Što se događa tijekom mitoze. Mitoza, stanični ciklus

Mitoza (kariokineza, neizravna dioba) je proces diobe jezgre ljudske, životinjske i biljne stanice, nakon čega slijedi dioba stanične citoplazme. U procesu diobe stanične jezgre (vidi) razlikuje se nekoliko faza. U jezgri, koja je u razdoblju između stanične diobe (interfaza), (vidi) obično su predstavljene tankim, dugim (slika, a), isprepletenim nitima; Jezgrina membrana i jezgrica su jasno vidljivi.

Jezgra u različitim fazama mitoze: a - interfazna jezgra koja se ne dijeli; b - d - faza profaze; d - faza metafaze; e - stadij anafaze; g i h - stadij telofaze; i - formiranje dviju jezgri kćeri.

U prvoj fazi mitoze, takozvanoj profazi, kromosomi postaju jasno vidljivi (sl., b-d), skraćuju se i zadebljaju, duž svakog kromosoma pojavljuje se praznina koja ga dijeli na dva dijela potpuno slična jedan drugome, zbog čega svaki se kromosom pojavljuje dvostruko. U sljedećoj fazi mitoze - metafazi, nuklearna membrana se uništava, nukleolus se otapa i kromosomi se nalaze u citoplazmi stanice (slika, e). Svi kromosomi poredani su u jednom redu duž ekvatora, tvoreći takozvanu ekvatorsku ploču (stadij zvijezde). Centrosom također prolazi kroz promjene. Podijeljen je na dva dijela koji se divergiraju prema polovima stanice; između njih se formiraju niti koje tvore bikonično akromatinsko vreteno (slika e. f).

Mitoza (od grčkog mitosa - nit) je neizravna stanična dioba, koja se sastoji u ravnomjernoj raspodjeli dvostrukog broja kromosoma između dviju dobivenih stanica kćeri (sl.). Proces mitoze uključuje dvije vrste struktura: kromosome i akromatinski aparat, koji uključuje stanične centre i vreteno (vidi Stanica).

Shematski prikaz interfazne jezgre i različitih faza mitoze: 1 - interfaza; 2 - profaza; 3 - prometafaza; 4 i 5 - metafaza (4 - pogled s ekvatora, 5 - pogled s pola stanice); 6 - anafaza; 7 - telofaza; 8 - kasna telofaza, početak nuklearne rekonstrukcije; 9 - stanice kćeri na početku interfaze; NW - nuklearna ovojnica; JAK - jezgrica; XP - kromosomi; C - centriol; B - vreteno.

Prva faza mitoze - profaza - počinje pojavom u staničnoj jezgri tankih niti - kromosoma (vidi). Svaki profazni kromosom sastoji se od dvije kromatide, koje su po duljini bliske jedna uz drugu; jedan od njih je kromosom matične stanice, drugi je novoformiran zbog reduplikacije svoje DNA na DNA matičnog kromosoma u interfazi (stanka između dviju mitoza). Kako profaza napreduje, kromosomi se spiraliziraju, uzrokujući njihovo skraćivanje i zadebljanje. Do kraja profaze jezgrica nestaje. U profazi dolazi i do razvoja akromatinskog aparata. U životinjskim stanicama stanični centri (centriole) se račvaju; oko njih se u citoplazmi pojavljuju zone koje jako lome svjetlost (centrosfere). Ove se formacije počinju razilaziti u suprotnim smjerovima, tvoreći do kraja profaze dva pola stanice, koja do tog vremena često poprima sferni oblik. U stanicama viših biljaka nema centriola.

Prometafazu karakterizira nestanak nuklearne membrane i stvaranje u stanici fusiformne filamentne strukture (akromatinsko vreteno), od kojih neke niti povezuju polove akromatinskog aparata (interzonalne niti), a druge - svaki od dvije kromatide sa suprotnim polovima stanice (vučne niti). Kromosomi, koji leže nasumično u jezgri profaze, počinju se kretati u središnju zonu stanice, gdje se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini vretena (metakineza). Ova faza se naziva metafaza.

Tijekom anafaze, partneri svakog para kromatida divergiraju na suprotne polove stanice zbog kontrakcije niti vučnog vretena. Od tog trenutka svaka kromatida dobiva naziv kromosoma kćeri. Kromosomi koji su se razišli prema polovima skupljaju se u kompaktne skupine, što je karakteristično za sljedeću fazu mitoze - telofazu. U ovom slučaju, kromosomi počinju postupno despirirati, gubeći svoju gustu strukturu; oko njih se pojavljuje nuklearni omotač – počinje proces nuklearne rekonstrukcije. Povećava se volumen novih jezgri, au njima se pojavljuju jezgrice (početak interfaze ili stadij "jezgre u mirovanju").

Proces odvajanja jezgre stanice - kariokineza - popraćen je odvajanjem citoplazme (vidi) - citokinezom. U životinjskim stanicama u telofazi javlja se suženje u ekvatorijalnoj zoni, koje produbljivanjem dovodi do diobe citoplazme izvorne stanice na dva dijela. U biljnim stanicama, u ekvatorijalnoj ravnini, stanični septum formira se od malih vakuola endoplazmatskog retikuluma, odvajajući dva nova stanična tijela jedno od drugog.

U principu, bliska mitozi je endomitoza, tj. proces udvostručenja broja kromosoma u stanicama, ali bez odvajanja jezgri. Nakon endomitoze može doći do izravne diobe jezgri i stanica, tzv. amitoze.

Vidi također Kariotip, Stanična jezgra.

Mitoza- neizravna dioba stanica, koja se sastoji od diobe jezgre (kariotomija) i citoplazme (citotomija).

Mitoza se dijeli na profazu (rani i kasni stadij), prometafazu, metafazu, anafazu i telofazu. Sama dioba traje relativno kratko - oko 30 minuta.

Mitoza ili neizravna stanična dioba je način diobe eukariotske stanice pri kojem svaka od dviju novonastalih stanica dobiva genetski materijal identičan izvornoj stanici, odnosno dolazi do stvaranja dviju punopravnih stanica s diploidnim set kromosoma i ravnomjerno raspoređen citoplazmatski materijal.

Profaza. Prva faza mitoze je profaza. U ranoj profazi počinje kondenzacija kromosoma (stadij guste i labave lopte), jezgrica se raspada, a centrioli se polariziraju.

Na početku profaze, parovi centriola pomiču se na različite polove stanice. Istodobno se formiraju tanke niti koje se radijalno odvajaju od svakog para centriola - mikrotubula. Mikrotubule formirane iz jednog staničnog središta povlače prema mikrotubulima koji polimeriziraju u drugom staničnom središtu. Zbog toga se isprepliću. Jezgrina ovojnica se raspada u vezikule (karioliza), a sadržaj jezgre spaja se sa sadržajem citoplazmatskog matriksa. Na membranama vezikula nastalih kao rezultat raspada karioleme sačuvani su receptorski kompleksi i lamini.

U kasnoj fazi profaze nastavlja se kondenzacija kromosoma. Zadebljaju se i jasno se vide pod svjetlosnim mikroskopom. Svaki se kromosom sastoji od dvije sestrinske kromatide povezane centromerom. U ovoj fazi počinje se formirati mitotičko vreteno – bipolarna struktura koja se sastoji od mikrotubula. Organiziran je centriolima, koji su dio staničnog središta, iz kojeg se radijalno pružaju mikrotubuli.

Centrioli su u početku smješteni blizu jezgrene membrane, a zatim se razdvajaju i formiraju bipolarno mitotičko vreteno. Ovaj proces uključuje polne mikrotubule, koji međusobno djeluju dok se izdužuju. Jezgra i nukleolus prestaju postojati kao zasebne jedinice. Stanica postaje izduženija. Tijekom profaze, kromosomi su prvo vidljivi kao dvostruke niti nalik strukturama. Kasnije dobivaju štapićasti oblik.

Tijekom profaze mitoze, ER i Golgijev kompleks razlažu se na vezikule. Ovo privremeno uništavanje organela igra značajnu ulogu u ravnomjernoj raspodjeli citoplazmatskog materijala.

Prometafaza. Ovo je nastavak kasne profaze. Tijekom prometafaze nastaju kinetohori (centromeri) koji funkcioniraju kao centri za organiziranje mikrotubula kinetohora. Odlazak kinetohora iz svakog kromosoma u oba smjera i njihova interakcija s polnim mikrotubulima mitotskog vretena razlog je kretanja kromosoma.

Metafaza. Tijekom ove faze, kromosomi su raspoređeni u ekvatorijalnom području i tvore metafaznu ploču. Ako je metafazna ploča zahvaćena tangencijalnim presjekom, tada je vidljiva kao matična zvijezda. Stupanj kondenzacije kromosoma doseže maksimalnu razinu. Svaki kromosom na mjestu drži par kinetohora i pridruženih mikrotubula kinetohora, usmjerenih prema suprotnim polovima mitotskog vretena.

Kromosom sadrži molekulu DNA i proteine ​​koji vežu DNA. Kromatin unutar kromosoma tvori brojne petlje i sadrži mnogo čvrsto zbijenih nukleosoma. Tijekom profaze i metafaze u sisavaca, kromosomi imaju x ili y oblik. U kromosomima X postoji takozvano primarno suženje (centromera), koje povezuje krakove kromosoma. Dijelovi metafiznog kromosoma od centromera do oba kraja nazivaju se krakovi kromosoma. Ruke su dvostruke strukture koje se sastoje od s-kromosoma koji se nalaze jedan uz drugi. Primarno suženje sadrži kinetohore.

Ako su krakovi kromosoma jednaki, tada se takvi kromosomi nazivaju metacentričnima. Kromosomi koji imaju kratke i duge krake nazivaju se akrocentričnima. Krakovi koji su gotovo jednaki ili se malo razlikuju po veličini imaju submetacentrične kromosome.

Na jednom od polova kraka kromosoma ponekad možete pronaći suženi dio - sekundarno suženje. Distalno područje ramena iza sekundarnog suženja naziva se satelit. Sekundarna konstrikcija sadrži nukleolarnu organizatorsku zonu.

Centromeri svih d-kromosoma (s dvostrukim skupom DNA) nalaze se u istoj ravnini - to je ekvatorijalna ravnina stanice. Presijeca ćeliju pod pravim kutom u odnosu na uzdužnu os vretena. Centromera ima kinetohor - malu strukturu u obliku diska koja leži s obje strane centromerne regije d kromosoma. Kinetohore su toliko male da se mogu vidjeti samo elektronskim mikroskopom. U aktivnom stanju kinetohori se ponašaju kao centrioli, odnosno služe kao središta za organiziranje mikrotubula (mikrotubuli kinetohora). Kinetohore pokazuju svoju aktivnost tek od trenutka razaranja jezgrene ovojnice i u interakciji s tubulinima.

Među mikrotubulima vretena razlikuje se nekoliko vrsta: kinetohor, polarni i astralni.

Kinetohorni mikrotubuli su jednim polom pričvršćeni za kinetohor kromosoma, a drugim za jedan od diplosoma i razvlače kromosome. Polarni mikrotubuli usmjereni su od centriola (diplosoma) prema središtu vretena, gdje se međusobno preklapaju sa sličnim mikrotubulima suprotnog diplosoma.

Astralni mikrotubuli su usmjereni od diplosoma prema površini stanice. Posljednje dvije vrste mikrotubula služe za ravnomjernu raspodjelu citoplazmatskog materijala i citokinezu.

Anafaza. Započinje divergencijom kromosoma kćeri do polova stanica u razvoju. To se događa uz izravno sudjelovanje mikrotubula i događa se brzinom od oko 1 μm/min.

Uslijed divergencije iz svakog d-kromosoma nastaju dva s kromosoma. Kao rezultat toga, svaka stanica dobiva identičan diploidni set s-kromosoma. Kako se kromosomi pomiču prema polovima, mikrotubuli kinetohora se skraćuju, a vreteno se produljuje. Osim rastavljanja mikrotubula kinetohora, proces divergencije genetskog materijala osigurava se produljenjem polarnih mikrotubula i funkcionalnom aktivnošću proteina translokatora.

Konvencionalno se razlikuju rana i kasna anafaza, ovisno o stupnju odvajanja genetskog materijala na suprotne polove. Općenito, ovo je najkraći stadij mitoze.

Telofaza. Ovo je završna faza mitoze. Tijekom telofaze, kromatide se približavaju polovima, a ravnomjerna distribucija citoplazmatskog materijala stanice se nastavlja, uključujući ekstranuklearno nasljeđivanje; Nastaje jezgrina ovojnica, a jezgrice ponovno nastaju. Telofaza završava staničnom citokinezom diobom jedne stanice majke u dvije stanice kćeri.

Tijekom rane telofaze, kondenzirani s-kromosomi nalaze se na suprotnim polovima stanice u blizini staničnih središta i još ne mijenjaju svoju orijentaciju.

Nastavljaju se procesi produljenja stanice koja se dijeli. Plazmalema se uvlači između dvije jezgre kćeri u ravnini okomitoj na dugu os vretena, a dvije nove stanice počinju se ocrtavati.

U kasnoj telofazi počinje dekondenzacija kromosoma i spajanjem mjehurića iz prethodno raspadnute karioleme nastaju jezgrine membrane i nukleoli. Cijepna brazda se produbljuje, a između stanica kćeri ostaje citoplazmatski most koji se naknadno odvaja staničnom membranom, što dovodi do autonomije stanica kćeri.

Stvaranje stanične membrane koja odvaja dvije nove stanice jedna od druge događa se kontrakcijom mikrofilamenata u području citoplazmatskog mosta i zbog transporta vezikula koje se međusobno spajaju.

Nakon citotomije (odvajanje stanica), vezikule u stanicama se stapaju u ER i Golgijev kompleks.

Mitoza i mitotski ciklus nisu automatski fenomeni – oni su regulirani različitim čimbenicima. Najviše su proučavane kinaze ovisne o ciklinu (protein kinaze). Ovi proteini se skraćeno nazivaju Cdk. Ovi proteini su slični u svim stanicama životinjskih organizama. Ove protein kinaze fosforiliraju proteine ​​koji kontroliraju pojedine faze mitotskog ciklusa i vežu posebne proteine ​​– cikline. Samo Cdk kompleks s ciklinima kontrolira mitotski ciklus.

Svaka faza mitotskog ciklusa ima svoj ciklin, koji pokreće kompleks bioloških reakcija stanice. U početnoj fazi predsintetskog razdoblja interfaze, stanica ne ulazi u Go razdoblje zbog kompleksa Cdk4 i Cdk6 s ciklinom D.

U drugoj polovici razdoblja G 1 vodeći kontrolni kompleks postaje Cdk2 s ciklinom E. U sintetskom razdoblju mijenja se ciklin, ali ostaje protein kinaza. Tako je na početku S-periode vodeći kompleks diklin A-Cdk2, a zatim ciklin B-Cdk2. U C 2 periodu ne mijenja se ciklin, već protein kinaza. Kao rezultat toga, kontrolni kompleks je označen kao ciklin B-Cdk1. Ovaj posljednji kompleks zapravo uvodi stanicu u mitozu i naziva se čimbenik stimulacije mitoze.

Ciklin B-Cdk1 je sposoban fosforilirati histon H1. Ovaj fosforilirani histon uključen je u presavijanje (kondenzaciju) lanca DNA. Ali ovo nije dovoljno. Tijekom prometafaze mitoze, čimbenik koji stimulira mitozu također fosforilira skupinu proteina, čiji se kompleks naziva kondenzin, a njegovo nastajanje je upravo potaknuto fosforilacijom. Pod utjecajem histona H1 i kondenzina kromosomi se raspoređuju u metafazne strukture. Ovaj proces zahtijeva korištenje ATP-a.

Osim toga, pod utjecajem čimbenika koji stimulira mitozu u profazi dolazi do fosforilacije lamina na unutarnjoj površini jezgrene membrane. Kao rezultat, A- i C-lamini prelaze u otopljeno stanje. Strukturni integritet ljuske je narušen, te se ona raspada u sustav mjehurića. Slično se vjerojatno događa u hitnoj pomoći s Golgijevim kompleksom.

Pod utjecajem čimbenika koji stimulira mitozu u profazi dolazi do aktivacije polimerizacije mikrotubula i blokiranja lakih lanaca miozina, što sprječava preuranjenu citotomiju stanice.

Diobu stanica reguliraju dvije skupine čimbenika: mitogeni i antimitogeni ili keyloni. Mitogeni faktori nastaju u tkivima (tkivni hormoni) i aktiviraju diobu stanica, dok se veličina stanične populacije povećava. Mitogeni čimbenici uključuju čimbenike rasta fibroblasta, epidermisa, trombocita, transformirajuće čimbenike rasta itd.

Mitogeni čimbenici uzrokuju diobu stanica putem aktivacije tirozin kinaze. Time se potiče stvaranje brojnih faktora transkripcije, takozvanih gena ranog i odgođenog odgovora. Promjene u njihovoj aktivnosti potiču stvaranje ciklin-ovisnih kinaza i ciklina. To zauzvrat potiče stanice na diobu.

Koncentracija faktora rasta je relativno niska, a čim se broj stanica značajno poveća, faktora rasta postaje nedostatno, te se stanice prestaju dijeliti i počinju diferencirati. Neki autori smatraju da mehanizam završetka diobe i početak diferencijacije kontroliraju posebne biološki aktivne tvari - keyloni ili drugi regulatori. Primjer takvog regulatora su jodirani hormoni štitnjače – trijodtironin i tetrajodtironin. Ovi hormoni aktiviraju procese diferencijacije stanica i blokiraju diobu stanica. U tom smislu važan je učinak tetrajodtironina na diferencijaciju neurona, pa se s njegovim nedostatkom razvija kretenizam, praćen mentalnom retardacijom (oligofrenija).

Primjer antimitogenog faktora je faktor nekroze tumora. Blokira stvaranje kompleksa protein kinaze koji aktivira mitogen preko niza unutarstaničnih posrednika (sfingozin). U konačnici se smanjuje sadržaj kompleksa ciklina D s Cdk6 i Cdk4, a dioba stanica prestaje.

Varijanta mitoze je cijepanje - to je stanična dioba kada se matična stanica ne povećava tijekom kratke interfaze. Kao rezultat toga, nakon svake diobe veličina stanice se smanjuje. Fragmentacija je karakteristična za nastanak višestaničnog organizma (blastule) iz jednostaničnog embrija (zigote) u ranim fazama embrionalnog razvoja.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Rast i razvoj živih organizama nemoguć je bez procesa diobe stanica. Jedna od njih je mitoza – proces diobe eukariotskih stanica u kojem se prenose i pohranjuju genetske informacije. U ovom ćete članku saznati više o značajkama mitotskog ciklusa i upoznati se s karakteristikama svih faza mitoze, koje će biti uključene u tablicu.

Koncept "mitotskog ciklusa"

Svi procesi koji se odvijaju u stanici, počevši od jedne diobe do druge, i završavajući proizvodnjom dviju stanica kćeri, nazivaju se mitotički ciklus. Životni ciklus stanice također je stanje mirovanja i razdoblje obavljanja svojih izravnih funkcija.

Glavne faze mitoze uključuju:

• Samodupliciranje ili redupliciranje genetskog koda, koji se prenosi sa stanice majke na dvije stanice kćeri. Proces utječe na strukturu i formiranje kromosoma.
• Stanični ciklus- sastoji se od četiri razdoblja: predsintetsko, sintetsko, postsintetsko i, zapravo, mitoza.

Prva tri razdoblja (presintetsko, sintetsko i postsintetsko) odnose se na interfazu mitoze.

Neki znanstvenici sintetsko i postsintetsko razdoblje nazivaju pretfazom mitoze. Budući da se sve faze odvijaju kontinuirano, glatko prelazeći iz jedne u drugu, ne postoji jasna podjela među njima.

Proces izravne stanične diobe, mitoza, odvija se u četiri faze, koje odgovaraju sljedećem slijedu:

TOP 4 artiklakoji čitaju uz ovo

• profaza;
• metafaza;
• anafaza;
• Telofaza.

Riža. 1. Faze mitoze

Kratak opis svake faze možete pronaći u tablici "Faze mitoze", koja je prikazana u nastavku.

Tablica "Faze mitoze"

Ne.	Faza	Karakteristično
		U profazi mitoze dolazi do otapanja nuklearne membrane i jezgrice, centrioli divergiraju na različite polove, počinje stvaranje mikrotubula, takozvanih vretenastih filamenata, a kromatide u kromosomima kondenziraju se.
	Metafaza	U ovoj se fazi kromatide u kromosomima kondenziraju što je više moguće i poredaju se u ekvatorijalnom dijelu vretena, tvoreći metafaznu ploču. Niti centriola su pričvršćene na centromere kromatida ili rastegnute između polova.
		To je najkraća faza tijekom koje dolazi do odvajanja kromatida nakon raspada centromera kromosoma. Par odlazi na različite polove i započinje samostalan način života.
	Telofaza	To je završna faza mitoze, tijekom koje novonastali kromosomi poprimaju svoju normalnu veličinu. Oko njih se formira nova jezgrina ovojnica s jezgricom iznutra. Vretenaste niti se raspadaju i nestaju te započinje proces diobe citoplazme i njezinih organela (citotomija).

Proces citotomije u životinjskoj stanici odvija se pomoću brazde za cijepanje, au biljnoj stanici - pomoću stanične ploče.

Atipični oblici mitoze

U prirodi se ponekad nalaze atipični oblici mitoze:

• Amitoza - metoda izravne diobe jezgre, u kojoj je očuvana struktura jezgre, jezgrica se ne raspada, a kromosomi nisu vidljivi. Rezultat je stanica s dvije jezgre.

Riža. 2. Amitoza

• Politenija - DNA stanice se višestruko povećavaju, ali bez povećanja sadržaja kromosoma.
• Endomitoza - Tijekom procesa nakon replikacije DNA ne dolazi do razdvajanja kromosoma na kromatide kćeri. U ovom slučaju, broj kromosoma se povećava desetke puta, pojavljuju se poliploidne stanice, što može dovesti do mutacije.

Riža. 3. Endomitoza

Što smo naučili?

Proces neizravne diobe eukariotskih stanica odvija se u nekoliko faza, od kojih svaka ima svoje karakteristike. Mitotski ciklus sastoji se od faza interfaze i izravne stanične diobe, a sastoji se od četiri faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze. Ponekad u prirodi postoje netipične metode diobe, a to su amitoza, politenija i endomitoza.

Test na temu

Ocjena izvješća

Prosječna ocjena: 4.4. Ukupno primljenih ocjena: 518.

Među svim zanimljivim i prilično složenim temama iz biologije, valja istaknuti dva procesa diobe stanica u tijelu - mejoza i mitoza. Na prvi pogled može se činiti da su ti procesi isti, jer u oba slučaja dolazi do diobe stanica, ali zapravo postoji velika razlika među njima. Prije svega, morate razumjeti mitozu. Što je to proces, što je interfaza mitoze i kakvu ulogu imaju u ljudskom tijelu? O tome će se detaljnije govoriti u ovom članku.

Složen biološki proces koji je popraćen diobom stanica i raspodjelom kromosoma između tih stanica - sve se to može reći o mitozi. Zahvaljujući njemu, kromosomi koji sadrže DNK ravnomjerno su raspoređeni između stanica kćeri u tijelu.

Postoje 4 glavne faze u procesu mitoze. Svi su međusobno povezani, budući da faze glatko prelaze iz jedne u drugu. Prevalencija mitoze u prirodi je zbog činjenice da je ona uključena u proces diobe svih stanica, uključujući mišiće, živce i tako dalje.

Ukratko o međufazi

Prije ulaska u stanje mitoze stanica koja se dijeli prelazi u interfazu, odnosno raste. Trajanje interfaze može zauzimati više od 90% ukupnog vremena aktivnosti stanice u normalnom načinu rada.

Interfaza je podijeljena u 3 glavna razdoblja:

• faza G1;
• S-faza;
• faza G2.

Svi se odvijaju u određenom nizu. Pogledajmo svaku od ovih faza zasebno.

Interfaza - glavne komponente (formula)

Faza G1

Ovo razdoblje karakterizira priprema stanice za diobu. Povećava se u volumenu za daljnju fazu sinteze DNA.

S-faza

Ovo je sljedeća faza u interfaznom procesu, tijekom kojeg se tjelesne stanice dijele. U pravilu, sinteza većine stanica odvija se u kratkom vremenskom razdoblju. Nakon diobe, stanice se ne povećavaju u veličini, ali počinje posljednja faza.

Faza G2

Završna faza interfaze, tijekom koje stanice nastavljaju sintetizirati proteine ​​dok se povećavaju u veličini. U tom razdoblju u stanici još postoje jezgrice. Također, u zadnjem dijelu interfaze dolazi do duplikacije kromosoma, a površina jezgre u ovom trenutku prekrivena je posebnom ljuskom koja ima zaštitnu funkciju.

Napomena! Na kraju treće faze dolazi do mitoze. Također uključuje nekoliko faza, nakon čega dolazi do diobe stanica (taj se proces u medicini naziva citokineza).

Faze mitoze

Kao što je ranije navedeno, mitoza je podijeljena u 4 faze, ali ponekad ih može biti više. Ispod su glavni.

Stol. Opis glavnih faza mitoze.

Naziv faze, fotografija	Opis
	Tijekom profaze dolazi do spiralizacije kromosoma, zbog čega oni poprimaju uvijen oblik (kompaktniji su). Svi sintetski procesi u tjelesnoj stanici prestaju, pa se ribosomi više ne proizvode.
	Mnogi stručnjaci ne razlikuju prometafazu kao zasebnu fazu mitoze. Često se svi procesi koji se u njemu događaju nazivaju profazom. U tom razdoblju citoplazma obavija kromosome koji se do određene točke slobodno kreću po stanici.
	Sljedeća faza mitoze, koja je popraćena raspodjelom kondenziranih kromosoma na ekvatorijalnoj ravnini. Tijekom tog razdoblja mikrotubule se kontinuirano obnavljaju. Tijekom metafaze kromosomi su raspoređeni tako da su im kinetohore u drugom smjeru, odnosno usmjerene prema suprotnim polovima.
	Ova faza mitoze popraćena je odvajanjem kromatida svakog kromosoma jedne od drugih. Rast mikrotubula prestaje, oni se sada počinju rastavljati. Anafaza ne traje dugo, ali tijekom tog vremenskog razdoblja stanice se uspijevaju raspršiti bliže različitim polovima u približno jednakom broju.
	Ovo je posljednja faza tijekom koje počinje dekondenzacija kromosoma. Eukariotske stanice dovršavaju svoju diobu, a oko svakog skupa ljudskih kromosoma formira se posebna ljuska. Kada se kontraktilni prsten steže, citoplazma se odvaja (u medicini se taj proces naziva citotomija).

Važno! Trajanje potpunog procesa mitoze, u pravilu, nije duže od 1,5-2 sata. Trajanje može varirati ovisno o vrsti stanice koja se dijeli. Također, na trajanje procesa utječu vanjski čimbenici, kao što su svjetlosni uvjeti, temperatura i tako dalje.

Koju biološku ulogu ima mitoza?

Pokušajmo sada razumjeti značajke mitoze i njenu važnost u biološkom ciklusu. Kao prvo, osigurava mnoge vitalne procese u tijelu, uključujući razvoj embrija.

Mitoza je također odgovorna za obnovu tkiva i unutarnjih organa tijela nakon različitih vrsta oštećenja, što rezultira regeneracijom. U procesu funkcioniranja stanice postupno umiru, ali uz pomoć mitoze stalno se održava strukturni integritet tkiva.

Mitozom se osigurava očuvanje određenog broja kromosoma (odgovara broju kromosoma u matičnoj stanici).

Video - Značajke i vrste mitoze

Mitoza- glavna metoda diobe eukariotskih stanica, u kojoj se prvo događa udvostručenje, a zatim se nasljedni materijal ravnomjerno raspoređuje između stanica kćeri.

Mitoza je kontinuirani proces koji se sastoji od četiri faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze. Prije mitoze stanica se priprema za diobu ili interfazu. Razdoblje pripreme stanice za mitozu i sama mitoza zajedno čine mitotski ciklus. U nastavku je kratak opis faza ciklusa.

Interfaza sastoji se od tri razdoblja: presintetičko, ili postmitotično, - G 1, sintetsko - S, postsintetsko, ili premitotično, - G 2.

Presintetsko razdoblje (2n 2c, Gdje n- broj kromosoma, S- broj molekula DNA) - rast stanica, aktivacija procesa biološke sinteze, priprema za sljedeće razdoblje.

Sintetičko razdoblje (2n 4c) - replikacija DNA.

Postsintetsko razdoblje (2n 4c) - priprema stanice za mitozu, sintezu i nakupljanje proteina i energije za nadolazeću diobu, povećanje broja organela, udvostručenje centriola.

Profaza (2n 4c) - rastavljanje nuklearnih membrana, divergencija centriola na različite polove stanice, stvaranje vretenastih filamenata, "nestanak" jezgrica, kondenzacija biromatidnih kromosoma.

Metafaza (2n 4c) - poravnanje maksimalno kondenziranih bikromatidnih kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini stanice (metafazna ploča), pričvršćivanje niti vretena jednim krajem na centriole, drugim na centromere kromosoma.

Anafaza (4n 4c) - podjela dvokromatidnih kromosoma u kromatide i divergencija tih sestrinskih kromatida na suprotne polove stanice (u ovom slučaju kromatide postaju neovisni jednokromatidni kromosomi).

Telofaza (2n 2c u svakoj stanici kćeri) - dekondenzacija kromosoma, stvaranje jezgrinih membrana oko svake skupine kromosoma, raspadanje niti vretena, pojava jezgrice, dioba citoplazme (citotomija). Citotomija u životinjskim stanicama nastaje zbog brazde za cijepanje, u biljnim stanicama - zbog stanične ploče.

1 - profaza; 2 - metafaza; 3 - anafaza; 4 - telofaza.

Biološki značaj mitoze. Stanice kćeri nastale kao rezultat ove metode diobe genetski su identične majčinim. Mitoza osigurava postojanost kromosomske garniture tijekom brojnih generacija stanica. U pozadini je procesa kao što su rast, regeneracija, aseksualna reprodukcija itd.

je posebna metoda diobe eukariotskih stanica, uslijed koje stanice prelaze iz diploidnog u haploidno stanje. Mejoza se sastoji od dvije uzastopne diobe kojima prethodi jedna replikacija DNA.

Prva mejotička dioba (mejoza 1) naziva se redukcija, budući da se tijekom te diobe broj kromosoma prepolovi: od jedne diploidne stanice (2 n 4c) dva haploidna (1 n 2c).

Interfaza 1(na početku - 2 n 2c, na kraju - 2 n 4c) - sinteza i nakupljanje tvari i energije potrebnih za obje diobe, povećanje veličine stanice i broja organela, udvostručenje centriola, replikacija DNA, koja završava u profazi 1.

Profaza 1 (2n 4c) - rastavljanje nuklearnih membrana, divergencija centriola na različite polove stanice, stvaranje vretenastih filamenata, "nestanak" jezgrica, kondenzacija bikromatidnih kromosoma, konjugacija homolognih kromosoma i crossing over. Konjugacija- proces zbližavanja i ispreplitanja homolognih kromosoma. Par konjugiranih homolognih kromosoma naziva se dvovalentan. Crossing over je proces izmjene homolognih regija između homolognih kromosoma.

Profaza 1 je podijeljena u faze: leptoten(završetak replikacije DNK), zigoten(konjugacija homolognih kromosoma, stvaranje bivalenata), pahiten(crossing over, rekombinacija gena), diploten(otkrivanje chiasmata, 1 blok oogeneze kod ljudi), dijakineza(terminalizacija chiasmata).

1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pahiten; 4 - diploten; 5 - dijakineza; 6 — metafaza 1; 7 - anafaza 1; 8 — telofaza 1;
9 — profaza 2; 10 — metafaza 2; 11 - anafaza 2; 12 - telofaza 2.

Metafaza 1 (2n 4c) - poravnanje bivalenata u ekvatorijalnoj ravnini stanice, pričvršćivanje vretenastih niti jednim krajem na centriole, drugim na centromere kromosoma.

Anafaza 1 (2n 4c) - slučajna neovisna divergencija dvokromatidnih kromosoma na suprotne polove stanice (od svakog para homolognih kromosoma jedan kromosom ide na jedan pol, drugi na drugi), rekombinacija kromosoma.

Telofaza 1 (1n 2c u svakoj stanici) - stvaranje jezgrinih membrana oko skupina dikromatidnih kromosoma, dioba citoplazme. U mnogim biljkama stanica iz anafaze 1 odmah prelazi u profazu 2.

Druga mejotička dioba (mejoza 2) nazvao jednadžbeni.

Interfaza 2, ili interkineza (1n 2c), kratki je prekid između prve i druge mejotičke diobe tijekom kojeg ne dolazi do replikacije DNA. Karakteristično za životinjske stanice.

Profaza 2 (1n 2c) - rastavljanje nuklearnih membrana, divergencija centriola na različite polove stanice, stvaranje vretenastih filamenata.

Metafaza 2 (1n 2c) - poravnanje bikromatidnih kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini stanice (metafazna ploča), pričvršćivanje vretenastih filamenata jednim krajem na centriole, drugim na centromere kromosoma; 2 blok oogeneze kod ljudi.

Anafaza 2 (2n 2S) - podjela dvokromatidnih kromosoma u kromatide i divergencija tih sestrinskih kromatida na suprotne polove stanice (u ovom slučaju kromatide postaju neovisni jednokromatidni kromosomi), rekombinacija kromosoma.

Telofaza 2 (1n 1c u svakoj stanici) - dekondenzacija kromosoma, stvaranje nuklearnih membrana oko svake skupine kromosoma, raspadanje niti vretena, pojava jezgrice, dioba citoplazme (citotomija) s posljedičnim stvaranjem četiri haploidne stanice.

Biološki značaj mejoze. Mejoza je središnji događaj gametogeneze kod životinja i sporogeneze kod biljaka. Kao osnova kombinacijske varijabilnosti, mejoza osigurava genetsku raznolikost gameta.

Amitoza

Amitoza- izravna dioba interfazne jezgre stezanjem bez stvaranja kromosoma, izvan mitotskog ciklusa. Opisano za starenje, patološki promijenjene i propale stanice. Nakon amitoze, stanica se ne može vratiti u normalni mitotski ciklus.

Stanični ciklus

Stanični ciklus- život stanice od trenutka nastanka do diobe ili smrti. Bitna komponenta staničnog ciklusa je mitotski ciklus koji uključuje razdoblje pripreme za diobu i samu mitozu. Osim toga, u životnom ciklusu postoje razdoblja odmora, tijekom kojih stanica obavlja svoje inherentne funkcije i bira svoju daljnju sudbinu: smrt ili povratak u mitotski ciklus.

Ići predavanja br.12"Fotosinteza. kemosinteza"

Ići predavanja br.14"Razmnožavanje organizama"