4.
Kỳ trước đầuChỉ ở tế bào thực vật, kỳ đầu được bắt đầu bằng một giai đoạn gọi là kì trước đầu. Ở các tế bào với không bào lớn, nhân phải di chuyển vào trung tâm của tế bào trước khi phân bào có thể bắt đầu. Điều này đạt được nhờ hình thành cấu trúc phragmosome, một tấm ngang tế bào chất chia tế bào dọc theo mặt phẳng phân cắt tương lai của phân bào. Ngoài hình thành phragmosome, kỳ trước đầu được đặc trưng bởi sự hình thành của một vòng vi ống và sợi actin (gọi là dải trước đầu) bên dưới màng sinh chất và chạy xung quanh mặt phẳng xích đạo của trục chính phân bào trong tương lai. Dải sợi này này đánh dấu vị trí cuối cùng tế bào sẽ phân chia. Các tế bào của thực vật bậc cao (chẳng hạn như thực vật có hoa) không có các trung thể; thay vào đó, vi ống tạo nên thoi vô sắc trên bề mặt của nhân và sau đó được tổ chức thành thoi phân bào bởi chính các nhiễm sắc thể, sau khi màng nhân phân rã. [28] Dài trước đầu sẽ biến mất trong quá trình phân rã màng nhân và hình thành thoi vô sắc ở kỳ trước giữa.[29]:58–67
Kỳ đầuNhiễm sắc thể đang cuộn xoắn hay cô đặc. Nhân ở kỳ trung gian (trái), nhiễm sắc thể đang cuộn xoắn (giữa) và nhiễm sắc thể đã cuộn xoắn(phải).
Ở kỳ đầu, sẽ xảy ra sau khi tế bào kết thúc pha G2, tế bào chuẩn bị phân chia bằng cuộn xoắn các nhiễm sắc thể và bắt đầu hình thành thoi vô sắc. Ở pha trung gian, vật chất di truyền trong nhân vẫn chỉ là các sợi nhiễm sắc lỏng lẻo. Khi bắt đầu kỳ đầu, các sợi nhiễm sắc thể được kết tụ thành các nhiễm sắc thể riêng biệt và có thể quan sát ở độ phóng đại cao nhờ kính hiển vi quang học. Trong kỳ này, nhiễm sắc thể có dạng dài, mỏng và giống như sợi chỉ. Mỗi nhiễm sắc thể gồm hai nhiễm sắc tử. Hai nhiễm sắc tử được nối ở tâm động.
Việc phiên mã gen chấm dứt ở kỳ đầu và không tiếp tục cho đến khi đến cuối kỳ cuối hoặc pha G1 của chu kỳ sau. . Hạch nhân cũng biến mất trong giai đoạn này.
Gần với nhân của tế bào động vật là các cấu trúc được gọi là trung thể, bao gồm một cặp trung tử bao quanh bởi một tập hợp protein lỏng lẻo. Trung thể là trung tâm tổ chức vi ống của tế bào. Một tế bào kế thừa một trung thể duy nhất tại phân chia tế bào, trung thể này được nhân đôi trước khi một vòng mới của nguyên phân bắt đầu, tạo thành một cặp trung thể. Hai trung thể sẽ trùng hợp tubulin để giúp tạo thành thoi phân bào nhờ vi ống. Protein động cơ sau đó đẩy hai trung thể dọc theo các vi ống đến hai cực đối diện của tế bào. Mặc dù các trung thể giúp tổ chức lắp ráp vi ống, chúng không cần thiết cho sự hình thành của thoi vô sắc, vì trung thể không có ở tế bào thực vật, và không hoàn toàn cần thiết cho sự phân bào của tế bào động vật.
Kì trước giữaKhi bắt đầu kỳ trước giữa ở tế bào động vật, quá trình phosphoryl hóa các tấm lót màng nhân làm cho màng nhân bị phân rã thành các mảnh nhỏ. Sau khi lớp màng này biến mất, các vi ống có thể thâm nhập vào không gian nhân. Quá trình này được gọi là "nguyên phân mở", chúng xảy ra ở một số sinh vật đa bào. Nấm và một số sinh vật nguyên sinh, chẳng hạn như tảo hoặc trichomonad, thì lại trải qua một biến thể của quá trình trên gọi là "nguyên phân đóng", tức là các thoi sẽ hình thành ngay bên trong nhân, hoặc các vi ống sẽ thâm nhập nhưng không cần phá hủy màng nhân.
Trong đoạn cuối của kỳ trước giữa, các vi ống thể động bắt đầu tìm kiếm và gắn vào các thể động của nhiễm sắc thể. Thể động là một cấu trúc gắn vi ống gồm nhờ các protein, hình thành trên tâm động nhiễm sắc thể trong giai đoạn sau. Một số vi ống cực tìm và tương tác với các vi ống cực tương ứng từ trung thể đối diện để hình thành thoi vô sắc. Mặc dù cấu trúc và chức năng thể động không được hiểu đầy đủ, người ta biết rằng chúng có chứa một số dạng động cơ phân tử.Khi một vi ống nối với thể động, "động cơ" này sẽ được kích hoạt, sử dụng năng lượng từ ATP để "bước" trên vi ống đi về phía trung thể gốc. Hoạt động của động cơ này, cùng với quá trình trùng hợp và giải trùng hợp vi ống, cung cấp lực kéo cần thiết để sau đó tách hai nhiễm sắc tử của nhiễm sắc thể.
Một tế bào trong kỳ giữa muộn. Tất cả các nhiễm sắc thể (màu xanh) trừ một cái, đã ở mặt phẳng xích đạo.
Kì giữaSau khi các vi ống vào vị trí và gắn với các thể động trong kì trước giữa, hai trung thể bắt đầu kéo các nhiễm sắc thể về hai đầu đối diện của tế bào. Sức căng gây ra làm cho các nhiễm sắc thể sắp xếp dọc theo cái gọi là tấm kỳ giữa hoặc mặt phẳng xích đạo, một mặt phẳng ảo nằm ở giữa hai trung thể (ở khoảng trung tâm của tế bào). Để đảm bảo sự phân bố đồng đều của nhiễm sắc thể khi kết thúc nguyên phân, điểm kiểm soát kỳ giữa đảm bảo rằng tất cả các thể động đều được gắn vào thoi và các nhiễm sắc thể được sắp xếp dọc theo tấm kỳ giữa.Nếu tế bào vượt qua điểm chốt này thành công, tế bào sẽ chuyển sang kì sau.
Kì sauKì sau chia làm hai giai đoạn: A và B. Trong giai đoạn A, các cohensin đang gắn kết các nhiễm sắc tử chị em sẽ được phân giải, hai nhiễm sắc tử sẽ tách nhau và tạo thành hai nhiễm sắc thể con giống hệt nhau. Việc rút ngắn các vi ống thể động giúp kéo các nhiễm sắc thể con mới được hình thành đến hai cực đối diện của tế bào. Trong giai đoạn B, các vi ống cực sẽ đẩy nhau, làm cho tế bào dài ra. Cuối kì sau, nhiễm sắc thể cũng đạt đến mức cuộn xoắn tối đa của chúng, để giúp phân tách nhiễm sắc thể và hình thành lại của hạt nhân. Ở hầu hết các tế bào động vật, giai đoạn A đứng trước giai đoạn B, nhưng một số tế bào trứng ở động vật có xương sống lại có thứ tự ngược lại của các sự kiện.
Kì cuốiKì cuối, như tên gọi đã gợi ý, là kết thúc cho nguyên phân. Kì này giống như đảo ngược các sự kiện ở kỳ đầu và kì trước giữa. Tại kì cuối, các vi ống cực phân cực tiếp tục đẩy nhau, làm tế bào dài ra nhiều hơn. Trong trường hợp lớp màng nhân bị phá võ, một màng nhân mới sẽ được hình thành nhờ sử dụng các mảnh màng nhân cũ của tế bào mẹ. Màng nhân mới sẽ hình thành xung quanh mỗi bộ nhiễm sắc thể con riêng biệt (mặc dù màng không bao lấy cả các trung thể) và nhân con lại xuất hiện. Cả hai bộ nhiễm sắc thể, giờ đây được bao quanh bởi màng nhân mới, bắt đầu "dãn xoắn" hoặc giải co xoắn. Nguyên phân đến đây là hoàn tất. Mỗi nhân mới có một bộ nhiễm sắc thể giống hệt nhau. Quá trình phân chia tế bào chất có thể hoặc có thể không xảy ra, điều này tùy thuộc vào sinh vật.