Η φάση της οποίας τελειώνει τη μιτωτική διαίρεση του κυττάρου. Εκμάθηση νέου υλικού

αναιμία. Ορισμός. Ταξινόμηση. Σιδηροπενική αναιμία. Αιτιολογία. κλινική εικόνα. Διαγνωστικά. Θεραπευτική αγωγή. Πρόληψη. Χαρακτηριστικά λήψης παρασκευασμάτων σιδήρου σε παιδιά.

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

Ασφυξία του νεογνού. Ορισμός. Αιτιολογία. Ταξινόμηση. κλινική εικόνα. Πρωτοβάθμια φροντίδα και αναζωογόνηση.

Ατοπική δερματίτιδα. Ορισμός. Αιτιολογία. Ταξινόμηση. κλινική εικόνα. Διαγνωστικά. Θεραπευτική αγωγή. Φροντίδα. Διαιτοθεραπεία. Οργάνωση της ζωής ενός άρρωστου παιδιού.

Δίδυμη Μέθοδος στη Μελέτη Χαρακτηριστικών με Συνεχή Κατανομή

Υπάρχουν δύο τρόποι διαίρεσης: 1) η πιο κοινή, πλήρης διαίρεση - μίτωση (όχι απευθείας διαίρεση) και 2) αμίτωση (άμεση διαίρεση). Κατά τη μιτωτική διαίρεση, το κυτταρόπλασμα αναδομείται, το πυρηνικό περίβλημα καταστρέφεται και τα χρωμοσώματα αναγνωρίζονται. Στη ζωή ενός κυττάρου, υπάρχει μια περίοδος μίτωσης και ένα διάστημα μεταξύ των διαιρέσεων, το οποίο ονομάζεται ενδιάμεση φάση. Ωστόσο, η περίοδος της μεσοφάσης (μη διαιρούμενα κύτταρα) στην ουσία της μπορεί να είναι διαφορετική. 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 προετοιμάζονται πλέον για διαίρεση. 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 των κυττάρων για μίτωση λαμβάνει χώρα στη 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 διαιρεόμενων κυττάρων, κατά κανόνα, τα μεμονωμένα χρωμοσώματα δεν διακρίνονται, αλλά το μεγαλύτερο μέρος της χρωματίνης, που βρίσκεται σε χρωματισμένα παρασκευάσματα με τη μορφή λεπτών νημάτων ή κόκκων διαφόρων μεγεθών, αντιστοιχεί στα χρωμοσώματα. Σε ορισμένα κύτταρα, τα μεμονωμένα χρωμοσώματα είναι επίσης καθαρά ορατά στον πυρήνα της μεσοφάσεως, για παράδειγμα, σε ταχέως διαιρούμενα κύτταρα ενός αναπτυσσόμενου γονιμοποιημένου ωαρίου και στους πυρήνες ορισμένων πρωτόζωων. ΣΤΟ 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 μίτωση, τα χρωμοσώματα και οι χρωματίδες είναι σφιχτά περιελιγμένα ελικοειδή νήματα (μια σπειροειδής ή συμπυκνωμένη κατάσταση). Στον μεσοφασικό πυρήνα, τα χρωμοσώματα επιμηκύνονται έντονα, δηλ. απελευθερώνονται, λόγω του οποίου γίνονται δύσκολο να διακριθούν. Κατά συνέπεια, ο κύκλος των χρωμοσωμικών αλλαγών συνίσταται στη σπειροειδοποίηση, όταν βραχύνουν, πυκνώνουν και γίνονται ξεκάθαρα διακριτές, και απελευθέρωση, όταν επιμηκύνονται έντονα, συμπλέκονται και τότε καθίσταται αδύνατο να διακριθεί το καθένα ξεχωριστά. Η σπειροειδοποίηση και η αποσπείρωση συνδέονται με τη δραστηριότητα του DNA, καθώς λειτουργεί μόνο σε κατάσταση απελευθέρωσης. Η απελευθέρωση πληροφοριών, ο σχηματισμός RNA στο DNA σε σπειροειδή κατάσταση, δηλαδή 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 κυττάρου για μίτωση. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, εμφανίζονται διάφορες διεργασίες που επιτρέπουν τη μίτωση. Ας ονομάσουμε τα πιο σημαντικά από αυτά: 1) τα κεντρόλια διπλασιάζονται, 2) τα χρωμοσώματα διπλασιάζονται, δηλ. η ποσότητα του DNA και των χρωμοσωμικών πρωτεϊνών, 3) συντίθενται πρωτεΐνες από τις οποίες είναι χτισμένη η άτρακτος της αχρωματίνης, 4) συσσωρεύεται ενέργεια με τη μορφή ATP, η οποία καταναλώνεται κατά τη διαίρεση, 5) τελειώνει η ανάπτυξη των κυττάρων. Εξαιρετικής σημασίας για την προετοιμασία ενός κυττάρου για μίτωση είναι η σύνθεση του DNA και ο διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων. Ο διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων σχετίζεται κυρίως με τη σύνθεση του DNA και την ταυτόχρονη σύνθεση πρωτεϊνών χρωμοσωμάτων. Η διαδικασία διπλασιασμού διαρκεί 6-10 ώρες και διαρκεί μεσαίο τμήμαενδιάμεσες φάσεις. Ο διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων προχωρά με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε παλιό μονόκλωνο DNA να δημιουργεί ένα δεύτερο για τον εαυτό του. 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 σχηματισμένων θυγατρικών κυττάρων. Η προετοιμασία ενός κυττάρου για διαίρεση, όπως μπορούμε να δούμε, καταλαμβάνει 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 τη διάρκεια της πρώτης από αυτές - προφάσης - τα κεντρόλια διαιρούνται και αρχίζουν να αποκλίνουν προς αντίθετες κατευθύνσεις. Γύρω από αυτά σχηματίζονται νημάτια αχρωματίνης από το κυτταρόπλασμα, τα οποία μαζί με κεντρόλες σχηματίζουν μια άτρακτο αχρωματίνης. Όταν τελειώνει η απόκλιση των κεντρολίων, ολόκληρο το κύτταρο είναι 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 είναι ευρέως κατανεμημένα στον ισημερινό, μοιάζοντας σε σχήμα ατράκτου. Ταυτόχρονα με το σχηματισμό μιας ατράκτου στο κυτταρόπλασμα, ο πυρήνας αρχίζει να διογκώνεται και μια σφαίρα από παχύρρευστα νήματα - χρωμοσώματα - διακρίνεται σαφώς σε αυτό. Κατά τη διάρκεια της προφάσης, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται, βραχύνονται και πυκνώνουν. Η προφάση τελειώνει με τη διάλυση του πυρηνικού περιβλήματος και τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα. Αυτή τη στιγμή, μπορεί να φανεί ότι όλα τα χρωμοσώματα είναι ήδη διπλά. Μετά έρχεται η δεύτερη φάση - μετάφαση. Τα χρωμοσώματα, τυχαία διατεταγμένα στην αρχή, 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 το ένα κεντρόλιο στο άλλο - αυτά είναι τα νήματα στήριξης. Τα ελκυστικά 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. το κεντρικό τμήμαμίτωση, μετά την οποία αρχίζει η τρίτη φάση - ανάφαση. Κατά τη διάρκεια της ανάφασης, τα νημάτια έλξης της ατράκτου αρχίζουν να συστέλλονται, τεντώνοντας τα χρωμοσώματα σε διαφορετικούς πόλους. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα συμπεριφέρονται παθητικά, λυγίζοντας σαν φουρκέτα, κινούνται προς τα εμπρός με κεντρομερή, για τα οποία έλκονται από ένα νήμα ατράκτου. Στην αρχή της αναφάσης, το ιξώδες του κυτταροπλάσματος μειώνεται, γεγονός που συμβάλλει στην ταχεία κίνηση των χρωμοσωμάτων. Κατά συνέπεια, τα νήματα της ατράκτου διασφαλίζουν την ακριβή απόκλιση των χρωμοσωμάτων (διπλασιασμός ακόμη και στη μεσοφάση) προς διαφορετικούς πόλους του κυττάρου. Ολοκληρώθηκε η μίτωση τελευταίο στάδιο- τελοφάση. Τα χρωμοσώματα, που πλησιάζουν τους πόλους, είναι στενά συνυφασμένα μεταξύ τους. Ταυτόχρονα, αρχίζει το τέντωμα τους (απελπιέρωση) και καθίσταται αδύνατη η διάκριση μεταξύ μεμονωμένων χρωμοσωμάτων. Σταδιακά, το πυρηνικό περίβλημα σχηματίζεται από το κυτταρόπλασμα, ο πυρήνας διογκώνεται, ο πυρήνας εμφανίζεται και η προηγούμενη δομή του ενδοφασικού εαυτού 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 έως το θάνατό του ή μέχρι την επόμενη διαίρεση.

Μιτωτικός κύκλος- ένα σύνολο διαδοχικών και αλληλένδετες 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 του κυττάρου για διαίρεση, ενώ η μίτωση είναι μόνο η κυτταρική διαίρεση.

3. 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. Ανοίξτε βιολογικής σημασίαςμίτωσις.

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 κυτταρικές γενιές. Η μίτωση παρέχει εμβρυϊκή ανάπτυξη, ανάπτυξη, αποκατάσταση ιστών μετά από βλάβη, διατήρηση της δομικής ακεραιότητας των ιστών με συνεχή απώλεια κυττάρων κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους.

5. Υποδείξτε τις φάσεις της μίτωσης και κάντε σχηματικά σχέδια που αντικατοπτρίζουν τα γεγονότα που συμβαίνουν στο κύτταρο σε μια συγκεκριμένη φάση της μίτωσης. Γεμίστε τον πίνακα.

Όνομα της φάσης της μίτωσης	Σχηματικό σχέδιο
1. Πρόφαση
2. Μεταφάση
3. Ανάφαση
4. Τελόφαση	Σε φυτικό κύτταρο

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 έως το θάνατό του ή μέχρι την επόμενη διαίρεση.
Μιτωτικός κύκλος- ένα σύνολο διαδοχικών και αλληλένδετων διεργασιών κατά την προετοιμασία ενός κυττάρου 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 του κυττάρου 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. Επεκτείνετε τη βιολογική σημασία της μίτωσης.

Μίτωση ( έμμεση διαίρεση) είναι η διαίρεση των 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 του σώματος λαμβάνονται από ένα μονογονεϊκό κύτταρο (ζυγώτη) με μίτωση.

1) Πρόφαση

• η χρωματίνη σπειροειδώς (στρίβεται, συμπυκνώνεται) στην κατάσταση των χρωμοσωμάτων
• οι πυρήνες εξαφανίζονται
• ο πυρηνικός φάκελος σπάει
• κεντρόλες αποκλίνουν προς τους πόλους του κυττάρου, σχηματίζεται η άτρακτος διαίρεσης

2) ΜεταφάσηΤα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται κατά μήκος του ισημερινού του κυττάρου, σχηματίζοντας μια πλάκα μετάφασης

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

4) Τελόφαση

• τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται (ξετυλίγονται, αποσυμπυκνώνονται) στην κατάσταση της χρωματίνης
• εμφανίζονται πυρήνας και πυρήνες
• οι ίνες της ατράκτου διασπώνται
• 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 με διαίρεση του μητρικού κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από δύο περιόδους:

• ενδιάμεση φάση(δηλώστε πότε 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, ο αριθμός των οργανιδίων αυξάνεται. Επιπλέον, υπάρχει ένα παρασκεύασμα για διπλασιασμό του DNA (συσσώρευση νουκλεοτιδίων)
• συνθετικό: συμβαίνει διπλασιασμός (αντιγραφή, αναδιπλασιασμός) του DNA
• μετασυνθετικό: το κύτταρο προετοιμάζεται για διαίρεση, συνθέτει τις απαραίτητες ουσίες για τη διαίρεση, για παράδειγμα, πρωτεΐνες ατράκτου σχάσης.

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

Δοκιμές και εργασίες

Εγκαθιστώ σωστή σειράδιεργασίες που λαμβάνουν χώρα κατά τη μίτωση. Σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους αναγράφονται.
1) η κατάρρευση του πυρηνικού φακέλου
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 πόλους του κυττάρου
6) ο σχηματισμός νέων πυρηνικών μεμβρανών

Διαλέξτε το πιο σωστή επιλογή. Η διαδικασία αναπαραγωγής κυττάρων οργανισμών διαφορετικών βασιλείων της άγριας ζωής ονομάζεται
1) μείωση
2) μίτωση
3) γονιμοποίηση
4) σύνθλιψη

Όλα τα παρακάτω χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν τις διαδικασίες της ενδιάμεσης φάσης του κυτταρικού κύκλου. Προσδιορίστε δύο χαρακτηριστικά που «αποχωρούν». γενική λίστα, και σημειώστε στον πίνακα τους αριθμούς κάτω από τους οποίους αναγράφονται.
1) κυτταρική ανάπτυξη
2) απόκλιση ομόλογων χρωμοσωμάτων
3) τη θέση 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 περιστρέφονται τα χρωμοσώματα;
1) ενδιάμεση φάση
2) προφάση
3) ανάφαση
4) μεταφάση

Επιλέξτε τρεις επιλογές.

Ποιες κυτταρικές δομές υφίστανται 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) θέση των χρωμοσωμάτων στο ισημερινό επίπεδο
2) Αντιγραφή DNA και σχηματισμός χρωμοσωμάτων δύο χρωματιδίων
3) σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων
4) απόκλιση των αδελφών χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου

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, η εξαφάνιση του πυρηνικού περιβλήματος
2) απόκλιση των αδελφών χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου
3) ο σχηματισμός δύο θυγατρικών κυττάρων
4) διπλασιασμός μορίων DNA
5) τοποθέτηση χρωμοσωμάτων στο επίπεδο του ισημερινού των κυττάρων

3. Ορίστε 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 στους πόλους του κυττάρου των μονοχρωματικών χρωμοσωμάτων
5) σχηματισμός πλάκας μετάφασης

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Κατά τη διαίρεση των κυττάρων, σχηματίζεται η άτρακτος διαίρεσης
1) προφάση
2) τελοφάση
3) μετάφαση
4) ανάφαση

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Μίτωση ΔΕΝ εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της προφάσης
1) διάλυση του πυρηνικού περιβλήματος
2) σχηματισμός ατράκτου
3) διπλασιασμός των χρωμοσωμάτων
4) διάλυση των πυρήνων

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Σε ποιο στάδιο της ζωής οι χρωματίδες γίνονται χρωμοσώματα;
1) ενδιάμεση φάση
2) προφάση
3) μεταφάση
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 συνδέονται ζεύγη χρωματίδων με τα κεντρομερή τους στα νημάτια της ατράκτου σχάσης
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 της διαίρεσης τελικά εξαφανίζεται
Δ) τα χρωμοσώματα απελευθερώνονται
Δ) τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων διαχωρίζονται

Όλα τα παρακάτω χαρακτηριστικά, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την περιγραφή των διεργασιών που συμβαίνουν στη μεσοφάση. Προσδιορίστε δύο σημάδια που «πέφτουν» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται στον πίνακα.
1) Αντιγραφή DNA
2) σχηματισμός του πυρηνικού περιβλήματος
3) σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων
4) Σύνθεση ΑΤΡ
5) σύνθεση όλων των τύπων RNA

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

Όλα τα χαρακτηριστικά που αναφέρονται παρακάτω, εκτός από δύο, χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη φάση της μίτωσης που απεικονίζεται στο σχήμα. Προσδιορίστε δύο σημάδια που «πέφτουν» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) ο πυρήνας εξαφανίζεται
2) σχηματίζεται ένας άξονας σχάσης
3) συμβαίνει διπλασιασμός των μορίων DNA
4) τα χρωμοσώματα συμμετέχουν ενεργά στη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών
5) τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται

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

Επιλέξτε μία, την πιο σωστή επιλογή. Τι προκαλεί τη σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων στην αρχή της μίτωσης
1) η απόκτηση δομής δύο χρωματιδίων
2) ενεργή συμμετοχήχρωμοσώματα στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών
3) διπλασιασμός του μορίου DNA
4) ενίσχυση μεταγραφής

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
Γ) Σύνθεση ATP για αντιγραφή DNA
Δ) πρωτεϊνοσύνθεση για την κατασκευή μικροσωληνίσκων
Δ) Αντιγραφή DNA
Ε) διπλασιασμός κεντρολίων

1. Όλα τα χαρακτηριστικά που αναφέρονται παρακάτω, εκτός από δύο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να περιγράψουν τη διαδικασία της μίτωσης. Προσδιορίστε δύο σημάδια που «πέφτουν» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) υποκρύπτει 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 σημάδια που «πέφτουν» από τη γενική λίστα και σημειώστε τους αριθμούς κάτω από τους οποίους υποδεικνύονται.
1) ο σχηματισμός δισθενών
2) σύζευξη και διασταύρωση
3) η αμετάβλητη του αριθμού των χρωμοσωμάτων στα κύτταρα
4) ο σχηματισμός δύο κυττάρων
5) διατήρηση της δομής των χρωμοσωμάτων

Όλα τα χαρακτηριστικά που αναφέρονται παρακάτω, εκτός από δύο, χρησιμοποιούνται για την περιγραφή της διαδικασίας που απεικονίζεται στο σχήμα. Προσδιορίστε δύο σημάδια που «πέφτουν» 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) όχι ομοιόμορφη κατανομήγενετικό υλικό μεταξύ θυγατρικών κυττάρων
3) παρέχει ανάπτυξη
4) ο σχηματισμός δύο θυγατρικών κυττάρων
5) απευθείας διαίρεση

Όλες οι διαδικασίες που αναφέρονται παρακάτω, εκτός από δύο, συμβαίνουν κατά την έμμεση κυτταρική διαίρεση. Προσδιορίστε δύο διεργασίες που "πέφτουν έξω" 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 διαδικασιών. 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) πραγματοποιείται κυτταροκίνηση
Δ) ο αριθμός των μορίων DNA διπλασιάζεται
Δ) τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται

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

Προσδιορίστε τη φάση και τον τύπο της διαίρεσης που φαίνονται στο σχήμα. Καταγράψτε δύο αριθμούς με τη σειρά που υποδεικνύεται 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

Πλέον σημαντικό γεγονόςΑυτό που συμβαίνει στη μίτωση είναι η ομοιόμορφη κατανομή του γενετικού υλικού. Η μίτωση στα ζωικά και φυτικά κύτταρα είναι σχεδόν η ίδια, αλλά υπάρχουν ορισμένες διαφορές, οι οποίες φαίνονται στον πίνακά μας (Εικ.

τέσσερα). Τα φυτικά κύτταρα δεν έχουν κεντρόλια, αλλά κλουβί ζώωνυπάρχουν κεντρόλια, σχηματίζεται κυτταρική πλάκα σε φυτικό κύτταρο, δεν σχηματίζεται σε ζωικό κύτταρο.

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

Στα φυτικά κύτταρα, δεν σχηματίζεται στένωση κατά τη διάρκεια της κυτταροκίνησης, αλλά στα ζώα σχηματίζεται ένα κύτταρο. Οι μιτώσεις στα φυτικά κύτταρα εμφανίζονται κυρίως στα μεριστώματα, ενώ στα ζωικά κύτταρα οι μιτώσεις εμφανίζονται σε διάφορους ιστούς και μέρη του σώματος.

Η μίτωση χωρίζεται σε τέσσερις διαδοχικές φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση (Εικ. 5). Μεσοφάση - το κύριο στάδιο του κύκλου ζωής των κυττάρων (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, το DNA περιελίσσεται στον πυρήνα και, κοιτάζοντας το κύτταρο μέσω μικροσκοπίου, μπορεί κανείς να δει σφιχτά στριμμένα χρωμοσώματα (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Πρόφαση μίτωσης

Συνήθως φαίνεται ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες και ενοποιητικές περιοχές - το κεντρομερίδιο. Οι πυρήνες σε αυτό το στάδιο εξαφανίζονται. σε ζωικά κύτταρα και κατώτερα φυτάτα κεντρόλια αποκλίνουν 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

Στο τέλος της προφάσης (Εικ. 7), το πυρηνικό περίβλημα αποσυντίθεται ή διαλύεται και οι μικροσωληνίσκοι αρχίζουν να σχηματίζουν έναν άξονα σχάσης (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 των κυττάρων (Εικ. 9).

9. Μεταφάση: άτρακτος διαίρεσης. Στον ισημερινό βρίσκεται η πλάκα μετάφασης.

Σχηματίζεται η λεγόμενη πλάκα μετάφασης (Εικ. 10), η οποία αποτελείται από χρωμοσώματα. Οι ίνες της ατράκτου συνδέονται με τα κεντρομερή κάθε χρωμοσώματος.

Ρύζι. 10. Μεταφάση. Βαμμένη 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, 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 ξεκινήσει η μίτωση. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι την ίδια στιγμή, κοντά σε κάθε πόλο φορέων πληροφοριών - μόρια DNA συμπαγή συσκευασμένα σε χρωμοσώματα - είναι δύο φορές λιγότεροι από ό,τι στο αρχικό κύτταρο.

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

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

Τα νημάτια της ατράκτου σχάσης αποσυντίθενται. Εδώ τελειώνει η καρυοκίνηση και αρχίζει η κυτταροκίνηση (Εικ. 13), ενώ συμβαίνει συστολή σε ζωικά κύτταρα στο ισημερινό επίπεδο. Βαθαίνει μέχρι να γίνει ο διαχωρισμός δύο θυγατρικών κυττάρων.

Ρύζι. 13. Κυτοκίνηση

Στο σχηματισμό μιας στένωσης σημαντικός ρόλοςδομές παιχνιδιού του κυτταροσκελετού. 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, καταρχήν, δίνει γενετική σταθερότητα. Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, σχηματίζονται δύο πυρήνες, οι οποίοι περιέχουν τόσα χρωμοσώματα όσα υπήρχαν στα μητρικά ή μητρικά κύτταρα.

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

Έτσι, τα θυγατρικά κύτταρα είναι γενετικά πανομοιότυπα με το μητρικό κύτταρο, καθώς η μίτωση δεν μπορεί να επιφέρει αλλαγές στις κληρονομικές πληροφορίες. Οι κυτταρικοί πληθυσμοί που λαμβάνονται με μίτωση από γονικά κύτταρα είναι γενετικά σταθεροί.

Η μίτωση είναι απαραίτητη για φυσιολογική ανάπτυξηκαι ανάπτυξη πολυκύτταροι οργανισμοίεπειδή η μίτωση αυξάνει τον αριθμό των κυττάρων.

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 ιστότοπου:

§ 28. Κυτταρική διαίρεση - Mamontova, Sonina Βαθμός 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 έως το θάνατό του ή μέχρι την επόμενη διαίρεση.

Ο μιτωτικός κύκλος είναι ένα σύνολο διαδοχικών και αλληλένδετων διεργασιών κατά την προετοιμασία ενός κυττάρου 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 του κυττάρου 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 κυτταρικές γενιές. Η μίτωση παρέχει εμβρυϊκή ανάπτυξη, ανάπτυξη, επισκευή ιστού μετά από βλάβη, διατήρηση της δομικής ακεραιότητας των ιστών με συνεχή απώλεια κυττάρων κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους.

5. Υποδείξτε τις φάσεις της μίτωσης και κάντε σχηματικά σχέδια που αντικατοπτρίζουν τα γεγονότα που συμβαίνουν στο κύτταρο σε μια συγκεκριμένη φάση της μίτωσης. Γεμίστε τον πίνακα.

Η κυτταρική διαίρεση είναι η κεντρική στιγμή της αναπαραγωγής.

Στη διαδικασία της διαίρεσης, δύο κύτταρα προκύπτουν από ένα κύτταρο. Ένα κύτταρο, βασισμένο στην αφομοίωση οργανικών και ανόργανων ουσιών, δημιουργεί το δικό του είδος με χαρακτηριστική δομή και λειτουργίες.

Στην κυτταρική διαίρεση, μπορούν να παρατηρηθούν δύο κύρια σημεία: η πυρηνική διαίρεση - μίτωση και η διαίρεση του κυτταροπλάσματος - κυτταροκίνηση, ή κυτταροτομή. Η κύρια προσοχή των γενετιστών εξακολουθεί να είναι στραμμένη στη μίτωση, αφού, από τη σκοπιά της θεωρίας των χρωμοσωμάτων, ο πυρήνας θεωρείται το «όργανο» της κληρονομικότητας.

Κατά τη μίτωση, συμβαίνουν τα εξής:

1. διπλασιασμός της ουσίας των χρωμοσωμάτων.
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, το σύνολο κύκλος ζωήςπυρηνικά γονίδια: διπλασιασμός, κατανομή και λειτουργία. ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης του μιτωτικού κύκλου, τα αδελφά κύτταρα καταλήγουν με ίση «κληρονομιά».

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

Διάγραμμα των φάσεων της μίτωσης σε ένα 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 το χρωματισμό, έχει μια δομή πλέγματος που σχηματίζεται με τη βαφή λεπτών νημάτων, τα οποία στην επόμενη φάση σχηματίζονται 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 εκτελούνται με τη μεγαλύτερη δραστηριότητα.

Η προφάση είναι το πρώτο στάδιο στην προετοιμασία του πυρήνα για διαίρεση. σε προφαση δομή πλέγματοςο πυρήνας σταδιακά μετατρέπεται σε νήματα χρωμοσωμάτων. 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 κάθε ένα από τα μητρικά χρωμοσώματα χτίζει τη δική του παρόμοια κόρη. Ως αποτέλεσμα, κάθε χρωμόσωμα φαίνεται διαμήκως διπλασιασμένο. Ωστόσο, αυτά τα μισά χρωμοσώματα, τα οποία ονομάζονται αδελφές χρωματίδες, δεν αποκλίνουν σε προφάση, καθώς συγκρατούνται μεταξύ τους από μια κοινή θέση - 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 σε προφάση κάθε χρωμόσωμα στην καρυόλυμφο εντοπίζεται τυχαία.

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

ΣΤΟ πρόσφατους χρόνουςμεταξύ προφάσης και 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 τελικό στάδιο 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 καλά, ειδικά όταν εξετάζουμε την ισημερινή πλάκα 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, κατά την οποία οι χρωματίδες διαιρούνται, που τώρα μπορούν να ονομαστούν αδελφά ή θυγατρικά χρωμοσώματα, αποκλίνουν προς τους πόλους. Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα απ 'όλα, οι κεντρομερείς περιοχές απωθούνται μεταξύ τους και στη συνέχεια τα ίδια τα χρωμοσώματα αποκλίνουν προς τους πόλους. Πρέπει να ειπωθεί ότι η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση ξεκινά την ίδια στιγμή - "σαν να είναι κατόπιν εντολής" - και τελειώνει πολύ γρήγορα.

Στην τελόφαση, τα θυγατρικά χρωμοσώματα απελευθερώνονται και χάνουν την ορατή ατομικότητά τους. Το κέλυφος του πυρήνα και ο ίδιος ο πυρήνας σχηματίζονται. Ο πυρήνας ανακατασκευάζεται αντίστροφη σειράσε σύγκριση με τις αλλαγές που υπέστη στην προφάση. Στο τέλος, οι πυρήνες (ή πυρήνες) αποκαθίστανται επίσης και στην ποσότητα στην οποία 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 στην κατάσταση της μεσόφασης.

Σχέδιο κυτταροκίνησης ζωικών και φυτικών κυττάρων

Το παραπάνω σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα της κυτταροκίνησης των ζωικών και φυτικών κυττάρων. Σε ένα ζωικό κύτταρο, η διαίρεση λαμβάνει χώρα με απολίνωση του κυτταροπλάσματος του μητρικού κυττάρου. Σε ένα φυτικό κύτταρο, ο σχηματισμός ενός κυτταρικού διαφράγματος συμβαίνει με περιοχές από πλάκες ατράκτου που σχηματίζουν ένα διάφραγμα στο επίπεδο του ισημερινού, που ονομάζεται φραγκμοπλάστη. Αυτό τερματίζει τον μιτωτικό κύκλο. Η διάρκειά του φαίνεται να εξαρτάται 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 φάσεων της μίτωσης μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τη λειτουργική κατάσταση του ιστού του οργάνου. Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί ότι η μιτωτική δραστηριότητα διαφόρων ιστών κατά την ανάπαυση και τον ύπνο στα ζώα είναι σημαντικά 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 του κυττάρου για διαίρεση είναι ακόμα ασαφείς. Υπάρχουν λόγοι για να υποθέσουμε αρκετούς τέτοιους λόγους:

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

Ο μηχανισμός απόκλισης των χρωμοσωμάτων προς τους πόλους στην ανάφαση της μίτωσης παραμένει επίσης ασαφής. Ενεργό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία παίζουν προφανώς τα νημάτια ατράκτου, τα οποία είναι 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. Χαρακτηρίζονται κύτταρα διαφορετικών ιστών ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙΜίτωση Στον περιγραφόμενο τύπο μίτωσης, η κυτταρική διαίρεση συμβαίνει 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, και συγκεκριμένα: ασύμμετρη μίτωση, μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση, διαίρεση πολυπύρηνων κυττάρων (διαίρεση syncytia), αμίτωση, ενδομίτωση, ενδοπαραγωγή και πολυθένεια.

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 τα άνισου μεγέθους αδελφά (θυγατρικά) κύτταρα του νευροβλάστη της ακρίδας, τα αυγά ζώων κατά την ωρίμανση και κατά τη διάρκεια του σπειροειδούς κατακερματισμού. κατά τη διαίρεση των πυρήνων σε κόκκους γύρης, ένα από τα θυγατρικά κύτταρα μπορεί να διαιρεθεί περαιτέρω, το άλλο δεν μπορεί κ.λπ.

Η μίτωση με καθυστέρηση στην κυτταροκίνηση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κυτταρικός πυρήνας διαιρείται πολλές φορές και μόνο τότε συμβαίνει η διαίρεση του κυτταρικού σώματος. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαίρεσης, σχηματίζονται πολυπύρηνα κύτταρα όπως το συγκύτιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο σχηματισμός ενδοσπερμιακών κυττάρων και ο σχηματισμός σπορίων.

Αμίτωσηονομάζεται άμεση σχάση του πυρήνα 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 εντοπίζεται 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).

Ενδομίτωσηονομάζεται μια τέτοια διαδικασία όταν συμβαίνει διπλασιασμός της πυρηνικής σχάσης. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα, ως συνήθως, αναπαράγονται στη μεσόφαση, αλλά η επακόλουθη απόκλιση συμβαίνει μέσα στον πυρήνα με τη διατήρηση του πυρηνικού περιβλήματος και χωρίς το σχηματισμό ατράκτου αχρωματίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αν και το κέλυφος του πυρήνα διαλύεται, ωστόσο, η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στους πόλους δεν συμβαίνει, με αποτέλεσμα ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο κύτταρο να πολλαπλασιάζεται ακόμη και κατά αρκετές δεκάδες φορές. Η ενδομίτωση εμφανίζεται σε κύτταρα διαφόρων ιστών φυτών και ζώων. Έτσι, για παράδειγμα, η A. A. Prokofieva-Belgovskaya έδειξε ότι με ενδομίτωση στα κύτταρα εξειδικευμένων ιστών: στον κύκλωπα υποδερμίδα, λίπος σώμα, περιτοναϊκό επιθήλιο και άλλους ιστούς του γεμίσματος (Stenobothrus) - το σύνολο των χρωμοσωμάτων μπορεί να αυξηθεί 10 φορές. Αυτή η αύξηση του αριθμού των χρωμοσωμάτων σχετίζεται με λειτουργικά χαρακτηριστικάδιαφοροποιημένο ιστό.

Με την πολυθενία, ο αριθμός των νημάτων των χρωμοσωμάτων πολλαπλασιάζεται: μετά από αναδιπλασιασμό σε όλο το μήκος, δεν αποκλίνουν και παραμένουν γειτονικά μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των νημάτων των χρωμοσωμάτων σε ένα χρωμόσωμα πολλαπλασιάζεται, ως αποτέλεσμα, η διάμετρος των χρωμοσωμάτων αυξάνεται σημαντικά. 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 πολυθενίας παρατηρείται στα κύτταρα ενός αριθμού διαφοροποιημένων ιστών, για παράδειγμα, σε ιστό σιελογόνων αδένωνΔίπτερα, στα κύτταρα κάποιων φυτών και πρωτόζωων.

Μερικές φορές υπάρχει διπλασιασμός ενός ή περισσότερων χρωμοσωμάτων χωρίς καμία μεταμόρφωση του πυρήνα - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ενδοπαραγωγή.

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

ορισμένες περιπτώσεις, ειδικά 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 σχετίζονται με μη διαφοροποιημένους 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:να χαρακτηρίσει την κύρια μέθοδο διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων - τη μίτωση, να αποκαλύψει τα χαρακτηριστικά της πορείας κάθε φάσης της μίτωσης, να δημιουργήσει μια ιδέα της αμίτωσης.

Καθήκοντα:

• να σχηματίσει 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 εργασίας με μικροσκόπιο·
• αποκαλύπτουν 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».

Στάδια 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 αρκούδα του οποίου οι γονείς φτάνουν σε βάρος 200 κιλά ή περισσότερο δεν ζυγίζει περισσότερο από 500 γραμμάρια και ένα μικροσκοπικό καγκουρό ζυγίζει λιγότερο από 1 γραμμάριο. Ένας όμορφος κύκνος μεγαλώνει από μια γκρίζα απεριόριστη γκόμενα, ένας εύστροφος γυρίνος μετατρέπεται σε καταπραϋντικό φρύνο και μια τεράστια βελανιδιά μεγαλώνει από ένα βελανίδι που φυτεύτηκε κοντά στο σπίτι, το οποίο εκατό χρόνια αργότερα ευχαριστεί τις νέες γενιές ανθρώπων με την ομορφιά του.

Προβληματική ερώτηση. Μέσα από ποιες διαδικασίες είναι δυνατές όλες αυτές οι 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 στα αυγά - 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)

Το θέμα του μαθήματος είναι «Διαίρεση κυττάρων. Μίτωση" (Διαφάνεια 3)

Για να ξεκινήσετε να μελετάτε νέο θέμαπρέπει να θυμηθούμε το υλικό που μελετήσαμε προηγουμένως (Διαφάνειες 4,5,6)

2. Εκμάθηση νέου υλικού.

ΤΥΠΟΙ ΔΙΑΙΡΕΣΗΣ ΚΥΤΤΑΡΩΝ (Διαφάνεια 7)

Μία από τις διατάξεις κυτταρική θεωρίαμε βάση το συμπέρασμα του Γερμανού επιστήμονα Rudolf Virchow «Κάθε κύτταρο από ένα κύτταρο». Αυτή ήταν η αρχή της μελέτης των διεργασιών της κυτταρικής διαίρεσης, οι κύριες κανονικότητες των οποίων αποκαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα.

Η αναπαραγωγή είναι ένα από τις πιο σημαντικές ιδιότητεςζωντανοί οργανισμοί. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, ανεξαιρέτως, είναι ικανοί να αναπαραχθούν, από βακτήρια μέχρι θηλαστικά. Μέθοδοι αναπαραγωγής διάφορους οργανισμούςμπορεί να διαφέρουν πολύ μεταξύ τους, αλλά η κυτταρική διαίρεση είναι η βάση κάθε τύπου αναπαραγωγής. 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 προγεννητική ανάπτυξη. Μόλις εμφανιστούν, τα κύτταρα δεν διαιρούνται πλέον, σχηματίζοντας ραβδωτά μυϊκούς ιστούςστα ζώα και στους ιστούς αποθήκευσης στα φυτά. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί αναπτύσσονται, αναπτύσσονται, υφίστανται ανανέωση κυττάρων και ιστών, ακόμη και τμημάτων του σώματος (Θυμηθείτε την αναγέννηση) Είναι γνωστό ότι τα κύτταρα γερνούν και πεθαίνουν. Για παράδειγμα, τα ηπατικά κύτταρα ζουν 18 μήνες, τα ερυθροκύτταρα - 4 μήνες, το εντερικό επιθήλιο 1-2 ημέρες (περίπου 70 δισεκατομμύρια άνθρωποι πεθαίνουν κάθε μέρα).

εντερικά επιθηλιακά κύτταρα και 2 δισεκατομμύρια ερυθροκύτταρα). Αυτό σημαίνει ότι τα κύτταρα ανανεώνονται συνεχώς στο σώμα. Είναι επίσης γνωστό ότι, κατά μέσο όρο, 1 φορά σε 7 χρόνια, τα κελιά ενημερώνονται. 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 σχάσης (τα χρωμοσώματα γενικά δεν διακρίνονται σε ένα ελαφρύ μικροσκόπιο). Μια τέτοια διαίρεση συμβαίνει σε μονοκύτταρους οργανισμούς (για παράδειγμα, πολυπλοειδής μεγάλοι βλεφαρικοί πυρήνες που διαιρούνται με αμίτωση), καθώς και σε ορισμένα εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα φυτών και ζώων με εξασθενημένη φυσιολογική δραστηριότητα, εκφυλισμένα, καταδικασμένα σε θάνατο ή με διάφορα παθολογικές διεργασίεςόπως κακοήθης ανάπτυξη, φλεγμονή κ.λπ. Μετά την αμίτωση, το κύτταρο δεν μπορεί να εισέλθει μιτωτική διαίρεση.

Η ΜΗΤΩΣΗ (από τα ελληνικά. Mitos-νήμα) έμμεση διαίρεση, είναι ο κύριος τρόπος διαίρεσης των ευκαρυωτικών κυττάρων. Η μίτωση είναι η διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης, ως αποτέλεσμα της οποίας τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν γενετικό υλικό πανομοιότυπο με αυτό που περιέχεται στο μητρικό κύτταρο.

ΜΕΙΩΣΙΣ (έμμεση διαίρεση) 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 μία διπλοειδές κύτταρο(2n2c) σχηματίζονται τέσσερα απλοειδή (nc) φυλετικά κύτταρα. Κατά τη διάρκεια της περαιτέρω διαδικασίας γονιμοποίησης (σύντηξη γαμετών), ο οργανισμός μιας νέας γενιάς θα λάβει ξανά ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων, δηλαδή, ο καρυότυπος των οργανισμών ενός δεδομένου είδους παραμένει σταθερός σε αρκετές γενιές.

Συμπέρασμα: Υπάρχουν τρία είδη κυτταρικής διαίρεσης, χάρη στην οποία οι οργανισμοί αναπτύσσονται, αναπτύσσονται, πολλαπλασιάζονται (αμίτωση, μίτωση, μείωση).

Η μίτωση είναι ο κύριος τρόπος κυτταρικής διαίρεσης.

Μίτωση (από το ελληνικό mitos - νήμα) - έμμεση κυτταρική διαίρεση. Εξασφαλίζει την ομοιόμορφη μετάδοση των κληρονομικών πληροφοριών του μητρικού κυττάρου 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 πραγματική 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 σε ένα τετράδιο αφού συζητήσετε την απάντηση. (Διαφάνεια 11)

ΕΡΓΑΣΙΑ 4.

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

2. Καταγράψτε τα χαρακτηριστικά της τελοφάσης σε ένα τετράδιο αφού συζητήσετε την απάντηση. (Διαφάνεια 12)

Παιδιά! Τώρα η προσοχή σας θα παρουσιαστεί στο βίντεο "MITOSIS". 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 №5.(Διαφάνεια 14.15)

Θέμα: «Μίτωση σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού».

Στόχος:να μελετήσει τη διαδικασία της μίτωσης σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού.

Εξοπλισμός:μικροσκόπια φωτός, μικροπαρασκευάσματα "Μίτωση σε κύτταρα ρίζας κρεμμυδιού".

Πρόοδος

1. Εξετάστε το τελικό μικροπαρασκεύασμα, αν είναι δυνατόν, βρείτε κύτταρα σε όλα τα στάδια της μίτωσης.

2. Συγκρίνετε την εικόνα στο μικροσκόπιο με τη φωτομικρογραφία στην παρουσίαση για το μάθημα (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) τη μετάφαση της μίτωσης· β) την τελόφαση της μίτωσης;

2. Σκεφτείτε αν μπορούν οι συνθήκες περιβάλλονεπηρεάζουν τη διαδικασία της μίτωσης. Τι συνέπειες μπορεί να έχει αυτό για τον οργανισμό;

3. Γιατί τα θυγατρικά κύτταρα σχηματίζονται κατά τη μίτωση με ένα σύνολο χρωμοσωμάτων ίσο με το σύνολο των χρωμοσωμάτων στο μητρικό κύτταρο; Ποια είναι η σημασία αυτού 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 τα θυγατρικά κύτταρα σχηματίζονται κατά τη μίτωση με ένα σύνολο χρωμοσωμάτων ίσο με το σύνολο των χρωμοσωμάτων στο μητρικό κύτταρο; Ποια είναι η σημασία αυτού στη ζωή των οργανισμών;

Στο τέλος του μαθήματος συνοψίζονται τα αποτελέσματα.

Η μίτωση είναι πολύ ουσιαστική διαδικασία, δαπανήθηκε πολύς χρόνος και προσπάθεια από τους επιστήμονες για να κατανοήσουν όλα τα χαρακτηριστικά αυτής της διαδικασίας. Για παράδειγμα, διαπιστώθηκε ότι η μίτωση στα φυτικά και ζωικά κύτταρα προχωρά με ορισμένες διαφορές, ότι υπάρχουν παράγοντες που επηρεάζουν δυσμενώς την πορεία της.

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

Ομάδα 1: εργασία "Αμίτωση"

Επιλέξτε σημεία «αναφοράς» από το κείμενο, π.χ. σε 4-5 θέσεις υποδεικνύουν τα κύρια σημάδια της αμίτωσης. «Η μίτωση είναι ο πιο κοινός, αλλά όχι ο μοναδικός τύπος κυτταρικής διαίρεσης. Σχεδόν όλοι οι ευκαρυώτες έχουν τη λεγόμενη άμεση πυρηνική σχάση ή αμίτωση. Κατά τη διάρκεια της αμίτωσης, δεν υπάρχει συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων και δεν σχηματίζεται ατράκτης και ο πυρήνας διαιρείται με συστολή ή κατακερματισμό, παραμένοντας στη μεσοφασική κατάσταση. Η κυτταροκίνηση ακολουθεί πάντα την πυρηνική διαίρεση, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός πολυπύρηνου κυττάρου. Η αμιτωτική διαίρεση είναι χαρακτηριστική για κύτταρα 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 "παραβίαση της 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. Τέτοια χρωμοσώματα δεν μπορούν να κινηθούν, για παράδειγμα, σε ανάφαση. Μερικοί ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ, που δεν είναι χαρακτηριστικό των ζωντανών οργανισμών (αλκοόλες, φαινόλες) παραβιάζουν 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 σχάσης. Ονομάζονται κυτταροστατικά, για παράδειγμα, κολχικίνη και κολκεμίδη. Δρώντας στο κύτταρο, η διαίρεση μπορεί να σταματήσει στο στάδιο της προμεταφάσης. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας πρόσκρουσης, 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, αυτή η διαδικασία διασφαλίζει τη γενετική σταθερότητα του είδους, καθώς και τις διαδικασίες αναγέννησης, ανάπτυξης και ασεξουαλικής (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 διαφορετικά στάδιαμίτωσις.

μιτωτικό κυτταρικό κύκλο

Θυμάμαι!

Πώς, σύμφωνα με τη θεωρία των κυττάρων, συμβαίνει αύξηση του αριθμού των κυττάρων;

Πιστεύετε ότι η διάρκεια ζωής διαφορετικών τύπων κυττάρων σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό είναι η ίδια; Να αιτιολογήσετε τη γνώμη σας.

Κατά τη στιγμή της γέννησης, ένα μωρό ζυγίζει κατά μέσο όρο 3–3,5 κιλά και έχει ύψος περίπου 50 εκατοστά, ένα μικρό καφέ αρκούδα του οποίου οι γονείς φτάνουν σε βάρος 200 κιλά ή περισσότερο δεν ζυγίζει περισσότερο από 500 γραμμάρια και ένα μικροσκοπικό καγκουρό ζυγίζει λιγότερο από 1 γραμμάριο. Ένας όμορφος κύκνος μεγαλώνει από μια γκρίζα απεριόριστη γκόμενα, ένας εύστροφος γυρίνος μετατρέπεται σε καταπραϋντικό φρύνο και μια τεράστια βελανιδιά μεγαλώνει από ένα βελανίδι που φυτεύτηκε κοντά στο σπίτι, το οποίο εκατό χρόνια αργότερα ευχαριστεί τις νέες γενιές ανθρώπων με την ομορφιά του. 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 στα αυγά - 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.

Η ανάπτυξη των βλεφαρίδων ή της αμοιβάδας είναι μια αύξηση του μεγέθους και η επιπλοκή της δομής ενός μεμονωμένου κυττάρου λόγω των διεργασιών βιοσύνθεσης. Αλλά η ανάπτυξη ενός πολυκύτταρου οργανισμού δεν είναι μόνο μια αύξηση του μεγέθους των κυττάρων, αλλά και η ενεργός διαίρεση τους - μια αύξηση του αριθμού. Ο ρυθμός ανάπτυξης, τα αναπτυξιακά χαρακτηριστικά, το μέγεθος στο οποίο μπορεί να αναπτυχθεί ένα συγκεκριμένο άτομο - όλα αυτά εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της επιρροής του περιβάλλοντος. Αλλά ο κύριος, καθοριστικός παράγοντας σε όλες αυτές τις διαδικασίες είναι οι κληρονομικές πληροφορίες, οι οποίες αποθηκεύονται με τη μορφή χρωμοσωμάτων στον πυρήνα κάθε κυττάρου. Όλα τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού προέρχονται από ένα μόνο γονιμοποιημένο ωάριο. Στη διαδικασία της ανάπτυξης, κάθε νεοσχηματισμένο κύτταρο πρέπει να λάβει ακριβές αντίγραφογενετικό υλικό, ώστε, έχοντας κοινό κληρονομικό πρόγραμμα του οργανισμού, να εξειδικεύεται και επιτελώντας τη συγκεκριμένη λειτουργία του, να αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του συνόλου.

Σε σχέση με τη διαφοροποίηση, δηλαδή τη διαίρεση σε ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ, τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού έχουν άνιση διάρκεια ζωής. Για παράδειγμα, τα νευρικά κύτταρα σταματούν να διαιρούνται ακόμη και κατά την ανάπτυξη του εμβρύου και κατά τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού ο αριθμός τους μπορεί μόνο να μειωθεί. Μόλις εμφανιστούν, δεν διαιρούνται πλέον και δεν ζουν όσο ο ιστός ή το όργανο του οποίου αποτελούν μέρος, τα κύτταρα που σχηματίζουν γραμμωτούς μυϊκούς ιστούς στα ζώα και ιστούς αποθήκευσης στα φυτά. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια διαιρούνται συνεχώς μυελός των οστών, σχηματίζοντας αιμοσφαίρια, η διάρκεια ζωής των οποίων είναι περιορισμένη. Κατά τη διαδικασία εκτέλεσης των λειτουργιών τους, τα κύτταρα του επιθηλίου του δέρματος πεθαίνουν γρήγορα, επομένως, μέσα βλαστική ζώνηΤα επιδερμικά κύτταρα διαιρούνται πολύ εντατικά. Τα κύτταρα της καμβίας και τα κύτταρα του κώνου ανάπτυξης στα φυτά διαιρούνται ενεργά. Όσο μεγαλύτερη είναι η εξειδίκευση των κυττάρων, τόσο χαμηλότερη είναι η ικανότητά τους να αναπαραχθούν.

Υπάρχουν περίπου 10 14 κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα. Περίπου 70 δισεκατομμύρια κύτταρα του εντερικού επιθηλίου και 2 δισεκατομμύρια ερυθροκύτταρα πεθαίνουν κάθε μέρα. Τα πιο βραχύβια κύτταρα είναι το εντερικό επιθήλιο, του οποίου η διάρκεια ζωής είναι μόνο 1-2 ημέρες.

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου. Η περίοδος ζωής ενός κυττάρου από τη στιγμή της εμφάνισής του στη διαδικασία διαίρεσης έως το θάνατο ή το τέλος της επόμενης διαίρεσηςπου ονομάζεται κύκλος ζωής. Το κύτταρο προκύπτει κατά τη διαδικασία διαίρεσης του μητρικού κυττάρου και εξαφανίζεται κατά τη διάρκεια της διαίρεσης ή του θανάτου του. Η διάρκεια του κύκλου ζωής του διαφορετικά κύτταραποικίλλει πολύ και εξαρτάται από τον τύπο και τις συνθήκες του κυττάρου εξωτερικό περιβάλλον(θερμοκρασία, παρουσία οξυγόνου και ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες). Για παράδειγμα, ο κύκλος ζωής μιας αμοιβάδας είναι 36 ώρες και τα βακτήρια μπορούν να διαιρούνται κάθε 20 λεπτά.

Ο κύκλος ζωής οποιουδήποτε κυττάρου είναι ένα σύνολο γεγονότων που συμβαίνουν στο κύτταρο από τη στιγμή που προκύπτει ως αποτέλεσμα της διαίρεσης και μέχρι το θάνατο ή την επακόλουθη μίτωση. Ο κύκλος ζωής μπορεί να περιλαμβάνει έναν μιτωτικό κύκλο που αποτελείται από προετοιμασία για μίτωση - ενδιάμεση φάσηκαι η ίδια η διαίρεση, καθώς και το στάδιο εξειδίκευσης – διαφοροποίησης, κατά το οποίο το κύτταρο εκτελεί τις συγκεκριμένες λειτουργίες του. Η διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης είναι πάντα μεγαλύτερη από την ίδια τη διαίρεση. Στα κύτταρα του εντερικού επιθηλίου των τρωκτικών, η μεσόφαση διαρκεί κατά μέσο όρο 15 ώρες και η διαίρεση γίνεται σε 0,5-1 ώρα. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, οι διαδικασίες βιοσύνθεσης συνεχίζονται ενεργά στο κύτταρο, το κύτταρο αναπτύσσεται, σχηματίζει οργανίδια και προετοιμάζεται για την επόμενη διαίρεση. Αλλά μακράν η πιο σημαντική διαδικασία που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης στην προετοιμασία για διαίρεση είναι ο διπλασιασμός του DNA (§).

Κυτταρική διαίρεση. Μίτωση" class="img-responsive img-thumbnail">

Ρύζι. 52. Φάσεις μίτωσης

Οι δύο έλικες του μορίου του DNA αποκλίνουν και μια νέα πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα συντίθεται σε καθεμία από αυτές. Η αντιγραφή του DNA συμβαίνει με υψηλότερη ακρίβεια, η οποία προβλέπεται από την αρχή της συμπληρωματικότητας. Τα νέα μόρια DNA είναι απολύτως πανομοιότυπα αντίγραφα του πρωτοτύπου και μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας διπλασιασμού, παραμένουν συνδεδεμένα στην περιοχή του κεντρομερούς. Τα μόρια DNA που συνθέτουν ένα χρωμόσωμα μετά από αναδιπλασιασμό ονομάζονται χρωματίδες.

Υπάρχει ένα βαθύ βιολογικό νόημα στην ακρίβεια της διαδικασίας αναδιπλασιασμού: μια παραβίαση της αντιγραφής θα οδηγούσε σε παραμόρφωση των κληρονομικών πληροφοριών και, ως αποτέλεσμα, σε διαταραχή στη λειτουργία των θυγατρικών κυττάρων και ολόκληρου του οργανισμού συνολικά.

Εάν δεν συνέβαινε διπλασιασμός του DNA, τότε με κάθε κυτταρική διαίρεση, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων θα μειωνόταν στο μισό και πολύ σύντομα δεν θα έμεναν καθόλου χρωμοσώματα σε κάθε κύτταρο. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι σε όλα τα κύτταρα του σώματος ενός πολυκύτταρου οργανισμού, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων είναι ο ίδιος και δεν αλλάζει από γενιά σε γενιά. Αυτή η σταθερότητα επιτυγχάνεται μέσω της μιτωτικής κυτταρικής διαίρεσης.

Μίτωσις. Μίτωσις- πρόκειται για διαίρεση, κατά την οποία υπάρχει μια αυστηρά πανομοιότυπη κατανομή ακριβώς αντιγραμμένων χρωμοσωμάτων μεταξύ θυγατρικών κυττάρων, η οποία εξασφαλίζει τον σχηματισμό γενετικά πανομοιότυπων - πανομοιότυπων - κυττάρων.

Η όλη διαδικασία της μιτωτικής διαίρεσης χωρίζεται υπό όρους σε τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση (Εικ. 52).

ΣΤΟ προφάσητα χρωμοσώματα αρχίζουν να σπειροειδοποιούνται ενεργά - συστρέφονται και αποκτούν συμπαγές σχήμα. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας συσκευασίας, η ανάγνωση πληροφοριών από το DNA καθίσταται αδύνατη και η σύνθεση RNA σταματά. Η σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων είναι προαπαιτούμενοεπιτυχημένος διαχωρισμός γενετικού υλικού μεταξύ θυγατρικών κυττάρων. Φανταστείτε ένα μικρό δωμάτιο, ολόκληρος ο όγκος του οποίου είναι γεμάτος με 46 κλωστές, συνολικό μήκοςπου είναι εκατοντάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερα από το μέγεθος αυτού του δωματίου. Αυτός είναι ο πυρήνας του ανθρώπινου κυττάρου. Στη διαδικασία του αναδιπλασιασμού, κάθε χρωμόσωμα διπλασιάζεται και έχουμε ήδη 92 μπλεγμένους κλώνους στον ίδιο όγκο. Είναι σχεδόν αδύνατο να τα χωρίσεις ίσα χωρίς να μπερδευτείς και χωρίς να σκίσεις. Αλλά τυλίξτε αυτές τις κλωστές σε μπάλες και μπορείτε εύκολα να τις μοιράσετε σε δύο ίσες ομάδες - 46 μπάλες σε κάθε μία. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει κατά τη μιτωτική διαίρεση.

Στο τέλος της προφάσης, η πυρηνική μεμβράνη διασπάται και οι ίνες της ατράκτου τεντώνονται μεταξύ των πόλων του κυττάρου - μια συσκευή που εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή των χρωμοσωμάτων.

ΣΤΟ μετάφασηη σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων γίνεται μέγιστη και τα συμπαγή χρωμοσώματα βρίσκονται στο ισημερινό επίπεδο του κυττάρου. Σε αυτό το στάδιο, φαίνεται ξεκάθαρα ότι κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες που συνδέονται στο κεντρομερίδιο. Οι ίνες της ατράκτου συνδέονται με το κεντρομερές.

Ανάφασηρέει πολύ γρήγορα. Τα κεντρομερή χωρίζονται στα δύο και από εκείνη τη στιγμή οι αδελφές χρωματίδες γίνονται ανεξάρτητα χρωμοσώματα. Οι ίνες της ατράκτου που συνδέονται με τα κεντρομερή τραβούν τα χρωμοσώματα στους πόλους του κυττάρου.

Στη σκηνή τελοφάσηθυγατρικά χρωμοσώματα, συγκεντρωμένα στους πόλους του κυττάρου, ξετυλίγονται και τεντώνονται. Μετατρέπονται πάλι σε χρωματίνη και γίνονται ελάχιστα διακριτά σε ένα μικροσκόπιο φωτός. Νέες πυρηνικές μεμβράνες σχηματίζονται γύρω από τα χρωμοσώματα και στους δύο πόλους του κυττάρου. Σχηματίζονται δύο πυρήνες που περιέχουν τα ίδια διπλοειδή σύνολα χρωμοσωμάτων.

Ρύζι. 53. Σημασία της μίτωσης: Α - ανάπτυξη (άκρη ρίζας). Β - αγενής πολλαπλασιασμός (εκβλάστηση μαγιάς). Β - αναγέννηση (ουρά σαύρας)

Η μίτωση τελειώνει με τη διαίρεση του κυτταροπλάσματος. Ταυτόχρονα με την απόκλιση των χρωμοσωμάτων, τα οργανίδια του κυττάρου κατανέμονται περίπου ομοιόμορφα κατά μήκος των δύο πόλων. σε ζωικά κύτταρα κυτταρική μεμβράνηαρχίζει να διογκώνεται προς τα μέσα και το κύτταρο διαιρείται λόγω συστολής. Στα φυτικά κύτταρα, η μεμβράνη σχηματίζεται μέσα στο κύτταρο στο ισημερινό επίπεδο και, εξαπλωμένη στην περιφέρεια, χωρίζει το κύτταρο σε δύο ίσα μέρη.

Έννοια της μίτωσης.Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, προκύπτουν δύο θυγατρικά κύτταρα, που περιέχουν τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων όπως υπήρχαν στον πυρήνα του μητρικού κυττάρου, δηλαδή σχηματίζονται κύτταρα πανομοιότυπα με το μητρικό κύτταρο. ΣΤΟ φυσιολογικές συνθήκεςδεν συμβαίνουν αλλαγές στη γενετική πληροφορία κατά τη διάρκεια της μίτωσης, επομένως η μιτωτική διαίρεση διατηρείται γενετική σταθερότητακύτταρα. Η μίτωση αποτελεί τη βάση της ανάπτυξης, ανάπτυξης και βλαστικής αναπαραγωγής πολυκύτταρων οργανισμών. Χάρη στη μίτωση πραγματοποιούνται οι διαδικασίες αναγέννησης και αντικατάστασης των κυττάρων που πεθαίνουν (Εικ. 53). Στους μονοκύτταρους ευκαρυώτες, η μίτωση εξασφαλίζει την άφυλη αναπαραγωγή.

Ελέγξτε τις ερωτήσεις και τις εργασίες

1. Ποιος είναι ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου;

2. Πώς συμβαίνει ο διπλασιασμός του DNA στον μιτωτικό κύκλο; Ποιο είναι το νόημα αυτής της διαδικασίας;

3. Ποια είναι η προετοιμασία ενός κυττάρου για μίτωση;

4. Περιγράψτε διαδοχικά τις φάσεις της μίτωσης.

5. Ποια είναι η βιολογική σημασία της μίτωσης;

<<< Назад

Εμπρός >>>

Η κυτταρική διαίρεση είναι η κεντρική στιγμή της αναπαραγωγής.

Στη διαδικασία της διαίρεσης, δύο κύτταρα προκύπτουν από ένα κύτταρο. Ένα κύτταρο, βασισμένο στην αφομοίωση οργανικών και ανόργανων ουσιών, δημιουργεί το δικό του είδος με χαρακτηριστική δομή και λειτουργίες.

Στην κυτταρική διαίρεση, μπορούν να παρατηρηθούν δύο κύρια σημεία: η πυρηνική διαίρεση - μίτωση και η διαίρεση του κυτταροπλάσματος - κυτταροκίνηση, ή κυτταροτομή. Η κύρια προσοχή των γενετιστών εξακολουθεί να είναι στραμμένη στη μίτωση, αφού, από τη σκοπιά της θεωρίας των χρωμοσωμάτων, ο πυρήνας θεωρείται το «όργανο» της κληρονομικότητας.

Κατά τη μίτωση, συμβαίνουν τα εξής:

1. διπλασιασμός της ουσίας των χρωμοσωμάτων.
2. αλλαγές στη φυσική κατάσταση και τη χημική οργάνωση των χρωμοσωμάτων.
3. απόκλιση των θυγατρικών, ή μάλλον αδελφών, χρωμοσωμάτων στους πόλους του κυττάρου.
4. η επακόλουθη διαίρεση του κυτταροπλάσματος και η 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 «κληρονομιά».

Κατά τη διαίρεση, ο πυρήνας του κυττάρου περνά από πέντε διαδοχικά στάδια: μεσοφάση, πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση. ορισμένοι κυτταρολόγοι διακρίνουν 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 το χρωματισμό, έχει μια δομή πλέγματος που σχηματίζεται με τη βαφή λεπτών νημάτων, τα οποία στην επόμενη φάση σχηματίζονται σε χρωμοσώματα. Αν και η ενδιάμεση φάση ονομάζεται διαφορετικά φάση ηρεμίας του πυρήνα, στο ίδιο το σώμα, οι μεταβολικές διεργασίες στον πυρήνα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου πραγματοποιούνται με τη μεγαλύτερη δραστηριότητα.

Η προφάση είναι το πρώτο στάδιο στην προετοιμασία του πυρήνα για διαίρεση. Στην προφάση, η δικτυακή δομή του πυρήνα σταδιακά μετατρέπεται σε νήματα χρωμοσωμάτων. Από την πρώτη φάση, ακόμη και σε ένα ελαφρύ μικροσκόπιο, μπορεί κανείς να παρατηρήσει τη διπλή φύση των χρωμοσωμάτων. Αυτό υποδηλώνει ότι στον πυρήνα, είναι στην πρώιμη ή όψιμη ενδιάμεση φάση που λαμβάνει χώρα η πιο σημαντική διαδικασία μίτωσης - διπλασιασμός ή 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, καθώς 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 σε προφάση κάθε χρωμόσωμα στην καρυόλυμφο εντοπίζεται τυχαία.

Στα ζωικά κύτταρα, ακόμη και στην όψιμη τελόφαση ή στην πολύ πρώιμη ενδιάμεση φάση, συμβαίνει διπλασιασμός του κεντρολίου, μετά τον οποίο, στην προφάση, τα θυγατρικά κεντριόλια αρχίζουν να συγκλίνουν στους πόλους και ο σχηματισμός της αστρόσφαιρας και της ατράκτου, που ονομάζεται νέα συσκευή. Ταυτόχρονα, οι πυρήνες διαλύονται. Απαραίτητο σημάδι του τέλους της προφάσης είναι η διάλυση της πυρηνικής μεμβράνης, με αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα να βρίσκονται στη συνολική μάζα του κυτταροπλάσματος και του καρυοπλάσματος, που πλέον σχηματίζουν το μυξόπλασμα. Αυτό τελειώνει την 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 τελικό στάδιο 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 καλά, ειδικά όταν εξετάζουμε την ισημερινή πλάκα 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, κατά την οποία οι χρωματίδες διαιρούνται, που τώρα μπορούν να ονομαστούν αδελφά ή θυγατρικά χρωμοσώματα, αποκλίνουν προς τους πόλους. Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα απ 'όλα, οι κεντρομερείς περιοχές απωθούνται μεταξύ τους και στη συνέχεια τα ίδια τα χρωμοσώματα αποκλίνουν προς τους πόλους. Πρέπει να ειπωθεί ότι η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση ξεκινά την ίδια στιγμή - "σαν να είναι κατόπιν εντολής" - και τελειώνει πολύ γρήγορα.

Στην τελόφαση, τα θυγατρικά χρωμοσώματα απελευθερώνονται και χάνουν την ορατή ατομικότητά τους. 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 ποσότητα στην οποία 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 στην κατάσταση της μεσόφασης.

Το παραπάνω σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα της κυτταροκίνησης των ζωικών και φυτικών κυττάρων. Σε ένα ζωικό κύτταρο, η διαίρεση λαμβάνει χώρα με απολίνωση του κυτταροπλάσματος του μητρικού κυττάρου. Σε ένα φυτικό κύτταρο, ο σχηματισμός ενός κυτταρικού διαφράγματος συμβαίνει με περιοχές από πλάκες ατράκτου που σχηματίζουν ένα διάφραγμα στο επίπεδο του ισημερινού, που ονομάζεται φραγκμοπλάστη. Αυτό τερματίζει τον μιτωτικό κύκλο. Η διάρκειά του εξαρτάται προφανώς από τον τύπο του ιστού, τη φυσιολογική κατάσταση του οργανισμού, εξωτερικούς παράγοντες (θερμοκρασία, σχήμα 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 φάσεων της μίτωσης μπορεί να αλλάξει ανάλογα με τη λειτουργική κατάσταση του ιστού του οργάνου. Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί ότι η μιτωτική δραστηριότητα διαφόρων ιστών κατά την ανάπαυση και τον ύπνο στα ζώα είναι σημαντικά 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 του κυττάρου για διαίρεση είναι ακόμα ασαφείς. Υπάρχουν λόγοι για να υποθέσουμε αρκετούς τέτοιους λόγους:

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

Ο μηχανισμός απόκλισης των χρωμοσωμάτων προς τους πόλους στην ανάφαση της μίτωσης παραμένει επίσης ασαφής. Ενεργό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία παίζουν προφανώς τα νημάτια ατράκτου, τα οποία είναι 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 μίτωσης.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, και συγκεκριμένα: ασύμμετρη μίτωση, μίτωση με καθυστερημένη κυτταροκίνηση, διαίρεση πολυπύρηνων κυττάρων (διαίρεση syncytia), αμίτωση, ενδομίτωση, ενδοπαραγωγή και πολυθένεια.

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 τα άνισου μεγέθους αδελφά (θυγατρικά) κύτταρα του νευροβλάστη της ακρίδας, τα αυγά ζώων κατά την ωρίμανση και κατά τη διάρκεια του σπειροειδούς κατακερματισμού. κατά τη διαίρεση των πυρήνων σε κόκκους γύρης, ένα από τα θυγατρικά κύτταρα μπορεί να διαιρεθεί περαιτέρω, το άλλο δεν μπορεί κ.λπ.

Η μίτωση με καθυστέρηση στην κυτταροκίνηση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο κυτταρικός πυρήνας διαιρείται πολλές φορές και μόνο τότε συμβαίνει η διαίρεση του κυτταρικού σώματος. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαίρεσης, σχηματίζονται πολυπύρηνα κύτταρα όπως το συγκύτιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ο σχηματισμός ενδοσπερμιακών κυττάρων και ο σχηματισμός σπορίων.

Αμίτωσηονομάζεται άμεση σχάση του πυρήνα 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 εντοπίζεται 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).

Ενδομίτωσηονομάζεται μια τέτοια διαδικασία όταν συμβαίνει διπλασιασμός της πυρηνικής σχάσης. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσώματα, ως συνήθως, αναπαράγονται στη μεσόφαση, αλλά η επακόλουθη απόκλιση συμβαίνει μέσα στον πυρήνα με τη διατήρηση του πυρηνικού περιβλήματος και χωρίς το σχηματισμό ατράκτου αχρωματίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αν και το κέλυφος του πυρήνα διαλύεται, ωστόσο, η απόκλιση των χρωμοσωμάτων στους πόλους δεν συμβαίνει, με αποτέλεσμα ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στο κύτταρο να πολλαπλασιάζεται ακόμη και κατά αρκετές δεκάδες φορές. Η ενδομίτωση εμφανίζεται σε κύτταρα διαφόρων ιστών φυτών και ζώων. Έτσι, για παράδειγμα, η A. A. Prokofieva-Belgovskaya έδειξε ότι με ενδομίτωση στα κύτταρα εξειδικευμένων ιστών: στον κύκλωπα υποδερμίδα, λίπος σώμα, περιτοναϊκό επιθήλιο και άλλους ιστούς του γεμίσματος (Stenobothrus) - το σύνολο των χρωμοσωμάτων μπορεί να αυξηθεί 10 φορές. Αυτός ο πολλαπλασιασμός του αριθμού των χρωμοσωμάτων σχετίζεται με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του διαφοροποιημένου ιστού.

Με την πολυθενία, ο αριθμός των νημάτων των χρωμοσωμάτων πολλαπλασιάζεται: μετά από αναδιπλασιασμό σε όλο το μήκος, δεν αποκλίνουν και παραμένουν γειτονικά μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των νημάτων των χρωμοσωμάτων σε ένα χρωμόσωμα πολλαπλασιάζεται, ως αποτέλεσμα, η διάμετρος των χρωμοσωμάτων αυξάνεται σημαντικά. 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 πολυθενίας παρατηρείται στα κύτταρα ενός αριθμού διαφοροποιημένων ιστών, για παράδειγμα, στον ιστό των σιελογόνων αδένων των Δίπτερων, στα κύτταρα ορισμένων φυτών και πρωτόζωων.

Μερικές φορές υπάρχει διπλασιασμός ενός ή περισσότερων χρωμοσωμάτων χωρίς μετασχηματισμό του πυρήνα - αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ενδοπαραγωγή.

Έτσι, όλες οι φάσεις της κυτταρικής μίτωσης που αποτελούν 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 μεριστωματικά 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.