Mitoz veya mitoz bölünme ökaryot hücrelerde gerçekleşir; tek hücreli canlılarda üremeyi, çok hücreli canlılarda ise doku onarımını, yenilenmeyi, büyümeyi ve gelişmeyi sağlar. Ayrıca çok hücreli canlıların bazıları mitozla eşeysiz ürer.

Bir hücrenin bölünmeye başlamasından itibaren onu takip eden diğer hücre bölünmesine kadar geçen zaman aralığına hücre döngüsü denir. Hücre döngüsü, çok uzun süren interfaz evresi ile kısa bir bölünme evresinden (mitotik evre) oluşur. Bölünme evresi ise çekirdek bölünmesi (mitoz) ve sitoplazma bölünmesinden (sitokinez) meydana gelir.

Mitoz bölünme evreleri

İnterfaz

İnterfaz evresinde hücre, sitoplazmasını ve içeriğini artırarak bölünmeye hazırlanır. DNA kendini eşler ve genetik materyal iki katına çıkar. Böylece kalıtsal madde oluşacak iki yeni hücreye eşit olarak dağıtılır. RNA ve protein sentezi artar, bölünme için gerekli olan enzimler üretilir, artan enerji ihtiyacı için de ATP üretimi hızlanır. Ribozom, mitokondri, kloroplast ve golgi aygıtı gibi sitoplazmik organellerin sayısı artar. Bölünme sırasında iğ ipliklerini oluşturacak olan sentrozom organeli hayvan hücrelerinde bulunur, bazı ilkel bitkiler hariç bitki hücrelerinde bulunmaz. Bu yüzden bitki hücrelerinde iğ ipliklerini sitoplazmik proteinler oluşturur. Hayvan hücresinde bir tane olan sentrozom interfaz aşamasında kendini eşleyerek sayısını ikiye çıkarır.

İnterfaz evresinin sonunda her kromozom yeni oluşan kopyası ile birlikte iki kardeş kromatiti oluşturur. Kardeş kromatitler sentromer kısımlarından birbirine tutunur.

İnterfaz tamamlandıktan sonra bölünme evresi (mitotik evre) başlar. Mitotik evrede önce çekirdek bölünmesi (mitoz) sonra sitoplazma bölünmesi (sitokinez) gerçekleşir. Mitoz (çekirdek bölünmesi) profaz, metafaz, anafaz ve telofaz aşamalarından oluşur.

Profaz

Mitozun ilk evresidir. İnterfaz evresinde DNA’nın kendini eşlemesiyle oluşan kardeş kromatitler bu evrede kısalıp kalınlaşarak kromozom hâlini alır. Sentrozomlar hücrenin zıt kutuplarına çekilerek aralarında iğ iplikleri oluşur. Oluşan bu iğ iplikleri kromozomlara tutunur. Sentozomu olmayan bitki hücrelerinde ise sitoplazmadaki proteinler sayesinde iğ iplikleri oluşarak kromozomlara tutunur. Profazın sonuna doğru çekirdek zarı, çekirdekçik ve endoplazmik retikulum erimeye başlar.

Metafaz

Mitozun ikinci evresidir. Kromozomlar kardeş kromatitler hâlinde iğ ipliklerine tutunarak hücrenin ekvator bölgesinde düzlem üzerinde dizilir. Kromozomların mikroskopta en belirgin olarak görüldüğü evredir.

Metafaz evresinde kromozomlar tek tek sayılabilir ve fotoğraflanabilir. Böylece kromozomlar sayı, uzunluk, bantlaşma, sentromer konumu gibi özelliklerine göre gruplandırılarak dizilir. Bu işleme karyotip oluşturmadenir. Karyotip oluşturularak kromozom sayısındaki ve kromozomlardaki anormallikler belirlenir. Örneğin; Down Sendromu gibi kromozom sayısına bağlı durumlar karyotip analizi ile tespit edilir.

Anafaz

Anafaz aşaması, genetik maddenin ikiye bölüştürüldüğü aşamadır. Bu evrede iğ ipliklerinin boyları kısalır. Böylece iğ ipliklerine sentromerlerinden tutulu olan kardeş kromatitler birbirinden ayrılarak zıt kutuplara çekilir. Kromatitler birbirinden ayrıldıktan sonra kromozom adını alır. Yani iğ iplikleri tarafından zıt kutuplara çekilen her kromatit yeni hücrenin kromozomu olur. Anafaz sırasında hücre hafifçe uzar. Anafazın sonunda hücrenin her iki kutbu da eşit sayıda kromozom takımına sahip olur. Kromozomların kutuplara ulaşmasıyla anafaz sona erer.

Telefaz

Mitozun dördüncü ve son evresidir. Kutuplara ulaşmış olan iki kromozom seti çekirdek zarı ile çevrilir, iğ iplikleri kaybolur, çekirdekçik görünür hâle gelir, kromozomlar kromatin hâlini alır. Sitoplazma Bölünmesi (Sitokinez) Telofazın başlangıç aşamasında çekirdek zarının oluşması ile aynı anda sitokinez adı verilen sitoplazma bölünmesi başlar. Sitokinezin tamamlanması ile iki hücre meydana gelir.

Sitoplazma Bölünmesi (Sitokinez)

Sitoplazmanın bölünmesi hayvan ve bitki hücrelerinde farklı şekilde gerçekleşir. Hayvan hücrelerinde, ekvatoral bölgede hücre zarı bir girinti hâlinde içeriye doğru boğumlanmaya başlar. Bu girinti hücreyi ikiye ayırana kadar devam eder. Böylece sitoplazma bölünür ve iki yavru hücre oluşur. Oluşan hücreler kromozom sayısı, DNA miktarı ve genetik yapı bakımından birbirinin aynıdır.

Bitki hücrelerinde hücre çeperi bulunduğundan hayvan hücrelerinde olduğu gibi hücre zarı boğumlanamaz. Bu yüzden bitki hücrelerinde sitokinez sırasında golgi aygıtından kopan kesecikler hücrenin ortasında hücre plağı (orta lamel) oluşturur. Hücre plağı hücre zarıyla kaynaşıncaya kadar büyümeye devam eder. Hücre zarıyla kaynaşır kaynaşmaz bitki hücresi iki yavru hücreye bölünmüş olur. Böylece ana hücre ile kromozom sayısı ve genetik yapısı aynı olan iki yeni hücre oluşur.

Mitoz sonucunda bir ana hücreden, bu hücreyle aynı özellikleri taşıyan iki yavru hücre meydana gelir. Mitoz sonucu oluşan hücrelerin kromozom sayısı ve genetik yapısı ana hücreyle aynıdır.