اولین تقسیم میتوزی میتوز - تقسیم غیر مستقیم

تقسیم سلولی میتوزی

میتوز(از یونانی. Mitos - نخ)، همچنین به نام کاریوکینزیس، یا تقسیم سلولی غیر مستقیم، یک مکانیسم جهانی برای تقسیم سلولی است. میتوز از دوره G2 پیروی می کند و چرخه سلولی را کامل می کند.

1-3 ساعت طول می کشد و فراهم می کند توزیع یکنواختمواد ژنتیکی به سلول های دختر میتوز دارای 4 مرحله اصلی است: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز.

میتوز یکی از فرآیندهای اساسی انتوژن است. تقسیم میتوزی رشد یوکاریوت های چند سلولی را با افزایش جمعیت سلول های بافت تضمین می کند.

در نتیجه تقسیم میتوزی سلول های مریستم، تعداد سلول های بافت گیاهی افزایش می یابد. تکه تکه شدن یک تخمک بارور شده و رشد بیشتر بافت ها در حیوانات نیز از طریق تقسیمات میتوزی رخ می دهد.

مستقر ویژگی های مورفولوژیکیمیتوز به طور مشروط به مراحل تقسیم می شود: پروفاز، پرومتافاز، متافاز، آنافاز، تلوفاز. اولین توصیف از مراحل میتوز و ایجاد توالی آنها در دهه 70-80 قرن نوزدهم انجام شد. در اواخر دهه 1870، بافت شناس آلمانی، والتر فلمینگ، اصطلاح "میتوز" را برای اشاره به فرآیند تقسیم سلولی غیرمستقیم ابداع کرد.

میانگین مدت میتوز 1-2 ساعت است. میتوز سلول های حیوانی، به عنوان یک قاعده، 30-60 دقیقه طول می کشد، و گیاهان - 2-3 ساعت. به مدت 70 سال، در مجموع حدود 10 14 تقسیم سلولی در بدن انسان انجام می شود.

اولین توصیفات ناقص در مورد رفتار و تغییرات هسته ها در سلول های در حال تقسیم در آثار دانشمندان در اوایل دهه 1870 یافت می شود.

در کار گیاه شناس روسی Russov، مورخ 1872، صفحات متافاز و آنافاز، متشکل از کروموزوم های جداگانه، به وضوح توصیف و به تصویر کشیده شده است.

یک سال بعد، جانورشناس آلمانی G.A. اشنایدر حتی واضح تر و مداوم تر، اما، البته، تقسیم میتوزی را به طور کامل با استفاده از مثال خرد کردن تخم های توربلاریا رکتال Mesostomum توصیف نکرده است. در کار او، در اصل، مراحل اصلی میتوز به ترتیب صحیح توصیف و نشان داده شده است: پروفاز، متافاز، آنافاز (اوایل و اواخر). در سال 1874، گیاه شناس مسکو I.D. چیستیاکوف همچنین مراحل جداگانه تقسیم سلولی را در هاگ خزه های کلوپ و دم اسب مشاهده کرد. علیرغم موفقیت های اولیه، نه روسف، نه اشنایدر و نه چیستیاکوف نتوانستند توصیف روشن و منسجمی از تقسیم میتوز ارائه دهند.

در سال 1875، آثاری منتشر شد که شامل بیش از توضیحات مفصلمیتوزها O. Buchli شرحی از الگوهای سیتولوژیک در خرد کردن تخم مرغ ارائه داد کرم های گردو نرم تنان و در سلول های اسپرم زا حشرات.

E. Strasburger تقسیم میتوزی را در سلول‌های جلبک سبز spirogyra، در سلول‌های مادر گرده پیاز، و در سلول‌های اسپور مادر خزه کلوب مورد مطالعه قرار داد. E. Strasburger با اشاره به کار O. Buechli و بر اساس تحقیقات خود، توجه را به وحدت فرآیندهای تقسیم سلولی در سلول های گیاهی و حیوانی جلب کرد.

در پایان سال 1878 - آغاز سال 1879 ظاهر شد کارهای مفصلشلیچر و دبلیو فلمینگ. شلیچر در کار خود در سال 1879 اصطلاح "کاریوکینزیس" را برای اشاره به آن پیشنهاد کرد. فرآیندهای پیچیدهتقسیم سلولی که به حرکت اشاره دارد قطعات تشکیل دهندههسته ها والتر فلمینگ اولین کسی بود که اصطلاح میتوز را برای اشاره به تقسیم سلولی غیرمستقیم معرفی کرد که بعدها به طور کلی پذیرفته شد. فلمینگ همچنین صاحب فرمول نهایی تعریف میتوز به عنوان یک فرآیند حلقوی است که با تقسیم کروموزوم ها بین سلول های دختر به اوج خود می رسد.

در سال 1880 O.V. بارانتسکی ساختار مارپیچ کروموزوم ها را ایجاد کرد. در طول تحقیقات بیشتر، ایده هایی در مورد مارپیچی شدن و از بین بردن اسپیرال کروموزوم ها در طول چرخه میتوزی ایجاد شد.

در اوایل دهه 1900، کروموزوم ها به عنوان حامل اطلاعات ارثی شناسایی شدند که بعداً توضیحی ارائه کرد. نقش بیولوژیکیمیتوز، که شامل تشکیل سلول های دختر از نظر ژنتیکی یکسان است.

در دهه 1970، رمزگشایی و مطالعه دقیق تنظیم کننده های تقسیم میتوزی آغاز شد، به لطف مجموعه ای از آزمایش ها بر روی همجوشی سلول های واقع در مراحل مختلفچرخه سلولی. در آن آزمایش‌ها، هنگامی که یک سلول در فاز M با یک سلول در هر یک از مراحل اینترفاز (G1، S یا G2) ترکیب شد، سلول‌های اینترفاز به حالت میتوزی رفتند (تراکم کروموزوم شروع شد و پوشش هسته‌ای متلاشی شد). .

در نتیجه، نتیجه گیری شد که یک عامل (یا فاکتورهایی) در سلول سیتوپلاسمی وجود دارد که میتوز را تحریک می کند، یا به عبارت دیگر، عامل تحریک کننده M (MSF، از فاکتور تقویت کننده فاز M انگلیسی، MPF) .

برای اولین بار، "عامل محرک میتوز" در تخم‌های بارور نشده بالغ قورباغه پنجه‌دار، که در فاز M چرخه سلولی هستند، کشف شد. سیتوپلاسم چنین تخمکی که به تخمک تزریق می شود، منجر به انتقال زودرس به فاز M و شروع بلوغ تخمک شد (در ابتدا، مخفف MPF مخفف Maturation Promoting Factor بود که به معنای "بلوغ" ترجمه می شود. عامل ترویج"). در جریان آزمایشات بعدی، اهمیت جهانی و در عین حال درجه بالایی از محافظه کاری "عامل تحریک کننده میتوز" مشخص شد: عصاره های تهیه شده از سلول های میتوزیخیلی موجودات متنوعهنگامی که به تخمک های قورباغه پنجه دار وارد شدند، به فاز M منتقل شدند.

مطالعات بعدی نشان داد که عامل تحریک کننده میتوز یک کمپلکس هترودیمری متشکل از یک پروتئین سیکلین و یک پروتئین کیناز وابسته به سیکلین است. سیکلین یک پروتئین تنظیم کننده است و در تمام یوکاریوت ها یافت می شود. غلظت آن به طور دوره ای در طول چرخه سلولی افزایش می یابد و در متافاز میتوز به حداکثر می رسد. با شروع آنافاز، کاهش شدید غلظت سیکلین به دلیل برش آن با کمک مجتمع های پروتئولیتیک پروتئین پیچیده - پروتئوزوم ها مشاهده می شود. پروتئین کیناز وابسته به سیکلین آنزیمی (فسفوریلاز) است که با انتقال یک گروه فسفات از ATP به آمینو اسیدهای سرین و ترئونین، پروتئین ها را تغییر می دهد. بنابراین، با استقرار نقش و ساختار تنظیم کننده اصلی تقسیم میتوز، مطالعات مکانیسم های نظارتی ظریف میتوز آغاز شد که تا به امروز ادامه دارد.

توسعه یک گونه شناسی و طبقه بندی یکپارچه میتوزها با طیف وسیعی از ویژگی ها پیچیده است که در ترکیبات مختلف، تنوع و ناهمگونی الگوهای تقسیم میتوز را ایجاد می کند. در عین حال، گزینه های طبقه بندی جداگانه توسعه یافته برای برخی از گونه ها برای دیگران غیرقابل قبول است، زیرا آنها ویژگی های میتوز آنها را در نظر نمی گیرند. به عنوان مثال، برخی از انواع طبقه بندی میتوزهای مشخصه حیوانات یا موجودات گیاهی، برای جلبک ها غیر قابل قبول هستند.

یکی از ویژگی های کلیدی زیربنای گونه شناسی ها و طبقه بندی های مختلف تقسیم میتوزی، رفتار پوشش هسته ای است. اگر تشکیل دوک و خود تقسیم میتوزی در داخل هسته بدون از بین بردن غشای هسته انجام شود، این نوع میتوز بسته نامیده می شود. میتوز با فروپاشی پوشش هسته ای، به ترتیب، باز نامیده می شود، و میتوز با فروپاشی غشاء تنها در قطب های دوک، با تشکیل "پنجره های قطبی" - نیمه بسته است.

یکی بیشتر انگنوعی تقارن دوک میتوزی است. در پلورومیتوز، دوک تقسیم به صورت دو طرفه متقارن یا نامتقارن است و معمولاً از دو نیمه دوک تشکیل شده است که در متافاز-آنافاز با زاویه نسبت به یکدیگر قرار دارند. دسته ارتومیتوزها با تقارن دوقطبی دوک شکافت مشخص می شود و در متافاز اغلب یک صفحه استوایی قابل تشخیص وجود دارد.

در میان علائم نشان داده شده، بیشترین تعداد، ارتومیتوز باز معمولی است که به عنوان مثال در زیر اصول و مراحل تقسیم میتوزی مورد بحث قرار می گیرد. این نوع میتوز مشخصه حیوانات، گیاهان عالی و برخی تک یاخته ها است.

پروفاز با متراکم شدن کروموزوم ها شروع می شود که زیر میکروسکوپ نوری به صورت ساختارهای رشته ای قابل مشاهده می شوند. هر کروموزوم از دو کروماتید خواهر موازی تشکیل شده است که در سانترومر متصل شده اند. هسته و پوشش هسته در پایان فاز ناپدید می شوند (محل دوم به وزیکول های غشایی شبیه به عناصر EPS تجزیه می شود و کمپلکس منافذ و لایه به زیر واحدها تجزیه می شوند). کاریوپلاسم با سیتوپلاسم مخلوط می شود.

سانتریول ها به قطب های مخالف سلول مهاجرت می کنند و رشته های دوک میتوزی (آکروماتین) را ایجاد می کنند. در ناحیه سانترومر، مجتمع های پروتئینی خاصی تشکیل می شود - کینتوکورها، که برخی از میکروتوبول های دوکی (ریز لوله های کینتوکور) به آنها متصل می شوند. نشان داده شده است که کینتوکورها خود قادر به القای مونتاژ میکروتوبول هستند و بنابراین می توانند به عنوان مراکز سازماندهی میکروتوبول عمل کنند. بقیه میکروتوبول‌های دوک، میکروتوبول قطبی نامیده می‌شوند، زیرا از یک قطب سلول به قطب دیگر گسترش می‌یابند. میکروتوبول‌هایی که خارج از دوک قرار دارند و به صورت شعاعی از مراکز سلولی به سمت پلاسمالما منحرف می‌شوند، نام اختری یا میکروتوبول‌ها (رشته‌های) درخشندگی را دریافت کردند.

متافاز مربوط به حداکثر سطح تراکم کروموزوم ها است که در ناحیه استوایی دوک میتوزی ردیف می شوند و تصویری از صفحه استوایی (متافاز) (نمای جانبی) یا ستاره والد (منظره از قطب ها) را تشکیل می دهند. کروموزوم ها به سمت صفحه استوایی حرکت می کنند و به دلیل کشش متعادل میکروتوبول های کینتوکور در آن نگه داشته می شوند. در پایان این مرحله، کروماتیدهای خواهر با یک شکاف از هم جدا می شوند، اما در ناحیه سانترومر باقی می مانند.

آنافاز با تقسیم همزمان همه کروموزوم ها به کروماتیدهای خواهر (در ناحیه سانترومر) و حرکت کروموزوم های دختر به قطب های مخالف سلول آغاز می شود که در امتداد میکروتوبول های دوک با سرعت 0.2-0.5 میکرومتر در دقیقه اتفاق می افتد. سیگنال شروع آنافاز شامل افزایش شدید (با یک مرتبه بزرگی) در غلظت کاتیون‌های کلسیم در هیالوپلاسم است که توسط وزیکول‌های غشایی ترشح می‌شود که خوشه‌هایی را در قطب‌های دوک تشکیل می‌دهند. مکانیسم حرکت کروموزوم در آنافاز به طور کامل مشخص نشده است، با این حال، مشخص شده است که علاوه بر اکتین، پروتئین هایی مانند میوزین و دینئین و همچنین تعدادی از پروتئین های تنظیم کننده در ناحیه دوک وجود دارند. بر اساس برخی مشاهدات، به دلیل کوتاه شدن (جداسازی) میکروتوبول های متصل به کینتوکورها است. مشخصه آنافاز طویل شدن دوک میتوزی به دلیل برخی واگرایی قطب های سلولی است. با تجمع دو مجموعه کروموزوم یکسان در قطب های سلول، که تصاویری از ستاره ها (مرحله ستارگان دختر) را تشکیل می دهند، به پایان می رسد. در پایان آنافاز به دلیل انقباض میکروفیلامنت های اکتین که در اطراف محیط سلول (حلقه انقباض پذیر) متمرکز می شوند، انقباض سلولی شروع می شود که با عمیق شدن در مرحله بعد منجر به سیتوتومی می شود.

تلوفاز مرحله نهایی میتوز است که در طی آن هسته سلول های دختر بازسازی شده و تقسیم آنها به پایان می رسد. در اطراف کروموزوم های متراکم سلول های دختر از وزیکول های غشایی (طبق منابع دیگر، از EPS)، کاریولما بازسازی می شود، که با آن لایه های در حال ظهور همراه است، هسته ها دوباره ظاهر می شوند که از بخش هایی از کروموزوم های مربوطه تشکیل می شوند. هسته های سلولی به تدریج افزایش می یابند و کروموزوم ها به تدریج از بین می روند و ناپدید می شوند و با الگوی کروماتین هسته اینترفاز جایگزین می شوند. در همان زمان، انقباض سلولی عمیق تر می شود و سلول ها برای مدتی توسط یک پل سیتوپلاسمی باریک شامل بسته ای از میکروتوبول ها (تنه میانی) به هم متصل می مانند. بستن بیشتر سیتوپلاسم با تشکیل دو سلول دختر به پایان می رسد. در تلوفاز، توزیع اندامک ها بین سلول های دختر اتفاق می افتد. یکنواختی این فرآیند با این واقعیت تسهیل می شود که برخی از اندامک ها بسیار زیاد هستند (به عنوان مثال، میتوکندری)، در حالی که برخی دیگر (مانند EPS و مجموعه گلژی) در طی میتوز به قطعات و وزیکول های کوچک تجزیه می شوند.

میتوزهای آتیپیک زمانی اتفاق می‌افتند که دستگاه میتوزی آسیب دیده باشد و با توزیع ناهموار مواد ژنتیکی بین سلول‌ها مشخص می‌شود - آنئوپلوئیدی (از یونانی an - not, eu - correct, ploon - add). در بسیاری از موارد، سیتوتومی وجود ندارد و در نتیجه سلول های غول پیکر تشکیل می شود. میتوزهای آتیپیک مشخصه هستند تومورهای بدخیمو بافت های تحت تابش هر چه فرکانس آنها بیشتر باشد و درجه بالاترآنیوپلوئیدی، تومور بدخیم تر است. نقض تقسیم سلولی میتوزی طبیعی می تواند ناشی از ناهنجاری های کروموزومی باشد که به آن انحرافات کروموزومی (از لاتین Aberratio - انحراف) می گویند. انواع ناهنجاری های کروموزومی عبارتند از چسبندگی کروموزوم ها، شکستن آنها به قطعات، از دست دادن یک محل، تبادل قطعات، دو برابر شدن بخش های جداگانه کروموزوم ها، و غیره. اثر جهش زاها و تشعشعات یونیزان بر روی سلول ها.

کاریوتایپ - مطالعه تشخیصیبه منظور ارزیابی کاریوتیپ (مجموعه کروموزوم ها) با بررسی کروموزوم های موجود در صفحه متافاز انجام می شود. برای کاریوتایپ، یک کشت سلولی به دست می آید که در آن کلشی سین، ماده ای که تشکیل دوک میتوزی را مسدود می کند، وارد می شود. کروموزوم ها از چنین سلول هایی استخراج می شوند که بیشتر رنگ آمیزی و شناسایی می شوند. کاریوتایپ طبیعی انسان با 46 کروموزوم - 22 جفت اتوزوم و دو کروموزوم جنسی (XY در مردان و XX در زنان) نشان داده می شود. کاریوتایپ می تواند تعدادی از بیماری های مرتبط با آن را تشخیص دهد ناهنجاری های کروموزومیبه ویژه، سندرم داون (تریزومی کروموزوم 21)، ادواردز (تریزومی کروموزوم 18)، پاتاو (تریزومی کروموزوم 13)، و همچنین تعدادی از سندرم های مرتبط با ناهنجاری های کروموزوم های جنسی - سندرم کلاین فلتر (سندرم کلاینفلتر) ژنوتیپ - XXY)، ترنر (ژنوتیپ - XO) و دیگران.

فرض بر این است که فرآیند پیچیده میتوزی موجودات بالاتر به تدریج از مکانیسم های تقسیم پروکاریوتی توسعه یافته است. این فرض با این واقعیت تأیید می شود که پروکاریوت ها حدود یک میلیارد سال زودتر از اولین یوکاریوت ها ظاهر شدند. علاوه بر این، پروتئین های مشابه در میتوز یوکاریوتی و شکافت دوتایی پروکاریوتی نقش دارند.

مراحل میانی احتمالی بین شکافت دوتایی و میتوز را می توان در یوکاریوت های تک سلولی ردیابی کرد، که در آن غشای هسته در طی تقسیم از بین نمی رود. در بیشتر یوکاریوت های دیگر، از جمله گیاهان و حیوانات، دوک شکافت در خارج از هسته تشکیل می شود و غشای هسته در طی میتوز از بین می رود. اگرچه میتوز در یوکاریوت های تک سلولی هنوز به خوبی شناخته نشده است، اما می توان فرض کرد که از شکافت دوتایی سرچشمه گرفته و در نهایت به سطح پیچیدگی رسیده است. موجودات چند سلولی.

در بسیاری از یوکاریوت های تک یاخته ای، میتوز نیز فرآیندی مرتبط با غشاء باقی ماند، اما اکنون دیگر پلاسما نیست، بلکه هسته است.

مکانیسم های تنظیمی اصلی میتوز فرآیندهای فسفوریلاسیون و پروتئولیز هستند.

واکنش‌های فسفوریلاسیون برگشت‌پذیر و دفسفوریلاسیون امکان رویدادهای میتوزی برگشت‌پذیر مانند مونتاژ/تجزیه دوک یا فروپاشی/ترمیم پوشش هسته‌ای را فراهم می‌کنند. پروتئولیز زمینه ساز رویدادهای برگشت ناپذیر میتوز است، مانند جدا شدن کروماتیدهای خواهر در آنافاز یا تجزیه سیکلین های میتوزی به مراحل پایانیمیتوز

تقسیم تمام سلول های یوکاریوتی با تشکیل یک دستگاه ویژه برای تقسیم سلولی همراه است.

نقش فعال در تقسیم سلولی میتوزی اغلب به ساختارهای اسکلت سلولی اختصاص داده می شود. دوک میتوزی دوقطبی، که از میکروتوبول ها و پروتئین های مرتبط تشکیل شده است، برای سلول های حیوانی و گیاهی جهانی است. دوک تقسیم توزیع کاملاً یکسانی از کروموزوم ها را بین قطب های تقسیم فراهم می کند که در ناحیه آن هسته های سلول های دختر در تلوفاز تشکیل می شود.

فرآیند میتوز توزیع کاملاً یکنواخت کروموزوم ها را بین دو هسته دختر تضمین می کند، به طوری که در یک ارگانیسم چند سلولی همه سلول ها دقیقاً مجموعه کروموزوم های مشابهی (از نظر تعداد و ویژگی) دارند.

کروموزوم ها حاوی اطلاعات ژنتیکی رمزگذاری شده در DNA هستند و بنابراین یک فرآیند منظم و منظم میتوزی انتقال کامل تمام اطلاعات به هر یک از هسته های دختر را تضمین می کند. در نتیجه، هر سلول دارای تمام اطلاعات ژنتیکی لازم برای رشد همه خصوصیات ارگانیسم است. در این رابطه مشخص می شود که چرا یک سلول گرفته شده از یک گیاه بالغ کاملاً تمایز یافته می تواند در شرایط مناسب به یک گیاه کامل تبدیل شود. ما میتوز را در یک سلول دیپلوئید توصیف کرده‌ایم، اما این فرآیند به روشی مشابه در سلول‌های هاپلوئید، به عنوان مثال، در سلول‌های نسل گامتوفیت گیاهان پیش می‌رود.

کم خونی تعریف. طبقه بندی. نارسایی کمبود آهن. اتیولوژی. تصویر بالینی. تشخیص. رفتار. جلوگیری. ویژگی های مصرف فرآورده های آهن در کودکان.

آنتی سپتیک ها، تعریف، انواع ضد عفونی کننده های مدرن (مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی).

خفگی نوزاد. تعریف. اتیولوژی. طبقه بندی. تصویر بالینی. مراقبت های اولیه و احیا.

درماتیت آتوپیک. تعریف. اتیولوژی. طبقه بندی. تصویر بالینی. تشخیص. رفتار. اهميت دادن. رژیم درمانی. سازماندهی زندگی یک کودک بیمار.

روش دوقلو در مطالعه ویژگی ها با توزیع پیوسته

دو روش تقسیم وجود دارد: 1) رایج ترین و کامل ترین تقسیم - میتوز ( تقسیم غیر مستقیم) و 2) آمیتوز (تقسیم مستقیم). در طی تقسیم میتوزی، سیتوپلاسم بازسازی می شود، پوشش هسته از بین می رود و کروموزوم ها شناسایی می شوند. در زندگی یک سلول، یک دوره میتوز و یک فاصله بین تقسیمات وجود دارد که به آن اینترفاز می گویند. با این حال، دوره اینترفاز (سلول های غیرقابل تقسیم) در ذات خود می تواند متفاوت باشد. در برخی موارد، در طول اینترفاز، سلول عمل کرده و به طور همزمان برای تقسیم بعدی آماده می شود. در موارد دیگر، سلول ها وارد فاز اینترفاز می شوند، عمل می کنند، اما دیگر برای تقسیم آماده نمی شوند. به عنوان بخشی از یک ارگانیسم پیچیده چند سلولی، گروه های متعددی از سلول ها وجود دارند که توانایی تقسیم را از دست داده اند. به عنوان مثال، اینها شامل سلول های عصبی است. آماده سازی سلول برای میتوز در مرحله اینترفاز اتفاق می افتد. به منظور تصور ویژگی های اصلی این فرآیند، ساختار هسته سلول را به خاطر بسپارید.

سلول های پیاز در مراحل مختلف چرخه سلولی

پایه ای واحد ساختاریهسته ها کروموزوم هایی هستند که از DNA و پروتئین تشکیل شده اند. در هسته سلول های زنده غیرقابل تقسیم، به عنوان یک قاعده، کروموزوم های منفرد غیرقابل تشخیص هستند، اما بیشتر کروماتین، که در آماده سازی های رنگ آمیزی شده به شکل رشته های نازک یا دانه هایی با اندازه های مختلف یافت می شود، مربوط به کروموزوم ها است. در برخی از سلول ها، کروموزوم های منفرد نیز به وضوح در هسته اینترفاز قابل مشاهده هستند، به عنوان مثال، در سلول های به سرعت در حال تقسیم یک تخمک بارور شده در حال رشد و در هسته برخی از تک یاخته ها. که در دوره های مختلفدر طول زندگی یک سلول، کروموزوم ها دستخوش تغییرات چرخه ای می شوند که از یک تقسیم به تقسیم دیگر قابل ردیابی است. کروموزوم ها در طول میتوز اجسام متراکم دراز هستند که در طول آنها دو رشته قابل تشخیص است - کروماتیدهای حاوی DNA که نتیجه دو برابر شدن کروموزوم هستند. هر کروموزوم دارای یک انقباض اولیه یا سانترومر است. این قسمت باریک کروموزوم می تواند در وسط یا نزدیک به یکی از انتها قرار گیرد، اما برای هر کروموزوم خاص مکان آن کاملاً ثابت است. در طی میتوز، کروموزوم‌ها و کروماتیدها رشته‌های مارپیچی به‌طور محکم پیچیده شده‌اند (حالت مارپیچی یا متراکم). در هسته اینترفاز، کروموزوم ها به شدت کشیده شده اند، یعنی از بین رفته اند، به همین دلیل تشخیص آنها دشوار است. در نتیجه، چرخه تغییرات کروموزوم عبارت است از مارپیچ شدن، زمانی که آنها کوتاه، ضخیم شده و به خوبی قابل تشخیص می شوند، و ناامید شدن، زمانی که آنها به شدت دراز، در هم تنیده می شوند، و سپس تشخیص هر یک به طور جداگانه غیرممکن می شود. اسپیرالیزاسیون و دسپیرالیزاسیون با فعالیت DNA مرتبط هستند، زیرا فقط در حالت مستهلک عمل می کند. انتشار اطلاعات، تشکیل RNA روی DNA در حالت مارپیچی، یعنی در طول میتوز، متوقف می شود. این واقعیت که کروموزوم ها در هسته یک سلول غیرقابل تقسیم وجود دارند نیز با ثابت بودن مقدار DNA، تعداد کروموزوم ها و حفظ فردیت آنها از تقسیم به تقسیم دیگر ثابت می شود.

آماده سازی سلول برای میتوز. در طول اینترفاز، تعدادی از فرآیندها رخ می دهد که میتوز را ممکن می کند. بیایید مهمترین آنها را نام ببریم: 1) سانتریول ها دو برابر می شوند، 2) کروموزوم ها دو برابر می شوند، یعنی. مقدار DNA و پروتئین های کروموزومی، 3) پروتئین هایی سنتز می شوند که دوک آکروماتین از آنها ساخته شده است، 4) انرژی به شکل ATP انباشته می شود که در طول تقسیم مصرف می شود، 5) رشد سلول به پایان می رسد. از اهمیت ویژه ای در آماده سازی سلول برای میتوز، سنتز DNA و تکثیر کروموزوم ها است. دو برابر شدن کروموزوم ها در درجه اول با سنتز DNA و سنتز همزمان پروتئین های کروموزوم مرتبط است. روند دو برابر شدن 6-10 ساعت طول می کشد و طول می کشد بخش میانیفازهای میانی تکثیر کروموزوم ها به گونه ای پیش می رود که هر رشته قدیمی منفرد DNA رشته دومی را برای خود می سازد. این فرآیند کاملاً منظم است و از چندین نقطه شروع می شود و در امتداد کل کروموزوم پخش می شود.

میتوز

میتوز یک روش جهانی برای تقسیم سلولی در گیاهان و حیوانات است که جوهر اصلی آن توزیع دقیق کروموزوم های تکراری بین هر دو سلول دختر تشکیل شده است. آماده سازی سلول برای تقسیم، همانطور که می بینیم، بخش قابل توجهی از اینترفاز را اشغال می کند و میتوز تنها زمانی شروع می شود که آماده سازی در هسته و سیتوپلاسم به طور کامل تکمیل شود. کل فرآیند به چهار مرحله تقسیم می شود. در طول اولین آنها - پروفاز - سانتریول ها تقسیم می شوند و شروع به واگرایی در جهت های مخالف می کنند. در اطراف آنها رشته های آکروماتین از سیتوپلاسم تشکیل می شوند که همراه با سانتریول ها یک دوک آکروماتین را تشکیل می دهند. هنگامی که واگرایی سانتریول ها به پایان می رسد، کل سلول قطبی است، هر دو سانتریول در قطب های مخالف قرار دارند و صفحه میانی را می توان استوا نامید. رشته‌های دوک آکروماتین در سانتریول‌ها همگرا می‌شوند و به طور گسترده در خط استوا توزیع می‌شوند و از نظر شکل شبیه یک دوک هستند. همزمان با تشکیل یک دوک در سیتوپلاسم، هسته شروع به متورم شدن می کند و توپی از نخ های ضخیم - کروموزوم ها - به وضوح در آن متمایز می شود. در طول پروفاز، کروموزوم ها مارپیچی، کوتاه و ضخیم می شوند. پروفاز با انحلال پوشش هسته به پایان می رسد و کروموزوم ها در سیتوپلاسم قرار دارند. در این زمان، می توان دید که همه کروموزوم ها در حال حاضر دو برابر شده اند. سپس مرحله دوم می آید - متافاز. کروموزوم ها که در ابتدا به طور تصادفی مرتب شده اند، شروع به حرکت به سمت استوا می کنند. همه آنها معمولاً در یک صفحه در فاصله مساوی از سانتریول ها قرار دارند. در این زمان، بخشی از نخ های دوک به کروموزوم ها متصل می شود، در حالی که قسمت دیگر آنها همچنان به طور مداوم از یک سانتریول به مرکز دیگر کشیده می شود - اینها نخ های حمایت کننده هستند. نخ های کششی یا کروموزومی به سانترومرها (انقباضات اولیه کروموزوم ها) متصل می شوند، اما باید به خاطر داشت که کروموزوم ها و سانترومرها در حال حاضر دو برابر شده اند. نخ های کشیده از قطب ها به کروموزوم هایی که به آنها نزدیک تر هستند متصل می شوند. مکث کوتاهی وجود دارد. این قسمت مرکزیمیتوز، پس از آن مرحله سوم آغاز می شود - آنافاز. در طول آنافاز، رشته های کششی دوک شروع به انقباض می کنند و کروموزوم ها را به قطب های مختلف کشش می دهند. در این مورد، کروموزوم ها غیرفعال رفتار می کنند، آنها، مانند یک سنجاق سر خم می شوند، توسط سانترومرها به جلو حرکت می کنند، که برای آن توسط یک نخ دوک کشیده می شوند. در ابتدای آنافاز، ویسکوزیته سیتوپلاسم کاهش می یابد که به حرکت سریع کروموزوم ها کمک می کند. در نتیجه، رشته‌های دوک، واگرایی دقیق کروموزوم‌ها (دوبرابر شدن حتی در فاز میانی) را به قطب‌های مختلف سلول تضمین می‌کنند. میتوز کامل شده است آخرین مرحله- تلوفاز کروموزوم ها که به قطب ها نزدیک می شوند، به شدت با یکدیگر در هم تنیده شده اند. در همان زمان، کشش آنها شروع می شود و تشخیص بین کروموزوم های فردی غیرممکن می شود. به تدریج، پوشش هسته ای از سیتوپلاسم تشکیل می شود، هسته متورم می شود، هسته ظاهر می شود و ساختار قبلی خود اینترفاز بازسازی می شود.

1. زندگی و چرخه های میتوزی یک سلول را تعریف کنید.
چرخه زندگی- فاصله زمانی از لحظه ظهور یک سلول در نتیجه تقسیم تا مرگ آن یا تا تقسیم بعدی.
چرخه میتوزی- مجموعه ای متوالی و فرآیندهای مرتبطدر طول آماده سازی سلول برای تقسیم، و همچنین در طول خود میتوز.

2. پاسخ دهید که مفهوم "میتوز" با مفهوم "چرخه میتوز" چه تفاوتی دارد؟
چرخه میتوز شامل خود میتوز و مراحل آماده سازی سلول برای تقسیم است، در حالی که میتوز فقط تقسیم سلولی است.

3. دوره های چرخه میتوزی را فهرست کنید.

2. دوره سنتز DNA (S)

4. میتوز.

4. باز کنید اهمیت بیولوژیکیمیتوز

میتوز (تقسیم غیرمستقیم) تقسیم سلول های جسمی (سلول های بدن) است. اهمیت بیولوژیکی میتوز تولید مثل سلول های سوماتیک، تولید سلول های کپی (با همان مجموعه کروموزوم ها، دقیقاً با همان اطلاعات ارثی) است. تمام سلول های سوماتیک بدن از یک سلول تک والد (زیگوت) توسط میتوز به دست می آیند.

1) پروفاز

• کروماتین به حالت مارپیچی (پیچیده، متراکم) به حالت کروموزوم می رسد.
• هسته ها ناپدید می شوند
• پاکت هسته ای خراب می شود
• سانتریول ها به سمت قطب های سلول واگرا می شوند، دوک تقسیم تشکیل می شود

2) متافازکروموزوم ها در امتداد خط استوای سلول قرار می گیرند و یک صفحه متافاز را تشکیل می دهند

3) آنفاز- کروموزوم های دختر از یکدیگر جدا می شوند (کروماتیدها به کروموزوم تبدیل می شوند) و به سمت قطب ها واگرا می شوند.

4) تلوفاز

• کروموزوم ها به حالت کروماتین می رسند (باز می شوند، متراکم می شوند)
• هسته و هسته ظاهر می شوند
• الیاف دوکی شکسته می شوند
• سیتوکینز رخ می دهد - تقسیم سیتوپلاسم سلول مادر به دو سلول دختر

مدت میتوز 1-2 ساعت است.

چرخه سلولی

این دوره از زندگی یک سلول از لحظه تشکیل آن با تقسیم سلول مادر تا تقسیم یا مرگ خود است.

چرخه سلولی شامل دو دوره است:

• بین فاز(بیان کنید که سلول در حال تقسیم نیست).
• تقسیم (میتوز یا میوز).

اینترفاز شامل چند مرحله است:

• پیش سنتز: سلول رشد می کند، سنتز فعال RNA و پروتئین ها در آن رخ می دهد، تعداد اندامک ها افزایش می یابد. علاوه بر این، آماده سازی برای تکثیر DNA (انباشته شدن نوکلئوتیدها) وجود دارد.
• مصنوعی: دو برابر شدن (تکثیر، تکثیر) DNA رخ می دهد
• پس سنتز: سلول برای تقسیم آماده می شود، مواد لازم برای تقسیم را سنتز می کند، به عنوان مثال، پروتئین های دوک شکافت.

اطلاعات بیشتر: میتوز، تفاوت بین میتوز و میوز، چرخه سلولی، تکثیر DNA (تکثیر)
بخش 2 تکالیف: میتوز

تست ها و تکالیف

نصب دنباله درستفرآیندهایی که در طول میتوز رخ می دهد. اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید.
1) فروپاشی پوشش هسته ای
2) ضخیم شدن و کوتاه شدن کروموزوم ها
3) هم ترازی کروموزوم ها در قسمت مرکزی سلول
4) آغاز حرکت کروموزوم ها به مرکز
5) واگرایی کروماتیدها به قطب های سلول
6) تشکیل غشاهای هسته ای جدید

یکی را بیشتر انتخاب کنید گزینه صحیح. فرآیند تولید مثل سلولی پادشاهی های مختلفحیات وحش نامیده می شود
1) میوز
2) میتوز
3) لقاح
4) خرد کردن

تمام ویژگی های زیر، به جز دو مورد، می توانند برای توصیف فرآیندهای بین فاز چرخه سلولی استفاده شوند. دو ویژگی را شناسایی کنید که از آن ها خارج می شوند لیست کلیو اعدادی که در زیر آنها نشان داده شده اند را در جدول یادداشت کنید.
1) رشد سلولی
2) واگرایی کروموزوم های همولوگ
3) محل کروموزوم ها در امتداد استوای سلول
4) همانندسازی DNA
5) سنتز مواد آلی

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. کروموزوم ها در چه مرحله ای از زندگی به هم می پیچند؟
1) اینترفاز
2) پروفاز
3) آنافاز
4) متافاز

سه گزینه را انتخاب کنید.

چه ساختارهای سلولی متحمل می شوند بزرگترین تغییراتدر طول میتوز؟
1) هسته
2) سیتوپلاسم
3) ریبوزوم ها
4) لیزوزوم ها
5) مرکز سلولی
6) کروموزوم ها

1. ایجاد توالی فرآیندهایی که در یک سلول با کروموزوم‌ها در فاز اینترفاز و میتوز متعاقب آن رخ می‌دهند.
1) مکان کروموزوم ها در صفحه استوایی
2) همانندسازی DNA و تشکیل کروموزوم های دو کروماتید
3) مارپیچی شدن کروموزوم ها
4) واگرایی کروموزوم های خواهر به قطب های سلول

2. توالی فرآیندهایی را که در طول اینترفاز و میتوز اتفاق می‌افتند، تعیین کنید. دنباله اعداد مربوطه را بنویسید.
1) مارپیچی شدن کروموزوم ها، ناپدید شدن غشای هسته ای
2) واگرایی کروموزوم های خواهر به قطب های سلول
3) تشکیل دو سلول دختر
4) تکثیر مولکول های DNA
5) قرار گرفتن کروموزوم ها در صفحه استوای سلولی

3. توالی فرآیندهایی را که در اینترفاز و میتوز رخ می دهند تنظیم کنید. دنباله اعداد مربوطه را بنویسید.
1) انحلال غشای هسته ای
2) همانندسازی DNA
3) تخریب دوک شکافت
4) واگرایی به قطب های سلول کروموزوم های تک کروماتید
5) تشکیل یک صفحه متافاز

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. در طی تقسیم سلولی، دوک تقسیم تشکیل می شود
1) پروفاز
2) تلوفاز
3) متافاز
4) آنافاز

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. میتوز در طول پروفاز رخ نمی دهد
1) انحلال پوشش هسته ای
2) تشکیل دوک
3) تکثیر کروموزوم ها
4) انحلال هسته ها

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. کروماتیدها در چه مرحله ای از زندگی به کروموزوم تبدیل می شوند؟
1) اینترفاز
2) پروفاز
3) متافاز
4) آنافاز

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. دسپیرالیزاسیون کروموزوم ها در طول تقسیم سلولی در آن اتفاق می افتد
1) پروفاز
2) متافاز
3) آنافاز
4) تلوفاز

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. در چه مرحله ای از میتوز، جفت کروماتیدها با سانترومرهای خود به رشته های دوک شکافت متصل می شوند.
1) آنافاز
2) تلوفاز
3) پروفاز
4) متافاز

ارتباط بین فرآیندها و مراحل میتوز ایجاد کنید: 1) آنافاز، 2) تلوفاز. اعداد 1 و 2 را به ترتیب صحیح بنویسید.
الف) پوشش هسته ای تشکیل می شود
ب) کروموزوم های خواهر به قطب های سلول واگرا می شوند
ج) دوک تقسیم در نهایت ناپدید می شود
د) کروموزوم ها مستهلک می شوند
د) سانترومرهای کروموزوم ها جدا می شوند

تمام ویژگی های زیر، به جز دو مورد، می توانند برای توصیف فرآیندهای رخ داده در اینترفاز استفاده شوند. دو علامت را که از فهرست کلی «خارج می‌شوند» شناسایی کنید و اعدادی را که زیر آنها در جدول نشان داده شده‌اند، یادداشت کنید.
1) همانندسازی DNA
2) تشکیل پوشش هسته ای
3) مارپیچی شدن کروموزوم ها
4) سنتز ATP
5) سنتز انواع RNA

در نتیجه میتوز یک سلول چند سلول تشکیل می شود؟ فقط عدد مناسب را در پاسخ خود بنویسید.

تمام ویژگی های ذکر شده در زیر، به جز دو مورد، برای توصیف فاز میتوز نشان داده شده در شکل استفاده می شود. دو علامت را که از فهرست کلی "خارج می شوند" شناسایی کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید.
1) هسته ناپدید می شود
2) یک دوک شکافت تشکیل می شود
3) دو برابر شدن مولکول های DNA رخ می دهد
4) کروموزوم ها به طور فعال در بیوسنتز پروتئین ها نقش دارند
5) کروموزوم ها مارپیچی می شوند

دنباله ای از فرآیندهایی را که در طول میتوز رخ می دهند، تعیین کنید. دنباله اعداد مربوطه را بنویسید.
1) مارپیچی شدن کروموزوم ها
2) جداسازی کروماتید
3) تشکیل دوک شکافت
4) despiralization کروموزوم ها
5) تقسیم سیتوپلاسم
6) محل کروموزوم ها در استوای سلول

یکی، درست ترین گزینه را انتخاب کنید. چه چیزی باعث مارپیچ شدن کروموزوم ها در ابتدای میتوز می شود
1) به دست آوردن ساختار دو کروماتید
2) مشارکت فعالکروموزوم ها در بیوسنتز پروتئین
3) دو برابر شدن مولکول DNA
4) تقویت رونویسی

ارتباطی بین فرآیندها و دوره های اینترفاز برقرار کنید: 1) پس سنتزی، 2) پیش سنتزی، 3) مصنوعی. اعداد 1، 2، 3 را به ترتیب مربوط به حروف بنویسید.
الف) رشد سلولی
ب) سنتز ATP برای فرآیند شکافت
ج) سنتز ATP برای همانندسازی DNA
د) سنتز پروتئین برای ساختن میکروتوبول ها
د) همانندسازی DNA
ه) دو برابر شدن سانتریول ها

1. تمام ویژگی های ذکر شده در زیر، به جز دو مورد، می تواند برای توصیف فرآیند میتوز استفاده شود. دو علامت را که از فهرست کلی "خارج می شوند" شناسایی کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید.
1) زمینه ساز تولید مثل غیرجنسی
2) تقسیم غیر مستقیم
3) بازسازی را فراهم می کند
4) تقسیم کاهش
5) تنوع ژنتیکی افزایش می یابد

2. تمام ویژگی های فوق به جز دو مورد، می توانند برای توصیف فرآیندهای میتوز استفاده شوند. دو علامت را که از فهرست کلی "خارج می شوند" شناسایی کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید.
1) تشکیل دو ظرفیتی
2) صرف و عبور از روی
3) عدم تغییر تعداد کروموزوم ها در سلول ها
4) تشکیل دو سلول
5) حفظ ساختار کروموزوم ها

تمام ویژگی های ذکر شده در زیر، به جز دو مورد، برای توصیف فرآیند نشان داده شده در شکل استفاده می شود. دو علامت را که از فهرست کلی "خارج می شوند" شناسایی کنید و اعدادی را که زیر آنها نشان داده شده اند بنویسید.
1) سلول های دختر دارای مجموعه ای از کروموزوم های مشابه سلول های والدین هستند
2) توزیع نابرابر مواد ژنتیکی بین سلول های دختر
3) باعث رشد می شود
4) تشکیل دو سلول دختر
5) تقسیم مستقیم

تمام فرآیندهای ذکر شده در زیر، به جز دو مورد، در طول تقسیم سلولی غیرمستقیم رخ می دهند. دو فرآیندی را که از فهرست کلی «خارج می‌شوند» شناسایی کنید و اعدادی را که تحت آنها نشان داده شده‌اند، یادداشت کنید.
1) دو سلول دیپلوئید تشکیل می شود
2) چهار سلول هاپلوئید تشکیل می شود
3) تقسیم سلولی سوماتیک رخ می دهد
4) کونژوگاسیون و عبور کروموزوم ها اتفاق می افتد
5) تقسیم سلولی قبل از یک اینترفاز انجام می شود

ارتباط بین مراحل چرخه زندگی سلولی و فرآیندها برقرار کنید. در طول آنها رخ می دهد: 1) اینترفاز، 2) میتوز. اعداد 1 و 2 را به ترتیب حروف بنویسید.
الف) دوک تشکیل شده است
ب) سلول رشد می کند، سنتز فعال RNA و پروتئین ها در آن رخ می دهد
ب) سیتوکینز انجام می شود
د) تعداد مولکول های DNA دو برابر می شود
د) کروموزوم ها مارپیچی می شوند

چه فرآیندهایی در یک سلول در طول اینترفاز اتفاق می افتد؟
1) سنتز پروتئین در سیتوپلاسم
2) مارپیچی شدن کروموزوم ها
3) سنتز mRNA در هسته
4) تکثیر مولکول های DNA
5) انحلال پوشش هسته ای
6) واگرایی سانتریول های مرکز سلول به قطب های سلول

فاز و نوع تقسیم نشان داده شده در شکل را تعیین کنید. دو عدد را به ترتیب مشخص شده در کار، بدون جداکننده (فاصله، کاما و غیره) بنویسید.
1) آنافاز
2) متافاز
3) پروفاز
4) تلوفاز
5) میتوز
6) میوز I
7) میوز II

© D.V. Pozdnyakov، 2009-2018

آشکارساز adblock

میتوز در سلول های حیوانی و گیاهی

مهمترین اتفاقی که در میتوز رخ می دهد، توزیع یکنواخت مواد ژنتیکی است. میتوز در حیوانات و سلول های گیاهیتقریباً یکسان است، اما تعدادی تفاوت وجود دارد که در جدول ما نشان داده شده است (شکل 1).

4). سلول های گیاهی سانتریول ندارند، اما قفس حیواناتسانتریول ها وجود دارند، یک صفحه سلولی در یک سلول گیاهی تشکیل می شود، در یک سلول حیوانی تشکیل نمی شود.

برنج. 4. مقایسه ویژگی های میتوز در سلول های حیوانی و گیاهی

در سلول های گیاهی در طی سیتوکینز انقباض ایجاد نمی شود اما در حیوانات سلول تشکیل می شود. میتوز در سلول های گیاهی عمدتا در مریستم ها رخ می دهد، در حالی که در سلول های حیوانی میتوز در بافت ها و قسمت های مختلف بدن رخ می دهد.

میتوز به چهار مرحله متوالی تقسیم می شود: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز (شکل 5). اینترفاز - مرحله اصلی چرخه زندگی سلولی (به درس قبلی مراجعه کنید)، آمادگی برای تقسیم است یا قبل از مرگ سلولی است، بنابراین مرحله میتوز نیست.

برنج. 5. اینترفاز و مراحل زیر میتوز: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز

در پروفاز، DNA در هسته حلقه می‌شود و با نگاه کردن به سلول از طریق میکروسکوپ، می‌توان کروموزوم‌های پیچ خورده را دید (شکل 6).

برنج. 6. پروفاز میتوز

معمولاً مشاهده می شود که هر کروموزوم از دو کروماتید و ناحیه یکپارچه - سانترومر تشکیل شده است. هسته ها در این مرحله ناپدید می شوند. در سلول های حیوانی و گیاهان پایین ترسانتریول ها به سمت قطب های سلول جدا می شوند.

میکروتوبول های کوتاه از هر سانتریول به شکل پرتو گسترش می یابند. آنها ساختاری شبیه ستاره را تشکیل می دهند.

برنج. 7. پروفاز میتوز در سلول های حیوانی و گیاهی

در پایان پروفاز (شکل 7)، پوشش هسته ای متلاشی یا حل می شود و میکروتوبول ها شروع به تشکیل دوک شکافت می کنند (شکل 8).

برنج. 8. تکمیل پروفاز و گذار به متافاز

مرحله بعدی متافاز است. کروموزوم ها به گونه ای قرار گرفته اند که سانترومرهای آنها در صفحه استوای سلول قرار دارند (شکل 9).

9. متافاز: دوک دوک تقسیم. در استوا صفحه متافاز قرار دارد.

به اصطلاح صفحه متافاز تشکیل می شود (شکل 10) که از کروموزوم ها تشکیل شده است. الیاف دوک به سانترومرهای هر کروموزوم متصل هستند.

برنج. 10. متافاز. آماده سازی نقاشی شده. دوک توسط سانترومرها (آبی)، میکروفیبریل ها (بنفش) و کروموزوم های صفحه متافاز - زرد تشکیل می شود.

آنافاز فاز بسیار کوتاهی است (شکل 11). هر کروموزوم به صورت طولی به دو کروماتید یکسان تقسیم می‌شود که به قطب‌های مخالف سلول واگرا می‌شوند، اکنون به آنها کروموزوم دختر (یا کروماتید) می‌گویند.

برنج. 11. آنافاز میتوز

با توجه به هویت کروموزوم های دختر، دو قطب سلول دارای مواد ژنتیکی یکسانی هستند. همانی که قبل از شروع میتوز در سلول بود. لازم به ذکر است که در همان زمان، در نزدیکی هر قطب حامل های اطلاعات - مولکول های DNA فشرده در کروموزوم ها - دو برابر کمتر از سلول اصلی است.

تلوفاز آخرین مرحله است، کروموزوم های دختر در قطب های سلول مستهلک می شوند و برای رونویسی در دسترس می شوند، سنتز پروتئین آغاز می شود، غشای هسته ای و هسته تشکیل می شوند (شکل 12).

برنج. 12. تلوفاز میتوز در سلول های حیوانی و گیاهی

رشته های دوک شکافت متلاشی می شوند. اینجا جایی است که کاریوکینز به پایان می رسد و سیتوکینز شروع می شود (شکل 13)، در حالی که انقباض در سلول های حیوانی در صفحه استوایی رخ می دهد. عمیق تر می شود تا زمانی که دو سلول دختر جدا شوند.

برنج. 13. سیتوکینز

در تشکیل یک انقباض نقش مهمساختارهای بازی اسکلت سلولی سیتوکینز در سلول های گیاهی به طور متفاوتی اتفاق می افتد، زیرا گیاهان دارای یک دیواره سلولی سفت و سخت هستند و برای ایجاد انقباض تقسیم نمی شوند، بلکه یک سپتوم داخل سلولی را تشکیل می دهند.

میتوز، در وهله اول، ثبات ژنتیکی می دهد. در نتیجه میتوز، دو هسته تشکیل می‌شود که به تعداد کروموزوم‌های موجود در سلول‌های مادر یا والدین وجود دارد.

این کروموزوم ها از تکثیر دقیق مولکول DNA کروموزوم های والدین تشکیل می شوند که در نتیجه ژن های آنها دقیقاً همان اطلاعات ارثی را در خود دارد.

بنابراین، سلول های دختر از نظر ژنتیکی با سلول مادر یکسان هستند، زیرا میتوز نمی تواند تغییری در اطلاعات ارثی ایجاد کند. جمعیت های سلولی به دست آمده توسط میتوز از سلول های والدین از نظر ژنتیکی پایدار هستند.

میتوز برای رشد طبیعیو رشد ارگانیسم های چند سلولی، زیرا در نتیجه میتوز، تعداد سلول ها افزایش می یابد.

میتوز یکی از مکانیسم های اصلی رشد یوکاریوت های چند سلولی است.

میتوز زیربنای تولید مثل غیرجنسی بسیاری از حیوانات و گیاهان است، بازسازی قسمت های از دست رفته (به عنوان مثال، اندام سخت پوستان) و همچنین جایگزینی سلول هایی که در یک ارگانیسم چند سلولی رخ می دهد را تضمین می کند.

اطلاعات مربوطه:

جستجوی سایت:

§ 28. تقسیم سلولی - Mamontova، Sonina درجه 9 (پاسخ)

1. زندگی و چرخه های میتوزی یک سلول را تعریف کنید.

چرخه زندگی - دوره زمانی از لحظه ای که یک سلول در نتیجه تقسیم ظاهر می شود تا مرگ آن یا تا تقسیم بعدی.

چرخه میتوزی مجموعه ای از فرآیندهای متوالی و مرتبط در طول دوره آماده سازی سلول برای تقسیم و همچنین در طول خود میتوز است.

2. پاسخ دهید که مفهوم "میتوز" با مفهوم "چرخه میتوز" چه تفاوتی دارد؟

چرخه میتوز شامل خود میتوز و مراحل آماده سازی سلول برای تقسیم است، در حالی که میتوز فقط تقسیم سلولی است.

دوره های چرخه میتوزی را فهرست کنید.

1. دوره آماده سازی برای سنتز DNA (G1)

2. دوره سنتز DNA (S)

3. دوره آماده سازی برای تقسیم سلولی (G2)

4. اهمیت بیولوژیکی میتوز را گسترش دهید.

در طول میتوز، سلول های دختر مجموعه دیپلوئیدی از کروموزوم های یکسان با سلول مادر را دریافت می کنند. پایداری ساختار و عملکرد صحیح اندام ها بدون حفظ همان مجموعه ای از مواد ژنتیکی در نسل های سلولی غیرممکن خواهد بود. میتوز فراهم می کند رشد جنینی، رشد، ترمیم بافت پس از آسیب، حفظ یکپارچگی ساختاری بافت ها با از دست دادن مداوم سلول ها در طول عملکرد آنها.

5. مراحل میتوز را مشخص کنید و نقشه های شماتیکی بسازید که منعکس کننده وقایع رخ داده در سلول در مرحله خاصی از میتوز باشد. جدول را پر کنید.

تقسیم سلولی لحظه مرکزی تولید مثل است.

در فرآیند تقسیم، دو سلول از یک سلول به وجود می آیند. یک سلول، بر اساس جذب مواد آلی و معدنی، نوع خاص خود را با ساختار و عملکردهای مشخص ایجاد می کند.

در تقسیم سلولی دو نکته اصلی را می توان مشاهده کرد: تقسیم هسته ای - میتوز و تقسیم سیتوپلاسم - سیتوکینز یا سیتوتومی. توجه اصلی ژنتیک دانان هنوز به میتوز معطوف است ، زیرا از نقطه نظر نظریه کروموزوم ، هسته "ارگان" وراثت در نظر گرفته می شود.

در طول میتوز، موارد زیر رخ می دهد:

1. دو برابر شدن ماده کروموزوم ها؛
2. تغییر دادن شرایط فیزیکیو سازمان شیمیایی کروموزوم ها.
3. واگرایی کروموزوم های دختر یا به عبارت بهتر خواهر به قطب های سلول.
4. تقسیم بعدی سیتوپلاسم و بهبودی کاملدو هسته جدید در سلول های خواهر

بنابراین، در میتوز، کل چرخه زندگیژن های هسته ای: دو برابر شدن، توزیع و عملکرد؛ در نتیجه تکمیل چرخه میتوزی، سلول های خواهر با "میراث" مساوی به پایان می رسند.

هنگام تقسیم، هسته سلول از پنج مرحله متوالی عبور می کند: اینترفاز، پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز. برخی از سیتولوژیست ها مرحله ششم دیگر - پرومتافاز را تشخیص می دهند.

نمودار مراحل میتوز در یک سلول حیوانی

بین دو تقسیم سلولی متوالی، هسته در مرحله بین فاز قرار دارد. در این دوره، هسته در هنگام تثبیت و رنگ آمیزی دارای ساختار مشبکی است که از رنگرزی تارهای نازک تشکیل می شود که در فاز بعدی به کروموزوم تبدیل می شوند. اگرچه فاز اینترفاز به طور دیگری فاز هسته استراحت نامیده می شود، اما در خود بدن، فرآیندهای متابولیکی در هسته در این دوره با بیشترین فعالیت انجام می شود.

پروفاز اولین مرحله در آماده سازی هسته برای تقسیم است. در پروفاز، ساختار شبکه ای هسته به تدریج به رشته های کروموزومی تبدیل می شود. از اولین پروفاز، حتی در میکروسکوپ نوریماهیت دوگانه کروموزوم ها را می توان مشاهده کرد. این نشان می دهد که در هسته، در مرحله میانی اولیه یا اواخر است که بیشترین مقدار است فرآیند مهممیتوز - دو برابر شدن یا تکثیر کروموزوم ها، که در آن هر یک از کروموزوم های مادری مشابه دختر خود را می سازد. در نتیجه، هر کروموزوم از نظر طولی دو برابر به نظر می رسد. با این حال، این نیمه از کروموزوم ها، که کروماتیدهای خواهر نامیده می شوند، در پروفاز از هم جدا نمی شوند، زیرا آنها توسط یک مکان مشترک - سانترومر در کنار هم قرار می گیرند. ناحیه سانترومریک بعداً تقسیم می شود. در پروفاز، کروموزوم ها در امتداد محور خود تحت یک فرآیند چرخش قرار می گیرند که منجر به کوتاه شدن و ضخیم شدن آنها می شود. لازم به ذکر است که در پروفاز هر کروموزوم در کاریولنف به طور تصادفی قرار می گیرد.

در سلول‌های جانوری، حتی در اواخر تلوفاز یا اینترفاز خیلی زود، دو برابر شدن سانتریول اتفاق می‌افتد، پس از آن، در پروفاز، سانتریول‌های دختر شروع به همگرا شدن به قطب‌ها و تشکیل اخترکره و دوک می‌کنند که به آن دستگاه جدید می‌گویند. در همان زمان، هسته ها حل می شوند. یکی از علائم اساسی پایان پروفاز انحلال غشای هسته است که در نتیجه کروموزوم ها در کل جرم سیتوپلاسم و کاریوپلاسم قرار می گیرند که اکنون میکسوپلاسم را تشکیل می دهند. این پروفاز پایان می یابد. سلول وارد متافاز می شود.

که در اخیرابین پروفاز و متافاز، محققان شروع به تشخیص مرحله میانی به نام پرومتافاز. پرومتافاز با انحلال و ناپدید شدن غشای هسته و حرکت کروموزوم ها به سمت صفحه استوایی سلول مشخص می شود. اما در این زمان، تشکیل دوک آکروماتین هنوز کامل نشده است.

متافازمرحله پایانی آرایش کروموزوم ها در استوای دوک نخاعی نامیده می شود. آرایش مشخصه کروموزوم ها در صفحه استوایی صفحه استوایی یا متافاز نامیده می شود. ترتیب کروموزوم ها نسبت به یکدیگر تصادفی است. در متافاز، تعداد و شکل کروموزوم ها به خوبی آشکار می شود، به ویژه هنگامی که صفحه استوایی را از قطب های تقسیم سلولی در نظر می گیریم. دوک آکروماتین به طور کامل تشکیل شده است: رشته های دوک قوام متراکم تری نسبت به بقیه سیتوپلاسم پیدا می کنند و به ناحیه سانترومری کروموزوم متصل می شوند. سیتوپلاسم سلول در این دوره کمترین ویسکوزیته را دارد.

آنافازفاز بعدی میتوز نامیده می شود، که در آن کروماتیدها تقسیم می شوند، که اکنون می توان آنها را کروموزوم های خواهر یا دختر نامید، به سمت قطب ها واگرا می شوند. در این حالت، اول از همه، مناطق سانترومریک یکدیگر را دفع می کنند و سپس کروموزوم ها به سمت قطب ها واگرا می شوند. باید گفت که واگرایی کروموزوم ها در آنافاز در همان زمان - "گویی به دستور" - شروع می شود و خیلی سریع به پایان می رسد.

در تلوفاز، کروموزوم‌های دختر ناامید می‌شوند و فردیت قابل مشاهده خود را از دست می‌دهند. پوسته هسته و خود هسته تشکیل می شود. هسته بازسازی می شود به صورت برعکسدر مقایسه با تغییراتی که در پروفاز متحمل شد. در پایان، هسته ها (یا هسته ها) نیز بازسازی می شوند، و به مقداری که در هسته های اصلی وجود داشتند. تعداد هسته ها مشخصه هر نوع سلول است.

در همان زمان، تقسیم متقارن بدن سلولی آغاز می شود.

هسته سلول های دختر وارد حالت اینترفاز می شوند.

طرح سیتوکینز سلول های حیوانی و گیاهی

شکل بالا نموداری از سیتوکینز سلول های حیوانی و گیاهی را نشان می دهد. در یک سلول حیوانی، تقسیم با بستن سیتوپلاسم سلول مادر اتفاق می افتد. در یک سلول گیاهی، تشکیل سپتوم سلولی با مناطقی از پلاک های دوکی که یک سپتوم را در صفحه استوا تشکیل می دهند، به نام فراگموپلاست اتفاق می افتد. این به چرخه میتوزی پایان می دهد. به نظر می رسد مدت زمان آن به نوع بافت بستگی دارد، وضعیت فیزیولوژیکیبدن، عوامل خارجی (دما، رژیم نور) و از 30 دقیقه تا 3 ساعت طول می کشد.به گفته نویسندگان مختلف، سرعت عبور هر فاز متغیر است.

هم داخلی و هم عوامل خارجیمحیط هایی که بر رشد ارگانیسم و ​​وضعیت عملکردی آن تأثیر می گذارد، بر طول مدت تقسیم سلولی و مراحل جداگانه آن تأثیر می گذارد. از آنجایی که هسته نقش بسیار زیادی در فرآیندهای متابولیک سلول ایفا می کند، طبیعی است که باور کنیم که مدت مراحل میتوز می تواند مطابق با وضعیت عملکردی بافت اندام تغییر کند. به عنوان مثال، مشخص شده است که فعالیت میتوزی بافت های مختلف در هنگام استراحت و خواب در حیوانات به طور قابل توجهی بیشتر از زمان بیداری است. در تعدادی از حیوانات، تعداد تقسیمات سلولی در نور کاهش می یابد و در تاریکی افزایش می یابد. همچنین فرض بر این است که هورمون ها بر فعالیت میتوزی سلول تأثیر می گذارند.

دلایلی که آمادگی سلول را برای تقسیم تعیین می کند هنوز نامشخص است. دلایلی برای فرض چند دلیل وجود دارد:

1. دو برابر شدن جرم پروتوپلاسم سلولی، کروموزوم ها و سایر اندامک ها که به دلیل آن روابط هسته ای و پلاسما نقض می شود. برای تقسیم، یک سلول باید به وزن و حجم مشخصی از سلول های یک بافت معین برسد.
2. مضاعف شدن کروموزوم ها؛
3. ترشح توسط کروموزوم ها و سایر اندامک های سلولی مواد خاصی که تقسیم سلولی را تحریک می کنند.

مکانیسم واگرایی کروموزوم ها به قطب ها در آنافاز میتوز نیز نامشخص است. نقش فعالی در این فرآیند ظاهراً توسط رشته‌های دوکی ایفا می‌شود که رشته‌های پروتئینی هستند که توسط سانتریول‌ها و سانترومرها سازماندهی و جهت‌گیری می‌شوند.

ماهیت میتوز، همانطور که قبلاً گفتیم، بسته به نوع و متفاوت است حالت عملکردیپارچه ها سلول های بافت های مختلف با انواع مختلف میتوز مشخص می شوند.در نوع توصیف شده میتوز تقسیم سلولی به صورت مساوی و متقارن انجام می شود. در نتیجه میتوز متقارن، سلول های خواهر از نظر ژن های هسته ای و سیتوپلاسم به طور ارثی معادل هستند. با این حال، علاوه بر متقارن، انواع دیگری از میتوز وجود دارد که عبارتند از: میتوز نامتقارن، میتوز با سیتوکینز تاخیری، تقسیم سلول‌های چند هسته‌ای (تقسیم سینسیتیا)، آمیتوز، اندومیتوز، تولید اندور و پلی‌تنیا.

در مورد میتوز نامتقارن، سلول های خواهر از نظر اندازه، مقدار سیتوپلاسم و همچنین در رابطه با سرنوشت آینده خود نابرابر هستند. نمونه ای از این اندازه نابرابر سلول های خواهر (دختری) نوروبلاست ملخ، تخم های حیوانات در طول بلوغ و در هنگام تکه تکه شدن مارپیچی است. در هنگام تقسیم هسته ها در دانه های گرده، یکی از سلول های دختر می تواند بیشتر تقسیم شود، دیگری نمی تواند و غیره.

میتوز با تاخیر در سیتوکینز با این واقعیت مشخص می شود که هسته سلول چندین بار تقسیم می شود و تنها پس از آن تقسیم بدن سلولی اتفاق می افتد. در نتیجه این تقسیم، سلول های چند هسته ای مانند سینسیتیوم تشکیل می شوند. نمونه ای از آن تشکیل سلول های آندوسپرم و تشکیل هاگ است.

آمیتوزشکافت مستقیم هسته بدون تشکیل اشکال شکافت نامیده می شود. در این حالت، تقسیم هسته با "بند زدن" آن به دو قسمت اتفاق می افتد. گاهی اوقات چندین هسته به طور همزمان از یک هسته تشکیل می شود (تکه تکه شدن). آمیتوز به طور مداوم در سلول های تعدادی از بافت های تخصصی و پاتولوژیک، به عنوان مثال، در تومورهای سرطانی. می توان آن را تحت تأثیر عوامل مخرب مختلف (اشعه یونیزان و دمای بالا) مشاهده کرد.

اندومیتوزهنگامی که شکافت هسته ای دو برابر شود، چنین فرآیندی نامیده می شود. در این حالت، کروموزوم ها، طبق معمول، در فاز میانی تکثیر می شوند، اما واگرایی بعدی آنها در داخل هسته با حفظ پوشش هسته و بدون تشکیل دوک آکروماتین رخ می دهد. در برخی موارد، اگرچه پوسته هسته حل می شود، اما واگرایی کروموزوم ها به قطب ها رخ نمی دهد، در نتیجه تعداد کروموزوم های سلول حتی چند ده برابر می شود. اندومیتوز در سلول های بافت های مختلف گیاهان و حیوانات رخ می دهد. بنابراین، به عنوان مثال، A. A. Prokofieva-Belgovskaya نشان داد که با اندومیتوز در سلول های بافت های تخصصی: در هیپودرم سیکلوپ، بدن چربی، اپیتلیوم صفاق و سایر بافت های پرکننده (Stenobothrus) - مجموعه کروموزوم ها می تواند 10 برابر افزایش یابد. این افزایش در تعداد کروموزوم ها با ویژگی های کاربردیبافت تمایز یافته

با پلی‌تنیا، تعداد رشته‌های کروموزوم چند برابر می‌شود: پس از تکرار مجدد در تمام طول، آنها واگرا نمی‌شوند و در مجاورت یکدیگر می‌مانند. در این حالت تعداد رشته های کروموزوم درون یک کروموزوم چند برابر می شود و در نتیجه قطر کروموزوم ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. تعداد چنین رشته های نازکی در یک کروموزوم پلیتن می تواند به 1000-2000 برسد. در این حالت کروموزوم های به اصطلاح غول پیکر تشکیل می شوند. با پلیتنیا، تمام مراحل چرخه میتوزی به جز مرحله اصلی - تولید مثل رشته های اولیه کروموزوم سقوط می کند. پدیده پلی‌تنیا در سلول‌های تعدادی از بافت‌های تمایز یافته، به عنوان مثال، در بافت غدد بزاقی دوپانچه، در سلول‌های برخی گیاهان و تک یاخته‌ها مشاهده می‌شود.

گاهی اوقات یک یا چند کروموزوم بدون هیچ تغییری در هسته دو برابر می شود - این پدیده را اندورتولید می گویند.

بنابراین، تمام مراحل میتوز سلولی که چرخه میتوزی را تشکیل می دهند، فقط برای یک فرآیند معمولی اجباری هستند.

در برخی موارد، عمدتاً در بافت های تمایز یافته، چرخه میتوزی دستخوش تغییراتی می شود. سلول های چنین بافت هایی توانایی تولید مثل کل ارگانیسم را از دست داده اند و فعالیت متابولیکی هسته آنها با عملکرد بافت اجتماعی شده سازگار است.

سلول های جنینی و مریستمی که عملکرد تولید مثل کل ارگانیسم را از دست نداده اند و مربوط به بافت های تمایز نیافته هستند حفظ می شوند. چرخه کاملمیتوز، که بر اساس آن تولید مثل غیرجنسی و رویشی است.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً یک متن را انتخاب کنید و Ctrl+Enter را فشار دهید.

در تماس با

همکلاسی ها

موضوع درس. تقسیم سلولی. میتوز

هدف از درس:برای توصیف روش اصلی تقسیم سلول های یوکاریوتی - میتوز، برای آشکار کردن ویژگی های دوره هر مرحله از میتوز، برای ایجاد ایده آمیتوز.

وظایف:

• ایجاد دانش در مورد اهمیت تقسیم برای رشد، توسعه، تولید مثل سلول و ارگانیسم به عنوان یک کل؛ مکانیسم میتوز را در نظر بگیرید.
• مراحل اصلی چرخه سلولی و میتوزی را مشخص کنید.
• بهبود مهارت های کار با میکروسکوپ؛
• اهمیت بیولوژیکی میتوز را نشان می دهد.

منابع:کامپیوتر، میکروسکوپ، میکرواسلاید "میتوز در سلول های ریشه پیاز"، تخته سفید تعاملی، ارائه چند رسانه ای "تقسیم سلولی. میتوز، دیسک - "کارگاه آزمایشگاهی زیست شناسی کلاس های 6-11"، ویدئو "مراحل میتوز"، کتابچه راهنمای پویا "میتوز".

مراحل درس

1. لحظه سازمانی.

تعیین هدف درس، تعریف مسئله و موضوع درس.

وزن یک کودک در زمان تولد به طور متوسط ​​3-3.5 کیلوگرم و قد آن حدود 50 سانتی متر است، یک توله خرس قهوه ای که وزن والدین آن به 200 کیلوگرم یا بیشتر می رسد بیش از 500 گرم وزن ندارد و یک کانگورو کوچک وزن کمتری دارد. بیش از 1 گرم یک قو زیبا از یک جوجه خاکستری و غیر توصیفی رشد می کند، یک قورباغه زیرک به وزغی آرام تبدیل می شود، و یک درخت بلوط بزرگ از بلوط کاشته شده در نزدیکی خانه رشد می کند که صد سال بعد با زیبایی خود نسل های جدید مردم را خوشحال می کند.

سوال مشکل. همه این تغییرات از طریق چه فرآیندهایی امکان پذیر است؟ (اسلاید 1)

همه این تغییرات به دلیل توانایی موجودات برای رشد و تکامل امکان پذیر است. درخت به دانه تبدیل نمی شود، ماهی به تخم ها باز نمی گردد - فرآیندهای رشد و توسعه برگشت ناپذیر است. این دو ویژگی ماده زنده به طور جدایی ناپذیری با یکدیگر پیوند خورده اند و بر اساس توانایی سلول برای تقسیم و تخصص است. . موضوع درس چیست؟ (اسلاید 2)

موضوع درس «تقسیم سلولی. میتوز" (اسلاید 3)

برای شروع مطالعه یک مبحث جدید، باید مطالبی را که قبلا مطالعه شده بود، یادآوری کنیم (اسلایدهای 4،5،6)

2. یادگیری مطالب جدید.

انواع تقسیم سلولی (اسلاید 7)

یکی از مفاد نظریه سلولی مبتنی بر نتیجه گیری دانشمند آلمانی رودولف ویرچو "هر سلول از یک سلول" است. این آغاز مطالعه فرآیندهای تقسیم سلولی بود که قوانین اصلی آن در پایان قرن نوزدهم آشکار شد.

تولید مثل یکی از مهمترین خواص موجودات زنده است. همه موجودات زنده، بدون استثنا، قادر به تولید مثل هستند، از باکتری ها گرفته تا پستانداران. روش های تولید مثل موجودات مختلفمی توانند بسیار متفاوت از یکدیگر باشند، اما تقسیم سلولی اساس هر نوع تولید مثل است. طول عمر یک موجود چند سلولی از طول عمر بیشتر سلول های سازنده آن بیشتر است. بنابراین، سلول های عصبی حتی در طول این مدت نیز از تقسیم شدن باز می مانند رشد قبل از تولد. پس از ظهور، سلول ها دیگر تقسیم نمی شوند و مخطط شکل می گیرند بافت های عضلانیدر حیوانات و بافت های ذخیره سازی در گیاهان. موجودات چند سلولی رشد می کنند، رشد می کنند، آنها تحت تجدید سلول ها و بافت ها، حتی قسمت هایی از بدن قرار می گیرند (بازسازی را به یاد داشته باشید) مشخص است که سلول ها پیر می شوند و می میرند. به عنوان مثال، سلول های کبد 18 ماه، گلبول های قرمز - 4 ماه، اپیتلیوم روده 1-2 روز زندگی می کنند (حدود 70 میلیارد نفر هر روز می میرند).

سلول های اپیتلیال روده و 2 میلیارد گلبول قرمز). این بدان معنی است که سلول ها به طور مداوم در بدن در حال تجدید هستند. همچنین مشخص است که به طور متوسط، 1 بار در 7 سال، سلول ها به روز می شوند. بنابراین، تقریباً تمام سلول‌های موجودات چند سلولی باید تقسیم شوند تا جایگزین سلول‌های در حال مرگ شوند. تمام سلول های جدید با تقسیم از یک سلول موجود به وجود می آیند.

آمیتوزیس تقسیم مستقیم هسته اینترفاز با انقباض بدون تشکیل دوک شکافت (کروموزوم ها معمولاً در میکروسکوپ نوری قابل تشخیص نیستند). چنین تقسیمی در موجودات تک سلولی رخ می دهد (به عنوان مثال، هسته های بزرگ مژگانی پلی پلوئیدی که توسط آمیتوز تقسیم می شوند)، و همچنین در برخی از سلول های بسیار تخصصی گیاهان و حیوانات با فعالیت فیزیولوژیکی ضعیف، در حال انحطاط، محکوم به مرگ، یا با انواع مختلف. فرآیندهای پاتولوژیکمانند رشد بدخیم، التهاب و غیره. پس از آمیتوز، سلول قادر به ورود به تقسیم میتوزی نیست.

MITOSIS (از یونانی. Mitos-thread) تقسیم غیر مستقیم، راه اصلی تقسیم سلول های یوکاریوتی است. میتوز فرآیند تقسیم سلولی است که در نتیجه سلول های دختر ماده ژنتیکی مشابه با سلول مادر را دریافت می کنند.

MEIOSIS (تقسیم غیر مستقیم) است راه خاصتقسیم سلولی که منجر به کاهش (کاهش) تعداد کروموزوم ها به نصف می شود. در طول میوز، دو تقسیم سلولی رخ می دهد و یکی سلول دیپلوئید(2n2c) چهار سلول جنسی هاپلوئید (nc) تشکیل می شود. در روند بعدی لقاح (همجوشی گامت ها)، ارگانیسم نسل جدید دوباره مجموعه دیپلوئیدی از کروموزوم ها را دریافت می کند، یعنی کاریوتیپ ارگانیسم های یک گونه معین در تعدادی از نسل ها ثابت می ماند.

نتیجه: سه نوع تقسیم سلولی وجود دارد که به لطف آنها ارگانیسم ها رشد می کنند، رشد می کنند، تکثیر می شوند (آمیتوز، میتوز، میوز).

میتوز روش اصلی تقسیم سلولی است.

میتوز (از یونانی mitos - نخ) - تقسیم سلولی غیر مستقیم. انتقال یکنواخت اطلاعات ارثی سلول مادر به دو سلول دختر را تضمین می کند.

به لطف این نوع تقسیم سلولی است که تقریباً تمام سلول های یک ارگانیسم چند سلولی تشکیل می شود.

چرخه میتوزی (سلولی) شامل مرحله مقدماتی (اینترفاز) و تقسیم واقعی - میتوز (پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز) است.

ویژگی های میتوز

برای مطالعه موضوع به صورت دو نفره کار خواهیم کرد.

تمرین 1.

1. بررسی ویژگی های فاز اول میتوز - پروفاز.

2. پس از بحث در مورد پاسخ، ویژگی های پروفاز را در دفترچه یادداشت خود یادداشت کنید. (اسلاید 9)

وظیفه 2.

1. بررسی ویژگی های فاز دوم میتوز - متافاز.

2. پس از بحث در مورد پاسخ، ویژگی های متافاز را در دفترچه یادداشت خود یادداشت کنید. (اسلاید 10)

وظیفه 3.

1. بررسی ویژگی های فاز سوم میتوز - آنافاز.

2. ویژگی های آنافاز را پس از بحث در مورد پاسخ در دفترچه یادداشت کنید. (اسلاید 11)

وظیفه 4.

1. بررسی ویژگی های فاز چهارم میتوز - تلوفاز.

2. ویژگی های تلوفاز را پس از بحث در مورد پاسخ در دفترچه یادداشت کنید. (اسلاید 12)

بچه ها! اکنون توجه شما به ویدیوی "MITOSIS" ارائه می شود. شما باید آن را به دقت بررسی کنید و سپس کار را کامل کنید. (اسلاید 12)

ورزش.نام فاز مربوط به توضیحات آن را تعیین و یادداشت کنید. (اسلاید 13)

3. تلفیق مطالب مورد مطالعه.

کار آزمایشگاهی شماره 5.(اسلاید 14.15)

موضوع: میتوز در سلول های ریشه پیاز.

هدف:برای مطالعه روند میتوز در سلول های ریشه پیاز.

تجهیزات:میکروسکوپ های نوری، ریز آماده سازی "میتوز در سلول های ریشه پیاز".

پیش رفتن

1. ریز آماده سازی تمام شده را در نظر بگیرید، در صورت امکان، سلول ها را در تمام مراحل میتوز پیدا کنید.

2. تصویر زیر میکروسکوپ را با فتومیکروگراف در ارائه درس (اسلاید) مقایسه کنید.
3. مجموعه کروموزوم ها را در هر مرحله از میتوز تعیین کنید.
4. ویژگی های هر مرحله مشاهده شده از میتوز را شرح دهید.
5. در مورد نقش میتوز نتیجه گیری کنید.
سوالاتی برای تجمیع(اسلاید 16، 17، 18)

1. جرم کل مولکول های DNA در 46 کروموزوم یک سلول سوماتیک انسان 6-10 "9 میلی گرم است. جرم مولکول های DNA در: الف) متافاز میتوز؛ ب) تلوفاز میتوز چقدر خواهد بود؟

2. در نظر بگیرید که آیا شرایط می تواند محیطبر روند میتوز تأثیر می گذارد. این چه عواقبی برای بدن می تواند داشته باشد؟

3. چرا سلول های دختر در طول میتوز با مجموعه ای از کروموزوم ها برابر با مجموعه کروموزوم های سلول مادر تشکیل می شوند؟ اهمیت این موضوع در زندگی موجودات چیست؟

4. در نظر بگیرید که آیا شرایط محیطی می تواند بر روند میتوز تأثیر بگذارد یا خیر. این چه عواقبی برای بدن می تواند داشته باشد؟

5. چرا سلول های دختر در طول میتوز با مجموعه ای از کروموزوم ها برابر با مجموعه کروموزوم های سلول مادر تشکیل می شوند؟ اهمیت این موضوع در زندگی موجودات چیست؟

در پایان درس، نتایج به طور خلاصه بیان می شود.

میتوز بسیار است فرآیند معنادار، زمان و تلاش زیادی توسط دانشمندان برای درک تمام ویژگی های این فرآیند صرف شد. به عنوان مثال، مشخص شد که میتوز در سلول های گیاهی و حیوانی با تفاوت های خاصی پیش می رود، که عواملی وجود دارد که بر روند آن تأثیر منفی می گذارد.

علاوه بر این، در ادبیات می توانید شکل دیگری از تقسیم را ببینید - مستقیم یا آمیتوز. با ادبیات اضافی کار کنید.

گروه 1: کار "آمیتوز"

نقاط «مرجع» را از متن انتخاب کنید، یعنی. در 4-5 موقعیت نشانه های اصلی آمیتوز را نشان می دهد. میتوز شایع ترین، اما نه تنها نوع تقسیم سلولی است. تقریباً همه یوکاریوت ها دارای شکافت هسته ای مستقیم یا آمیتوز هستند. در طول آمیتوز، تراکم کروموزوم ها وجود ندارد و دوکی ایجاد نمی شود و هسته با انقباض یا تکه تکه شدن تقسیم می شود و در حالت بین فاز باقی می ماند. سیتوکینز همیشه به دنبال تقسیم هسته ای انجام می شود و در نتیجه یک سلول چند هسته ای تشکیل می شود. تقسیم آمیتوتیک برای سلول هایی است که رشد کامل دارند: سلول های اپیتلیال در حال مرگ، سلول های فولیکولی تخمدان ها... آمیتوز همچنین در فرآیندهای پاتولوژیک رخ می دهد: التهاب، نئوپلاسم بدخیمپس از آن سلول ها قادر به تقسیم میتوز نیستند.

گروه 2: وظیفه "نقض میتوز"

جفت های منطقی بسازید: نوع تاثیر - پیامدها.

روند صحیح میتوز می تواند توسط عوامل خارجی مختلف مختل شود: دوزهای بالااشعه، برخی مواد شیمیایی مثلاً تحت تأثیر اشعه ایکس DNA یک کروموزوم می تواند شکسته شود و کروموزوم ها نیز می شکند. چنین کروموزوم هایی قادر به حرکت نیستند، به عنوان مثال، در آنافاز. مقداری مواد شیمیاییغیر مشخصه موجودات زنده (الکل ها، فنل ها) قوام فرآیندهای میتوزی را نقض می کند. برخی از کروموزوم ها سریعتر و برخی دیگر کندتر حرکت می کنند. برخی از آنها ممکن است اصلاً در هسته های فرزند گنجانده نشوند. موادی وجود دارند که از تشکیل رشته های دوک شکافت جلوگیری می کنند. آنها سیتواستاتیک نامیده می شوند، به عنوان مثال، کلشی سین و کولسمید. با اثر بر روی سلول می توان تقسیم را در مرحله پرومتافاز متوقف کرد. در نتیجه چنین ضربه ای، مجموعه ای دوگانه از کروموزوم ها در هسته ظاهر می شود.

نتیجه گیری (اسلاید 19)

امروز درس به مهمترین فرآیند - میتوز اختصاص داده شد. ما زمان کافی را به خود فرآیند، ویژگی ها و مشکلات آن اختصاص دادیم. مهمتر از همه، این فرآیند ثبات ژنتیکی گونه و همچنین فرآیندهای بازسازی، رشد و تولید مثل غیرجنسی (روشی) را تضمین می کند. این فرآیند پیچیده، چند مرحله ای و بسیار حساس به عوامل محیطی است.

مشق شب.

1. مطالعه § 29

2. جدول چرخه سلولی میتوز را پر کنید.

توضیح دهید که چه چیزی تعداد کروموزوم های DNA را در مراحل مختلف میتوز تعیین می کند.

چرخه سلولی میتوزی

این یک فرآیند پیوسته است که هر مرحله از آن به طور نامحسوس به مرحله بعدی پس از خود می رود. چهار مرحله میتوز وجود دارد: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز (شکل 1). مطالعه میتوز بر رفتار کروموزوم ها متمرکز است.

پروفاز . در آغاز مرحله اول میتوز - پروفاز - سلول ها همان ظاهری را که در اینترفاز است حفظ می کنند، فقط هسته به طور قابل توجهی در اندازه افزایش می یابد و کروموزوم ها در آن ظاهر می شوند. در این مرحله مشاهده می شود که هر کروموزوم از دو کروماتید تشکیل شده است که به صورت مارپیچی نسبت به یکدیگر پیچ خورده اند. کروماتیدها در نتیجه فرآیند مارپیچی شدن داخلی کوتاه و ضخیم می شوند. یک ناحیه با رنگ ضعیف و کم تراکم کروموزوم شروع به آشکار شدن می کند - سانترومر که دو کروماتید را به هم متصل می کند و در یک مکان کاملاً مشخص در هر کروموزوم قرار دارد.

در طول پروفاز، هسته ها به تدریج از بین می روند: غشای هسته نیز از بین می رود و کروموزوم ها در سیتوپلاسم قرار دارند. در پروفاز اواخر (پرومتافاز)، دستگاه میتوزی سلول به شدت تشکیل می شود. در این زمان، سانتریول تقسیم می شود و سانتریول های دختر به انتهای مخالف سلول واگرا می شوند. رشته های نازک به شکل پرتو از هر سانتریول خارج می شوند. فیبرهای دوکی بین سانتریول ها تشکیل می شوند. دو نوع رشته وجود دارد: رشته های کششی دوک، متصل به سانترومر کروموزوم ها، و رشته های نگهدارنده که قطب های سلول را به هم متصل می کنند.

هنگامی که کاهش کروموزوم ها به حداکثر درجه خود می رسد، به اجسام میله ای شکل کوتاه تبدیل می شوند و به صفحه استوایی سلول می روند.

متافاز . در متافاز، کروموزوم ها به طور کامل در صفحه استوایی سلول قرار می گیرند و به اصطلاح متافاز یا صفحه استوایی را تشکیل می دهند. سانترومر هر کروموزوم که هر دو کروماتید را در کنار هم نگه می دارد، دقیقاً در ناحیه استوای سلول قرار دارد و بازوهای کروموزوم ها کم و بیش به موازات رشته های دوک کشیده شده اند.

در متافاز، شکل و ساختار هر کروموزوم به خوبی آشکار می شود، تشکیل دستگاه میتوزی تکمیل می شود و نخ های کششی به سانترومرها متصل می شوند. در پایان متافاز، تقسیم همزمان تمام کروموزوم‌های یک سلول خاص اتفاق می‌افتد (و کروماتیدها به دو کروموزوم دختر کاملاً مجزا تبدیل می‌شوند).

آنافاز. بلافاصله پس از تقسیم سانترومر، کروماتیدها یکدیگر را دفع می کنند و به قطب های مخالف سلول واگرا می شوند. تمام کروماتیدها همزمان شروع به حرکت به سمت قطب ها می کنند. سانترومرها نقش مهمی در حرکت جهت دار کروماتیدها دارند. در آنافاز، کروماتیدها کروموزوم خواهر نامیده می شوند.

حرکت کروموزوم های خواهر در آنافاز به دلیل تعامل دو فرآیند رخ می دهد: انقباض کشیدن و طولانی شدن نخ های حمایت کننده دوک میتوزی.

تلوفاز. در ابتدای تلوفاز حرکت کروموزوم های خواهر به پایان می رسد و به شکل تشکیلات فشرده و لخته در قطب های سلول متمرکز می شوند. کروموزوم ها از بین می روند و فردیت قابل مشاهده خود را از دست می دهند. یک پاکت هسته ای در اطراف هر هسته دختر تشکیل شده است. هسته‌ها به همان میزانی که در سلول مادر بودند بازسازی می‌شوند. این تقسیم هسته را کامل می کند (کاریوکینزیس)، دیواره سلولی. همزمان با تشکیل هسته های دختر در تلوفاز، کل محتویات سلول مادر اصلی یا سیتوکینز جدا می شود.

هنگامی که یک سلول تقسیم می شود، یک انقباض یا شیار روی سطح آن در نزدیکی استوا ظاهر می شود. به تدریج عمیق می شود و سیتوپلاسم را به تقسیم می کند

دو سلول دختر، هر کدام دارای یک هسته.

در فرآیند میتوز، دو سلول دختر از یک سلول مادر به وجود می‌آیند که حاوی همان مجموعه کروموزوم‌های سلول اصلی است.

شکل 1. طرح میتوز

اهمیت بیولوژیکی میتوز . اهمیت بیولوژیکی اصلی میتوز توزیع دقیق کروموزوم ها بین دو سلول دختر است. یک فرآیند منظم و منظم میتوزی انتقال اطلاعات ژنتیکی به هر یک از هسته های دختر را تضمین می کند. در نتیجه، هر سلول دختر حاوی اطلاعات ژنتیکی در مورد تمام خصوصیات ارگانیسم است.

میوز تقسیم ویژه ای از هسته است که با تشکیل یک تتراد به پایان می رسد. چهار سلول با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید. سلول های جنسی با میوز تقسیم می شوند.

میوز شامل دو تقسیم سلولی است که در آن تعداد کروموزوم ها نصف می شود به طوری که گامت ها نصف تعداد کروموزوم های بقیه سلول های بدن را دریافت می کنند. هنگامی که دو گامت در زمان لقاح با هم متحد می شوند، تعداد طبیعی کروموزوم ها بازیابی می شود. کاهش تعداد کروموزوم ها در طول میوز به طور تصادفی اتفاق نمی افتد، بلکه کاملاً طبیعی است: اعضای هر جفت کروموزوم به سلول های دختر مختلف واگرا می شوند. در نتیجه، هر گامت حاوی یک کروموزوم از هر جفت است. این امر با اتصال زوجی کروموزوم های مشابه یا همولوگ (از نظر اندازه و شکل یکسان و حاوی ژن های مشابه هستند) و واگرایی بعدی اعضای جفت انجام می شود که هر کدام به یکی از قطب ها می روند. در طول همگرایی کروموزوم های همولوگ، عبور از روی می تواند رخ دهد، به عنوان مثال. تبادل متقابل ژن ها بین کروموزوم های همولوگ، که سطح تنوع ترکیبی را افزایش می دهد.

در میوز، تعدادی از فرآیندها رخ می دهد که در وراثت صفات مهم هستند: 1) کاهش - نصف شدن تعداد کروموزوم ها در سلول ها. 2) کونژوگاسیون کروموزوم های همولوگ. 3) عبور از روی; 4) جداسازی تصادفی کروموزوم ها به سلول ها.

میوز از دو بخش متوالی تشکیل شده است: بخش اول که منجر به تشکیل هسته ای با مجموعه کروموزوم هاپلوئید می شود، کاهش نامیده می شود. تقسیم دوم معادله ای نامیده می شود و بر اساس نوع میتوز پیش می رود. در هر یک از آنها پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز متمایز می شوند (شکل 2). فازهای تقسیم اول معمولاً با عدد Ι، دوم - P نشان داده می شوند. بین تقسیمات Ι و P، سلول در حالت interkinesis قرار دارد (lat. inter - بین + gr. kinesis - حرکت). در مقابل اینترفاز، DNA در interkinesis مجدد (du) همانندسازی نمی شود و مواد کروموزوم تکرار نمی شود.

شکل 2. طرح میوز

تقسیم بندی کاهش

پروفاز I

مرحله میوز که طی آن دگرگونی های ساختاری پیچیده مواد کروموزومی رخ می دهد. طولانی تر است و از تعدادی مرحله متوالی تشکیل شده است که هر کدام ویژگی های متمایز خود را دارند:

- لپتوتنا - مرحله لپتونما (اتصال نخها). رشته های منفرد - کروموزوم ها - تک ظرفیتی نامیده می شوند. کروموزوم ها در میوز طولانی تر و نازک تر از کروموزوم ها در مراحل اولیه میتوز هستند.

- زیگوتن - مرحله زیگونما (اتصال نخها). یک کونژوگه یا سیناپسیس (اتصال جفتی) از کروموزوم های همولوگ وجود دارد و این فرآیند نه فقط بین کروموزوم های همولوگ، بلکه بین نقاط منفرد همولوگ دقیقاً متناظر انجام می شود. در نتیجه صرف، دو ظرفیتی تشکیل می شود (مجموعه هایی از کروموزوم های همولوگ جفتی که به صورت جفت به هم متصل شده اند) که تعداد آنها مطابق با مجموعه کروموزوم هاپلوئید است.

سیناپسیس از انتهای کروموزوم ها انجام می شود، بنابراین، مکان های محلی سازی ژن های همولوگ در یک یا کروموزوم دیگر همزمان است. از آنجایی که کروموزوم ها دو برابر شده اند، چهار کروماتید در دو ظرفیتی وجود دارد که در نهایت هر کدام یک کروموزوم می شود.

- پاکیتن - مرحله پاچینما (رشته های ضخیم). اندازه هسته و هسته افزایش می یابد، دو ظرفیتی کوتاه و ضخیم می شود. ارتباط همولوگ ها به قدری نزدیک می شود که تشخیص دو کروموزوم مجزا از هم اکنون دشوار است. در این مرحله، تلاقی روی می‌دهد یا کروموزوم‌ها متقاطع می‌شوند.

- دیپلوتن - مرحله دیپلونما (دو رشته) یا مرحله چهار کروماتید. هر یک از کروموزوم های همولوگ دو ظرفیتی به دو کروماتید تقسیم می شود، به طوری که دو ظرفیتی دارای چهار کروماتید است. اگرچه تترادهای کروماتیدها در برخی نقاط از یکدیگر دور می شوند، اما در جاهای دیگر در تماس نزدیک هستند. در این حالت، کروماتیدهای کروموزوم های مختلف، شکل های X شکلی را تشکیل می دهند که کیاسم نامیده می شوند. وجود کیاسما تک ظرفیتی ها را کنار هم نگه می دارد.

همزمان با ادامه کوتاه شدن و بر این اساس، ضخیم شدن کروموزوم های دو ظرفیتی، دفع متقابل آنها رخ می دهد - واگرایی. اتصال فقط در صفحه تقاطع حفظ می شود - در کیاسم ها. تبادل نواحی همولوگ کروماتیدها تکمیل شد.

- دیاکینزیس با حداکثر کوتاه شدن کروموزوم های دیپلوتن مشخص می شود. دو ظرفیتی کروموزوم های همولوگ به سمت پیرامونی هسته می روند، بنابراین شمارش آنها آسان است. پوشش هسته تکه تکه می شود، هسته ها ناپدید می شوند. این پروفاز 1 را کامل می کند.

متافاز I

- با ناپدید شدن پوشش هسته ای آغاز می شود. تشکیل دوک میتوزی کامل شده است، دو ظرفیتی ها در سیتوپلاسم در صفحه استوایی قرار دارند. سانترومرهای کروموزوم به رشته های کششی دوک میتوزی متصل می شوند اما تقسیم نمی شوند.

آنافاز I

- با خاتمه کامل رابطه کروموزوم های همولوگ، دفع آنها از یکدیگر و واگرایی به قطب های مختلف متمایز می شود.

توجه داشته باشید که در طول میتوز، کروموزوم‌های تک کروماتید به قطب‌هایی که هر کدام از دو کروماتید تشکیل شده است، واگرا شدند.

بنابراین، آنافاز است که کاهش رخ می دهد - حفظ تعداد کروموزوم ها.

تلوفاز Ι

- بسیار کوتاه مدت و ضعیف از فاز قبلی جدا شده است. تلوفاز 1 دو هسته دختر تولید می کند.

اینترکینزیس

این یک حالت استراحت کوتاه بین 1 و 2 بخش است. کروموزوم ها به طور ضعیفی از بین می روند، همانندسازی DNA رخ نمی دهد، زیرا هر کروموزوم از قبل از دو کروماتید تشکیل شده است. پس از اینترکینز، تقسیم دوم آغاز می شود.

تقسیم دوم در هر دو سلول دختر به همان روشی که در میتوز رخ می دهد.

پروفاز P

در هسته سلول ها، کروموزوم ها به وضوح آشکار می شوند که هر کدام از دو کروماتید تشکیل شده است که توسط یک سانترومر به هم متصل شده اند. آنها مانند رشته های نسبتاً نازکی هستند که در امتداد محیط هسته قرار دارند. در پایان پروفاز P، پاکت هسته ای تکه تکه می شود.

متافاز P

در هر سلول، تشکیل یک دوک تقسیم کامل می شود. کروموزوم ها در امتداد خط استوا قرار دارند. رشته های دوک به سانترومر کروموزوم ها متصل می شوند.

آنافاز P

سانترومرها تقسیم می شوند و کروماتیدها معمولاً به سرعت به سمت قطب های مخالف سلول حرکت می کنند.

تلوفاز پی

کروموزوم‌های خواهر در قطب‌های سلول متمرکز می‌شوند و از بین می‌روند. هسته و غشای سلولی تشکیل می شود. میوز با تشکیل چهار سلول با مجموعه ای از کروموزوم هاپلوئید به پایان می رسد.

اهمیت بیولوژیکی میوز

مانند میتوز، میوز توزیع دقیق مواد ژنتیکی را در سلول های دختر تضمین می کند. اما برخلاف میتوز، میوز وسیله‌ای برای افزایش سطح تنوع ترکیبی است که به دو دلیل توضیح داده می‌شود: 1) ترکیبی از کروموزوم‌ها بر اساس شانس در سلول‌ها وجود دارد. 2) تلاقی که منجر به ظهور ترکیبات جدیدی از ژن ها در کروموزوم ها می شود.

در هر نسل بعدی از سلول های در حال تقسیم، در نتیجه عمل این علل، ترکیبات جدیدی از ژن ها در گامت ها تشکیل می شود و در حین تولید مثل حیوانات، ترکیبات جدیدی از ژن های والدین در فرزندان آنها ایجاد می شود. این امر هر بار امکانات جدیدی را برای عمل انتخاب و ایجاد اشکال ژنتیکی متفاوت باز می کند که به گروهی از حیوانات اجازه می دهد در شرایط محیطی متغیر وجود داشته باشند.

بنابراین، میوز وسیله ای برای سازگاری ژنتیکی است که قابلیت اطمینان وجود افراد را در نسل ها افزایش می دهد.

تقسیم سلولی لحظه مرکزی تولید مثل است.

در فرآیند تقسیم، دو سلول از یک سلول به وجود می آیند. یک سلول، بر اساس جذب مواد آلی و معدنی، نوع خاص خود را با ساختار و عملکردهای مشخص ایجاد می کند.

در تقسیم سلولی دو نکته اصلی را می توان مشاهده کرد: تقسیم هسته ای - میتوز و تقسیم سیتوپلاسم - سیتوکینز یا سیتوتومی. توجه اصلی ژنتیک دانان هنوز به میتوز معطوف است ، زیرا از نقطه نظر نظریه کروموزوم ، هسته "ارگان" وراثت در نظر گرفته می شود.

در طول میتوز، موارد زیر رخ می دهد:

1. دو برابر شدن ماده کروموزوم ها؛
2. تغییرات در وضعیت فیزیکی و سازمان شیمیایی کروموزوم ها؛
3. واگرایی کروموزوم های دختر یا به عبارت بهتر خواهر به قطب های سلول.
4. تقسیم بعدی سیتوپلاسم و بازسازی کامل دو هسته جدید در سلول های خواهر.

بنابراین، کل چرخه زندگی ژن‌های هسته‌ای در میتوز مشخص می‌شود: تکثیر، توزیع و عملکرد. در نتیجه تکمیل چرخه میتوزی، سلول های خواهر با "میراث" مساوی به پایان می رسند.

هنگام تقسیم، هسته سلول از پنج مرحله متوالی عبور می کند: اینترفاز، پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز. برخی از سیتولوژیست ها مرحله ششم دیگر - پرومتافاز را تشخیص می دهند.

بین دو تقسیم سلولی متوالی، هسته در مرحله بین فاز قرار دارد. در این دوره، هسته در هنگام تثبیت و رنگ آمیزی دارای ساختار مشبکی است که از رنگرزی تارهای نازک تشکیل می شود که در فاز بعدی به کروموزوم تبدیل می شوند. اگر چه اینترفاز متفاوت نامیده می شود فاز هسته استراحت، بر روی خود بدن، فرآیندهای متابولیکی در هسته در این دوره با بیشترین فعالیت انجام می شود.

پروفاز اولین مرحله در آماده سازی هسته برای تقسیم است. در پروفاز، ساختار شبکه ای هسته به تدریج به رشته های کروموزومی تبدیل می شود. از ابتدایی ترین پروفاز، حتی در یک میکروسکوپ نوری، می توان ماهیت دوگانه کروموزوم ها را مشاهده کرد. این نشان می دهد که در هسته، در مرحله میانی اولیه یا اواخر است که مهمترین فرآیند میتوز رخ می دهد - دو برابر شدن یا تکثیر کروموزوم ها، که در آن هر یک از کروموزوم های مادر کروموزوم مشابهی را می سازد - یک کروموزوم دختر. در نتیجه، هر کروموزوم از نظر طولی دو برابر به نظر می رسد. با این حال، این نیمه از کروموزوم، که به نام کروماتیدهای خواهردر پروفاز از هم جدا نشوید، زیرا توسط یک ناحیه مشترک - سانترومر در کنار هم قرار می گیرند. ناحیه سانترومریک بعداً تقسیم می شود. در پروفاز، کروموزوم ها در امتداد محور خود تحت یک فرآیند چرخش قرار می گیرند که منجر به کوتاه شدن و ضخیم شدن آنها می شود. لازم به ذکر است که در پروفاز هر کروموزوم در کاریولنف به طور تصادفی قرار می گیرد.

در سلول‌های جانوری، حتی در اواخر تلوفاز یا اینترفاز خیلی زود، دو برابر شدن سانتریول اتفاق می‌افتد، پس از آن، در پروفاز، سانتریول‌های دختر شروع به همگرا شدن به قطب‌ها و تشکیل اخترکره و دوک می‌کنند که به آن دستگاه جدید می‌گویند. در همان زمان، هسته ها حل می شوند. یکی از علائم اساسی پایان پروفاز انحلال غشای هسته است که در نتیجه کروموزوم ها در کل جرم سیتوپلاسم و کاریوپلاسم قرار می گیرند که اکنون میکسوپلاسم را تشکیل می دهند. این پروفاز پایان می یابد. سلول وارد متافاز می شود.

اخیراً، بین پروفاز و متافاز، محققان شروع به تشخیص مرحله میانی به نام کرده اند پرومتافاز. پرومتافاز با انحلال و ناپدید شدن غشای هسته و حرکت کروموزوم ها به سمت صفحه استوایی سلول مشخص می شود. اما در این زمان، تشکیل دوک آکروماتین هنوز کامل نشده است.

متافازمرحله پایانی آرایش کروموزوم ها در استوای دوک نخاعی نامیده می شود. آرایش مشخصه کروموزوم ها در صفحه استوایی صفحه استوایی یا متافاز نامیده می شود. ترتیب کروموزوم ها نسبت به یکدیگر تصادفی است. در متافاز، تعداد و شکل کروموزوم ها به خوبی آشکار می شود، به ویژه هنگامی که صفحه استوایی را از قطب های تقسیم سلولی در نظر می گیریم. دوک آکروماتین به طور کامل تشکیل شده است: رشته های دوک قوام متراکم تری نسبت به بقیه سیتوپلاسم پیدا می کنند و به ناحیه سانترومری کروموزوم متصل می شوند. سیتوپلاسم سلول در این دوره کمترین ویسکوزیته را دارد.

آنافازفاز بعدی میتوز نامیده می شود، که در آن کروماتیدها تقسیم می شوند، که اکنون می توان آنها را کروموزوم های خواهر یا دختر نامید، به سمت قطب ها واگرا می شوند. در این حالت، اول از همه، مناطق سانترومریک یکدیگر را دفع می کنند و سپس کروموزوم ها به سمت قطب ها واگرا می شوند. باید گفت که واگرایی کروموزوم ها در آنافاز در همان زمان - "گویی به دستور" - شروع می شود و خیلی سریع به پایان می رسد.

در تلوفاز، کروموزوم‌های دختر ناامید می‌شوند و فردیت قابل مشاهده خود را از دست می‌دهند. پوسته هسته و خود هسته تشکیل می شود. هسته در مقایسه با تغییراتی که در پروفاز متحمل شده است به ترتیب معکوس بازسازی می شود. در پایان، هسته ها (یا هسته ها) نیز بازسازی می شوند، و به مقداری که در هسته های اصلی وجود داشتند. تعداد هسته ها مشخصه هر نوع سلول است.

در همان زمان، تقسیم متقارن بدن سلولی آغاز می شود. هسته سلول های دختر وارد حالت اینترفاز می شوند.

شکل بالا نموداری از سیتوکینز سلول های حیوانی و گیاهی را نشان می دهد. در یک سلول حیوانی، تقسیم با بستن سیتوپلاسم سلول مادر اتفاق می افتد. در یک سلول گیاهی، تشکیل سپتوم سلولی با مناطقی از پلاک های دوکی که یک سپتوم را در صفحه استوا تشکیل می دهند، به نام فراگموپلاست اتفاق می افتد. این به چرخه میتوزی پایان می دهد. مدت زمان آن ظاهراً به نوع بافت، وضعیت فیزیولوژیکی ارگانیسم، عوامل خارجی (دما، رژیم نور) بستگی دارد و از 30 دقیقه تا 3 ساعت طول می کشد.به گفته نویسندگان مختلف، سرعت عبور هر فاز متغیر است.

عوامل محیطی داخلی و خارجی که بر رشد ارگانیسم و ​​وضعیت عملکردی آن تأثیر می‌گذارند، بر طول مدت تقسیم سلولی و مراحل جداگانه آن تأثیر می‌گذارند. از آنجایی که هسته نقش بسیار زیادی در فرآیندهای متابولیک سلول ایفا می کند، طبیعی است که باور کنیم که مدت مراحل میتوز می تواند مطابق با وضعیت عملکردی بافت اندام تغییر کند. به عنوان مثال، مشخص شده است که فعالیت میتوزی بافت های مختلف در هنگام استراحت و خواب در حیوانات به طور قابل توجهی بیشتر از زمان بیداری است. در تعدادی از حیوانات، تعداد تقسیمات سلولی در نور کاهش می یابد و در تاریکی افزایش می یابد. همچنین فرض بر این است که هورمون ها بر فعالیت میتوزی سلول تأثیر می گذارند.

دلایلی که آمادگی سلول را برای تقسیم تعیین می کند هنوز نامشخص است. دلایلی برای فرض چند دلیل وجود دارد:

1. دو برابر شدن جرم پروتوپلاسم سلولی، کروموزوم ها و سایر اندامک ها که به دلیل آن روابط هسته ای و پلاسما نقض می شود. برای تقسیم، یک سلول باید به وزن و حجم مشخصی از سلول های یک بافت معین برسد.
2. مضاعف شدن کروموزوم ها؛
3. ترشح توسط کروموزوم ها و سایر اندامک های سلولی مواد خاصی که تقسیم سلولی را تحریک می کنند.

مکانیسم واگرایی کروموزوم ها به قطب ها در آنافاز میتوز نیز نامشخص است. نقش فعالی در این فرآیند ظاهراً توسط رشته‌های دوکی ایفا می‌شود که رشته‌های پروتئینی هستند که توسط سانتریول‌ها و سانترومرها سازماندهی و جهت‌گیری می‌شوند.

ماهیت میتوز، همانطور که قبلاً گفتیم، بسته به نوع و وضعیت عملکردی بافت متفاوت است. سلول های بافت های مختلف با انواع مختلف میتوز مشخص می شوند.در نوع توصیف شده میتوز تقسیم سلولی به صورت مساوی و متقارن انجام می شود. در نتیجه میتوز متقارن، سلول های خواهر از نظر ژن های هسته ای و سیتوپلاسم به طور ارثی معادل هستند. با این حال، علاوه بر متقارن، انواع دیگری از میتوز وجود دارد که عبارتند از: میتوز نامتقارن، میتوز با سیتوکینز تاخیری، تقسیم سلول‌های چند هسته‌ای (تقسیم سینسیتیا)، آمیتوز، اندومیتوز، تولید اندور و پلی‌تنیا.

در مورد میتوز نامتقارن، سلول های خواهر از نظر اندازه، مقدار سیتوپلاسم و همچنین در رابطه با سرنوشت آینده خود نابرابر هستند. نمونه ای از این اندازه نابرابر سلول های خواهر (دختری) نوروبلاست ملخ، تخم های حیوانات در طول بلوغ و در هنگام تکه تکه شدن مارپیچی است. در هنگام تقسیم هسته ها در دانه های گرده، یکی از سلول های دختر می تواند بیشتر تقسیم شود، دیگری نمی تواند و غیره.

میتوز با تاخیر در سیتوکینز با این واقعیت مشخص می شود که هسته سلول چندین بار تقسیم می شود و تنها پس از آن تقسیم بدن سلولی اتفاق می افتد. در نتیجه این تقسیم، سلول های چند هسته ای مانند سینسیتیوم تشکیل می شوند. نمونه ای از آن تشکیل سلول های آندوسپرم و تشکیل هاگ است.

آمیتوزشکافت مستقیم هسته بدون تشکیل اشکال شکافت نامیده می شود. در این حالت، تقسیم هسته با "بند زدن" آن به دو قسمت اتفاق می افتد. گاهی اوقات چندین هسته به طور همزمان از یک هسته تشکیل می شود (تکه تکه شدن). آمیتوز به طور مداوم در سلول های تعدادی از بافت های تخصصی و پاتولوژیک، به عنوان مثال، در تومورهای سرطانی یافت می شود. می توان آن را تحت تأثیر عوامل مخرب مختلف (اشعه یونیزان و دمای بالا) مشاهده کرد.

اندومیتوزهنگامی که شکافت هسته ای دو برابر شود، چنین فرآیندی نامیده می شود. در این حالت، کروموزوم ها، طبق معمول، در فاز میانی تکثیر می شوند، اما واگرایی بعدی آنها در داخل هسته با حفظ پوشش هسته و بدون تشکیل دوک آکروماتین رخ می دهد. در برخی موارد، اگرچه پوسته هسته حل می شود، اما واگرایی کروموزوم ها به قطب ها رخ نمی دهد، در نتیجه تعداد کروموزوم های سلول حتی چند ده برابر می شود. اندومیتوز در سلول های بافت های مختلف گیاهان و حیوانات رخ می دهد. بنابراین، به عنوان مثال، A. A. Prokofieva-Belgovskaya نشان داد که با اندومیتوز در سلول های بافت های تخصصی: در هیپودرم سیکلوپ، بدن چربی، اپیتلیوم صفاق و سایر بافت های پرکننده (Stenobothrus) - مجموعه کروموزوم ها می تواند 10 برابر افزایش یابد. این ضرب تعداد کروموزوم ها با ویژگی های عملکردی بافت تمایز یافته مرتبط است.

با پلی‌تنیا، تعداد رشته‌های کروموزوم چند برابر می‌شود: پس از تکرار مجدد در تمام طول، آنها واگرا نمی‌شوند و در مجاورت یکدیگر می‌مانند. در این حالت تعداد رشته های کروموزوم درون یک کروموزوم چند برابر می شود و در نتیجه قطر کروموزوم ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. تعداد چنین رشته های نازکی در یک کروموزوم پلیتن می تواند به 1000-2000 برسد. در این حالت کروموزوم های به اصطلاح غول پیکر تشکیل می شوند. با پلیتنیا، تمام مراحل چرخه میتوزی به جز مرحله اصلی - تولید مثل رشته های اولیه کروموزوم سقوط می کند. پدیده پلی‌تنیا در سلول‌های تعدادی از بافت‌های تمایز یافته، به عنوان مثال، در بافت غدد بزاقی دوپانچه، در سلول‌های برخی گیاهان و تک یاخته‌ها مشاهده می‌شود.

گاهی اوقات یک یا چند کروموزوم بدون تغییر هسته وجود دارد - این پدیده نامیده می شود. تولید داخلی.

بنابراین، تمام مراحل میتوز سلولی که تشکیل می‌شوند فقط برای یک فرآیند معمولی اجباری هستند.

در برخی موارد، عمدتاً در بافت های تمایز یافته، چرخه میتوزی دستخوش تغییراتی می شود. سلول های چنین بافت هایی توانایی تولید مثل کل ارگانیسم را از دست داده اند و فعالیت متابولیکی هسته آنها با عملکرد بافت اجتماعی شده سازگار است.

سلول های جنینی و مریستمی که عملکرد بازتولید کل ارگانیسم را از دست نداده اند و به بافت های تمایز نیافته تعلق دارند، چرخه کامل میتوز را حفظ می کنند که بر اساس آن تولید مثل غیرجنسی و رویشی استوار است.