياردها سلول مي‌گردد. تعداد سلولها از آن به بعد كم و بيش ثابت باقي مي‌ماند. تقسيم سلولي در پوست انسان در تمام طول زندگي زياد مي‌باشد كه البته نتيجه آن ازدياد سلولها نبوده، بلكه جايگزين سلولهائي مي‌گردد كه از بين مي‌روند. در بعضي از موجودات ديگر مانند مگس سر كه بالغ، تقسيمات سلولي ناچيز صورت گرفته و تعداد سلولها تغييرات زيادي نمي‌يابد.

چرخه سلول

رشد مستلزم ازدياد توده سلولي، مضاعف شدن ماده ژنتيكي، و تقسيم است كه در آن تساوي ماده ژنتيكي در سلولهاي خواهري تضمين گردد. عمليات اخير با ترتيب ذكر شده در چرخه زندگي سلول صورت مي‌گيرد (شكل 11-2). در ابتدا يك سلول ديپلوئيد (شامل n2 كروموزوم) مرحله رشد و ازدياد حجم را پشتسر مي‌گذارد كه اين مرحله را G1 نامند. G1 در سلولي كه جهت تكميل چرخه زندگي خود احتياج به 24 ساعت دارد حدود 10 ساعت طول مي‌كشد. اين مرحله مخصوص رشد سلول و تهيه مواد شيميائي جهت سنتز DNA مي‌باشد. در مرحله بعدي كه S ناميده مي‌شود و 9 ساعت را به خود اختصاص مي‌دهد مخصوص دوبله شدن ماده ژنتيكي و سنتز DNA است. ساختمانهاي مضاعف شده را كروماتيدهاي خواهري مي‌نامند. هر زوج كروماتيدهاي خواهري داراي دو كروموزوم متشابه مي‌باشند. بعد از تكميل همانندسازي كروموزمها، سلول وارد دومين مرحله رشد به نام G2 مي‌گردد، كه براي 4 ساعت ادامه داشته و تا شروع ميتوز (M) به درازا مي‌كشد. در مرحله آخر يا ميتوز كروماتيدهاي خواهري از يكديگر جدا شده و هركدام به يك سلول خواهري مي‌رود (شكل 12-2). البته طول مراحل ذكر شده بستگي به گونه و احتمالاً يافت موجود دارد.

ميتوز

جزئيات تقسيم سلولي در سلولهاي جانوري در اواخر قرن نوزدهم توسط والتر فلمينگ در سلولهاي گياهي توسط ادوارد استراسبرگر (Edward Strasburger) و محققين ديگر روشن گرديد. دو فرايند مرتبط تشخيص داده شده:

1ـ ميتوز يا كاريوكنيز، تقسيم سلولي و 2ـ سيتوكنيز كه درست بعد از ميتوز شروع مي‌شود و در آن سيتوپلاسم و ضمائم آن تقسيم شده و نهايتاً دو سلول خواهري به وجود مي‌آيند. مراحل اصلي ميتوز عبارتند از: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز. جهت روشن شدن موضوع اينترفاز كه مرحله بين دو تقسيم است نيز توضيح داده خواهد شد.

اينترفاز

در اين مرحله كروماتين، ماده‌اي كه حاوي اطلاعات ژنتيكي است، ناپديد مي‌گردد. مواد شيميائي مخصوصي كه جهت سنتز كروموزومها و پروتئين‌هائي كه بعداً تشكيل دوك را مي‌دهند در اين مرحله يافت مي‌شوند. اينترفاز در مقايسه با ميتوز، كه ممكن است از 10 دقيقه تا چندين ساعت به طول انجامد، بسيار طولاني مي‌باشد (جدول 1-2). با توجه به شكل 11-2 اينترفاز شامل G1، S، و G2 مي‌گردد.

پروفاز

اولين مرحله ميتوز است كه در آن كروموزومها به صورت رشته‌هاي باريكي قابل رؤيت مي‌گردند. هر كروموزوم در اين مرحله شامل دو رشته در مجاورت يكديگر است كه به آنها كروماتيد گويند. كروماتيدها دراثر همانندسازي كروموزمها در مرحله S انترفاز حاصل شده‌اند. فشردگي و پيچيدگي كروموزومها يكي از خصوصيات اين مرحله است. هستك بسياري از گونه‌ها در اين مرحله پاره شده و ناپديد مي‌گردد. در بعضي از موجودات پست هستك در مرحله پروفاز و آنافاز باقي مانده سپس به دو نصف تقسيم شده و در سلولهاي دختري توزيع مي‌گردند. در اواخري پروفاز غشاء هسته پاره شده و كروموزومها ميدان وسيعتري جهت جداشدن از يكديگر پيدا مي‌كنند. طبق تحقيقاتي كه با ميكروسكوپ الكتروني صورت گرفته است قطعات پاره شده غشاء هسته در سيتوپلاسم غوطه‌ور شده و سپس جزئي از شبكه‌هاي اندوپلاسميك مي‌گردند. البته پروتوزوا و قارچها از اين حالت مستثني هستند و غشاء هسته در تمام طول تقسيم ميتوزي دست نخورده باقي مي‌ماند.