Πρώτη μιτωτική διαίρεση. Μίτωση - έμμεση διαίρεση

Διαίρεση μιτωτικών κυττάρων

Μίτωσις(από το ελληνικό Mitos - νήμα), που ονομάζεται επίσης καρυοκίνηση, ή έμμεση κυτταρική διαίρεση, είναι ένας παγκόσμιος μηχανισμός κυτταρικής διαίρεσης. Η μίτωση ακολουθεί την περίοδο G2 και ολοκληρώνει τον κυτταρικό κύκλο.

Διαρκεί 1-3 ώρες και παρέχει ομοιόμορφη κατανομήγενετικό υλικό στα θυγατρικά κύτταρα. Η μίτωση περιλαμβάνει 4 κύριες φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση.

Η μίτωση είναι μια από τις θεμελιώδεις διαδικασίες της οντογένεσης. Η μιτωτική διαίρεση εξασφαλίζει την ανάπτυξη των πολυκύτταρων ευκαρυωτών αυξάνοντας τους πληθυσμούς των κυττάρων των ιστών.

Ως αποτέλεσμα της μιτωτικής διαίρεσης των μεριστεμικών κυττάρων, ο αριθμός των κυττάρων του φυτικού ιστού αυξάνεται. Ο κατακερματισμός ενός γονιμοποιημένου ωαρίου και η ανάπτυξη των περισσότερων ιστών στα ζώα συμβαίνουν επίσης μέσω μιτωτικών διαιρέσεων.

Με βάση μορφολογικά χαρακτηριστικάΗ μίτωση χωρίζεται συμβατικά σε στάδια: πρόφαση, προμετάφαση, μετάφαση, ανάφαση, τελόφαση. Οι πρώτες περιγραφές των φάσεων της μίτωσης και η καθιέρωση της αλληλουχίας τους έγιναν τη δεκαετία του 70-80 του 19ου αιώνα. Στα τέλη της δεκαετίας του 1870, ο Γερμανός ιστολόγος Walter Flemming επινόησε τον όρο «μίτωση» για να αναφερθεί στη διαδικασία της έμμεσης κυτταρικής διαίρεσης.

Η μέση διάρκεια της μίτωσης είναι 1-2 ώρες. Η μίτωση των ζωικών κυττάρων, κατά κανόνα, διαρκεί 30-60 λεπτά και τα φυτά - 2-3 ώρες. Κατά τη διάρκεια των 70 ετών, στο ανθρώπινο σώμα συμβαίνουν συνολικά περίπου 10 14 κυτταρικές διαιρέσεις.

Οι πρώτες ελλιπείς περιγραφές σχετικά με τη συμπεριφορά και τις αλλαγές των πυρήνων στα διαιρούμενα κύτταρα βρίσκονται στα έργα επιστημόνων στις αρχές της δεκαετίας του 1870.

Στο έργο του Ρώσου βοτανολόγου Russov, που χρονολογείται από το 1872, περιγράφονται και απεικονίζονται με σαφήνεια οι πλάκες μετάφασης και αναφάσης που αποτελούνται από μεμονωμένα χρωμοσώματα.

Ένα χρόνο αργότερα, ο Γερμανός ζωολόγος G.A. Ο Schneider περιέγραψε τη μιτωτική διαίρεση ακόμη πιο ξεκάθαρα και με συνέπεια, αλλά, φυσικά, όχι πλήρως, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα σύνθλιψης ωαρίων του ορθικού turbellaria Mesostomum. Στο έργο του, στην ουσία, περιγράφονται και εικονογραφούνται με τη σωστή σειρά οι κύριες φάσεις της μίτωσης: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση (πρώιμη και όψιμη). Το 1874, ο βοτανολόγος της Μόσχας I.D. Ο Chistyakov παρατήρησε επίσης μεμονωμένες φάσεις κυτταρικής διαίρεσης στα σπόρια των βρύων και της αλογοουράς. Παρά τις πρώτες επιτυχίες, ούτε ο Russov, ούτε ο Schneider, ούτε ο Chistyakov κατάφεραν να δώσουν μια σαφή και συνεπή περιγραφή της μιτωτικής διαίρεσης.

Το 1875, έργα που περιείχαν περισσότερα από λεπτομερείς περιγραφέςμιτώσεις. Ο O. Büchli περιέγραψε τα κυτταρολογικά μοτίβα στα θρυμματισμένα ωάρια στρογγυλά σκουλήκιακαι μαλάκια και σε σπερματογόνα κύτταρα εντόμων.

Ο E. Strassburger μελέτησε τη μιτωτική διαίρεση στα κύτταρα του πράσινου φυκιού Spirogyra, στα μητρικά κύτταρα της γύρης του κρεμμυδιού και στα μητρικά κύτταρα των σπορίων του βρύου. Αναφερόμενος στο έργο του O. Büchli και με βάση τη δική του έρευνα, ο E. Strassburger επέστησε την προσοχή στην ενότητα των διαδικασιών κυτταρικής διαίρεσης σε φυτικά και ζωικά κύτταρα.

Μέχρι τα τέλη του 1878 - αρχές του 1879, λεπτομερής εργασία Schleicher και W. Flemming. Στο έργο του το 1879, ο Schleicher πρότεινε τον όρο «καρυοκίνηση» για να αναφερθεί σύνθετες διαδικασίεςκυτταρική διαίρεση, που υποδηλώνει κίνηση συστατικάπυρήνες. Ο Walter Flemming ήταν ο πρώτος που επινόησε τον όρο «μίτωση» για να αναφερθεί στην έμμεση κυτταρική διαίρεση, η οποία αργότερα έγινε γενικά αποδεκτή. Το Flemming είναι επίσης υπεύθυνο για την τελική διατύπωση του ορισμού της μίτωσης ως κυκλικής διαδικασίας που τελειώνει με τη διαίρεση των χρωμοσωμάτων μεταξύ θυγατρικών κυττάρων.

Το 1880 ο O.V. Ο Baranetsky καθιέρωσε τη σπειροειδή δομή των χρωμοσωμάτων. Κατά τη διάρκεια της περαιτέρω έρευνας, αναπτύχθηκαν ιδέες σχετικά με τη σπειροειδοποίηση και την αποσπείρωση των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια του μιτωτικού κύκλου.

Στις αρχές του 1900, τα χρωμοσώματα αναγνωρίστηκαν ως φορείς κληρονομικών πληροφοριών, οι οποίες αργότερα παρείχαν μια εξήγηση βιολογικό ρόλομίτωση, η οποία συνίσταται στο σχηματισμό γενετικά πανομοιότυπων θυγατρικών κυττάρων.

Στη δεκαετία του 1970, άρχισε η αποκρυπτογράφηση και η λεπτομερής μελέτη των ρυθμιστών της μιτωτικής διαίρεσης, χάρη σε μια σειρά πειραμάτων για τη σύντηξη κυττάρων που βρίσκονται στο διαφορετικά στάδιακυτταρικός κύκλος. Σε εκείνα τα πειράματα όταν ένα κύτταρο στη φάση Μ συνδυάστηκε με ένα κύτταρο σε οποιοδήποτε από τα στάδια μεσοφάσεως (G 1, S ή G 2), τα κύτταρα μεσοφάσης εισήλθαν στη μιτωτική κατάσταση (άρχισε η συμπύκνωση χρωμοσωμάτων και η πυρηνική μεμβράνη αποσαθρώθηκε).

Ως αποτέλεσμα, συνήχθη το συμπέρασμα ότι το κυτταροπλασματικό κύτταρο περιέχει έναν παράγοντα (ή παράγοντες) που διεγείρει τη μίτωση, ή, με άλλα λόγια, έναν παράγοντα διέγερσης Μ (MSF, από τον αγγλικό παράγοντα προαγωγής φάσης Μ, MPF).

Για πρώτη φορά, ο «παράγοντας διέγερσης της μίτωσης» ανακαλύφθηκε σε ώριμα μη γονιμοποιημένα αυγά βατράχου με νύχια στη φάση Μ του κυτταρικού κύκλου. Το κυτταρόπλασμα ενός τέτοιου ωαρίου, που εγχύθηκε στο ωάριο, οδήγησε σε μια πρόωρη μετάβαση στη φάση Μ και στην αρχή της ωρίμανσης του ωοκυττάρου (αρχικά η συντομογραφία MPF σήμαινε Maturation Promoting Factor, που μεταφράζεται ως "προαγωγή της ωρίμανσης παράγοντας"). Κατά τη διάρκεια περαιτέρω πειραμάτων, διαπιστώθηκε η καθολική σημασία και ταυτόχρονα ο υψηλός βαθμός διατήρησης του «παράγοντα διέγερσης της μίτωσης»: εκχυλίσματα που παρασκευάστηκαν από μιτωτικά κύτταραπολύ διάφορους οργανισμούς, όταν εισήχθησαν σε ωοκύτταρα βατράχου με νύχια, μεταφέρθηκαν στη φάση Μ.

Μεταγενέστερες μελέτες αποκάλυψαν ότι ο παράγοντας διέγερσης της μίτωσης είναι ένα ετεροδιμερές σύμπλοκο που αποτελείται από μια πρωτεΐνη κυκλίνης και μια εξαρτώμενη από κυκλίνη πρωτεϊνική κινάση. Η κυκλίνη είναι μια ρυθμιστική πρωτεΐνη και βρίσκεται σε όλους τους ευκαρυώτες. Η συγκέντρωσή του αυξάνεται περιοδικά κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, φτάνοντας στο μέγιστο στη μετάφαση της μίτωσης. Με την έναρξη της αναφάσης, παρατηρείται απότομη μείωση της συγκέντρωσης της κυκλίνης, λόγω της διάσπασής της με τη βοήθεια σύνθετων πρωτεϊνικών πρωτεολυτικών συμπλεγμάτων - πρωτεασωμάτων. Η εξαρτώμενη από την κυκλίνη πρωτεϊνική κινάση είναι ένα ένζυμο (φωσφορυλάση) που τροποποιεί τις πρωτεΐνες μεταφέροντας μια φωσφορική ομάδα από το ATP στα αμινοξέα σερίνη και θρεονίνη. Έτσι, με την καθιέρωση του ρόλου και της δομής του κύριου ρυθμιστή της μιτωτικής διαίρεσης, ξεκίνησε η έρευνα για τους λεπτούς ρυθμιστικούς μηχανισμούς της μίτωσης, η οποία συνεχίζεται μέχρι σήμερα.

Η ανάπτυξη μιας ενοποιημένης τυπολογίας και ταξινόμησης των μιτώσεων περιπλέκεται από μια ολόκληρη σειρά χαρακτηριστικών που, σε διάφορους συνδυασμούς, δημιουργούν ποικιλομορφία και ετερογένεια στα πρότυπα της μιτωτικής διαίρεσης. Ταυτόχρονα, ορισμένες επιλογές ταξινόμησης που αναπτύχθηκαν σε σχέση με ορισμένα taxa είναι απαράδεκτες σε σχέση με άλλα, καθώς δεν λαμβάνουν υπόψη τις ιδιαιτερότητες των μιτόσεών τους. Για παράδειγμα, ορισμένες επιλογές για την ταξινόμηση μιτώσεων χαρακτηριστικών ζώων ή φυτικούς οργανισμούς, αποδεικνύεται απαράδεκτο για τα φύκια.

Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά που διέπουν διάφορες τυπολογίες και ταξινομήσεις της μιτωτικής διαίρεσης είναι η συμπεριφορά του πυρηνικού περιβλήματος. Εάν ο σχηματισμός της ατράκτου και η ίδια η μιτωτική διαίρεση συμβαίνει μέσα στον πυρήνα χωρίς καταστροφή της πυρηνικής μεμβράνης, τότε αυτός ο τύπος μίτωσης ονομάζεται κλειστός. Η μίτωση με τη διάσπαση της πυρηνικής μεμβράνης, κατά συνέπεια, ονομάζεται ανοιχτή και η μίτωση με τη διάσπαση της πυρηνικής μεμβράνης μόνο στους πόλους της ατράκτου, με το σχηματισμό "πολικών παραθύρων" ονομάζεται ημίκλειστη.

Ενα ακόμα χαρακτηριστικό στοιχείοείναι ο τύπος συμμετρίας της μιτωτικής ατράκτου. Στην πλευρομίτωση, η άτρακτος είναι αμφοτερόπλευρα συμμετρική ή ασύμμετρη και αποτελείται, κατά κανόνα, από δύο ημιάτρακτους που βρίσκονται σε μεταφάση-ανάφαση υπό γωνία μεταξύ τους. Η κατηγορία των ορθομιτώσεων χαρακτηρίζεται από διπολική συμμετρία της ατράκτου και στη μετάφαση συχνά παρατηρείται μια ευδιάκριτη ισημερινή πλάκα.

Στο πλαίσιο των ενδεικνυόμενων συμπτωμάτων, το πιο πολυάριθμο είναι η τυπική ανοιχτή ορθομίτωση, για παράδειγμα, οι αρχές και τα στάδια της μιτωτικής διαίρεσης συζητούνται παρακάτω. Αυτός ο τύπος μίτωσης είναι χαρακτηριστικός των ζώων, των ανώτερων φυτών και ορισμένων πρωτόζωων.

Η προφάση ξεκινά με τη συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων, τα οποία γίνονται ορατά κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός ως δομές που μοιάζουν με νήματα. Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο παράλληλες αδελφές χρωματίδες που συνδέονται στο κεντρομερίδιο. Ο πυρήνας και το πυρηνικό περίβλημα εξαφανίζονται στο τέλος της φάσης (το τελευταίο αποσυντίθεται σε μεμβρανικά κυστίδια, παρόμοια με στοιχεία του EPS, και το σύμπλεγμα πόρων και το έλασμα διασπώνται σε υπομονάδες). Το καρυόπλασμα αναμιγνύεται με το κυτταρόπλασμα.

Τα κεντριόλια μεταναστεύουν σε αντίθετους πόλους του κυττάρου και δημιουργούν τα νήματα της μιτωτικής (αχρωματίνης) ατράκτου. Στην περιοχή του κεντρομερούς, σχηματίζονται ειδικά πρωτεϊνικά σύμπλοκα - κινετοχόρες, στα οποία συνδέονται ορισμένοι μικροσωληνίσκοι της ατράκτου (μικροσωληνίσκοι κινετοχώρ). Έχει αποδειχθεί ότι οι ίδιες οι κινετοχώρες είναι ικανές να προκαλέσουν συναρμολόγηση μικροσωληνίσκων και επομένως μπορούν να χρησιμεύσουν ως κέντρα οργάνωσης μικροσωληνίσκων. Οι υπόλοιποι μικροσωληνίσκοι της ατράκτου ονομάζονται μικροσωληνίσκοι πόλων, καθώς εκτείνονται από τον έναν πόλο του κυττάρου στον άλλο. Οι μικροσωληνίσκοι που βρίσκονται έξω από την άτρακτο, που αποκλίνουν ακτινικά από τα κυτταρικά κέντρα προς το πλάσμα, ονομάζονται αστρικοί ή μικροσωληνίσκοι (νήματα) ακτινοβολίας.

Η μετάφαση αντιστοιχεί στο μέγιστο επίπεδο συμπύκνωσης των χρωμοσωμάτων, τα οποία ευθυγραμμίζονται στην περιοχή του ισημερινού της μιτωτικής ατράκτου, σχηματίζοντας μια εικόνα της ισημερινής (μεταφάσης) πλάκας (πλάγια όψη) ή του μητρικού αστέρα (όψη από τους πόλους). Τα χρωμοσώματα κινούνται στο ισημερινό επίπεδο και συγκρατούνται εκεί από την ισορροπημένη τάση των μικροσωληνίσκων κινετοχώρης. Στο τέλος αυτής της φάσης, οι αδελφές χρωματίδες διαχωρίζονται με μια σχισμή, αλλά διατηρούνται στην περιοχή του κεντρομερούς.

Η αναφάση ξεκινά με τη σύγχρονη διάσπαση όλων των χρωμοσωμάτων σε αδελφές χρωματίδες (στην περιοχή του κεντρομερούς) και την κίνηση των θυγατρικών χρωμοσωμάτων στους αντίθετους πόλους του κυττάρου, η οποία συμβαίνει κατά μήκος των μικροσωληνίσκων της ατράκτου με ταχύτητα 0,2-0,5 μm/min. Το σήμα για την έναρξη της αναφάσης περιλαμβάνει μια απότομη (κατά τάξη μεγέθους) αύξηση της συγκέντρωσης κατιόντων ασβεστίου στο υαλόπλασμα, που εκκρίνονται από μεμβρανικά κυστίδια που σχηματίζουν συστάδες στους πόλους της ατράκτου. Ο μηχανισμός της κίνησης των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση δεν έχει αποσαφηνιστεί πλήρως, αλλά έχει διαπιστωθεί ότι στην περιοχή της ατράκτου, εκτός από την ακτίνη, υπάρχουν πρωτεΐνες όπως η μυοσίνη και η δυνεΐνη, καθώς και ένας αριθμός ρυθμιστικών πρωτεϊνών. Σύμφωνα με ορισμένες παρατηρήσεις, προκαλείται από βράχυνση (αποσυναρμολόγηση) μικροσωληνίσκων που συνδέονται με κινετοχώρους. Η αναφάση χαρακτηρίζεται από επιμήκυνση της μιτωτικής ατράκτου λόγω κάποιας απόκλισης των κυτταρικών πόλων. Τελειώνει με τη συσσώρευση στους πόλους του κυττάρου δύο όμοιων συνόλων χρωμοσωμάτων, τα οποία σχηματίζουν εικόνες αστεριών (στάδιο θυγατρικών αστεριών). Στο τέλος της αναφάσης, λόγω της συστολής των μικρονημάτων ακτίνης που συγκεντρώνονται γύρω από την περιφέρεια του κυττάρου (συστελλόμενος δακτύλιος), αρχίζει να σχηματίζεται μια κυτταρική συστολή, η οποία, βαθύνοντας, θα οδηγήσει σε κυτταροτομή στην επόμενη φάση.

Η τελόφαση είναι το τελικό στάδιο της μίτωσης, κατά το οποίο ανακατασκευάζονται οι πυρήνες των θυγατρικών κυττάρων και ολοκληρώνεται ο διαχωρισμός τους. Γύρω από τα συμπυκνωμένα χρωμοσώματα θυγατρικών κυττάρων από μεμβρανικά κυστίδια (σύμφωνα με άλλες πηγές, από το EPS), αποκαθίσταται το καρυόλεμμα, με το οποίο συνδέεται το σχηματιζόμενο έλασμα και επανεμφανίζονται πυρήνες, που σχηματίζονται από τμήματα των αντίστοιχων χρωμοσωμάτων. Οι πυρήνες των κυττάρων σταδιακά μεγεθύνονται και τα χρωμοσώματα προοδευτικά απελπίζονται και εξαφανίζονται, αντικαθιστώντας το σχέδιο χρωματίνης του πυρήνα της μεσοφάσεως. Ταυτόχρονα, η κυτταρική συστολή βαθαίνει και τα κύτταρα παραμένουν συνδεδεμένα για κάποιο χρονικό διάστημα με μια κωνική κυτταροπλασματική γέφυρα που περιέχει μια δέσμη μικροσωληνίσκων (μέσο σώμα). Η περαιτέρω απολίνωση του κυτταροπλάσματος τελειώνει με το σχηματισμό δύο θυγατρικών κυττάρων. Στην τελοφάση, τα οργανίδια κατανέμονται μεταξύ θυγατρικών κυττάρων. Η ομοιομορφία αυτής της διαδικασίας διευκολύνεται από το γεγονός ότι ορισμένα οργανίδια είναι αρκετά πολυάριθμα (για παράδειγμα, τα μιτοχόνδρια), ενώ άλλα (όπως το ER και το σύμπλεγμα Golgi) αποσυντίθενται σε μικρά θραύσματα και κυστίδια κατά τη μίτωση.

Οι άτυπες μιτώσεις συμβαίνουν όταν η μιτωτική συσκευή είναι κατεστραμμένη και χαρακτηρίζονται από ανομοιόμορφη κατανομή γενετικού υλικού μεταξύ των κυττάρων - ανευπλοειδία (από το ελληνικό an - not, eu - correct, ploon - fold). σε πολλές περιπτώσεις δεν υπάρχει κυτταροτομή, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται γιγαντιαία κύτταρα. Οι άτυπες μιτώσεις είναι χαρακτηριστικές του κακοήθεις όγκουςκαι ακτινοβολημένους ιστούς. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητά τους και η μεγαλύτερο βαθμόανευπλοειδία, τόσο πιο κακοήθης είναι ο όγκος. Η διαταραχή της φυσιολογικής μιτωτικής κυτταρικής διαίρεσης μπορεί να προκληθεί από χρωμοσωμικές ανωμαλίες, οι οποίες ονομάζονται χρωμοσωμικές ανωμαλίες (από το λατινικό Aberratio - απόκλιση). Οι παραλλαγές των χρωμοσωμικών ανωμαλιών περιλαμβάνουν την προσκόλληση χρωμοσωμάτων, το σπάσιμό τους σε θραύσματα, την απώλεια ενός τμήματος, την ανταλλαγή θραυσμάτων, τον διπλασιασμό μεμονωμένων τμημάτων των χρωμοσωμάτων κ.λπ. Οι χρωμοσωμικές εκτροπές μπορεί να συμβούν αυθόρμητα, αλλά πιο συχνά αναπτύσσονται ως αποτέλεσμα της δράσης μεταλλαξιογόνα και ιονίζουσα ακτινοβολία στα κύτταρα.

Καρυότυπος - διαγνωστική μελέτηπροκειμένου να αξιολογηθεί ο καρυότυπος (σύνολο χρωμοσωμάτων), πραγματοποιείται με μελέτη των χρωμοσωμάτων στην πλάκα μετάφασης. Για τον καρυότυπο, λαμβάνεται μια κυτταρική καλλιέργεια στην οποία εισάγεται κολχικίνη, μια ουσία που εμποδίζει το σχηματισμό της μιτωτικής ατράκτου. Τα χρωμοσώματα εξάγονται από τέτοια κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια χρωματίζονται και αναγνωρίζονται. Ένας φυσιολογικός ανθρώπινος καρυότυπος αντιπροσωπεύεται από 46 χρωμοσώματα - 22 ζεύγη αυτοσωμάτων και δύο φυλετικά χρωμοσώματα (XY στους άνδρες και XX στις γυναίκες). Ο καρυότυπος σας επιτρέπει να διαγνώσετε έναν αριθμό ασθενειών που σχετίζονται με χρωμοσωμικές ανωμαλίες, ειδικότερα, το σύνδρομο Down (τρισωμία 21ο χρωμόσωμα), το σύνδρομο Edwards (τρισωμία 18ο χρωμόσωμα), το σύνδρομο Patau (τρισωμία 13ο χρωμόσωμα), καθώς και μια σειρά από σύνδρομα που σχετίζονται με ανωμαλίες του φυλετικού χρωμοσώματος - σύνδρομο Klinefelter (γονότυπος Xner) (γονότυπος - XO) και άλλοι.

Υποτίθεται ότι η πολύπλοκη μιτωτική διαδικασία των ανώτερων οργανισμών αναπτύχθηκε σταδιακά από τους μηχανισμούς διαίρεσης των προκαρυωτών. Αυτή η υπόθεση επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι οι προκαρυώτες εμφανίστηκαν περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια νωρίτερα από τους πρώτους ευκαρυώτες. Επιπλέον, παρόμοιες πρωτεΐνες εμπλέκονται στη μίτωση των ευκαρυωτών και στη δυαδική σχάση των προκαρυωτών.

Πιθανά ενδιάμεσα στάδια μεταξύ της δυαδικής σχάσης και της μίτωσης μπορούν να εντοπιστούν σε μονοκύτταρους ευκαρυώτες, στους οποίους η πυρηνική μεμβράνη δεν καταστρέφεται κατά τη διαίρεση. Στους περισσότερους άλλους ευκαρυώτες, συμπεριλαμβανομένων των φυτών και των ζώων, η άτρακτος σχηματίζεται έξω από τον πυρήνα και το πυρηνικό περίβλημα καταστρέφεται κατά τη μίτωση. Αν και η μίτωση σε μονοκύτταρους ευκαρυώτες δεν έχει ακόμη μελετηθεί επαρκώς, μπορεί να υποτεθεί ότι προήλθε από δυαδική σχάση και τελικά έφτασε στο επίπεδο πολυπλοκότητας που βρέθηκε στην πολυκύτταροι οργανισμοί.

Σε πολλούς απλούς ευκαρυώτες, η μίτωση παρέμεινε επίσης μια διαδικασία που σχετίζεται με τη μεμβράνη, αλλά τώρα όχι πλάσμα, αλλά πυρηνική.

Οι κύριοι ρυθμιστικοί μηχανισμοί της μίτωσης είναι οι διαδικασίες της φωσφορυλίωσης και της πρωτεόλυσης.

Οι αντιδράσεις αναστρέψιμης φωσφορυλίωσης και αποφωσφορυλίωσης επιτρέπουν αναστρέψιμα συμβάντα μίτωσης, όπως συναρμολόγηση/αποσύνθεση ατράκτου ή αποσάθρωση/επισκευή του πυρηνικού φακέλου. Η πρωτεόλυση αποτελεί τη βάση των μη αναστρέψιμων συμβάντων της μίτωσης, όπως ο διαχωρισμός των αδελφών χρωματίδων σε ανάφαση ή η διάσπαση των μιτωτικών κυκλινών σε όψιμα στάδιαμίτωσις

Η διαίρεση όλων των ευκαρυωτικών κυττάρων συνδέεται με το σχηματισμό μιας ειδικής συσκευής κυτταρικής διαίρεσης.

Ένας ενεργός ρόλος στη μιτωτική κυτταρική διαίρεση συχνά αποδίδεται στις κυτταροσκελετικές δομές. Καθολική τόσο για τα ζωικά όσο και για τα φυτικά κύτταρα είναι η διπολική μιτωτική άτρακτος, που αποτελείται από μικροσωληνίσκους και συναφείς πρωτεΐνες. Η άτρακτος εξασφαλίζει μια αυστηρά πανομοιότυπη κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ των πόλων διαίρεσης, στην περιοχή των οποίων οι πυρήνες των θυγατρικών κυττάρων σχηματίζονται σε τελοφάση.

Η διαδικασία της μίτωσης εξασφαλίζει μια αυστηρά ομοιόμορφη κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ δύο θυγατρικών πυρήνων, έτσι ώστε σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό όλα τα κύτταρα να έχουν ακριβώς τα ίδια (σε αριθμό και χαρακτήρα) σετ χρωμοσωμάτων.

Τα χρωμοσώματα περιέχουν γενετικές πληροφορίες που κωδικοποιούνται στο DNA, και επομένως η τακτική, τακτική μιτωτική διαδικασία διασφαλίζει επίσης ότι όλες οι πληροφορίες μεταδίδονται πλήρως σε κάθε έναν από τους θυγατρικούς πυρήνες. ως αποτέλεσμα, κάθε κύτταρο έχει όλες τις γενετικές πληροφορίες που είναι απαραίτητες για να αναπτύξει όλα τα χαρακτηριστικά του οργανισμού. Από αυτή την άποψη, γίνεται σαφές γιατί ένα κύτταρο που λαμβάνεται από ένα πλήρως διαφοροποιημένο ενήλικο φυτό μπορεί, υπό κατάλληλες συνθήκες, να εξελιχθεί σε ολόκληρο φυτό. Περιγράψαμε τη μίτωση σε ένα διπλοειδές κύτταρο, αλλά αυτή η διαδικασία συμβαίνει με παρόμοιο τρόπο στα απλοειδή κύτταρα, για παράδειγμα στα κύτταρα της γαμετοφυτικής γενιάς των φυτών.

αναιμία. Ορισμός. Ταξινόμηση. Σιδηροπενική αναιμία. Αιτιολογία. Κλινική εικόνα. Διαγνωστικά. Θεραπεία. Πρόληψη. Χαρακτηριστικά της λήψης συμπληρωμάτων σιδήρου στα παιδιά.

Αντισηπτικά, ορισμός, είδη σύγχρονων αντισηπτικών (μηχανικά, φυσικά, χημικά, βιολογικά).

Ασφυξία του νεογνού. Ορισμός. Αιτιολογία. Ταξινόμηση. Κλινική εικόνα. Πρωτοβάθμια και εντατική θεραπεία.

Ατοπική δερματίτιδα. Ορισμός. Αιτιολογία. Ταξινόμηση. Κλινική εικόνα. Διαγνωστικά. Θεραπεία. Φροντίδα. Διαιτοθεραπεία. Οργάνωση της ζωής ενός άρρωστου παιδιού.

Δίδυμη μέθοδος στη μελέτη χαρακτηριστικών με συνεχή κατανομή

Υπάρχουν δύο μέθοδοι διαίρεσης: 1) η πιο κοινή, πλήρης διαίρεση είναι η μίτωση ( έμμεση διαίρεση) και 2) αμίτωση (άμεση διαίρεση). Κατά τη μιτωτική διαίρεση, το κυτταρόπλασμα αναδιατάσσεται, η πυρηνική μεμβράνη καταστρέφεται και αποκαλύπτονται τα χρωμοσώματα. Στη ζωή ενός κυττάρου, υπάρχει μια περίοδος μίτωσης και ένα διάστημα μεταξύ των διαιρέσεων, το οποίο ονομάζεται ενδιάμεση φάση. Ωστόσο, η περίοδος της ενδιάμεσης φάσης (μη διαιρούμενο κύτταρο) μπορεί να είναι διαφορετική στη φύση. Σε ορισμένες περιπτώσεις, κατά τη διάρκεια της μεσόφασης το κύτταρο λειτουργεί και ταυτόχρονα προετοιμάζεται για την επόμενη διαίρεση. Σε άλλες περιπτώσεις, τα κύτταρα εισέρχονται στη μεσοφάση, λειτουργούν, αλλά δεν είναι πλέον έτοιμα να διαιρεθούν. Ως μέρος ενός πολύπλοκου πολυκύτταρου οργανισμού, υπάρχουν πολυάριθμες ομάδες κυττάρων που έχουν χάσει την ικανότητα να διαιρούνται. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, νευρικά κύτταρα. Η προετοιμασία του κυττάρου για μίτωση γίνεται σε μεσοφάση. Για να φανταστείτε τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής της διαδικασίας, θυμηθείτε τη δομή του κυτταρικού πυρήνα.

Κύτταρα κρεμμυδιού σε διαφορετικές φάσεις του κυτταρικού κύκλου

Βασικός δομική μονάδαΟι πυρήνες είναι χρωμοσώματα που αποτελούνται από DNA και πρωτεΐνη. Στους πυρήνες των ζωντανών μη διαιρούμενων κυττάρων, κατά κανόνα, τα μεμονωμένα χρωμοσώματα δεν διακρίνονται, αλλά το μεγαλύτερο μέρος της χρωματίνης, η οποία βρίσκεται σε χρωματισμένα παρασκευάσματα με τη μορφή λεπτών νημάτων ή κόκκων διαφόρων μεγεθών, αντιστοιχεί σε χρωμοσώματα. Σε ορισμένα κύτταρα, τα μεμονωμένα χρωμοσώματα είναι σαφώς ορατά στον πυρήνα της μεσοφάσεως, για παράδειγμα, στα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα ενός αναπτυσσόμενου γονιμοποιημένου ωαρίου και στους πυρήνες ορισμένων πρωτόζωων. ΣΕ διαφορετικές περιόδουςΚατά τη διάρκεια της ζωής ενός κυττάρου, τα χρωμοσώματα υφίστανται κυκλικές αλλαγές που μπορούν να εντοπιστούν από τη μια διαίρεση στην άλλη. Τα χρωμοσώματα κατά τη μίτωση είναι επιμήκη πυκνά σώματα, κατά μήκος των οποίων διακρίνονται δύο κλώνοι - χρωματίδες που περιέχουν DNA, οι οποίες είναι το αποτέλεσμα του διπλασιασμού των χρωμοσωμάτων. Κάθε χρωμόσωμα έχει μια πρωταρχική συστολή ή κεντρομερές. Αυτό το στενό τμήμα του χρωμοσώματος μπορεί να βρίσκεται είτε στη μέση είτε πιο κοντά σε ένα από τα άκρα, αλλά για κάθε συγκεκριμένο χρωμόσωμα η θέση του είναι αυστηρά σταθερή. Κατά τη διάρκεια της μίτωσης, τα χρωμοσώματα και οι χρωματίδες είναι σφιχτά τυλιγμένες κλώνοι (σπειρωμένη ή συμπυκνωμένη κατάσταση). Στον πυρήνα της μεσόφασης, τα χρωμοσώματα είναι πολύ επιμήκη, δηλ. απελευθερώνονται, καθιστώντας δύσκολη τη διάκρισή τους. Κατά συνέπεια, ο κύκλος των χρωμοσωμικών αλλαγών αποτελείται από σπειροειδοποίηση, όταν βραχύνουν, πυκνώνουν και γίνονται ξεκάθαρα διακριτές, και απελευθέρωση, όταν επιμηκύνονται έντονα, συμπλέκονται και τότε καθίσταται αδύνατη η διάκριση του καθενός ξεχωριστά. Η σπειροειδοποίηση και η αποσπείρωση συνδέονται με τη δραστηριότητα του DNA, καθώς λειτουργεί μόνο σε κατάσταση απελευθέρωσης. Η έκδοση πληροφοριών, ο σχηματισμός RNA στο DNA σε ελικοειδή κατάσταση, δηλ. κατά τη μίτωση, σταματά. Το γεγονός ότι τα χρωμοσώματα υπάρχουν στον πυρήνα ενός μη διαιρούμενου κυττάρου αποδεικνύεται επίσης από τη σταθερότητα της ποσότητας του DNA, τον αριθμό των χρωμοσωμάτων και τη διατήρηση της ατομικότητάς τους από διαίρεση σε διαίρεση.

Προετοιμασία του κυττάρου για μίτωση. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, εμφανίζονται διάφορες διεργασίες που επιτρέπουν τη μίτωση. Ας ονομάσουμε τα πιο σημαντικά από αυτά: 1) κεντρόλια διπλά, 2) χρωμοσώματα διπλά, δηλ. η ποσότητα του DNA και των χρωμοσωμικών πρωτεϊνών, 3) οι πρωτεΐνες από τις οποίες είναι χτισμένη η άτρακτος της αχρωματίνης συντίθενται, 4) η ενέργεια συσσωρεύεται με τη μορφή ATP, η οποία καταναλώνεται κατά τη διαίρεση, 5) η κυτταρική ανάπτυξη τελειώνει. Η σύνθεση του DNA και ο διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων είναι πρωταρχικής σημασίας για την προετοιμασία του κυττάρου για μίτωση. Ο διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων σχετίζεται κυρίως με τη σύνθεση DNA και την ταυτόχρονη σύνθεση πρωτεϊνών χρωμοσωμάτων. Η διαδικασία διπλασιασμού διαρκεί 6-10 ώρες και διαρκεί μεσαίο τμήμαενδιάμεση φάση. Ο διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων προχωρά με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε παλιά μονή αλυσίδα DNA να δημιουργεί μια δεύτερη. Αυτή η διαδικασία είναι αυστηρά διατεταγμένη και, ξεκινώντας από πολλά σημεία, εξαπλώνεται σε ολόκληρο το χρωμόσωμα.

Μίτωσις

Η μίτωση είναι μια καθολική μέθοδος κυτταρικής διαίρεσης σε φυτά και ζώα, η κύρια ουσία της οποίας είναι η ακριβής κατανομή των διπλών χρωμοσωμάτων μεταξύ των δύο θυγατρικών κυττάρων που προκύπτουν. Η προετοιμασία του κυττάρου για διαίρεση καταλαμβάνει, όπως βλέπουμε, σημαντικό μέρος της μεσόφασης και η μίτωση ξεκινά μόνο όταν ολοκληρωθεί πλήρως η προετοιμασία στον πυρήνα και στο κυτταρόπλασμα. Η όλη διαδικασία χωρίζεται σε τέσσερις φάσεις. Κατά την πρώτη από αυτές - την προφάση - τα κεντρόλια διαιρούνται και αρχίζουν να αποκλίνουν προς αντίθετες κατευθύνσεις. Γύρω από αυτά σχηματίζονται αχρωματικά νημάτια από το κυτταρόπλασμα, τα οποία μαζί με κεντρόλες σχηματίζουν μια αχρωματική άτρακτο. Όταν τελειώσει η απόκλιση των κεντρολίων, ολόκληρο το κύτταρο αποδεικνύεται πολικό, και τα δύο κεντρόλια βρίσκονται σε αντίθετους πόλους και το μεσαίο επίπεδο μπορεί να ονομαστεί ισημερινός. Τα νημάτια της ατράκτου της αχρωματίνης συγκλίνουν στα κεντρόλια και βρίσκονται ευρέως στον ισημερινό, μοιάζοντας σε σχήμα ατράκτου. Ταυτόχρονα με το σχηματισμό μιας ατράκτου στο κυτταρόπλασμα, ο πυρήνας αρχίζει να διογκώνεται και μια μπάλα από παχύρρευστα νήματα - χρωμοσώματα - είναι σαφώς ορατή σε αυτό. Κατά τη διάρκεια της προφάσης, τα χρωμοσώματα σπειροειδώς, τα οποία βραχύνουν και πυκνώνουν. Η προφάση τελειώνει με τη διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης και τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα. Αυτή τη στιγμή, είναι σαφές ότι όλα τα χρωμοσώματα είναι ήδη διπλά. Μετά έρχεται η δεύτερη φάση - μετάφαση. Τα χρωμοσώματα, αρχικά διατεταγμένα τυχαία, αρχίζουν να κινούνται προς τον ισημερινό. Όλοι τους βρίσκονται συνήθως στο ίδιο επίπεδο σε ίση απόσταση από τα κεντρόλια. Αυτή τη στιγμή, ένα μέρος των νημάτων της ατράκτου είναι προσαρτημένο στα χρωμοσώματα, ενώ το άλλο μέρος τους εξακολουθεί να εκτείνεται συνεχώς από τη μια κεντρόλιο στην άλλη - αυτά είναι τα νήματα στήριξης. Τα ελκτικά ή χρωμοσωμικά νήματα συνδέονται με κεντρομερή (πρωτογενείς συστολές χρωμοσωμάτων), αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι τόσο τα χρωμοσώματα όσο και τα κεντρομερή είναι ήδη διπλά. Τα νήματα έλξης από τους πόλους συνδέονται με εκείνα τα χρωμοσώματα που είναι πιο κοντά τους. Γίνεται μια μικρή παύση. Αυτό κεντρικό τμήμαμίτωση, μετά την οποία αρχίζει η τρίτη φάση - ανάφαση. Κατά τη διάρκεια της ανάφασης, οι ίνες της ατράκτου αρχίζουν να συστέλλονται, τραβώντας τα χρωμοσώματα σε διαφορετικούς πόλους. Στην περίπτωση αυτή, τα χρωμοσώματα συμπεριφέρονται παθητικά· λυγίζοντας σαν φουρκέτα, προχωρούν με κεντρομερή, με τα οποία έλκονται από μια κλωστή ατράκτου. Στην αρχή της αναφάσης, το ιξώδες του κυτταροπλάσματος μειώνεται, γεγονός που συμβάλλει στην ταχεία κίνηση των χρωμοσωμάτων. Κατά συνέπεια, τα νήματα της ατράκτου εξασφαλίζουν την ακριβή απόκλιση των χρωμοσωμάτων (διπλασιασμένα σε ενδιάμεση φάση) προς διαφορετικούς πόλους του κυττάρου. Η μίτωση τελειώνει τελευταίο στάδιο- τελοφάση. Τα χρωμοσώματα, που πλησιάζουν τους πόλους, είναι στενά συνυφασμένα μεταξύ τους. Ταυτόχρονα, αρχίζει η επιμήκυνσή τους (απελπιέρωση) και καθίσταται αδύνατη η διάκριση μεμονωμένων χρωμοσωμάτων. Σταδιακά, σχηματίζεται μια πυρηνική μεμβράνη από το κυτταρόπλασμα, ο πυρήνας διογκώνεται, εμφανίζεται ένας πυρήνας και η προηγούμενη δομή του κυττάρου μεσοφάσεως αποκαθίσταται

1. Ορίστε τη ζωή και τους μιτωτικούς κύκλους ενός κυττάρου.
Κύκλος ζωής- το χρονικό διάστημα από τη στιγμή που ένα κύτταρο εμφανίζεται ως αποτέλεσμα διαίρεσης μέχρι το θάνατό του ή μέχρι την επόμενη διαίρεση.
Μιτωτικός κύκλος– ένα σύνολο διαδοχικών και διασυνδεόμενες διαδικασίεςκατά την προετοιμασία του κυττάρου για διαίρεση, καθώς και κατά την ίδια τη μίτωση.

2. Απαντήστε σε τι διαφέρει η έννοια της «μίτωσης» από την έννοια του «μιτωτικού κύκλου».
Ο μιτωτικός κύκλος περιλαμβάνει την ίδια τη μίτωση και τα στάδια προετοιμασίας των κυττάρων για διαίρεση, ενώ η μίτωση είναι μόνο η κυτταρική διαίρεση.

3. Να αναφέρετε τις περιόδους του μιτωτικού κύκλου.

2. Περίοδος σύνθεσης DNA (S)

4. μίτωση.

4. Ανοίξτε βιολογικής σημασίαςμίτωσις

Μίτωση (έμμεση διαίρεση) είναι η διαίρεση σωματικών κυττάρων (κύτταρα του σώματος). Η βιολογική σημασία της μίτωσης είναι η αναπαραγωγή σωματικών κυττάρων, η παραγωγή αντιγράφων κυττάρων (με το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων, με ακριβώς τις ίδιες κληρονομικές πληροφορίες). Όλα τα σωματικά κύτταρα στο σώμα προέρχονται από ένα μονογονεϊκό κύτταρο (ζυγώτη) μέσω της μίτωσης.

1) Πρόφαση

• η χρωματίνη σπείρα (στρέβεται, συμπυκνώνεται) σε χρωμοσώματα
• οι πυρήνες εξαφανίζονται
• το πυρηνικό περίβλημα διαλύεται
• Τα κεντριόλια αποκλίνουν στους κυτταρικούς πόλους, σχηματίζεται μια άτρακτος

2) Μεταφάση- τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου, σχηματίζεται μια πλάκα μετάφασης

3) Ανφάση- τα θυγατρικά χρωμοσώματα διαχωρίζονται το ένα από το άλλο (οι χρωματίδες γίνονται χρωμοσώματα) και κινούνται προς τους πόλους

4) Τελόφαση

• τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται (ξετυλίγονται, αποσυμπυκνώνονται) στην κατάσταση της χρωματίνης
• εμφανίζονται ο πυρήνας και οι πυρήνες
• τα νήματα της ατράκτου καταστρέφονται
• εμφανίζεται κυτταροκίνηση - η διαίρεση του κυτταροπλάσματος του μητρικού κυττάρου σε δύο θυγατρικά κύτταρα

Η διάρκεια της μίτωσης είναι 1-2 ώρες.

Κυτταρικός κύκλος

Αυτή είναι η περίοδος ζωής ενός κυττάρου από τη στιγμή του σχηματισμού του έως τη διαίρεση του μητρικού κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από δύο περιόδους:

• ενδιάμεση φάση(η κατάσταση όταν το κελί ΔΕΝ διαιρείται).
• διαίρεση (μίτωση ή μείωση).

Η ενδιάμεση φάση αποτελείται από διάφορες φάσεις:

• προσυνθετικό: το κύτταρο μεγαλώνει, λαμβάνει χώρα ενεργή σύνθεση RNA και πρωτεϊνών σε αυτό και ο αριθμός των οργανιδίων αυξάνεται. Επιπλέον, λαμβάνει χώρα προετοιμασία για διπλασιασμό του DNA (συσσώρευση νουκλεοτιδίων)
• συνθετικό: συμβαίνει διπλασιασμός (αντιγραφή, αναδιπλασιασμός) του DNA
• μετασυνθετικό: το κύτταρο προετοιμάζεται για διαίρεση, συνθέτει ουσίες απαραίτητες για τη διαίρεση, για παράδειγμα, πρωτεΐνες ατράκτου.

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ: Μίτωση, Διαφορές μεταξύ μίτωσης και μείωσης, Κυτταρικός κύκλος, διπλασιασμός DNA (αντιγραφή)
ΜΕΡΟΣ 2 ΕΡΓΑΣΙΕΣ: Μίτωση

Δοκιμές και εργασίες

Εγκαθιστώ σωστή σειράδιεργασίες που συμβαίνουν κατά τη μίτωση. Σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους αναγράφονται.
1) αποσύνθεση του πυρηνικού κελύφους
2) πάχυνση και βράχυνση των χρωμοσωμάτων
3) ευθυγράμμιση των χρωμοσωμάτων στο κεντρικό τμήμα του κυττάρου
4) η αρχή της κίνησης των χρωμοσωμάτων προς το κέντρο
5) απόκλιση των χρωματιδών προς τους κυτταρικούς πόλους
6) σχηματισμός νέων πυρηνικών μεμβρανών

Επιλέξτε αυτό που σας ταιριάζει καλύτερα σωστή επιλογή. Η διαδικασία της κυτταρικής αναπαραγωγής στους οργανισμούς διαφορετικά βασίλειαη άγρια ​​ζωή ονομάζεται
1) μείωση
2) μίτωση
3) γονιμοποίηση
4) σύνθλιψη

Όλα τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν τις διαδικασίες της ενδιάμεσης φάσης του κυτταρικού κύκλου. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά από τα οποία «πέφτουν έξω». γενική λίστακαι σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους αναφέρονται στον πίνακα.
1) κυτταρική ανάπτυξη
2) απόκλιση ομόλογων χρωμοσωμάτων
3) διάταξη των χρωμοσωμάτων κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου
4) Αντιγραφή DNA
5) σύνθεση οργανικών ουσιών

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Σε ποιο στάδιο της ζωής τα χρωμοσώματα περιστρέφονται σε κύτταρα;
1) ενδιάμεση φάση
2) προφάση
3) ανάφαση
4) μεταφάση

Επιλέξτε τρεις επιλογές.

Ποιες δομές υφίστανται τα κύτταρα; μεγαλύτερες αλλαγέςκατά τη διάρκεια της μίτωσης;
1) πυρήνας
2) κυτταρόπλασμα
3) ριβοσώματα
4) λυσοσώματα
5) κέντρο κυττάρων
6) χρωμοσώματα

1. Καθορίστε την αλληλουχία των διεργασιών που συμβαίνουν σε ένα κύτταρο με χρωμοσώματα σε ενδιάμεση φάση και επακόλουθη μίτωση
1) διάταξη των χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο
2) Αντιγραφή DNA και σχηματισμός χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων
3) σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων
4) απόκλιση των αδελφών χρωμοσωμάτων στους πόλους των κυττάρων

2. Καθορίστε την αλληλουχία των διεργασιών που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της μεσόφασης και της μίτωσης. Γράψτε την αντίστοιχη ακολουθία αριθμών.
1) σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων, εξαφάνιση του πυρηνικού περιβλήματος
2) απόκλιση των αδελφών χρωμοσωμάτων στους πόλους των κυττάρων
3) σχηματισμός δύο θυγατρικών κυττάρων
4) διπλασιασμός μορίων DNA
5) τοποθέτηση χρωμοσωμάτων στο επίπεδο του ισημερινού των κυττάρων

3. Καθορίστε την αλληλουχία των διεργασιών που συμβαίνουν στη μεσοφάση και τη μίτωση. Γράψτε την αντίστοιχη ακολουθία αριθμών.
1) διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης
2) Αντιγραφή DNA
3) καταστροφή του άξονα σχάσης
4) απόκλιση μονοχρωματικών χρωμοσωμάτων προς τους κυτταρικούς πόλους
5) σχηματισμός πλάκας μετάφασης

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Όταν ένα κύτταρο διαιρείται, σχηματίζεται μια άτρακτος
1) προφάση
2) τελοφάση
3) μετάφαση
4) ανάφαση

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Η μίτωση ΔΕΝ εμφανίζεται σε προφάση
1) διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης
2) σχηματισμός της ατράκτου
3) διπλασιασμός χρωμοσωμάτων
4) διάλυση πυρήνων

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Σε ποιο στάδιο της ζωής τα χρωματιδικά κύτταρα γίνονται χρωμοσώματα;
1) ενδιάμεση φάση
2) προφάση
3) μετάφαση
4) ανάφαση

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Η αποσπείρωση των χρωμοσωμάτων κατά την κυτταρική διαίρεση συμβαίνει σε
1) προφάση
2) μεταφάση
3) ανάφαση
4) τελοφάση

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Σε ποια φάση της μίτωσης ζεύγη χρωματίδων συνδέονται με τα κεντρομερή τους στα νημάτια της ατράκτου;
1) ανάφαση
2) τελοφάση
3) προφάση
4) μεταφάση

Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των διεργασιών και των φάσεων της μίτωσης: 1) ανάφαση, 2) τελοφάση. Γράψε τους αριθμούς 1 και 2 με τη σωστή σειρά.
Α) σχηματίζεται το πυρηνικό περίβλημα
Β) τα αδελφά χρωμοσώματα αποκλίνουν στους πόλους του κυττάρου
Γ) η άτρακτος τελικά εξαφανίζεται
Δ) χρωμοσώματα απωθημένα
Δ) Διαχωρίζονται τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων

Όλα τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν τις διεργασίες που συμβαίνουν σε ενδιάμεση φάση. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «εξέρχονται» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται στον πίνακα.
1) Αντιγραφή DNA
2) σχηματισμός της πυρηνικής μεμβράνης
3) σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων
4) Σύνθεση ΑΤΡ
5) σύνθεση όλων των τύπων RNA

Πόσα κύτταρα σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μίτωσης ενός κυττάρου; Σημειώστε μόνο τον αντίστοιχο αριθμό στην απάντησή σας.

Όλα εκτός από δύο από τα χαρακτηριστικά που αναφέρονται παρακάτω χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη φάση της μίτωσης που φαίνεται στο σχήμα. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «εξέρχονται» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) ο πυρήνας εξαφανίζεται
2) σχηματίζεται ένας άξονας σχάσης
3) Τα μόρια του DNA διπλασιάζονται
4) τα χρωμοσώματα συμμετέχουν ενεργά στη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών
5) χρωμοσώματα σπειροειδή

Καθορίστε την αλληλουχία των διεργασιών που συμβαίνουν κατά τη μίτωση. Γράψτε την αντίστοιχη ακολουθία αριθμών.
1) σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων
2) χρωματιδική απόκλιση
3) σχηματισμός ατράκτου σχάσης
4) αποσπείρωση των χρωμοσωμάτων
5) διαίρεση του κυτταροπλάσματος
6) θέση των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό του κυττάρου

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Τι συνοδεύει η σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων στην αρχή της μίτωσης;
1) απόκτηση δομής διχρωματιδίου
2) ενεργή συμμετοχήχρωμοσώματα στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών
3) διπλασιασμός του μορίου DNA
4) αυξημένη μεταγραφή

Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των διεργασιών και των περιόδων της μεσοφάσεως: 1) μετασυνθετική, 2) προσυνθετική, 3) συνθετική. Γράψτε τους αριθμούς 1, 2, 3 με τη σειρά που αντιστοιχεί στα γράμματα.
Α) κυτταρική ανάπτυξη
Β) Σύνθεση ATP για τη διαδικασία σχάσης
Β) Σύνθεση ATP για την αντιγραφή μορίων DNA
Δ) σύνθεση πρωτεϊνών για την κατασκευή μικροσωληνίσκων
Δ) Αντιγραφή DNA
Ε) διπλασιασμός κεντρολίων

1. Όλα τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν τη διαδικασία της μίτωσης. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «εξέρχονται» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) είναι η βάση ασεξουαλική αναπαραγωγή
2) έμμεση διαίρεση
3) παρέχει αναγέννηση
4) διαίρεση μείωσης
5) η γενετική ποικιλότητα αυξάνεται

2. Όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την περιγραφή των διεργασιών της μίτωσης. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «εξέρχονται» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) σχηματισμός δισθενών
2) σύζευξη και διασταύρωση
3) σταθερότητα του αριθμού των χρωμοσωμάτων στα κύτταρα
4) σχηματισμός δύο κυττάρων
5) διατήρηση της δομής των χρωμοσωμάτων

Όλα τα σημάδια που αναφέρονται παρακάτω, εκτός από δύο, χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη διαδικασία που φαίνεται στο σχήμα. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «εξέρχονται» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) τα θυγατρικά κύτταρα έχουν το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων με τα μητρικά κύτταρα
2) άνιση κατανομή του γενετικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων
3) παρέχει ανάπτυξη
4) σχηματισμός δύο θυγατρικών κυττάρων
5) απευθείας διαίρεση

Όλες εκτός από δύο από τις διαδικασίες που αναφέρονται παρακάτω συμβαίνουν κατά την έμμεση κυτταρική διαίρεση. Προσδιορίστε δύο διεργασίες που «πέφτουν» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) σχηματίζονται δύο διπλοειδή κύτταρα
2) σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή κύτταρα
3) λαμβάνει χώρα διαίρεση σωματικών κυττάρων
4) γίνεται σύζευξη και διασταύρωση των χρωμοσωμάτων
5) Η κυτταρική διαίρεση προηγείται από μία ενδιάμεση φάση

Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των σταδίων του κύκλου ζωής των κυττάρων και των διεργασιών. Εμφανίζονται κατά τη διάρκειά τους: 1) μεσοφάση, 2) μίτωση. Γράψε τους αριθμούς 1 και 2 με τη σειρά που αντιστοιχεί στα γράμματα.
Α) σχηματίζεται η άτρακτος
Β) το κύτταρο μεγαλώνει, ενεργή σύνθεση RNA και πρωτεϊνών συμβαίνει σε αυτό
Β) εμφανίζεται κυτταροκίνηση
Δ) ο αριθμός των μορίων DNA διπλασιάζεται
Δ) συμβαίνει σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων

Ποιες διεργασίες συμβαίνουν σε ένα κύτταρο κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης;
1) πρωτεϊνοσύνθεση στο κυτταρόπλασμα
2) σπειροειδοποίηση χρωμοσωμάτων
3) σύνθεση mRNA στον πυρήνα
4) αναδιπλασιασμός μορίων DNA
5) διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης
6) απόκλιση των κεντρολίων του κυτταρικού κέντρου προς τους κυτταρικούς πόλους

Προσδιορίστε τη φάση και τον τύπο της διαίρεσης που φαίνονται στο σχήμα. Γράψτε δύο αριθμούς με τη σειρά που καθορίζεται στην εργασία, χωρίς διαχωριστικά (κενά, κόμματα, κ.λπ.).
1) ανάφαση
2) μεταφάση
3) προφάση
4) τελοφάση
5) μίτωση
6) μείωση Ι
7) μείωση II

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018

Ανιχνευτής Adblock

Μίτωση σε ζωικά και φυτικά κύτταρα

Το πιο σημαντικό γεγονός που συμβαίνει στη μίτωση είναι η ομοιόμορφη κατανομή του γενετικού υλικού. Μίτωση σε ζώα και φυτικά κύτταρασχεδόν το ίδιο, αλλά υπάρχει ένας αριθμός διαφορών που υποδεικνύονται στον πίνακά μας (Εικ.

4). Δεν υπάρχουν κεντρόλια σε ένα φυτικό κύτταρο, αλλά σε ζωικό κύτταροΥπάρχουν κεντριόλια, σχηματίζεται μια κυτταρική πλάκα σε ένα φυτικό κύτταρο, αλλά όχι σε ένα ζωικό κύτταρο.

Ρύζι. 4. Σύγκριση των χαρακτηριστικών της μίτωσης σε ζωικά και φυτικά κύτταρα

Στα φυτικά κύτταρα κατά τη διάρκεια της κυτταροκίνησης δεν δημιουργείται συστολή, αλλά στα ζωικά κύτταρα δημιουργείται συστολή. Οι μιτώσεις στα φυτικά κύτταρα εμφανίζονται κυρίως στα μεριστώματα, ενώ στα ζωικά κύτταρα οι μιτώσεις εμφανίζονται σε διάφορους ιστούς και περιοχές του σώματος.

Η μίτωση χωρίζεται σε τέσσερις διαδοχικές φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση (Εικ. 5). Η ενδιάμεση φάση είναι το κύριο στάδιο του κυτταρικού κύκλου ζωής (βλ. προηγούμενο μάθημα), είναι προετοιμασία για διαίρεση ή προηγείται του κυτταρικού θανάτου, επομένως δεν είναι φάση μίτωσης.

Ρύζι. 5. Μεσοφάση και οι ακόλουθες φάσεις της μίτωσης: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση

Στην προφάση, η σπειροειδοποίηση του DNA συμβαίνει στον πυρήνα και, βλέποντας το κύτταρο μέσω μικροσκοπίου, μπορείτε να δείτε σφιχτά στριμμένα χρωμοσώματα (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Πρόφαση μίτωσης

Συνήθως φαίνεται ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες και συνδετικές περιοχές - κεντρομερή. Οι πυρήνες εξαφανίζονται σε αυτό το στάδιο. Σε ζωικά κύτταρα και κατώτερα φυτάΤα κεντρόλια κινούνται προς τους πόλους του κυττάρου.

Κοντοί μικροσωληνίσκοι εκτείνονται από κάθε κεντριόλιο με τη μορφή ακτίνων. Σχηματίζουν μια δομή σε σχήμα αστέρι.

Ρύζι. 7. Πρόφαση μίτωσης σε ζωικά και φυτικά κύτταρα

Προς το τέλος της προφάσης (Εικ. 7), το πυρηνικό περίβλημα αποσυντίθεται ή διαλύεται και οι μικροσωληνίσκοι αρχίζουν να σχηματίζουν έναν άξονα (Εικ. 8).

Ρύζι. 8. Ολοκλήρωση προφάσης και μετάβαση στη μετάφαση

Η επόμενη φάση είναι η μετάφαση. Τα χρωμοσώματα είναι διατεταγμένα με τέτοιο τρόπο ώστε τα κεντρομερή τους να βρίσκονται στο επίπεδο του ισημερινού του κυττάρου (Εικ. 9).

9. Μεταφάση: άτρακτος. Στον ισημερινό υπάρχει μια πλάκα μεταφάσεως.

Σχηματίζεται μια λεγόμενη πλάκα μεταφάσης (Εικ. 10), η οποία αποτελείται από χρωμοσώματα. Τα νημάτια της ατράκτου συνδέονται με τα κεντρομερή κάθε χρωμοσώματος.

Ρύζι. 10. Μεταφάση. Έγχρωμη προετοιμασία. Η άτρακτος σχηματίζεται από κεντρομερή (μπλε), μικροϊνίδια (μωβ) και χρωμοσώματα της πλάκας μετάφασης - κίτρινο.

Η αναφάση είναι μια πολύ σύντομη φάση (Εικ. 11). Κάθε χρωμόσωμα χωρίζεται κατά μήκος σε δύο πανομοιότυπες χρωματίδες, οι οποίες αποκλίνουν σε αντίθετους πόλους του κυττάρου, που τώρα ονομάζονται θυγατρικά χρωμοσώματα (ή χρωματίδες).

Ρύζι. 11. Ανάφαση της μίτωσης

Λόγω της ταυτότητας των θυγατρικών χρωμοσωμάτων, οι δύο πόλοι του κυττάρου έχουν το ίδιο γενετικό υλικό. Το ίδιο που ήταν στο κύτταρο πριν την έναρξη της μίτωσης. Αξίζει να σημειωθεί ότι κοντά σε κάθε πόλο υπάρχουν δύο φορές λιγότεροι φορείς πληροφοριών - μόρια DNA συμπαγή συσκευασμένα σε χρωμοσώματα - από ότι στο αρχικό κύτταρο.

Η τελοφάση είναι η τελευταία φάση, τα θυγατρικά χρωμοσώματα απελευθερώνονται στους κυτταρικούς πόλους και γίνονται διαθέσιμα για μεταγραφή, αρχίζει η πρωτεϊνική σύνθεση, σχηματίζονται πυρηνικές μεμβράνες και πυρήνες (Εικ. 12).

Ρύζι. 12. Τελόφαση της μίτωσης σε ζωικά και φυτικά κύτταρα

Τα νήματα της ατράκτου διαλύονται. Σε αυτό το σημείο τελειώνει η καρυοκίνηση και αρχίζει η κυτταροκίνηση (Εικ. 13), ενώ εμφανίζεται μια συστολή στα ζωικά κύτταρα στο ισημερινό επίπεδο. Βαθαίνει μέχρι να γίνει ο διαχωρισμός δύο θυγατρικών κυττάρων.

Ρύζι. 13. Κυτοκίνηση

Στο σχηματισμό στένωσης σημαντικός ρόλοςπαίζουν κυτταροσκελετικές δομές. Η κυτταροκίνηση στα φυτικά κύτταρα συμβαίνει διαφορετικά, καθώς τα φυτά έχουν ένα άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα και δεν διαιρούνται για να σχηματίσουν μια συστολή, αλλά σχηματίζουν ένα ενδοκυτταρικό διάφραγμα.

Η μίτωση παρέχει κυρίως γενετική σταθερότητα. Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, σχηματίζονται δύο πυρήνες, οι οποίοι περιέχουν τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων που υπήρχαν στο μητρικό ή γονικό κύτταρο.

Αυτά τα χρωμοσώματα σχηματίζονται με ακριβή αντιγραφή του μορίου DNA των μητρικών χρωμοσωμάτων, με αποτέλεσμα τα γονίδιά τους να περιέχουν ακριβώς τις ίδιες κληρονομικές πληροφορίες.

Έτσι, τα θυγατρικά κύτταρα είναι γενετικά πανομοιότυπα με το γονικό κύτταρο, αφού η μίτωση δεν μπορεί να κάνει αλλαγές στις κληρονομικές πληροφορίες. Οι κυτταρικοί πληθυσμοί που λαμβάνονται με μίτωση από τα μητρικά κύτταρα είναι γενετικά σταθεροί.

Η μίτωση είναι απαραίτητη για κανονικό ύψοςκαι την ανάπτυξη πολυκύτταρων οργανισμών, αφού ο αριθμός των κυττάρων αυξάνεται ως αποτέλεσμα της μίτωσης.

Η μίτωση είναι ένας από τους κύριους μηχανισμούς ανάπτυξης των πολυκύτταρων ευκαρυωτών.

Η μίτωση αποτελεί τη βάση της ασεξουαλικής αναπαραγωγής πολλών ζώων και φυτών, εξασφαλίζει την αναγέννηση χαμένων τμημάτων (για παράδειγμα, τα άκρα των καρκινοειδών), καθώς και την αντικατάσταση των κυττάρων που εμφανίζεται σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό.

Σχετική πληροφορία:

Αναζήτηση στον ιστότοπο:

§ 28. Κυτταρική διαίρεση - Mamontova, Sonina, τάξη 9 (απαντήσεις)

1. Ορίστε τη ζωή και τους μιτωτικούς κύκλους ενός κυττάρου.

Κύκλος ζωής - η χρονική περίοδος από τη στιγμή που ένα κύτταρο εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της διαίρεσης μέχρι το θάνατό του ή μέχρι την επόμενη διαίρεση.

Ο μιτωτικός κύκλος είναι ένα σύνολο διαδοχικών και αλληλένδετων διεργασιών κατά την περίοδο προετοιμασίας των κυττάρων για διαίρεση, καθώς και κατά τη διάρκεια της ίδιας της μίτωσης.

2. Απαντήστε σε τι διαφέρει η έννοια της «μίτωσης» από την έννοια του «μιτωτικού κύκλου».

Ο μιτωτικός κύκλος περιλαμβάνει την ίδια τη μίτωση και τα στάδια προετοιμασίας των κυττάρων για διαίρεση, ενώ η μίτωση είναι μόνο η κυτταρική διαίρεση.

Να αναφέρετε τις περιόδους του μιτωτικού κύκλου.

1. περίοδος προετοιμασίας για σύνθεση DNA (G1)

2. Περίοδος σύνθεσης DNA (S)

3. περίοδος προετοιμασίας για κυτταρική διαίρεση (G2)

4. Επεκτείνετε τη βιολογική σημασία της μίτωσης.

Κατά τη μίτωση, τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων πανομοιότυπα με το μητρικό κύτταρο. Η σταθερότητα της δομής και η σωστή λειτουργία των οργάνων θα ήταν αδύνατη χωρίς τη διατήρηση του ίδιου συνόλου γενετικού υλικού στις γενιές των κυττάρων. Η μίτωση παρέχει εμβρυϊκή ανάπτυξη, ανάπτυξη, αποκατάσταση ιστών μετά από βλάβη, διατήρηση της δομικής ακεραιότητας των ιστών με συνεχή απώλεια κυττάρων στη διαδικασία της λειτουργίας τους.

5. Υποδείξτε τις φάσεις της μίτωσης και κάντε σχηματικά σχέδια που αντικατοπτρίζουν τα γεγονότα που συμβαίνουν στο κύτταρο κατά τη διάρκεια μιας ορισμένης φάσης μίτωσης. Γεμίστε τον πίνακα.

Η κυτταρική διαίρεση είναι το κεντρικό σημείο της αναπαραγωγής.

Κατά τη διαδικασία της διαίρεσης, δύο κύτταρα προκύπτουν από ένα κύτταρο. Με βάση την αφομοίωση οργανικών και ανόργανων ουσιών, ένα κύτταρο δημιουργεί το δικό του κύτταρο με χαρακτηριστική δομή και λειτουργίες.

Στην κυτταρική διαίρεση, μπορούν να παρατηρηθούν δύο κύριες στιγμές: η πυρηνική διαίρεση - μίτωση και η κυτταροπλασματική διαίρεση - κυτταροκίνηση, ή κυτταροτομή. Η κύρια προσοχή των γενετιστών εξακολουθεί να εστιάζεται στη μίτωση, αφού, από την άποψη της θεωρίας των χρωμοσωμάτων, ο πυρήνας θεωρείται «όργανο» κληρονομικότητας.

Κατά τη διαδικασία της μίτωσης εμφανίζεται:

1. διπλασιασμός της χρωμοσωμικής ουσίας.
2. αλλαγή φυσική κατάστασηκαι χημική οργάνωση των χρωμοσωμάτων.
3. απόκλιση των θυγατρικών, ή μάλλον αδελφών, χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου.
4. επακόλουθη διαίρεση του κυτταροπλάσματος και πλήρης ανάρρωσηδύο νέους πυρήνες σε αδελφά κύτταρα.

Έτσι, στη μίτωση όλα κύκλος ζωήςπυρηνικά γονίδια: διπλασιασμός, κατανομή και λειτουργία. Ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης του μιτωτικού κύκλου, τα αδελφά κύτταρα καταλήγουν με ίση «κληρονομικότητα».

Κατά τη διαίρεση, ο πυρήνας του κυττάρου περνά από πέντε διαδοχικά στάδια: μεσοφάση, πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. ορισμένοι κυτταρολόγοι εντοπίζουν ένα άλλο έκτο στάδιο - προμετάφαση.

Διάγραμμα φάσεων μίτωσης σε ζωικό κύτταρο

Ανάμεσα σε δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις, ο πυρήνας βρίσκεται στο στάδιο της μεσοφάσεως. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο πυρήνας, κατά τη στερέωση και τη χρώση, έχει μια δομή πλέγματος που σχηματίζεται με τη βαφή λεπτών νημάτων, τα οποία στην επόμενη φάση διαμορφώνονται σε χρωμοσώματα. Αν και η μεσόφαση ονομάζεται αλλιώς η φάση του πυρήνα ηρεμίας, στο ίδιο το σώμα, οι μεταβολικές διεργασίες στον πυρήνα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου συμβαίνουν με τη μεγαλύτερη δραστηριότητα.

Η προφάση είναι το πρώτο στάδιο προετοιμασίας του πυρήνα για διαίρεση. Στην προφάση, η δικτυωτή δομή του πυρήνα σταδιακά μετατρέπεται σε χρωμοσωμικούς κλώνους. Από την πρώτη πρόφαση ακόμη και σε μικροσκόπιο φωτόςμπορεί να παρατηρηθεί η διπλή φύση των χρωμοσωμάτων. Αυτό υποδηλώνει ότι στον πυρήνα είναι στην πρώιμη ή όψιμη ενδιάμεση φάση ότι τα περισσότερα σημαντική διαδικασίαμίτωση - διπλασιασμός ή αναδιπλασιασμός των χρωμοσωμάτων, στην οποία καθένα από τα μητρικά χρωμοσώματα δημιουργεί ένα παρόμοιο - ένα θυγατρικό χρωμόσωμα. Ως αποτέλεσμα, κάθε χρωμόσωμα φαίνεται διαμήκως διπλασιασμένο. Ωστόσο, αυτά τα μισά χρωμοσώματα, τα οποία ονομάζονται αδελφές χρωματίδες, δεν διαχωρίζονται σε προφάση, αφού συγκρατούνται μεταξύ τους από μια κοινή περιοχή - το κεντρομερίδιο. η κεντρομερής περιοχή διαιρείται αργότερα. Στην προφάση, τα χρωμοσώματα υφίστανται μια διαδικασία συστροφής κατά μήκος του άξονά τους, η οποία οδηγεί σε βράχυνση και πάχυνσή τους. Πρέπει να τονιστεί ότι στην προφάση κάθε χρωμόσωμα στην καρυόλυμφο εντοπίζεται τυχαία.

Στα ζωικά κύτταρα, ακόμη και στην όψιμη τελόφαση ή στην πολύ πρώιμη ενδιάμεση φάση, συμβαίνει ο διπλασιασμός του κεντρολίου, μετά τον οποίο στην προφάση οι θυγατρικές κεντρόλες αρχίζουν να συγκλίνουν στους πόλους και τους σχηματισμούς της αστρόσφαιρας και της ατράκτου, που ονομάζονται νέα συσκευή. Ταυτόχρονα, οι πυρήνες διαλύονται. Απαραίτητο σημάδι του τέλους της προφάσης είναι η διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης, με αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα να καταλήγουν στη γενική μάζα του κυτταροπλάσματος και του καρυοπλάσματος, που πλέον σχηματίζουν μυξόπλασμα. Αυτό τελειώνει προφάση. το κύτταρο εισέρχεται στη μετάφαση.

ΣΕ ΠρόσφαταΜεταξύ της προφάσης και της μετάφασης, οι ερευνητές άρχισαν να διακρίνουν ένα ενδιάμεσο στάδιο που ονομάζεται προμεταφάση. Η προμετάφαση χαρακτηρίζεται από τη διάλυση και εξαφάνιση της πυρηνικής μεμβράνης και την κίνηση των χρωμοσωμάτων προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Αλλά αυτή τη στιγμή ο σχηματισμός της ατράκτου της αχρωματίνης δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί.

Μεταφάσηονομάζεται το στάδιο ολοκλήρωσης της διάταξης των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό της ατράκτου. Η χαρακτηριστική διάταξη των χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο ονομάζεται ισημερινή, ή μεταφάση, πλάκα. Η διάταξη των χρωμοσωμάτων μεταξύ τους είναι τυχαία. Στη μετάφαση, ο αριθμός και το σχήμα των χρωμοσωμάτων αποκαλύπτονται ξεκάθαρα, ειδικά κατά την εξέταση της ισημερινής πλάκας από τους πόλους της κυτταρικής διαίρεσης. Η άτρακτος της αχρωματίνης σχηματίζεται πλήρως: τα νήματα της ατράκτου αποκτούν πυκνότερη συνοχή από το υπόλοιπο κυτταρόπλασμα και συνδέονται με την κεντρομερή περιοχή του χρωμοσώματος. Το κυτταρόπλασμα του κυττάρου κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου έχει το χαμηλότερο ιξώδες.

Ανάφασηονομάζεται η επόμενη φάση της μίτωσης, στην οποία οι χρωματίδες διαιρούνται, τα οποία τώρα μπορούν να ονομαστούν αδελφά ή θυγατρικά χρωμοσώματα, και αποκλίνουν στους πόλους. Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα απ 'όλα, οι κεντρομερείς περιοχές απωθούν η μία την άλλη και στη συνέχεια τα ίδια τα χρωμοσώματα αποκλίνουν στους πόλους. Πρέπει να ειπωθεί ότι η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση ξεκινά ταυτόχρονα - "σαν να είναι κατόπιν εντολής" - και τελειώνει πολύ γρήγορα.

Κατά τη διάρκεια της τελόφασης, τα θυγατρικά χρωμοσώματα απελπίζονται και χάνουν τη φαινομενική τους ατομικότητα. Το κέλυφος του πυρήνα και ο ίδιος ο πυρήνας σχηματίζονται. Ο πυρήνας ανακατασκευάζεται σε αντίστροφη σειράσε σύγκριση με τις αλλαγές που υπέστη σε πρόφαση. Στο τέλος, οι πυρήνες (ή πυρήνες) αποκαθίστανται επίσης, και στην ίδια ποσότητα που υπήρχαν στους μητρικούς πυρήνες. Ο αριθμός των πυρήνων είναι χαρακτηριστικός για κάθε κυτταρικό τύπο.

Ταυτόχρονα αρχίζει η συμμετρική διαίρεση του κυτταρικού σώματος.

Οι πυρήνες των θυγατρικών κυττάρων εισέρχονται στη μεσοφασική κατάσταση.

Σχέδιο κυτταροκίνησης ζωικών και φυτικών κυττάρων

Το παραπάνω σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα κυτταροκίνησης σε ζωικά και φυτικά κύτταρα. Σε ένα ζωικό κύτταρο, η διαίρεση λαμβάνει χώρα με δέσιμο του κυτταροπλάσματος του μητρικού κυττάρου. Σε ένα φυτικό κύτταρο, ο σχηματισμός ενός κυτταρικού διαφράγματος συμβαίνει με περιοχές πλακών ατράκτου, που σχηματίζουν ένα διαμέρισμα που ονομάζεται φραγκμοπλάστη στο ισημερινό επίπεδο. Αυτό τερματίζει τον μιτωτικό κύκλο. Η διάρκειά του εξαρτάται προφανώς από τον τύπο του ιστού, φυσιολογική κατάστασησώμα, εξωτερικούς παράγοντες (θερμοκρασία, καθεστώς φωτός) και διαρκεί από 30 λεπτά έως 3 ώρες Σύμφωνα με διάφορους συγγραφείς, η ταχύτητα διέλευσης των επιμέρους φάσεων είναι μεταβλητή.

Τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικοί παράγοντεςπεριβάλλοντα που επηρεάζουν την ανάπτυξη του οργανισμού και τη λειτουργική του κατάσταση επηρεάζουν τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης και τις επιμέρους φάσεις του. Δεδομένου ότι ο πυρήνας παίζει τεράστιο ρόλο στις μεταβολικές διεργασίες του κυττάρου, είναι φυσικό να πιστεύουμε ότι η διάρκεια των μιτωτικών φάσεων μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη λειτουργική κατάσταση του ιστού του οργάνου. Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί ότι κατά τη διάρκεια της ανάπαυσης και του ύπνου των ζώων, η μιτωτική δραστηριότητα διαφόρων ιστών είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης. Σε ορισμένα ζώα, η συχνότητα των κυτταρικών διαιρέσεων μειώνεται στο φως και αυξάνεται στο σκοτάδι. Θεωρείται επίσης ότι οι ορμόνες επηρεάζουν τη μιτωτική δραστηριότητα του κυττάρου.

Οι λόγοι που καθορίζουν την ετοιμότητα ενός κυττάρου να διαιρεθεί παραμένουν ακόμη ασαφείς. Υπάρχουν λόγοι για να προτείνουμε διάφορους λόγους:

1. διπλασιασμός της μάζας του κυτταρικού πρωτοπλάσματος, των χρωμοσωμάτων και άλλων οργανιδίων, λόγω των οποίων διαταράσσονται οι σχέσεις πυρηνικού πλάσματος. Για να διαιρεθεί, ένα κύτταρο πρέπει να φτάσει ένα ορισμένο βάρος και όγκο που είναι χαρακτηριστικό των κυττάρων ενός δεδομένου ιστού.
2. διπλασιασμός χρωμοσωμάτων?
3. έκκριση ειδικών ουσιών από χρωμοσώματα και άλλα κυτταρικά οργανίδια που διεγείρουν την κυτταρική διαίρεση.

Ο μηχανισμός της απόκλισης των χρωμοσωμάτων στους πόλους στην ανάφαση της μίτωσης παραμένει επίσης ασαφής. Ενεργό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία φαίνεται να παίζουν τα νημάτια ατράκτου, που αντιπροσωπεύουν πρωτεϊνικά νημάτια οργανωμένα και προσανατολισμένα από κεντρόλια και κεντρομερή.

Η φύση της μίτωσης, όπως έχουμε ήδη πει, ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο και λειτουργική κατάστασηυφάσματα. Τα κύτταρα διαφορετικών ιστών χαρακτηρίζονται από διαφορετικούς τύπους μιτώσεων.Στον περιγραφόμενο τύπο μίτωσης, η κυτταρική διαίρεση γίνεται με ίσο και συμμετρικό τρόπο. Ως αποτέλεσμα της συμμετρικής μίτωσης, τα αδελφά κύτταρα είναι κληρονομικά ισοδύναμα όσον αφορά τόσο τα πυρηνικά γονίδια όσο και το κυτταρόπλασμα. Ωστόσο, εκτός από τη συμμετρική, υπάρχουν και άλλοι τύποι μίτωσης, συγκεκριμένα: ασύμμετρη μίτωση, μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση, διαίρεση πολυπύρηνων κυττάρων (διαίρεση συγκυτίων), αμίτωση, ενδομίτωση, ενδοπαραγωγή και πολυτενία.

Στην περίπτωση της ασύμμετρης μίτωσης, τα αδελφά κύτταρα είναι άνισα σε μέγεθος, ποσότητα κυτταροπλάσματος και επίσης σε σχέση με τη μελλοντική τους μοίρα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το άνισο μέγεθος των αδελφών (θυγατρικών) κυττάρων του νευροβλάστη της ακρίδας, των αυγών ζώων κατά την ωρίμανση και κατά τη διάρκεια του σπειροειδούς κατακερματισμού. όταν οι πυρήνες των κόκκων γύρης διαιρούνται, ένα από τα θυγατρικά κύτταρα μπορεί να διαιρεθεί περαιτέρω, το άλλο δεν μπορεί κ.λπ.

Η μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κυτταρικός πυρήνας διαιρείται πολλές φορές και μόνο τότε διαιρείται το κυτταρικό σώμα. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαίρεσης, σχηματίζονται πολυπύρηνα κύτταρα όπως το συγκύτιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο σχηματισμός ενδοσπερμιακών κυττάρων και η παραγωγή σπορίων.

Αμίτωσηονομάζεται άμεση πυρηνική σχάση χωρίς σχηματισμό μορφών σχάσης. Σε αυτή την περίπτωση, η διαίρεση του πυρήνα γίνεται με το «δέσιμο» του σε δύο μέρη. μερικές φορές σχηματίζονται αρκετοί πυρήνες από έναν πυρήνα ταυτόχρονα (κατακερματισμός). Η αμίτωση εμφανίζεται συνεχώς στα κύτταρα ενός αριθμού εξειδικευμένων και παθολογικών ιστών, για παράδειγμα σε καρκινικούς όγκους. Μπορεί να παρατηρηθεί υπό την επίδραση διαφόρων επιβλαβών παραγόντων (ιονίζουσα ακτινοβολία και υψηλή θερμοκρασία).

ΕνδομίτωσηΑυτό είναι το όνομα που δίνεται στη διαδικασία κατά την οποία η πυρηνική σχάση διπλασιάζεται. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα, ως συνήθως, αναπαράγονται σε ενδιάμεση φάση, αλλά η επακόλουθη απόκλιση συμβαίνει μέσα στον πυρήνα με διατήρηση του πυρηνικού περιβλήματος και χωρίς το σχηματισμό ατράκτου αχρωματίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αν και η πυρηνική μεμβράνη διαλύεται, τα χρωμοσώματα δεν αποκλίνουν προς τους πόλους, με αποτέλεσμα ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο κύτταρο να πολλαπλασιάζεται ακόμη και αρκετές δεκάδες φορές. Η ενδομίτωση εμφανίζεται σε κύτταρα διαφόρων ιστών φυτών και ζώων. Για παράδειγμα, η A.A. Prokofieva-Belgovskaya έδειξε ότι μέσω της ενδομίτωσης στα κύτταρα των εξειδικευμένων ιστών: στην υποδερμίδα του κύκλωπα, στο λιπώδη σώμα, στο περιτοναϊκό επιθήλιο και σε άλλους ιστούς του γεμίσματος (Stenobothrus) - το σύνολο των χρωμοσωμάτων μπορεί να αυξηθεί 10 φορές . Αυτή η αύξηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων σχετίζεται με λειτουργικά χαρακτηριστικάδιαφοροποιημένος ιστός.

Κατά την πολυτενία, ο αριθμός των χρωμοσωμικών κλώνων πολλαπλασιάζεται: μετά από αναδιπλασιασμό σε όλο το μήκος, δεν αποκλίνουν και παραμένουν ο ένας δίπλα στον άλλο. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των χρωμοσωμικών νημάτων μέσα σε ένα χρωμόσωμα πολλαπλασιάζεται, με αποτέλεσμα η διάμετρος των χρωμοσωμάτων να αυξάνεται αισθητά. Ο αριθμός τέτοιων λεπτών νημάτων σε ένα χρωμόσωμα πολυτενίου μπορεί να φτάσει τα 1000-2000. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται τα λεγόμενα γιγάντια χρωμοσώματα. Με την πολυθενία, όλες οι φάσεις του μιτωτικού κύκλου πέφτουν, εκτός από την κύρια - την αναπαραγωγή των πρωταρχικών κλώνων του χρωμοσώματος. Το φαινόμενο της πολυτενίας παρατηρείται στα κύτταρα ενός αριθμού διαφοροποιημένων ιστών, για παράδειγμα, στον ιστό των σιελογόνων αδένων των διπτερών, στα κύτταρα ορισμένων φυτών και πρωτόζωων.

Μερικές φορές υπάρχει διπλασιασμός ενός ή περισσότερων χρωμοσωμάτων χωρίς πυρηνικούς μετασχηματισμούς - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ενδοπαραγωγή.

Έτσι, όλες οι φάσεις της κυτταρικής μίτωσης που συνθέτουν τον μιτωτικό κύκλο είναι υποχρεωτικές μόνο για μια τυπική διαδικασία.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, κυρίως σε διαφοροποιημένους ιστούς, ο μιτωτικός κύκλος υφίσταται αλλαγές. Τα κύτταρα τέτοιων ιστών έχουν χάσει την ικανότητα να αναπαράγουν ολόκληρο τον οργανισμό και η μεταβολική δραστηριότητα του πυρήνα τους προσαρμόζεται στη λειτουργία του κοινωνικοποιημένου ιστού.

Τα εμβρυϊκά και μεριστεμικά κύτταρα που δεν έχουν χάσει τη λειτουργία αναπαραγωγής ολόκληρου του οργανισμού και ανήκουν σε αδιαφοροποίητους ιστούς διατηρούν πλήρης κύκλοςμίτωση, στην οποία βασίζεται η ασεξουαλική και βλαστική αναπαραγωγή.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επιλέξτε ένα κομμάτι κειμένου και πατήστε Ctrl+Enter.

Σε επαφή με

Συμμαθητές

Θέμα μαθήματος. Κυτταρική διαίρεση. Μίτωσις

Σκοπός του μαθήματος:χαρακτηρίζουν την κύρια μέθοδο διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων - τη μίτωση, αποκαλύπτουν τα χαρακτηριστικά κάθε φάσης της μίτωσης, δημιουργούν μια ιδέα της αμίτωσης.

Καθήκοντα:

• να σχηματίσουν γνώση σχετικά με τη σημασία της διαίρεσης για την ανάπτυξη, την ανάπτυξη, την αναπαραγωγή του κυττάρου και του οργανισμού στο σύνολό του. εξετάστε τον μηχανισμό της μίτωσης.
• χαρακτηρίζουν τα κύρια στάδια του κυτταρικού και μιτωτικού κύκλου.
• βελτίωση των δεξιοτήτων στην εργασία με μικροσκόπιο·
• προσδιορίσει τη βιολογική σημασία της μίτωσης.

Πόροι:υπολογιστής, μικροσκόπια, μικροδιαφάνειες «Μίτωση σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού», διαδραστικός πίνακας, παρουσίαση πολυμέσων «Διαίρεση κυττάρων. Μίτωση», δίσκος – «εργαστήριο Βιολογίας βαθμοί 6-11», βίντεο «Στάδια Μίτωσης», δυναμικό εγχειρίδιο «Μίτωση».

Βήματα μαθήματος

1. Οργανωτική στιγμή.

Θέτοντας το στόχο του μαθήματος, ορίζοντας το πρόβλημα και το θέμα του μαθήματος.

Κατά τη στιγμή της γέννησης, ένα παιδί ζυγίζει κατά μέσο όρο 3 - 3,5 κιλά και έχει ύψος περίπου 50 cm, ένα μικρό καφέ αρκούδας, του οποίου οι γονείς φτάνουν το βάρος των 200 κιλών ή περισσότερο, δεν ζυγίζει περισσότερο από 500 γραμμάρια, και ένα μικρό Το καγκουρό ζυγίζει λιγότερο από 1 γραμμάριο. Ένας όμορφος κύκνος μεγαλώνει από μια γκρίζα, δυσδιάκριτη γκόμενα, ένας εύστροφος γυρίνος μετατρέπεται σε καταπραϋντικό φρύνο και ένα βελανίδι που φυτεύεται κοντά στο σπίτι μεγαλώνει σε μια τεράστια βελανιδιά, που εκατό χρόνια αργότερα χαροποιεί τις νέες γενιές ανθρώπων με την ομορφιά του.

Προβληματική ερώτηση. Ποιες διαδικασίες καθιστούν δυνατές όλες αυτές τις αλλαγές; (Διαφάνεια 1)

Όλες αυτές οι αλλαγές είναι δυνατές λόγω της ικανότητας των οργανισμών να αναπτύσσονται και να αναπτύσσονται. Το δέντρο δεν θα μετατραπεί σε σπόρο, τα ψάρια δεν θα επιστρέψουν στο αυγό - οι διαδικασίες ανάπτυξης και ανάπτυξης είναι μη αναστρέψιμες. Αυτές οι δύο ιδιότητες της ζωντανής ύλης είναι άρρηκτα συνδεδεμένες μεταξύ τους και βασίζονται στην ικανότητα του κυττάρου να διαιρείται και να εξειδικεύεται . Ποιο είναι το θέμα του μαθήματος; (Διαφάνεια 2)

Θέμα μαθήματος: «Κυτταρική διαίρεση. Μίτωση» (Διαφάνεια 3)

Για να ξεκινήσουμε τη μελέτη ενός νέου θέματος, πρέπει να θυμόμαστε το υλικό που μελετήσαμε προηγουμένως (Διαφάνειες 4,5,6)

2. Μελέτη νέου υλικού.

ΤΥΠΟΙ ΔΙΑΙΡΕΣΗΣ ΚΥΤΤΑΡΩΝ (Διαφάνεια 7)

Μία από τις διατάξεις της κυτταρικής θεωρίας βασίζεται στο συμπέρασμα του Γερμανού επιστήμονα Rudolf Virchow «Κάθε κύτταρο είναι από ένα κύτταρο». Αυτό σηματοδότησε την αρχή της μελέτης των διαδικασιών κυτταρικής διαίρεσης, οι βασικές αρχές της οποίας προσδιορίστηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα.

Η αναπαραγωγή είναι μια από τις πιο σημαντικές ιδιότητες των ζωντανών οργανισμών. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, χωρίς εξαίρεση, είναι ικανοί να αναπαραχθούν - από βακτήρια έως θηλαστικά. Μέθοδοι αναπαραγωγής διάφορους οργανισμούςμπορεί να διαφέρουν πολύ μεταξύ τους, αλλά η βάση κάθε τύπου αναπαραγωγής είναι η κυτταρική διαίρεση. Η διάρκεια ζωής ενός πολυκύτταρου οργανισμού υπερβαίνει τη διάρκεια ζωής των περισσότερων κυττάρων που τον αποτελούν. Έτσι, τα νευρικά κύτταρα σταματούν να διαιρούνται ακόμη και κατά τη διάρκεια ενδομήτρια ανάπτυξη. Μόλις σχηματιστούν, τα κύτταρα δεν διαιρούνται πλέον για να σχηματίσουν εγκάρσια ραβδωτά μυϊκός ιστόςστα ζώα και στους ιστούς αποθήκευσης στα φυτά. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί αναπτύσσονται, αναπτύσσονται, ανανεώνουν κύτταρα και ιστούς, ακόμη και μέρη του σώματος (Θυμηθείτε την αναγέννηση) Είναι γνωστό ότι τα κύτταρα γερνούν και πεθαίνουν. Για παράδειγμα, τα ηπατικά κύτταρα ζουν 18 μήνες, τα ερυθρά αιμοσφαίρια - 4 μήνες, το εντερικό επιθήλιο 1-2 ημέρες (περίπου 70 δισεκατομμύρια πεθαίνουν κάθε μέρα).

επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου και 2 δισεκατομμύρια ερυθρά αιμοσφαίρια). Αυτό σημαίνει ότι τα κύτταρα ανανεώνονται συνεχώς στο σώμα. Είναι επίσης γνωστό ότι κατά μέσο όρο τα κύτταρα ανανεώνονται μία φορά κάθε 7 χρόνια. Επομένως, σχεδόν όλα τα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών πρέπει να διαιρεθούν για να αντικαταστήσουν τα κύτταρα που πεθαίνουν. Όλα τα νέα κύτταρα προκύπτουν με διαίρεση από ένα υπάρχον κελί.

ΑΜΙΤΩΣΗ. Απευθείας διαίρεση του πυρήνα μεσοφάσεως με στένωση χωρίς σχηματισμό ατράκτου (τα χρωμοσώματα γενικά δεν διακρίνονται σε ένα φωτεινό μικροσκόπιο). Αυτή η διαίρεση εμφανίζεται σε μονοκύτταρους οργανισμούς (για παράδειγμα, πολυπλοειδής μεγάλοι πυρήνες βλεφαρίδων διαιρούνται με αμίτωση), καθώς και σε ορισμένα εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα φυτών και ζώων με εξασθενημένη φυσιολογική δραστηριότητα, εκφυλισμένα, καταδικασμένα σε θάνατο ή υπό διάφορες συνθήκες. παθολογικές διεργασίες, όπως κακοήθης ανάπτυξη, φλεγμονή κ.λπ. Μετά την αμίτωση, το κύτταρο δεν μπορεί να εισέλθει σε μιτωτική διαίρεση.

Η ΜΗΤΩΣΗ (από το ελληνικό Mitos - νήμα) έμμεση διαίρεση, είναι η κύρια μέθοδος διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων. Η μίτωση είναι η διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης κατά την οποία τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν γενετικό υλικό πανομοιότυπο με αυτό που περιέχεται στο μητρικό κύτταρο.

ΜΕΙΩΣΗ (έμμεση σχάση) είναι ιδιαίτερο τρόποκυτταρική διαίρεση, η οποία έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση (μείωση) του αριθμού των χρωμοσωμάτων κατά το ήμισυ. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, συμβαίνουν δύο κυτταρικές διαιρέσεις και από μία διπλοειδές κύτταρο(2n2c) σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή (nc) γεννητικά κύτταρα. Κατά τη διάρκεια της περαιτέρω διαδικασίας γονιμοποίησης (σύντηξη γαμετών), ο οργανισμός της νέας γενιάς θα λάβει ξανά ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων, δηλαδή, ο καρυότυπος των οργανισμών ενός δεδομένου είδους παραμένει σταθερός για πολλές γενεές.

Συμπέρασμα: Υπάρχουν τρεις τύποι κυτταρικής διαίρεσης, χάρη στους οποίους οι οργανισμοί αναπτύσσονται, αναπτύσσονται και αναπαράγονται (αμίτωση, μίτωση, μείωση).

Η μίτωση είναι η κύρια μέθοδος κυτταρικής διαίρεσης.

Η μίτωση (από το ελληνικό mitos - νήμα) είναι έμμεση κυτταρική διαίρεση. Εξασφαλίζει ομοιόμορφη μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών από το μητρικό κύτταρο σε δύο θυγατρικά κύτταρα.

Χάρη σε αυτόν τον τύπο κυτταρικής διαίρεσης σχηματίζονται σχεδόν όλα τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού.

Ο μιτωτικός (κυτταρικός) κύκλος αποτελείται από ένα προπαρασκευαστικό στάδιο (ενδιάμεση φάση) και την ίδια τη διαίρεση - μίτωση (πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση).

Χαρακτηριστικά της μίτωσης.

Για να μελετήσουμε το θέμα, θα εργαστούμε σε ζευγάρια.

ΑΣΚΗΣΗ 1.

1. Μελετήστε τα χαρακτηριστικά της πρώτης φάσης μίτωσης – προφάσης.

2. Καταγράψτε τα χαρακτηριστικά της προφάσης στο τετράδιό σας αφού συζητήσετε την απάντηση. (Διαφάνεια 9)

ΕΡΓΑΣΙΑ 2.

1. Μελετήστε τα χαρακτηριστικά της δεύτερης φάσης μίτωσης – μετάφασης.

2. Καταγράψτε τα χαρακτηριστικά της μεταφάσεως στο τετράδιό σας αφού συζητήσετε την απάντηση. (Διαφάνεια 10)

ΕΡΓΑΣΙΑ 3.

1. Μελετήστε τα χαρακτηριστικά της τρίτης φάσης μίτωσης – ανάφασης.

2. Καταγράψτε τα χαρακτηριστικά της ανάφασης στο τετράδιό σας αφού συζητήσετε την απάντηση. (Διαφάνεια 11)

ΕΡΓΑΣΙΑ 4.

1. Μελετήστε τα χαρακτηριστικά της τέταρτης φάσης της μίτωσης - τελοφάσης.

2. Σημειώστε τα χαρακτηριστικά της τελοφάσης στο τετράδιό σας αφού συζητήσετε την απάντηση. (Διαφάνεια 12)

Παιδιά! Τώρα το βίντεο "MITOSIS" θα παρουσιαστεί στην προσοχή σας. Πρέπει να το ελέγξετε προσεκτικά και στη συνέχεια να ολοκληρώσετε την εργασία. (Διαφάνεια 12)

ΑΣΚΗΣΗ.Προσδιορίστε και σημειώστε τα ονόματα της φάσης που αντιστοιχεί στην περιγραφή της. (Διαφάνεια 13)

3. Εμπέδωση της μελετημένης ύλης.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Νο 5.(Διαφάνεια 14,15)

Θέμα: «Μίτωση σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού».

Στόχος:μελέτη της διαδικασίας μίτωσης σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού.

Εξοπλισμός:μικροσκόπια φωτός, μικροσλάιντς «Μίτωση σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού».

Πρόοδος

1. Εξετάστε την τελική μικροσλάιντ, αν είναι δυνατόν, βρείτε κύτταρα σε όλα τα στάδια της μίτωσης.

2. Συγκρίνετε την εικόνα του μικροσκοπίου με τη μικροφωτογραφία στην παρουσίαση του μαθήματος (διαφάνεια).
3. Προσδιορίστε το σύνολο των χρωμοσωμάτων σε κάθε φάση της μίτωσης.
4. Περιγράψτε τα χαρακτηριστικά κάθε παρατηρούμενου σταδίου μίτωσης.
5. Εξάγετε ένα συμπέρασμα για τον ρόλο της μίτωσης.
Ερωτήσεις για ενοποίηση.(Διαφάνεια 16, 17, 18)

1. Η συνολική μάζα όλων των μορίων DNA σε 46 χρωμοσώματα ενός ανθρώπινου σωματικού κυττάρου είναι 6-10" 9 mg. Ποια θα είναι η μάζα των μορίων DNA σε: α) μετάφαση μίτωσης· β) τελόφαση μίτωσης;

2. Σκεφτείτε εάν ενδέχεται να υπάρχουν συνθήκες περιβάλλονεπηρεάζουν τη διαδικασία της μίτωσης. Τι συνέπειες μπορεί να έχει αυτό για τον οργανισμό;

3. Γιατί κατά τη μίτωση σχηματίζονται θυγατρικά κύτταρα με ένα σύνολο χρωμοσωμάτων ίσο με το σύνολο των χρωμοσωμάτων στο μητρικό κύτταρο; Τι σημαίνει αυτό στη ζωή των οργανισμών;

4. Σκεφτείτε εάν οι περιβαλλοντικές συνθήκες μπορούν να επηρεάσουν τη διαδικασία της μίτωσης. Τι συνέπειες μπορεί να έχει αυτό για τον οργανισμό;

5. Γιατί κατά τη μίτωση σχηματίζονται θυγατρικά κύτταρα με ένα σύνολο χρωμοσωμάτων ίσο με το σύνολο των χρωμοσωμάτων στο μητρικό κύτταρο; Τι σημαίνει αυτό στη ζωή των οργανισμών;

Στο τέλος του μαθήματος συνοψίζονται τα αποτελέσματα.

Η μίτωση είναι πολύ σημαντική διαδικασία, δαπανήθηκε πολύς κόπος και χρόνος από τους επιστήμονες για να κατανοήσουν όλα τα χαρακτηριστικά αυτής της διαδικασίας. Για παράδειγμα, διαπιστώθηκε ότι η μίτωση σε φυτικά και ζωικά κύτταρα εμφανίζεται με ορισμένες διαφορές και ότι υπάρχουν παράγοντες που επηρεάζουν αρνητικά την πρόοδό της.

Επιπλέον, στη βιβλιογραφία μπορείτε να δείτε μια άλλη μορφή διαίρεσης - άμεση ή αμίτωση. Εργασία με πρόσθετη βιβλιογραφία.

Ομάδα 1: εργασία "Αμίτωση"

Επιλέξτε σημεία «αναφοράς» από το κείμενο, π.χ. Σε 4-5 θέσεις υποδεικνύουν τα κύρια σημάδια αμίτωσης. «Η μίτωση είναι ο πιο κοινός, αλλά όχι ο μοναδικός τύπος κυτταρικής διαίρεσης. Σε όλους σχεδόν τους ευκαρυώτες, εντοπίζεται η λεγόμενη άμεση πυρηνική διαίρεση ή αμίτωση. Κατά τη διάρκεια της αμίτωσης, δεν συμβαίνει συμπύκνωση χρωμοσωμάτων και δεν σχηματίζεται άτρακτος και ο πυρήνας διαιρείται λόγω συστολής ή κατακερματισμού, παραμένοντας σε κατάσταση μεσοφάσεως. Η κυτταροκίνηση ακολουθεί πάντα την πυρηνική διαίρεση, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός πολυπύρηνου κυττάρου. Η αμιτική διαίρεση είναι χαρακτηριστική των κυττάρων που ολοκληρώνουν την ανάπτυξη: πεθαίνοντας επιθηλιακά, θυλακιώδη κύτταρα των ωοθηκών... Η αμίτωση εμφανίζεται επίσης σε παθολογικές διεργασίες: φλεγμονή, κακοήθη νεόπλασμα... μετά από αυτό τα κύτταρα δεν είναι ικανά για μιτωτική διαίρεση».

Ομάδα 2: εργασία «διαταραχή μίτωσης»

Δημιουργήστε λογικά ζεύγη: είδος επιπτώσεων – συνέπειες.

«Η σωστή πορεία της μίτωσης μπορεί να διαταραχθεί από διάφορους εξωτερικούς παράγοντες: υψηλές δόσειςακτινοβολία, ορισμένες χημικές ουσίες. Για παράδειγμα, υπό την επιρροή ακτινογραφίεςΤο DNA ενός χρωμοσώματος μπορεί να σπάσει, και τα χρωμοσώματα επίσης σπάνε. Τέτοια χρωμοσώματα δεν μπορούν να κινηθούν, για παράδειγμα, σε ανάφαση. Μερικοί ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ, που δεν είναι χαρακτηριστικό των ζωντανών οργανισμών (αλκοόλες, φαινόλες) διαταράσσουν τη συνοχή των μιτωτικών διεργασιών. Μερικά χρωμοσώματα κινούνται πιο γρήγορα, άλλα πιο αργά. Μερικά από αυτά μπορεί να μην περιλαμβάνονται καθόλου στους θυγατρικούς πυρήνες. Υπάρχουν ουσίες που εμποδίζουν το σχηματισμό νημάτων ατράκτου. Ονομάζονται κυτταροστατικά, για παράδειγμα, κολχικίνη και κολσεμίδη. Επηρεάζοντας το κύτταρο, η διαίρεση μπορεί να σταματήσει στο στάδιο της προμεταφάσης. Ως αποτέλεσμα αυτού του φαινομένου, ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων εμφανίζεται στον πυρήνα».

Συμπεράσματα. (Διαφάνεια 19)

Σήμερα το μάθημα ήταν αφιερωμένο στην πιο σημαντική διαδικασία - τη μίτωση. Αφιερώσαμε αρκετό χρόνο στην ίδια τη διαδικασία, τα χαρακτηριστικά και τα προβλήματά της. Το πιο σημαντικό είναι ότι αυτή η διαδικασία διασφαλίζει τη γενετική σταθερότητα του είδους, καθώς και τις διαδικασίες αναγέννησης, ανάπτυξης και άφυλης (βλαστικής) αναπαραγωγής. Η διαδικασία είναι πολύπλοκη, πολλαπλών σταδίων και πολύ ευαίσθητη στους περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Εργασία για το σπίτι.

1. Μελέτη § 29

2. Συμπληρώστε τον πίνακα «Μιτωτικός κυτταρικός κύκλος»

Εξηγήστε τι καθορίζει τον αριθμό των χρωμοσωμάτων στο DNA σε διάφορα στάδια της μίτωσης.

Μιτωτικός κυτταρικός κύκλος

Είναι μια συνεχής διαδικασία, κάθε στάδιο της οποίας περνάει ανεπαίσθητα στο επόμενο μετά από αυτό. Υπάρχουν τέσσερα στάδια μίτωσης: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση (Εικ. 1). Κατά τη μελέτη της μίτωσης, η κύρια εστίαση είναι στη συμπεριφορά των χρωμοσωμάτων.

Πρόφαση . Στην αρχή του πρώτου σταδίου της μίτωσης - προφάσης - τα κύτταρα διατηρούν την ίδια εμφάνιση όπως στη μεσόφαση, μόνο ο πυρήνας αυξάνεται αισθητά σε μέγεθος και τα χρωμοσώματα εμφανίζονται σε αυτόν. Σε αυτή τη φάση, είναι σαφές ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες, σπειροειδώς στριμμένες μεταξύ τους. Οι χρωματίδες βραχύνονται και πυκνώνουν ως αποτέλεσμα της διαδικασίας της εσωτερικής σπειροειδοποίησης. Μια ασθενώς χρωματισμένη και λιγότερο συμπυκνωμένη περιοχή του χρωμοσώματος αρχίζει να αναδύεται - το κεντρομερίδιο, το οποίο συνδέει δύο χρωματίδες και βρίσκεται σε μια αυστηρά καθορισμένη θέση σε κάθε χρωμόσωμα.

Κατά τη διάρκεια της προφάσης, οι πυρήνες σταδιακά αποσυντίθενται: η πυρηνική μεμβράνη καταστρέφεται επίσης και τα χρωμοσώματα καταλήγουν στο κυτταρόπλασμα. Στην όψιμη πρόφαση (προμεταφάση), η μιτωτική συσκευή του κυττάρου σχηματίζεται εντατικά. Αυτή τη στιγμή, το κεντρόλιο διαιρείται και τα θυγατρικά κεντρόλια διασκορπίζονται στα αντίθετα άκρα του κυττάρου. Λεπτά νημάτια σε σχήμα ακτίνας εκτείνονται από κάθε κεντρόλιο. μεταξύ των κεντρολίων σχηματίζονται νημάτια ατράκτου. Υπάρχουν δύο τύποι νημάτων: νημάτια έλξης ατράκτου, που συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων και νημάτια υποστήριξης, που συνδέουν τους πόλους του κυττάρου.

Όταν η συστολή των χρωμοσωμάτων φτάσει στο μέγιστο της έκτασής της, μετατρέπονται σε μικρά σώματα σε σχήμα ράβδου και κατευθύνονται στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου.

Μεταφάση . Στη μεταφάση, τα χρωμοσώματα βρίσκονται πλήρως στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου, σχηματίζοντας τη λεγόμενη μεταφάση ή ισημερινή πλάκα. Το κεντρομερές κάθε χρωμοσώματος, που συγκρατεί και τις δύο χρωματίδες μαζί, βρίσκεται αυστηρά στον ισημερινό του κυττάρου και οι βραχίονες των χρωμοσωμάτων εκτείνονται λίγο πολύ παράλληλα με τα νήματα της ατράκτου.

Στη μετάφαση, το σχήμα και η δομή κάθε χρωμοσώματος αποκαλύπτεται ξεκάθαρα, ο σχηματισμός της μιτωτικής συσκευής τελειώνει και συμβαίνει η προσκόλληση των νημάτων έλξης στα κεντρομερή. Στο τέλος της μεταφάσης, συμβαίνει ταυτόχρονη διαίρεση όλων των χρωμοσωμάτων ενός δεδομένου κυττάρου (και οι χρωματίδες μετατρέπονται σε δύο εντελώς ξεχωριστά θυγατρικά χρωμοσώματα).

Ανάφαση. Αμέσως μετά τη διαίρεση του κεντρομερούς, οι χρωματίδες απωθούνται μεταξύ τους και κινούνται προς τους αντίθετους πόλους του κυττάρου. Όλες οι χρωματίδες αρχίζουν να κινούνται προς τους πόλους ταυτόχρονα. Τα κεντρομερή παίζουν σημαντικό ρόλο στην προσανατολισμένη κίνηση των χρωματιδών. Στην ανάφαση, οι χρωματίδες ονομάζονται αδελφά χρωμοσώματα.

Η κίνηση των αδελφών χρωμοσωμάτων στην ανάφαση συμβαίνει μέσω της αλληλεπίδρασης δύο διεργασιών: συστολής των νημάτων έλξης και επιμήκυνσης των νημάτων στήριξης της μιτωτικής ατράκτου.

Τελόφαση. Στην αρχή της τελοφάσης, η κίνηση των αδελφών χρωμοσωμάτων τελειώνει και συγκεντρώνονται στους πόλους του κυττάρου με τη μορφή συμπαγών σχηματισμών και θρόμβων. Τα χρωμοσώματα απελπίζονται και χάνουν τη φαινομενική τους ατομικότητα. Ένας πυρηνικός φάκελος σχηματίζεται γύρω από κάθε θυγατρικό πυρήνα. Οι πυρήνες αποκαθίστανται στην ίδια ποσότητα που ήταν στο μητρικό κύτταρο. Αυτό ολοκληρώνει την πυρηνική διαίρεση (καρυοκίνηση) και το σχηματισμό του κυτταρική μεμβράνη. Ταυτόχρονα με το σχηματισμό θυγατρικών πυρήνων στην τελοφάση, λαμβάνει χώρα η διαίρεση ολόκληρου του περιεχομένου του αρχικού μητρικού κυττάρου ή η κυτταροκίνηση.

Όταν ένα κύτταρο διαιρείται, μια στένωση ή μια αυλάκωση εμφανίζεται στην επιφάνειά του κοντά στον ισημερινό. Σταδιακά βαθαίνει και διαιρεί το κυτταρόπλασμα σε

δύο θυγατρικά κύτταρα, καθένα από τα οποία έχει έναν πυρήνα.

Κατά τη διαδικασία της μίτωσης, δύο θυγατρικά κύτταρα προκύπτουν από ένα μητρικό κύτταρο, που περιέχει το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων με το αρχικό κύτταρο.

Εικόνα 1. Διάγραμμα μίτωσης

Βιολογική σημασία της μίτωσης . Η κύρια βιολογική σημασία της μίτωσης είναι η ακριβής κατανομή των χρωμοσωμάτων μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων. Η τακτική και τακτική μιτωτική διαδικασία διασφαλίζει τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών σε κάθε έναν από τους θυγατρικούς πυρήνες. Ως αποτέλεσμα, κάθε θυγατρικό κύτταρο περιέχει γενετικές πληροφορίες για όλα τα χαρακτηριστικά του οργανισμού.

Η μείωση είναι μια ειδική διαίρεση του πυρήνα, η οποία τελειώνει με το σχηματισμό τετραδίου, δηλ. τέσσερα κύτταρα με ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Τα σεξουαλικά κύτταρα διαιρούνται με μείωση.

Η μείωση αποτελείται από δύο κυτταρικές διαιρέσεις στις οποίες ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό, έτσι ώστε οι γαμέτες να λαμβάνουν τα μισά χρωμοσώματα από τα υπόλοιπα κύτταρα του σώματος. Όταν δύο γαμέτες ενώνονται κατά τη γονιμοποίηση, ο φυσιολογικός αριθμός των χρωμοσωμάτων αποκαθίσταται. Η μείωση του αριθμού των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης δεν συμβαίνει τυχαία, αλλά εντελώς φυσικά: τα μέλη κάθε ζεύγους χρωμοσωμάτων διασκορπίζονται σε διαφορετικά θυγατρικά κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, κάθε γαμίτης περιέχει ένα χρωμόσωμα από κάθε ζεύγος. Αυτό επιτυγχάνεται με τη ζεύγη ένωση παρόμοιων ή ομόλογων χρωμοσωμάτων (είναι πανομοιότυπα σε μέγεθος και σχήμα και περιέχουν παρόμοια γονίδια) και την επακόλουθη απόκλιση των μελών του ζεύγους, καθένα από τα οποία πηγαίνει σε έναν από τους πόλους. Κατά τη σύγκλιση των ομόλογων χρωμοσωμάτων, μπορεί να συμβεί διασταύρωση, δηλ. αμοιβαία ανταλλαγή γονιδίων μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων, η οποία αυξάνει το επίπεδο συνδυαστικής μεταβλητότητας.

Στη μείωση, συμβαίνει μια σειρά από διεργασίες που είναι σημαντικές για την κληρονομικότητα των χαρακτηριστικών: 1) μείωση - μείωση κατά το ήμισυ του αριθμού των χρωμοσωμάτων στα κύτταρα. 2) σύζευξη ομόλογων χρωμοσωμάτων. 3) διέλευση από πάνω? 4) τυχαία απόκλιση των χρωμοσωμάτων στα κύτταρα.

Η μείωση αποτελείται από δύο διαδοχικές διαιρέσεις: η πρώτη, η οποία έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός πυρήνα με ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων, ονομάζεται αναγωγή. η δεύτερη διαίρεση ονομάζεται εξισωτική και προχωρά ως μίτωση. Σε καθένα από αυτά διακρίνονται πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση (Εικ. 2). Οι φάσεις της πρώτης διαίρεσης συνήθως χαρακτηρίζονται με τον αριθμό Ι, η δεύτερη - P. Μεταξύ των διαιρέσεων Ι και P, το κύτταρο βρίσκεται σε κατάσταση διακίνησης (Λατινικά inter - μεταξύ + γρ. kinesis - κίνηση). Σε αντίθεση με τη μεσόφαση, στην ενδοκινητικότητα το DNA δεν αντιγράφεται και το υλικό των χρωμοσωμάτων δεν διπλασιάζεται.

Εικόνα 2. Διάγραμμα μείωσης

Διαίρεση μείωσης

Πρόφαση Ι

Η φάση της μείωσης κατά την οποία συμβαίνουν πολύπλοκοι δομικοί μετασχηματισμοί του χρωμοσωμικού υλικού. Είναι μεγαλύτερο και αποτελείται από μια σειρά από διαδοχικά στάδια, καθένα από τα οποία έχει τις δικές του διακριτικές ιδιότητες:

– λεπτοτένιο – στάδιο λεπτονήματος (σύνδεση νημάτων). Οι επιμέρους κλώνοι - χρωμοσώματα - ονομάζονται μονοσθενείς. Τα χρωμοσώματα στη μείωση είναι μακρύτερα και λεπτότερα από τα χρωμοσώματα στο πρώιμο στάδιο της μίτωσης.

– ζυγοτίνη – στάδιο ζυγονήματος (σύνδεση νημάτων). Γίνεται σύζευξη ή σύναψη (σύνδεση σε ζεύγη) ομόλογων χρωμοσωμάτων και αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται όχι μόνο μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων, αλλά μεταξύ ακριβώς αντίστοιχων μεμονωμένων σημείων ομολόγων. Ως αποτέλεσμα της σύζευξης, σχηματίζονται δισθενή (σύμπλοκα ομόλογων χρωμοσωμάτων που συνδέονται σε ζεύγη), ο αριθμός των οποίων αντιστοιχεί στο απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.

Η σύναψη συμβαίνει από τα άκρα των χρωμοσωμάτων, επομένως οι θέσεις των ομόλογων γονιδίων στο ένα ή στο άλλο χρωμόσωμα συμπίπτουν. Δεδομένου ότι τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται, υπάρχουν τέσσερις χρωματίδες στο δισθενές, καθένα από τα οποία τελικά αποδεικνύεται ότι είναι ένα χρωμόσωμα.

– παχυτένιο – στάδιο παχυνήματος (παχιά νήματα). Οι διαστάσεις του πυρήνα και του πυρήνα αυξάνονται, τα δισθενή βραχύνονται και πυκνώνουν. Η σύνδεση των ομολόγων γίνεται τόσο στενή που είναι δύσκολο να διακρίνουμε δύο ξεχωριστά χρωμοσώματα. Σε αυτό το στάδιο, λαμβάνει χώρα διασταύρωση ή διασταύρωση χρωμοσωμάτων.

– διπλοτένιο – στάδιο διπλονήματος (διπλώνων) ή στάδιο τεσσάρων χρωματίδων. Κάθε ένα από τα ομόλογα χρωμοσώματα του δισθενούς χωρίζεται σε δύο χρωματίδες, έτσι ώστε το δισθενές να περιέχει τέσσερις χρωματίδες. Αν και τα τετράδια των χρωματιδών απομακρύνονται το ένα από το άλλο σε ορισμένα σημεία, βρίσκονται σε στενή επαφή σε άλλα σημεία. Σε αυτή την περίπτωση, οι χρωματίδες διαφορετικών χρωμοσωμάτων σχηματίζουν σχήματα Χ που ονομάζονται χιάσματα. Η παρουσία ενός χιάσματος συγκρατεί τα μονοσθενή.

Ταυτόχρονα με τη συνεχιζόμενη βράχυνση και, κατά συνέπεια, την πάχυνση των δισθενών χρωμοσωμάτων, εμφανίζεται η αμοιβαία απώθησή τους - απόκλιση. Η σύνδεση διατηρείται μόνο στο επίπεδο της αποκωδικοποίησης - στα χιάσματα. Ολοκληρώθηκε η ανταλλαγή ομόλογων περιοχών χρωματιδών.

– η διακινησία χαρακτηρίζεται από μέγιστη βράχυνση των διπλοτενικών χρωμοσωμάτων. Τα δισθενή ομόλογα χρωμοσώματα εκτείνονται στην περιφέρεια του πυρήνα, επομένως είναι εύκολο να μετρηθούν. Τα θραύσματα του πυρηνικού φακέλου και οι πυρήνες εξαφανίζονται. Αυτό ολοκληρώνει την πρόφαση 1.

Μεταφάση Ι

– ξεκινά από τη στιγμή που εξαφανίζεται η πυρηνική μεμβράνη. Ο σχηματισμός της μιτωτικής ατράκτου έχει ολοκληρωθεί, τα δισθενή βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα στο ισημερινό επίπεδο. Τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων συνδέονται με τη μιτωτική άτρακτο, αλλά δεν διαιρούνται.

Ανάφαση Ι

– χαρακτηρίζεται από πλήρη διάλυση της σχέσης μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων, απώθησή τους το ένα από το άλλο και απόκλιση σε διαφορετικούς πόλους.

Σημειώστε ότι κατά τη διάρκεια της μίτωσης, τα μονοχρωματικά χρωμοσώματα αποκλίνονταν στους πόλους, καθένα από τα οποία αποτελείται από δύο χρωματίδες.

Έτσι, κατά τη διάρκεια της ανάφασης συμβαίνει η μείωση - διατήρηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων.

Τελόφαση Ι

– είναι πολύ βραχύβια και κακώς διαχωρισμένη από την προηγούμενη φάση. Στην τελόφαση 1 σχηματίζονται δύο θυγατρικοί πυρήνες.

Interkinesis

Αυτή είναι μια σύντομη κατάσταση ανάπαυσης μεταξύ 1 και 2 τμημάτων. Τα χρωμοσώματα είναι ασθενώς αποσπείρα, δεν λαμβάνει χώρα αντιγραφή του DNA, αφού κάθε χρωμόσωμα αποτελείται ήδη από δύο χρωματίδες. Μετά την διακίνηση αρχίζει η δεύτερη διαίρεση.

Η τριπλή διαίρεση συμβαίνει και στα δύο θυγατρικά κύτταρα με τον ίδιο τρόπο όπως και στη μίτωση.

Πρόφαση Π

Στους πυρήνες των κυττάρων, τα χρωμοσώματα είναι καθαρά ορατά, καθένα από τα οποία αποτελείται από δύο χρωματίδες που συνδέονται με ένα κεντρομερίδιο. Μοιάζουν με αρκετά λεπτά νήματα που βρίσκονται κατά μήκος της περιφέρειας του πυρήνα. Στο τέλος της προφάσης P, το πυρηνικό περίβλημα θραύσματα.

Μεταφάση Π

Σε κάθε κελί ολοκληρώνεται ο σχηματισμός της ατράκτου διαίρεσης. Τα χρωμοσώματα βρίσκονται κατά μήκος του ισημερινού. Οι κλώνοι της ατράκτου συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων.

Ανάφαση Π

Τα κεντρομερή διαιρούνται και οι χρωματίδες συνήθως μετακινούνται γρήγορα σε αντίθετους πόλους του κυττάρου.

Τελόφαση Π

Τα αδελφά χρωμοσώματα συγκεντρώνονται στους κυτταρικούς πόλους και απελευθερώνονται. Σχηματίζεται ο πυρήνας και η κυτταρική μεμβράνη. Η μείωση τελειώνει με το σχηματισμό τεσσάρων κυττάρων με ένα απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.

Βιολογική σημασία της μείωσης

Όπως η μίτωση, η μείωση διασφαλίζει την ακριβή κατανομή του γενετικού υλικού στα θυγατρικά κύτταρα. Όμως, σε αντίθεση με τη μίτωση, η μείωση είναι ένα μέσο αύξησης του επιπέδου της συνδυαστικής μεταβλητότητας, η οποία εξηγείται από δύο λόγους: 1) ο ελεύθερος, τυχαίος συνδυασμός χρωμοσωμάτων εμφανίζεται στα κύτταρα. 2) διασταύρωση, που οδηγεί στην εμφάνιση νέων συνδυασμών γονιδίων μέσα στα χρωμοσώματα.

Σε κάθε επόμενη γενιά διαιρούμενων κυττάρων, ως αποτέλεσμα των παραπάνω λόγων, σχηματίζονται νέοι συνδυασμοί γονιδίων στους γαμέτες και όταν τα ζώα αναπαράγονται, σχηματίζονται νέοι συνδυασμοί γονιδίων των γονέων στους απογόνους τους. Αυτό κάθε φορά ανοίγει νέες δυνατότητες για τη δράση της επιλογής και τη δημιουργία γενετικά διαφορετικών μορφών, που επιτρέπει σε μια ομάδα ζώων να υπάρχει σε μεταβλητές περιβαλλοντικές συνθήκες.

Έτσι, η μείωση αποδεικνύεται ότι είναι ένα μέσο γενετικής προσαρμογής, αυξάνοντας την αξιοπιστία της ύπαρξης ατόμων σε γενιές.

Η κυτταρική διαίρεση είναι το κεντρικό σημείο της αναπαραγωγής.

Κατά τη διαδικασία της διαίρεσης, δύο κύτταρα προκύπτουν από ένα κύτταρο. Με βάση την αφομοίωση οργανικών και ανόργανων ουσιών, ένα κύτταρο δημιουργεί το δικό του κύτταρο με χαρακτηριστική δομή και λειτουργίες.

Στην κυτταρική διαίρεση, μπορούν να παρατηρηθούν δύο κύριες στιγμές: η πυρηνική διαίρεση - μίτωση και η κυτταροπλασματική διαίρεση - κυτταροκίνηση, ή κυτταροτομή. Η κύρια προσοχή των γενετιστών εξακολουθεί να εστιάζεται στη μίτωση, αφού, από την άποψη της θεωρίας των χρωμοσωμάτων, ο πυρήνας θεωρείται «όργανο» κληρονομικότητας.

Κατά τη διαδικασία της μίτωσης εμφανίζεται:

1. διπλασιασμός της χρωμοσωμικής ουσίας.
2. αλλαγές στη φυσική κατάσταση και τη χημική οργάνωση των χρωμοσωμάτων.
3. απόκλιση των θυγατρικών, ή μάλλον αδελφών, χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου.
4. επακόλουθη διαίρεση του κυτταροπλάσματος και πλήρης αποκατάσταση δύο νέων πυρήνων σε αδελφά κύτταρα.

Έτσι, ολόκληρος ο κύκλος ζωής των πυρηνικών γονιδίων καθορίζεται στη μίτωση: διπλασιασμός, κατανομή και λειτουργία. Ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης του μιτωτικού κύκλου, τα αδελφά κύτταρα καταλήγουν με ίση «κληρονομικότητα».

Κατά τη διαίρεση, ο πυρήνας του κυττάρου περνά από πέντε διαδοχικά στάδια: μεσοφάση, πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. ορισμένοι κυτταρολόγοι εντοπίζουν ένα άλλο έκτο στάδιο - προμετάφαση.

Ανάμεσα σε δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις, ο πυρήνας βρίσκεται στο στάδιο της μεσοφάσεως. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο πυρήνας, κατά τη στερέωση και τη χρώση, έχει μια δομή πλέγματος που σχηματίζεται με τη βαφή λεπτών νημάτων, τα οποία στην επόμενη φάση διαμορφώνονται σε χρωμοσώματα. Αν και η ενδιάμεση φάση ονομάζεται διαφορετικά φάση ενός πυρήνα ηρεμίας, στο ίδιο το σώμα, οι μεταβολικές διεργασίες στον πυρήνα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου συμβαίνουν με τη μεγαλύτερη δραστηριότητα.

Η προφάση είναι το πρώτο στάδιο προετοιμασίας του πυρήνα για διαίρεση. Στην προφάση, η δικτυωτή δομή του πυρήνα σταδιακά μετατρέπεται σε χρωμοσωμικούς κλώνους. Από την πρώτη φάση, ακόμη και σε ένα ελαφρύ μικροσκόπιο, μπορεί να παρατηρηθεί η διπλή φύση των χρωμοσωμάτων. Αυτό υποδηλώνει ότι στον πυρήνα είναι στην πρώιμη ή όψιμη ενδιάμεση φάση που συμβαίνει η πιο σημαντική διαδικασία της μίτωσης - ο διπλασιασμός ή ο αναδιπλασιασμός των χρωμοσωμάτων, στα οποία καθένα από τα μητρικά χρωμοσώματα δημιουργεί ένα παρόμοιο - ένα θυγατρικό. Ως αποτέλεσμα, κάθε χρωμόσωμα φαίνεται διαμήκως διπλασιασμένο. Ωστόσο, αυτά τα μισά χρωμοσώματα, τα οποία ονομάζονται αδελφές χρωματίδες, μην αποκλίνουν σε προφάση, αφού συγκρατούνται από μια κοινή περιοχή - το κεντρομερίδιο. η κεντρομερής περιοχή διαιρείται αργότερα. Στην προφάση, τα χρωμοσώματα υφίστανται μια διαδικασία συστροφής κατά μήκος του άξονά τους, η οποία οδηγεί σε βράχυνση και πάχυνσή τους. Πρέπει να τονιστεί ότι στην προφάση κάθε χρωμόσωμα στην καρυόλυμφο εντοπίζεται τυχαία.

Στα ζωικά κύτταρα, ακόμη και στην όψιμη τελόφαση ή στην πολύ πρώιμη ενδιάμεση φάση, συμβαίνει ο διπλασιασμός του κεντρολίου, μετά τον οποίο στην προφάση οι θυγατρικές κεντρόλες αρχίζουν να συγκλίνουν στους πόλους και τους σχηματισμούς της αστρόσφαιρας και της ατράκτου, που ονομάζονται νέα συσκευή. Ταυτόχρονα, οι πυρήνες διαλύονται. Απαραίτητο σημάδι του τέλους της προφάσης είναι η διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης, με αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα να καταλήγουν στη γενική μάζα του κυτταροπλάσματος και του καρυοπλάσματος, που πλέον σχηματίζουν μυξόπλασμα. Αυτό τελειώνει προφάση. το κύτταρο εισέρχεται στη μετάφαση.

Πρόσφατα, μεταξύ της προφάσης και της μεταφάσης, οι ερευνητές άρχισαν να διακρίνουν ένα ενδιάμεσο στάδιο που ονομάζεται προμεταφάση. Η προμετάφαση χαρακτηρίζεται από τη διάλυση και εξαφάνιση της πυρηνικής μεμβράνης και την κίνηση των χρωμοσωμάτων προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Αλλά αυτή τη στιγμή ο σχηματισμός της ατράκτου της αχρωματίνης δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί.

Μεταφάσηονομάζεται το στάδιο ολοκλήρωσης της διάταξης των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό της ατράκτου. Η χαρακτηριστική διάταξη των χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο ονομάζεται ισημερινή, ή μεταφάση, πλάκα. Η διάταξη των χρωμοσωμάτων μεταξύ τους είναι τυχαία. Στη μετάφαση, ο αριθμός και το σχήμα των χρωμοσωμάτων αποκαλύπτονται ξεκάθαρα, ειδικά κατά την εξέταση της ισημερινής πλάκας από τους πόλους της κυτταρικής διαίρεσης. Η άτρακτος της αχρωματίνης σχηματίζεται πλήρως: τα νήματα της ατράκτου αποκτούν πυκνότερη συνοχή από το υπόλοιπο κυτταρόπλασμα και συνδέονται με την κεντρομερή περιοχή του χρωμοσώματος. Το κυτταρόπλασμα του κυττάρου κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου έχει το χαμηλότερο ιξώδες.

Ανάφασηονομάζεται η επόμενη φάση της μίτωσης, στην οποία οι χρωματίδες διαιρούνται, τα οποία τώρα μπορούν να ονομαστούν αδελφά ή θυγατρικά χρωμοσώματα, και αποκλίνουν στους πόλους. Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα απ 'όλα, οι κεντρομερείς περιοχές απωθούν η μία την άλλη και στη συνέχεια τα ίδια τα χρωμοσώματα αποκλίνουν στους πόλους. Πρέπει να ειπωθεί ότι η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση ξεκινά ταυτόχρονα - "σαν να είναι κατόπιν εντολής" - και τελειώνει πολύ γρήγορα.

Κατά τη διάρκεια της τελόφασης, τα θυγατρικά χρωμοσώματα απελπίζονται και χάνουν τη φαινομενική τους ατομικότητα. Το κέλυφος του πυρήνα και ο ίδιος ο πυρήνας σχηματίζονται. Ο πυρήνας ανακατασκευάζεται με την αντίστροφη σειρά σε σύγκριση με τις αλλαγές που υπέστη στην πρόφαση. Στο τέλος, οι πυρήνες (ή πυρήνες) αποκαθίστανται επίσης, και στην ίδια ποσότητα που υπήρχαν στους μητρικούς πυρήνες. Ο αριθμός των πυρήνων είναι χαρακτηριστικός για κάθε κυτταρικό τύπο.

Ταυτόχρονα αρχίζει η συμμετρική διαίρεση του κυτταρικού σώματος. Οι πυρήνες των θυγατρικών κυττάρων εισέρχονται στη μεσοφασική κατάσταση.

Το παραπάνω σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα κυτταροκίνησης σε ζωικά και φυτικά κύτταρα. Σε ένα ζωικό κύτταρο, η διαίρεση λαμβάνει χώρα με δέσιμο του κυτταροπλάσματος του μητρικού κυττάρου. Σε ένα φυτικό κύτταρο, ο σχηματισμός ενός κυτταρικού διαφράγματος συμβαίνει με περιοχές πλακών ατράκτου, που σχηματίζουν ένα διαμέρισμα που ονομάζεται φραγκμοπλάστη στο ισημερινό επίπεδο. Αυτό τερματίζει τον μιτωτικό κύκλο. Η διάρκειά του εξαρτάται προφανώς από τον τύπο του ιστού, τη φυσιολογική κατάσταση του σώματος, εξωτερικούς παράγοντες (θερμοκρασία, συνθήκες φωτός) και διαρκεί από 30 λεπτά έως 3 ώρες.Σύμφωνα με διάφορους συγγραφείς, η ταχύτητα διέλευσης των επιμέρους φάσεων είναι μεταβλητή.

Τόσο οι εσωτερικοί όσο και οι εξωτερικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του οργανισμού και τη λειτουργική του κατάσταση επηρεάζουν τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης και τις επιμέρους φάσεις του. Δεδομένου ότι ο πυρήνας παίζει τεράστιο ρόλο στις μεταβολικές διεργασίες του κυττάρου, είναι φυσικό να πιστεύουμε ότι η διάρκεια των μιτωτικών φάσεων μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη λειτουργική κατάσταση του ιστού του οργάνου. Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί ότι κατά τη διάρκεια της ανάπαυσης και του ύπνου των ζώων, η μιτωτική δραστηριότητα διαφόρων ιστών είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι κατά τη διάρκεια της εγρήγορσης. Σε ορισμένα ζώα, η συχνότητα των κυτταρικών διαιρέσεων μειώνεται στο φως και αυξάνεται στο σκοτάδι. Θεωρείται επίσης ότι οι ορμόνες επηρεάζουν τη μιτωτική δραστηριότητα του κυττάρου.

Οι λόγοι που καθορίζουν την ετοιμότητα ενός κυττάρου να διαιρεθεί παραμένουν ακόμη ασαφείς. Υπάρχουν λόγοι για να προτείνουμε διάφορους λόγους:

1. διπλασιασμός της μάζας του κυτταρικού πρωτοπλάσματος, των χρωμοσωμάτων και άλλων οργανιδίων, λόγω των οποίων διαταράσσονται οι σχέσεις πυρηνικού πλάσματος. Για να διαιρεθεί, ένα κύτταρο πρέπει να φτάσει ένα ορισμένο βάρος και όγκο που είναι χαρακτηριστικό των κυττάρων ενός δεδομένου ιστού.
2. διπλασιασμός χρωμοσωμάτων?
3. έκκριση ειδικών ουσιών από χρωμοσώματα και άλλα κυτταρικά οργανίδια που διεγείρουν την κυτταρική διαίρεση.

Ο μηχανισμός της απόκλισης των χρωμοσωμάτων στους πόλους στην ανάφαση της μίτωσης παραμένει επίσης ασαφής. Ενεργό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία φαίνεται να παίζουν τα νημάτια ατράκτου, που αντιπροσωπεύουν πρωτεϊνικά νημάτια οργανωμένα και προσανατολισμένα από κεντρόλια και κεντρομερή.

Η φύση της μίτωσης, όπως έχουμε ήδη πει, ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο και τη λειτουργική κατάσταση του ιστού. Τα κύτταρα διαφορετικών ιστών χαρακτηρίζονται από διαφορετικούς τύπους μιτώσεων.Στον περιγραφόμενο τύπο μίτωσης, η κυτταρική διαίρεση γίνεται με ίσο και συμμετρικό τρόπο. Ως αποτέλεσμα της συμμετρικής μίτωσης, τα αδελφά κύτταρα είναι κληρονομικά ισοδύναμα όσον αφορά τόσο τα πυρηνικά γονίδια όσο και το κυτταρόπλασμα. Ωστόσο, εκτός από τη συμμετρική, υπάρχουν και άλλοι τύποι μίτωσης, συγκεκριμένα: ασύμμετρη μίτωση, μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση, διαίρεση πολυπύρηνων κυττάρων (διαίρεση συγκυτίων), αμίτωση, ενδομίτωση, ενδοπαραγωγή και πολυτενία.

Στην περίπτωση της ασύμμετρης μίτωσης, τα αδελφά κύτταρα είναι άνισα σε μέγεθος, ποσότητα κυτταροπλάσματος και επίσης σε σχέση με τη μελλοντική τους μοίρα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το άνισο μέγεθος των αδελφών (θυγατρικών) κυττάρων του νευροβλάστη της ακρίδας, των αυγών ζώων κατά την ωρίμανση και κατά τη διάρκεια του σπειροειδούς κατακερματισμού. όταν οι πυρήνες των κόκκων γύρης διαιρούνται, ένα από τα θυγατρικά κύτταρα μπορεί να διαιρεθεί περαιτέρω, το άλλο δεν μπορεί κ.λπ.

Η μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κυτταρικός πυρήνας διαιρείται πολλές φορές και μόνο τότε διαιρείται το κυτταρικό σώμα. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαίρεσης, σχηματίζονται πολυπύρηνα κύτταρα όπως το συγκύτιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο σχηματισμός ενδοσπερμιακών κυττάρων και η παραγωγή σπορίων.

Αμίτωσηονομάζεται άμεση πυρηνική σχάση χωρίς σχηματισμό μορφών σχάσης. Σε αυτή την περίπτωση, η διαίρεση του πυρήνα γίνεται με το «δέσιμο» του σε δύο μέρη. μερικές φορές σχηματίζονται αρκετοί πυρήνες από έναν πυρήνα ταυτόχρονα (κατακερματισμός). Η αμίτωση εμφανίζεται συνεχώς στα κύτταρα ενός αριθμού εξειδικευμένων και παθολογικών ιστών, για παράδειγμα, σε καρκινικούς όγκους. Μπορεί να παρατηρηθεί υπό την επίδραση διαφόρων επιβλαβών παραγόντων (ιονίζουσα ακτινοβολία και υψηλή θερμοκρασία).

ΕνδομίτωσηΑυτό είναι το όνομα που δίνεται στη διαδικασία κατά την οποία η πυρηνική σχάση διπλασιάζεται. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα, ως συνήθως, αναπαράγονται σε ενδιάμεση φάση, αλλά η επακόλουθη απόκλιση συμβαίνει μέσα στον πυρήνα με διατήρηση του πυρηνικού περιβλήματος και χωρίς το σχηματισμό ατράκτου αχρωματίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αν και η πυρηνική μεμβράνη διαλύεται, τα χρωμοσώματα δεν αποκλίνουν προς τους πόλους, με αποτέλεσμα ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο κύτταρο να πολλαπλασιάζεται ακόμη και αρκετές δεκάδες φορές. Η ενδομίτωση εμφανίζεται σε κύτταρα διαφόρων ιστών φυτών και ζώων. Για παράδειγμα, η A.A. Prokofieva-Belgovskaya έδειξε ότι μέσω της ενδομίτωσης στα κύτταρα των εξειδικευμένων ιστών: στην υποδερμίδα του κύκλωπα, στο λιπώδη σώμα, στο περιτοναϊκό επιθήλιο και σε άλλους ιστούς του γεμίσματος (Stenobothrus) - το σύνολο των χρωμοσωμάτων μπορεί να αυξηθεί 10 φορές . Αυτή η αύξηση στον αριθμό των χρωμοσωμάτων σχετίζεται με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του διαφοροποιημένου ιστού.

Κατά την πολυτενία, ο αριθμός των χρωμοσωμικών κλώνων πολλαπλασιάζεται: μετά από αναδιπλασιασμό σε όλο το μήκος, δεν αποκλίνουν και παραμένουν ο ένας δίπλα στον άλλο. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των χρωμοσωμικών νημάτων μέσα σε ένα χρωμόσωμα πολλαπλασιάζεται, με αποτέλεσμα η διάμετρος των χρωμοσωμάτων να αυξάνεται αισθητά. Ο αριθμός τέτοιων λεπτών νημάτων σε ένα χρωμόσωμα πολυτενίου μπορεί να φτάσει τα 1000-2000. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται τα λεγόμενα γιγάντια χρωμοσώματα. Με την πολυθενία, όλες οι φάσεις του μιτωτικού κύκλου πέφτουν, εκτός από την κύρια - την αναπαραγωγή των πρωταρχικών κλώνων του χρωμοσώματος. Το φαινόμενο της πολυτενίας παρατηρείται στα κύτταρα ενός αριθμού διαφοροποιημένων ιστών, για παράδειγμα, στον ιστό των σιελογόνων αδένων των διπτερών, στα κύτταρα ορισμένων φυτών και πρωτόζωων.

Μερικές φορές υπάρχει διπλασιασμός ενός ή περισσότερων χρωμοσωμάτων χωρίς πυρηνικούς μετασχηματισμούς - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ενδοπαραγωγή.

Έτσι, όλες οι φάσεις της κυτταρικής μίτωσης, συστατικά, είναι υποχρεωτικές μόνο για μια τυπική διαδικασία.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, κυρίως σε διαφοροποιημένους ιστούς, ο μιτωτικός κύκλος υφίσταται αλλαγές. Τα κύτταρα τέτοιων ιστών έχουν χάσει την ικανότητα να αναπαράγουν ολόκληρο τον οργανισμό και η μεταβολική δραστηριότητα του πυρήνα τους προσαρμόζεται στη λειτουργία του κοινωνικοποιημένου ιστού.

Τα εμβρυϊκά και μεριστεμικά κύτταρα, που δεν έχουν χάσει τη λειτουργία αναπαραγωγής ολόκληρου του οργανισμού και ανήκουν σε αδιαφοροποίητους ιστούς, διατηρούν τον πλήρη κύκλο της μίτωσης, στον οποίο βασίζεται η ασεξουαλική και βλαστική αναπαραγωγή.