Faza u kojoj završava mitotička stanična dioba. Učenje novog gradiva

Anemija. Definicija. Klasifikacija. Anemija uzrokovana nedostatkom željeza. Etiologija. Klinička slika. Dijagnostika. Liječenje. Prevencija. Značajke uzimanja dodataka željeza u djece.

Antiseptici, definicija, vrste suvremenih antiseptika (mehanički, fizikalni, kemijski, biološki).

Asfiksija novorođenčeta. Definicija. Etiologija. Klasifikacija. Klinička slika. Primarna i intenzivna njega.

Atopijski dermatitis. Definicija. Etiologija. Klasifikacija. Klinička slika. Dijagnostika. Liječenje. Briga. Dijetoterapija. Organiziranje života bolesnog djeteta.

Dvostruka metoda u proučavanju značajki s kontinuiranom distribucijom

Postoje dva načina diobe: 1) najčešća, potpuna dioba je mitoza (ne izravna podjela) i 2) amitoza (izravna dioba). Tijekom mitotske diobe citoplazma se preuređuje, nuklearna membrana se uništava i kromosomi se otkrivaju. U životu stanice postoji razdoblje same mitoze i interval između dioba koji se naziva interfaza. Međutim, razdoblje interfaze (stanice koje se ne dijele) može biti različite prirode. U nekim slučajevima, tijekom interfaze stanica funkcionira i istovremeno se priprema za sljedeću diobu. U drugim slučajevima stanice ulaze u međufazu, funkcioniraju, ali više nisu spremne za diobu. Kao dio složenog višestaničnog organizma brojne su skupine stanica koje su izgubile sposobnost diobe. To uključuje, na primjer, nervne ćelije. Priprema stanice za mitozu odvija se u interfazi. Da biste zamislili glavne značajke ovog procesa, sjetite se strukture stanične jezgre.

Stanice luka u različitim fazama staničnog ciklusa

Osnovni, temeljni strukturna jedinica jezgre su kromosomi koji se sastoje od DNA i proteina. U jezgrama živih stanica koje se ne dijele, u pravilu se pojedinačni kromosomi ne razlikuju, ali najveći dio kromatina, koji se nalazi u obojenim pripravcima u obliku tankih niti ili zrnaca različite veličine, odgovara kromosomima. U nekim su stanicama pojedini kromosomi jasno vidljivi u interfaznoj jezgri, na primjer, u stanicama koje se brzo dijele u oplođenom jajašcu u razvoju i jezgri nekih protozoa. U različita razdoblja Tijekom života stanice, kromosomi prolaze kroz cikličke promjene koje se mogu pratiti od jedne diobe do druge. Kromosomi tijekom mitoze su izdužena gusta tijela, po čijoj se dužini mogu razlikovati dvije niti - kromatide koje sadrže DNA, a koje su rezultat udvostručenja kromosoma. Svaki kromosom ima primarnu konstrikciju ili centromeru. Ovaj suženi dio kromosoma može se nalaziti ili u sredini ili bliže jednom od krajeva, ali za svaki specifičan kromosom njegovo mjesto je strogo konstantno. Tijekom mitoze, kromosomi i kromatide su čvrsto smotane niti (smotano ili kondenzirano stanje). U interfaznoj jezgri kromosomi su jako izduženi, tj. despiralizirani, što ih čini teškim za razlikovanje. Posljedično, ciklus promjena kromosoma sastoji se od spiralizacije, kada se skraćuju, zadebljaju i postaju jasno razlučivi, i despiralizacije, kada se jako izdužuju, isprepliću i tada postaje nemoguće razlučiti svaki zasebno. Spiralizacija i despiralizacija povezane su s aktivnošću DNK, jer ona funkcionira samo u despiraliziranom stanju. Izdavanje informacija, stvaranje RNA na DNA u spiralnom stanju, tj. Tijekom mitoze, prestaje. O prisutnosti kromosoma u jezgri stanice koja se ne dijeli dokazuje i postojanost količine DNA, broja kromosoma i očuvanje njihove individualnosti od diobe do diobe.

Priprema stanice za mitozu. Tijekom interfaze događa se niz procesa koji omogućuju mitozu. Navedimo najvažnije od njih: 1) centrioli se udvostručuju, 2) kromosomi se udvostručuju, t.j. količina DNA i kromosomskih proteina, 3) sintetiziraju se proteini od kojih je izgrađeno akromatinsko vreteno, 4) akumulira se energija u obliku ATP-a, koji se troši tijekom diobe, 5) prestaje rast stanice. Sinteza DNA i duplikacija kromosoma od primarne su važnosti u pripremi stanice za mitozu. Duplikacija kromosoma povezana je prvenstveno sa sintezom DNA i istovremenom sintezom kromosomskih proteina. Proces dubliranja traje 6-10 sati i traje srednji dio međufaza. Dupliciranje kromosoma odvija se na takav način da svaki stari pojedinačni lanac DNK gradi drugi. Ovaj proces je strogo uređen i, počevši od nekoliko točaka, širi se duž cijelog kromosoma.

Mitoza

Mitoza je univerzalna metoda diobe stanica u biljaka i životinja, čija je glavna bit precizna raspodjela dupliciranih kromosoma između obje nastale stanice kćeri. Priprema stanice za diobu zauzima, kao što vidimo, značajan dio interfaze, a mitoza počinje tek kada je priprema u jezgri i citoplazmi potpuno završena. Cijeli proces je podijeljen u četiri faze. Tijekom prve od njih - profaze - centrioli se dijele i počinju se razilaziti u suprotnim smjerovima. Oko njih se iz citoplazme stvaraju akromatski filamenti koji zajedno sa centriolima tvore akromatsko vreteno. Kada divergencija centriola završi, cijela stanica postaje polarna, oba centriola nalaze se na suprotnim polovima, a srednja ravnina se može nazvati ekvatorom. Filamenti akromatinskog vretena konvergiraju u centriolima i široko su smješteni na ekvatoru, a oblikom podsjećaju na vreteno. Istodobno sa stvaranjem vretena u citoplazmi, jezgra počinje bubriti, au njoj se jasno vidi klupko zadebljalih niti - kromosoma. Tijekom profaze kromosomi se spiraliziraju, skraćuju i zadebljaju. Profaza završava otapanjem jezgrene membrane, a kromosomi leže u citoplazmi. U ovom trenutku jasno je da su svi kromosomi već dvostruki. Zatim dolazi druga faza – metafaza. Kromosomi, u početku nasumično raspoređeni, počinju se kretati prema ekvatoru. Svi se obično nalaze u istoj ravnini na jednakoj udaljenosti od centriola. U to je vrijeme dio niti vretena pričvršćen za kromosome, dok se drugi dio i dalje kontinuirano proteže od jedne centriole do druge - to su potporne niti. Vučne, ili kromosomske, niti su pričvršćene na centromere (primarna suženja kromosoma), ali treba imati na umu da su i kromosomi i centromeri već dvostruki. Povlačne niti s polova pričvršćene su na one kromosome koji su im bliže. Nastaje kratka stanka. Ovaj središnji dio mitoza, nakon čega počinje treća faza – anafaza. Tijekom anafaze, vlakna vretena počinju se kontrahirati, povlačeći kromosome na različite polove. U ovom slučaju kromosomi se ponašaju pasivno, oni se, savijajući se poput ukosnice, pomiču naprijed s centromerama, za koje ih povlači vretenasta nit. Na početku anafaze smanjuje se viskoznost citoplazme, što pridonosi brzom kretanju kromosoma. Posljedično, niti vretena osiguravaju preciznu divergenciju kromosoma (udvostručenih u interfazi) na različite polove stanice. Mitoza završava posljednja faza- telofaza. Kromosomi, približavajući se polovima, blisko su isprepleteni jedni s drugima. Istodobno počinje njihovo izduživanje (despiralizacija) i postaje nemoguće razlikovati pojedine kromosome. Postupno se iz citoplazme formira nuklearna membrana, jezgra bubri, pojavljuje se nukleolus i obnavlja se prethodna struktura interfazne stanice

1. Definirajte životni i mitotski ciklus stanice.

Životni ciklus- vremensko razdoblje od trenutka nastanka stanice kao rezultat diobe do njezine smrti ili do sljedeće diobe.

Mitotski ciklus- skup sekvencijalnih i međusobno povezani procesi tijekom pripreme stanice za diobu, kao i tijekom same mitoze.

2. Odgovorite po čemu se pojam „mitoza“ razlikuje od pojma „mitotski ciklus“.

Mitotski ciklus uključuje samu mitozu i faze pripreme stanice za diobu, dok je mitoza samo dioba stanice.

3. Nabrojite razdoblja mitotskog ciklusa.

1. razdoblje pripreme za sintezu DNA (G1)

2. Razdoblje sinteze DNA (S)

3. razdoblje pripreme za diobu stanice (G2)

4. Otvorite biološki značaj mitoza

Tijekom mitoze stanice kćeri dobivaju diploidni skup kromosoma identičan matičnoj stanici. Konstantnost strukture i ispravno funkcioniranje organa bilo bi nemoguće bez održavanja istog skupa genetskog materijala u generacijama stanica. Mitoza osigurava embrionalni razvoj, rast, obnova tkiva nakon oštećenja, održavanje strukturne cjelovitosti tkiva uz stalni gubitak stanica u procesu njihova funkcioniranja.

5. Navedite faze mitoze i nacrtajte shematske crteže koji odražavaju događaje u stanici tijekom određene faze mitoze. Ispunite tablicu.

Naziv faze mitoze	Shematski crtež
1. Profaza
2. Metafaza
3. Anafaza
4. Telofaza	U biljnoj stanici

1. Definirajte životni i mitotski ciklus stanice.
Životni ciklus- vremensko razdoblje od trenutka nastanka stanice kao rezultat diobe do njezine smrti ili do sljedeće diobe.
Mitotski ciklus– skup uzastopnih i međusobno povezanih procesa tijekom razdoblja pripreme stanice za diobu, kao i tijekom same mitoze.

2. Odgovorite po čemu se pojam „mitoza“ razlikuje od pojma „mitotski ciklus“.
Mitotski ciklus uključuje samu mitozu i faze pripreme stanice za diobu, dok je mitoza samo dioba stanice.

3. Nabrojite razdoblja mitotskog ciklusa.

2. Razdoblje sinteze DNA (S)

4. mitoza.

4. Proširiti biološki značaj mitoze.

Mitoza ( neizravna podjela) je dioba somatskih stanica (tjelesnih stanica). Biološki značaj mitoze je reprodukcija somatskih stanica, proizvodnja kopija stanica (s istim skupom kromosoma, s potpuno istim nasljednim informacijama). Sve somatske stanice u tijelu potječu od jedne matične stanice (zigote) mitozom.

1) Profaza

• kromatin se spiralno (uvija, kondenzira) u kromosome
• jezgrice nestaju
• nuklearni ovoj se raspada
• Centriole se odvajaju prema polovima stanice, formira se vreteno

2) Metafaza- kromosomi se poredaju duž ekvatora stanice, nastaje metafazna ploča

3) Anfaza- kromosomi kćeri se međusobno odvajaju (kromatide postaju kromosomi) i kreću prema polovima

4) Telofaza

• kromosomi despiralni (odmotavaju se, dekondenziraju) do stanja kromatina
• pojavljuju se jezgra i jezgrice
• vretenaste niti su uništene
• dolazi do citokineze – diobe citoplazme stanice majke na dvije stanice kćeri

Trajanje mitoze je 1-2 sata.

Stanični ciklus

To je razdoblje života stanice od trenutka njezina nastanka preko diobe matične stanice do vlastite diobe ili smrti.

Stanični ciklus sastoji se od dva razdoblja:

• međufaza(stanje kada se stanica NE dijeli);
• dioba (mitoza ili mejoza).

Interfaza se sastoji od nekoliko faza:

• presintetski: stanica raste, u njoj se javlja aktivna sinteza RNA i proteina, a broj organela se povećava; osim toga dolazi do pripreme za udvostručenje DNA (nakupljanje nukleotida)
• sintetski: dolazi do udvostručenja (replikacije, reduplikacije) DNA
• postsintetski: stanica se priprema za diobu, sintetizira tvari potrebne za diobu, na primjer, proteine ​​vretena.

VIŠE INFORMACIJA: Mitoza, Razlike između mitoze i mejoze, Stanični ciklus, Duplikacija (replikacija) DNA
2. DIO ZADACI: Mitoza

Testovi i zadaci

Instalirati ispravan slijed procesi koji se odvijaju tijekom mitoze. Zapiši brojeve pod kojima su označeni.
1) raspad nuklearne ljuske
2) zadebljanje i skraćivanje kromosoma
3) poravnanje kromosoma u središnjem dijelu stanice
4) početak kretanja kromosoma prema središtu
5) divergencija kromatida do polova stanice
6) stvaranje novih nuklearnih membrana

Odaberite onu koja vam najviše odgovara ispravna opcija. Proces razmnožavanja stanica organizama različitih kraljevstava žive prirode naziva se
1) mejoza
2) mitoza
3) oplodnja
4) drobljenje

Sve sljedeće značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje procesa međufaze staničnog ciklusa. Odredite dvije značajke koje "ispadaju". opći popis, te u tablicu upiši brojeve pod kojima su označeni.
1) rast stanica
2) divergencija homolognih kromosoma
3) raspored kromosoma duž ekvatora stanice
4) replikacija DNA
5) sinteza organskih tvari

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U kojoj fazi života kromosomi spiralno ulaze u stanice?
1) međufaza
2) profaza
3) anafaza
4) metafaza

Odaberite tri mogućnosti.

Koje strukture prolaze stanice? najveće promjene tijekom mitoze?
1) jezgra
2) citoplazma
3) ribosomi
4) lizosomi
5) stanično središte
6) kromosomi

1. Ustanovite redoslijed procesa koji se odvijaju u stanici s kromosomima u interfazi i naknadnoj mitozi
1) raspored kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini
2) Replikacija DNA i stvaranje dvokromatidnih kromosoma
3) spiralizacija kromosoma
4) divergencija sestrinskih kromosoma do polova stanice

2. Utvrdite slijed procesa koji se odvijaju tijekom interfaze i mitoze. Zapiši odgovarajući niz brojeva.
1) spiralizacija kromosoma, nestanak nuklearne membrane
2) divergencija sestrinskih kromosoma do polova stanice
3) stvaranje dviju stanica kćeri
4) udvostručenje molekula DNA
5) smještaj kromosoma u ravnini ekvatora stanice

3. Utvrdite slijed procesa koji se odvijaju u interfazi i mitozi. Zapiši odgovarajući niz brojeva.
1) otapanje nuklearne membrane
2) replikacija DNA
3) uništenje fisijskog vretena
4) divergencija jednokromatidnih kromosoma do polova stanice
5) formiranje metafazne ploče

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Kada se stanica dijeli, formira se vreteno
1) profaza
2) telofaza
3) metafaza
4) anafaza

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Mitoza se NE javlja u profazi
1) otapanje nuklearne membrane
2) formiranje vretena
3) udvostručenje kromosoma
4) otapanje jezgrica

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U kojoj fazi života stanice kromatida postaju kromosomi?
1) međufaza
2) profaza
3) metafaza
4) anafaza

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Unspiralizacija kromosoma tijekom diobe stanice događa se u
1) profaza
2) metafaza
3) anafaza
4) telofaza

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U kojoj fazi mitoze su parovi kromatida pričvršćeni svojim centromerama za filamente vretena?
1) anafaza
2) telofaza
3) profaza
4) metafaza

Uspostavite korespondenciju između procesa i faza mitoze: 1) anafaza, 2) telofaza. Napiši brojeve 1 i 2 pravilnim redoslijedom.
A) formira se jezgrina ovojnica
B) sestrinski kromosomi divergiraju prema polovima stanice
C) vreteno konačno nestaje
D) kromosomi despiralni
D) odvajaju se centromeri kromosoma

Sve sljedeće značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje procesa koji se odvijaju u međufazi. Prepoznajte dvije karakteristike koje “ispadaju” iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su navedene u tablici.
1) replikacija DNK
2) stvaranje nuklearne membrane
3) spiralizacija kromosoma
4) Sinteza ATP-a
5) sinteza svih vrsta RNK

Koliko stanica nastaje kao rezultat mitoze jedne stanice? U svoj odgovor upišite samo odgovarajući broj.

Sve osim dvije dolje navedene karakteristike koriste se za opisivanje faze mitoze prikazane na slici. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) jezgrica nestaje
2) nastaje fisijsko vreteno
3) Molekule DNA se udvostručuju
4) kromosomi su aktivno uključeni u biosintezu proteina
5) kromosomi spiralni

Odredite slijed procesa koji se odvijaju tijekom mitoze. Zapiši odgovarajući niz brojeva.
1) spiralizacija kromosoma
2) kromatidna divergencija
3) formiranje fisijskog vretena
4) despiralizacija kromosoma
5) dioba citoplazme
6) položaj kromosoma na ekvatoru stanice

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Što je popraćeno spiralizacijom kromosoma na početku mitoze?
1) stjecanje dikromatidne strukture
2) aktivno sudjelovanje kromosoma u biosintezi proteina
3) udvostručenje molekule DNA
4) povećana transkripcija

Uspostavite korespondenciju između procesa i razdoblja međufaze: 1) postsintetske, 2) predsintetske, 3) sintetske. Zapišite brojeve 1, 2, 3 redom koji odgovara slovima.
A) rast stanica
B) Sinteza ATP-a za proces fisije
B) Sinteza ATP-a za replikaciju molekula DNA
D) sinteza proteina za izgradnju mikrotubula
D) Replikacija DNA
E) duplikacija centriola

1. Sve sljedeće značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje procesa mitoze. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) je osnova bespolna reprodukcija
2) neizravna podjela
3) osigurava regeneraciju
4) redukcijska podjela
5) povećava se genetička raznolikost

2. Sve navedene karakteristike, osim dvije, mogu se koristiti za opis procesa mitoze. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) stvaranje dvovalenata
2) konjugacija i crossing over
3) stalnost broja kromosoma u stanicama
4) stvaranje dviju stanica
5) očuvanje strukture kromosoma

Svi dolje navedeni znakovi, osim dva, koriste se za opisivanje procesa prikazanog na slici. Odredite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) stanice kćeri imaju isti skup kromosoma kao roditeljske stanice
2) ne jednolika raspodjela genetski materijal između stanica kćeri
3) osigurava rast
4) stvaranje dviju stanica kćeri
5) izravna dioba

Svi dolje navedeni procesi osim dva odvijaju se tijekom neizravne stanične diobe. Odredite dva procesa koji "ispadaju" s općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) nastaju dvije diploidne stanice
2) nastaju četiri haploidne stanice
3) dolazi do diobe somatskih stanica
4) dolazi do konjugacije i crossing overa kromosoma
5) staničnoj diobi prethodi jedna interfaza

Uspostavite korespondenciju između faza životnog ciklusa stanice i procesa. Tijekom njih nastaju: 1) interfaza, 2) mitoza. Napiši brojeve 1 i 2 redom koji odgovara slovima.
A) formira se vreteno
B) stanica raste, u njoj dolazi do aktivne sinteze RNA i proteina
B) dolazi do citokineze
D) udvostručuje se broj molekula DNA
D) dolazi do spiralizacije kromosoma

Koji se procesi odvijaju u stanici tijekom interfaze?
1) sinteza proteina u citoplazmi
2) spiralizacija kromosoma
3) sinteza mRNA u jezgri
4) reduplikacija molekula DNA
5) otapanje nuklearne membrane
6) divergencija centriola staničnog središta do polova stanice

Odredite fazu i vrstu diobe prikazane na slici. Napišite dva broja redom navedenim u zadatku, bez razdjelnika (razmaka, zareza i sl.).
1) anafaza
2) metafaza
3) profaza
4) telofaza
5) mitoza
6) mejoza I
7) mejoza II

© D.V. Pozdnjakov, 2009-2018

Adblock detektor

Mitoza u životinjskim i biljnim stanicama

Najviše važan događaj, koji se javlja u mitozi, jednolika je distribucija genetskog materijala. Mitoza u životinjskim i biljnim stanicama gotovo je ista, ali postoje brojne razlike koje su navedene u našoj tablici (Sl.

4). U biljnoj stanici nema centriola, nego u životinjska stanica Centrioli su prisutni, stanična ploča se formira u biljnoj stanici, ali ne i u životinjskoj.

Riža. 4. Usporedba značajki mitoze životinjskih i biljnih stanica

U biljnim stanicama tijekom citokineze ne nastaje suženje, ali u životinjskim stanicama nastaje suženje. Mitoze u biljnim stanicama javljaju se uglavnom u meristemima, dok se u životinjskim stanicama mitoze javljaju u različitim tkivima i dijelovima tijela.

Mitoza je podijeljena u četiri uzastopne faze: profazu, metafazu, anafazu i telofazu (slika 5). Interfaza je glavna faza životnog ciklusa stanice (vidi prethodnu lekciju), ona je priprema za diobu ili prethodi staničnoj smrti, dakle nije faza mitoze.

Riža. 5. Interfaza i sljedeće faze mitoze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza

U profazi dolazi do spiralizacije DNA u jezgri i, gledajući stanicu kroz mikroskop, možete vidjeti čvrsto upletene kromosome (slika 6).

Riža. 6. Profaza mitoze

Obično se vidi da se svaki kromosom sastoji od dvije kromatide i spojnih regija – centromera. Jezgrice nestaju u ovoj fazi. U životinjskim stanicama i niže biljke Centrioli se kreću prema polovima stanice.

Iz svakog centriola pružaju se kratke mikrotubule u obliku zraka. Oni tvore strukturu u obliku zvijezde.

Riža. 7. Profaza mitoze u životinjskim i biljnim stanicama

Pred kraj profaze (Slika 7), jezgrina ovojnica se raspada ili otapa i mikrotubule počinju formirati vreteno (Slika 8).

Riža. 8. Završetak profaze i prijelaz u metafazu

Sljedeća faza je metafaza. Kromosomi su raspoređeni tako da im se centromeri nalaze u ravnini ekvatora stanice (slika 9).

9. Metafaza: vreteno. Na ekvatoru se nalazi metafazna ploča.

Formira se takozvana metafazna ploča (slika 10), koja se sastoji od kromosoma. Vretenaste niti su pričvršćene na centromere svakog kromosoma.

Riža. 10. Metafaza. Priprema u boji. Vreteno tvore centromeri (plavi), mikrofibrili (ljubičasti) i kromosomi metafazne ploče - žuti.

Anafaza je vrlo kratka faza (slika 11). Svaki se kromosom uzdužno dijeli u dvije identične kromatide, koje se odvajaju prema suprotnim polovima stanice, a koje se sada nazivaju kromosomi kćeri (ili kromatide).

Riža. 11. Anafaza mitoze

Zbog identiteta kromosoma kćeri, dva pola stanice imaju isti genetski materijal. Isti onaj koji je bio u stanici prije početka mitoze. Vrijedno je napomenuti da se u blizini svakog pola nalazi dva puta manje nositelja informacija - molekula DNK kompaktno upakiranih u kromosome - nego u izvornoj stanici.

Telofaza je posljednja faza, kromosomi kćeri despiriraju na polovima stanice i postaju dostupni za transkripciju, počinje sinteza proteina, formiraju se nuklearne membrane i jezgrice (slika 12).

Riža. 12. Telofaza mitoze u životinjskim i biljnim stanicama

Niti vretena se raspadaju. Tu završava kariokineza i počinje citokineza (slika 13), dok se u životinjskim stanicama u ekvatorijalnoj ravnini javlja suženje. Produbljuje se sve dok ne dođe do odvajanja dviju stanica kćeri.

Riža. 13. Citokineza

U formiranju suženja važna uloga igrati citoskeletne strukture. Citokineza u biljnim stanicama odvija se drugačije, budući da biljke imaju krutu staničnu stijenku, te se ne dijele u obliku suženja, već tvore unutarstanični septum.

Mitoza prvenstveno osigurava genetsku stabilnost. Kao rezultat mitoze nastaju dvije jezgre koje sadrže isti broj kromosoma kao što ih je bilo u matičnoj ili roditeljskoj stanici.

Ovi kromosomi nastaju egzaktnom replikacijom molekule DNA roditeljskih kromosoma, zbog čega njihovi geni sadrže potpuno iste nasljedne informacije.

Dakle, stanice kćeri genetski su identične matičnoj stanici, budući da mitoza ne može napraviti nikakve promjene u nasljednim informacijama. Stanične populacije dobivene mitozom iz matičnih stanica genetski su stabilne.

Mitoza je neophodna za normalna visina i razvoj višestanični organizmi, jer se kao rezultat mitoze povećava broj stanica.

Mitoza je jedan od glavnih mehanizama rasta višestaničnih eukariota.

Mitoza je temelj aseksualne reprodukcije mnogih životinja i biljaka, osigurava regeneraciju izgubljenih dijelova (na primjer, udova rakova), kao i zamjenu stanica koja se javlja u višestaničnom organizmu.

Povezane informacije:

Tražite na stranici:

§ 28. Dioba stanica - Mamontova, Sonina, 9. razred (odgovori)

1. Definirajte životni i mitotski ciklus stanice.

Životni ciklus - vremensko razdoblje od trenutka nastanka stanice kao rezultat diobe do njezine smrti ili do sljedeće diobe.

Mitotski ciklus je skup sekvencijalnih i međusobno povezanih procesa tijekom razdoblja pripreme stanice za diobu, kao i tijekom same mitoze.

2. Odgovorite po čemu se pojam „mitoza“ razlikuje od pojma „mitotski ciklus“.

Mitotski ciklus uključuje samu mitozu i faze pripreme stanice za diobu, dok je mitoza samo dioba stanice.

Nabrojite razdoblja mitotskog ciklusa.

1. razdoblje pripreme za sintezu DNA (G1)

2. Razdoblje sinteze DNA (S)

3. razdoblje pripreme za diobu stanice (G2)

4. Proširiti biološki značaj mitoze.

Tijekom mitoze stanice kćeri dobivaju diploidni skup kromosoma identičan matičnoj stanici. Konstantnost strukture i ispravno funkcioniranje organa bilo bi nemoguće bez održavanja istog skupa genetskog materijala u generacijama stanica. Mitoza osigurava embrionalni razvoj, rast, obnovu tkiva nakon oštećenja, održavanje strukturne cjelovitosti tkiva uz stalni gubitak stanica tijekom njihovog funkcioniranja.

5. Navedite faze mitoze i nacrtajte shematske crteže koji odražavaju događaje u stanici tijekom određene faze mitoze. Ispunite tablicu.

Dioba stanica središnja je točka reprodukcije.

Tijekom procesa diobe iz jedne stanice nastaju dvije stanice. Na temelju asimilacije organskih i anorganskih tvari stanica stvara vlastitu stanicu karakteristične građe i funkcija.

U diobi stanice mogu se uočiti dva glavna momenta: dioba jezgre - mitoza i dioba citoplazme - citokineza, odnosno citotomija. Glavna pažnja genetičara i dalje je usmjerena na mitozu, budući da se s gledišta teorije kromosoma jezgra smatra "organom" nasljedstva.

Tijekom procesa mitoze događa se:

1. udvostručenje kromosomske supstance;
2. promijeniti fizičko stanje i kemijska organizacija kromosoma;
3. divergencija kromosoma kćeri, ili bolje rečeno sestre, do polova stanice;
4. naknadna dioba citoplazme i potpuni oporavak dvije nove jezgre u sestrinskim stanicama.

Dakle, u mitozi sve životni ciklus nuklearni geni: dupliciranje, distribucija i funkcioniranje; Kao rezultat završetka mitotskog ciklusa, sestrinske stanice završavaju s jednakim "nasljeđem".

Tijekom diobe stanična jezgra prolazi kroz pet uzastopnih faza: interfazu, profazu, metafazu, anafazu i telofazu; neki citolozi identificiraju još jednu šestu fazu - prometafazu.

Dijagram faza mitoze u životinjskoj stanici

Između dvije uzastopne stanične diobe jezgra je u interfaznom stadiju. U tom razdoblju jezgra tijekom fiksacije i bojenja ima mrežastu strukturu nastalu bojenjem tankih niti koje se u sljedećoj fazi formiraju u kromosome. Iako se interfaza inače naziva faza mirovanja jezgre, na samom tijelu se metabolički procesi u jezgri u tom razdoblju odvijaju s najvećom aktivnošću.

Profaza je prva faza pripreme jezgre za diobu. U profazi mrežasta struktura jezgra se postupno pretvara u niti kromosoma. Od najranije profaze čak u svjetlosni mikroskop može se uočiti dualna priroda kromosoma. To sugerira da je u jezgri najviše u ranoj ili kasnoj interfazi važan proces mitoza - udvostručenje, odnosno reduplikacija, kromosoma, pri čemu svaki od majčinih kromosoma gradi sebi sličan - kromosom kćeri. Kao rezultat toga, svaki kromosom izgleda uzdužno udvostručen. Međutim, ove polovice kromosoma, koje se nazivaju sestrinske kromatide, ne odvajaju se u profazi, budući da ih zajedno drži jedna zajednička regija - centromera; centromerna regija se kasnije dijeli. U profazi kromosomi prolaze kroz proces uvijanja duž svoje osi, što dovodi do njihovog skraćivanja i zadebljanja. Mora se naglasiti da je u profazi svaki kromosom u kariolimfi smješten nasumično.

U životinjskim stanicama, čak iu kasnoj telofazi ili vrlo ranoj interfazi, dolazi do duplikacije centriola, nakon čega u profazi centriole kćeri počinju konvergirati prema polovima i formiranju astrosfere i vretena, nazvanog novi aparat. Istovremeno se nukleoli otapaju. Bitan znak završetka profaze je otapanje jezgrene membrane, uslijed čega kromosomi završavaju u općoj masi citoplazme i karioplazme, koje sada tvore miksoplazmu. Ovo završava profazu; stanica ulazi u metafazu.

U U zadnje vrijeme Između profaze i metafaze istraživači su počeli razlikovati međufazu tzv prometafaza. Prometafazu karakterizira otapanje i nestanak jezgrene membrane te pomicanje kromosoma prema ekvatorijalnoj ravnini stanice. Ali do ovog trenutka formiranje akromatinskog vretena još nije završeno.

Metafaza nazvan stupanj završetka rasporeda kromosoma na ekvatoru vretena. Karakterističan raspored kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini naziva se ekvatorijalna ili metafazna ploča. Raspored kromosoma jedan u odnosu na drugi je slučajan. U metafazi se broj i oblik kromosoma jasno otkrivaju, osobito kada se ekvatorska ploča promatra s polova stanične diobe. Akromatinsko vreteno je potpuno formirano: vretenasti filamenti poprimaju gušću konzistenciju od ostatka citoplazme i pričvršćeni su na centromerno područje kromosoma. Citoplazma stanice u tom razdoblju ima najnižu viskoznost.

Anafaza nazvana sljedeća faza mitoze, u kojoj se kromatide dijele, koje se sada mogu nazvati sestrinskim ili kćerkim kromosomima, i odvajaju prema polovima. U ovom slučaju, prije svega, centromerna područja se međusobno odbijaju, a zatim se sami kromosomi odvajaju prema polovima. Mora se reći da divergencija kromosoma u anafazi počinje istovremeno - "kao na naredbu" - i završava vrlo brzo.

Tijekom telofaze kromosomi kćeri despiriraju i gube svoju prividnu individualnost. Formiraju se ljuska jezgre i sama jezgra. Jezgra se rekonstruira u obrnuti redoslijed u usporedbi s promjenama koje je doživio u profazi. Na kraju se obnavljaju i jezgrice (ili jezgrice) i to u istoj količini u kojoj su bile prisutne u matičnim jezgrama. Broj jezgrica karakterističan je za svaki tip stanice.

Istodobno počinje simetrična dioba staničnog tijela.

Jezgre stanica kćeri ulaze u interfazno stanje.

Shema citokineze životinjskih i biljnih stanica

Gornja slika prikazuje dijagram citokineze u životinjskim i biljnim stanicama. U životinjskoj stanici dioba se događa vezivanjem citoplazme matične stanice. U biljnoj stanici, formiranje stanične pregrade događa se s područjima vretenastih plakova, tvoreći pregradu zvanu fragmoplast u ekvatorijalnoj ravnini. Time završava mitotski ciklus. Njegovo trajanje očito ovisi o vrsti tkiva, fiziološko stanje tijela, vanjskih čimbenika (temperatura, svjetlosni režim) i traje od 30 minuta do 3 sata.Prema različitim autorima brzina prolaska pojedinih faza je promjenjiva.

I unutarnji i vanjski faktori okoline koje djeluju na rast organizma i njegovo funkcionalno stanje utječu na trajanje stanične diobe i njezinih pojedinih faza. Budući da jezgra igra veliku ulogu u metaboličkim procesima stanice, prirodno je vjerovati da trajanje mitotičkih faza može varirati u skladu s funkcionalnim stanjem tkiva organa. Na primjer, utvrđeno je da je tijekom odmora i spavanja životinja mitotička aktivnost različitih tkiva mnogo veća nego tijekom budnosti. Kod niza životinja učestalost staničnih dioba opada na svjetlu, a raste u mraku. Također se pretpostavlja da hormoni utječu na mitotičku aktivnost stanice.

Razlozi koji određuju spremnost stanice na diobu još uvijek ostaju nejasni. Postoje razlozi za predložiti nekoliko razloga:

1. udvostručenje mase stanične protoplazme, kromosoma i drugih organela, zbog čega dolazi do poremećaja nuklearno-plazmatskih odnosa; Da bi se podijelila, stanica mora doseći određenu težinu i volumen karakteristične za stanice određenog tkiva;
2. udvostručenje kromosoma;
3. izlučivanje kromosomima i drugim organelima stanica posebnih tvari koje potiču diobu stanica.

Mehanizam divergencije kromosoma prema polovima u anafazi mitoze također ostaje nejasan. Čini se da aktivnu ulogu u ovom procesu imaju vretenaste niti, koje predstavljaju proteinske niti organizirane i usmjerene centriolima i centromerama.

Priroda mitoze, kao što smo već rekli, varira ovisno o vrsti i funkcionalno stanje tkanine. Stanice različitih tkiva karakteriziraju Različite vrste mitoze.U opisanom tipu mitoze dioba stanica odvija se na jednak i simetričan način. Kao rezultat simetrične mitoze, sestrinske stanice su nasljedno ekvivalentne u smislu nuklearnih gena i citoplazme. No, osim simetrične, postoje i druge vrste mitoza, a to su: asimetrična mitoza, mitoza s odgođenom citokinezom, dioba višejezgrenih stanica (dioba sincicija), amitoza, endomitoza, endoreprodukcija i politenija.

U slučaju asimetrične mitoze, sestrinske stanice su nejednake u veličini, količini citoplazme, a također iu odnosu na svoju buduću sudbinu. Primjer za to je nejednaka veličina sestrinskih (kćeri) stanica neuroblasta skakavca, životinjskih jaja tijekom sazrijevanja i tijekom spiralne fragmentacije; kada se jezgre u peludnim zrncima dijele, jedna od stanica kćeri se može dalje dijeliti, druga ne može itd.

Mitozu s odgođenom citokinezom karakterizira činjenica da se stanična jezgra dijeli mnogo puta, a tek onda se dijeli tijelo stanice. Kao rezultat ove diobe nastaju višejezgrene stanice poput sincicija. Primjer za to je stvaranje stanica endosperma i proizvodnja spora.

Amitoza zove se izravna nuklearna fisija bez stvaranja fisijskih figura. U ovom slučaju, podjela jezgre se događa tako što se "veze" na dva dijela; katkada iz jedne jezgre nastaje odjednom nekoliko jezgri (fragmentacija). Amitoza se stalno javlja u stanicama niza specijaliziranih i patoloških tkiva, na primjer u kancerogenih tumora. Može se uočiti pod utjecajem različitih štetnih tvari (ionizirajuće zračenje i visoka temperatura).

Endomitoza Ovo je naziv za proces u kojem se nuklearna fisija udvostručuje. U ovom slučaju, kromosomi se, kao i obično, razmnožavaju u interfazi, ali njihova naknadna divergencija se događa unutar jezgre uz očuvanje nuklearne ovojnice i bez stvaranja akromatinskog vretena. U nekim slučajevima, iako se nuklearna membrana otapa, kromosomi ne divergiraju prema polovima, zbog čega se broj kromosoma u stanici umnoži i nekoliko desetaka puta. Endomitoza se javlja u stanicama različitih tkiva biljaka i životinja. Na primjer, A.A. Prokofieva-Belgovskaya pokazala je da se putem endomitoze u stanicama specijaliziranih tkiva: u hipodermisu kiklopa, masnom tijelu, peritonealnom epitelu i drugim tkivima ždrebice (Stenobothrus) - skup kromosoma može povećati 10 puta. . Ovo povećanje broja kromosoma povezano je s funkcionalne značajke diferencirano tkivo.

Tijekom politenije, broj kromosomskih niti se umnožava: nakon reduplikacije duž cijele duljine, one se ne razilaze i ostaju jedna uz drugu. U ovom slučaju, broj kromosomskih niti unutar jednog kromosoma se umnožava, kao rezultat toga, promjer kromosoma se značajno povećava. Broj takvih tankih niti u politenskom kromosomu može doseći 1000-2000. U tom slučaju nastaju takozvani divovski kromosomi. S politenijom ispadaju sve faze mitotskog ciklusa, osim glavne - reprodukcije primarnih niti kromosoma. Fenomen politenije opažen je u stanicama niza diferenciranih tkiva, na primjer u tkivu žlijezde slinovnice Diptera, u stanicama nekih biljaka i protozoa.

Ponekad dolazi do duplikacije jednog ili više kromosoma bez ikakvih jezgrinih transformacija – taj se fenomen naziva endoreprodukcija.

Dakle, sve faze mitoze stanice koje čine mitotski ciklus obavezne su samo za tipičan proces.

u nekim slučajevima, uglavnom u diferencirana tkiva, mitotski ciklus prolazi kroz promjene. Stanice takvih tkiva izgubile su sposobnost reprodukcije cijelog organizma, a metabolička aktivnost njihove jezgre prilagođena je funkciji socijaliziranog tkiva.

Embrionalne i meristemske stanice koje nisu izgubile funkciju reprodukcije cijelog organizma i pripadaju nediferenciranim tkivima zadržavaju puni ciklus mitoza, na kojoj se temelji nespolno i vegetativno razmnožavanje.

Ako pronađete pogrešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl+Enter.

U kontaktu s

Kolege

Tema lekcije. Dijeljenje stanica. Mitoza

Svrha lekcije: karakterizirati glavnu metodu diobe eukariotskih stanica - mitozu, otkriti značajke svake faze mitoze, stvoriti ideju amitoze.

Zadaci:

• formirati znanja o važnosti diobe za rast, razvoj, razmnožavanje stanice i organizma u cjelini; razmotriti mehanizam mitoze;
• karakterizirati glavne faze staničnog i mitotičkog ciklusa;
• poboljšati vještine rada s mikroskopom;
• prepoznati biološki značaj mitoze.

Resursi: računalo, mikroskopi, mikroslike “Mitoza u stanicama korijena luka”, interaktivna ploča, multimedijska prezentacija “Dioba stanice. Mitoza”, disk – “laboratorijska radionica Biologija 6-11 razred”, video “Stadiji mitoze”, dinamički priručnik “Mitoza”.

Koraci lekcije

1. Organizacijski trenutak.

Postavljanje cilja sata, definiranje problema i teme sata.

U trenutku rođenja dijete u prosjeku teži 3 - 3,5 kg i ima visinu od oko 50 cm, mladunče smeđeg medvjeda, čiji roditelji dosegnu težinu od 200 kg ili više, teži ne više od 500 g, a maleni medvjed klokan teži manje od 1 grama. Iz sivog, neuglednog pilića izrasta lijepi labud, okretni punoglavac pretvara se u staloženu žabu krastaču, a žir posađen u blizini kuće izrasta u golemi hrast koji stotinjak godina kasnije svojom ljepotom oduševljava nove generacije ljudi.

Problematično pitanje. Koji procesi omogućuju sve te promjene? (Slide1)

Sve te promjene moguće su zahvaljujući sposobnosti organizama da rastu i razvijaju se. Stablo se neće pretvoriti u sjeme, riba se neće vratiti u jaje - procesi rasta i razvoja su nepovratni. Ova dva svojstva žive tvari neraskidivo su povezana jedno s drugim, a temelje se na sposobnosti stanice da se dijeli i specijalizira . Koja je tema lekcije? (Slajd 2)

Tema lekcije: “Dioba stanica. Mitoza” (Slajd 3)

Za početak učenja nova tema moramo se prisjetiti prethodno proučenog materijala (slajdovi 4,5,6)

2. Učenje novog gradiva.

VRSTE STANIČNE DIOBE (Slajd 7)

Jedna od odredbi stanična teorija na temelju zaključka njemačkog znanstvenika Rudolfa Virchowa “Svaka je stanica iz stanice”. To je označilo početak proučavanja procesa stanične diobe, čiji su glavni principi identificirani krajem 19. stoljeća.

Reprodukcija je jedan od najvažnija svojstvaživući organizmi. Svi živi organizmi, bez iznimke, sposobni su za reprodukciju - od bakterija do sisavaca. Metode reprodukcije razni organizmi mogu se međusobno jako razlikovati, ali temelj svake vrste reprodukcije je dioba stanica. Životni vijek višestaničnog organizma premašuje životni vijek većine njegovih sastavnih stanica. Dakle, živčane stanice prestaju se dijeliti čak i tijekom intrauterini razvoj. Jednom formirane, stanice se više ne dijele i formiraju poprečno prugaste mišićno tkivo kod životinja i skladišnih tkiva kod biljaka. Višestanični organizmi rastu, razvijaju se, obnavljaju stanice i tkiva, čak i dijelove tijela (Sjetimo se regeneracije) Poznato je da stanice stare i umiru. Na primjer, stanice jetre žive 18 mjeseci, crvene krvne stanice - 4 mjeseca, crijevni epitel 1-2 dana (oko 70 milijardi umire svaki dan).

epitelne stanice crijeva i 2 milijarde crvenih krvnih stanica). To znači da se stanice u tijelu neprestano obnavljaju. Također je poznato da se stanice u prosjeku obnavljaju jednom u 7 godina. Stoga se gotovo sve stanice višestaničnih organizama moraju podijeliti kako bi zamijenile umiruće stanice. Sve nove stanice nastaju diobom iz postojeće stanice.

AMITOZA. Izravna dioba interfazne jezgre stezanjem bez stvaranja vretena (kromosomi se općenito ne mogu razlikovati u svjetlosnom mikroskopu). Ova se dioba događa u jednostaničnim organizmima (na primjer, poliploidne velike jezgre ciliata dijele se amitozom), kao iu nekim visoko specijaliziranim stanicama biljaka i životinja s oslabljenom fiziološkom aktivnošću, degenerirajućim, osuđenim na smrt ili pod različitim uvjetima. patoloških procesa, kao što je maligni rast, upala itd. Nakon amitoze stanica nije u mogućnosti ući u mitotička dioba.

MITOZA (od grč. Mitos – nit) neizravna dioba, glavna je metoda diobe eukariotskih stanica. Mitoza je proces stanične diobe u kojem stanice kćeri dobivaju genetski materijal identičan onom sadržanom u stanici majci.

MEJOZA (indirektna fisija) je poseban način dioba stanica, što rezultira redukcijom (smanjenjem) broja kromosoma za polovicu. Tijekom mejoze dolazi do dvije stanične diobe i od jedne diploidna stanica(2n2c) nastaju četiri haploidne (nc) spolne stanice. Tijekom daljnjeg procesa oplodnje (spajanja spolnih stanica) organizam nove generacije ponovno će dobiti diploidnu garnituru kromosoma, tj. kariotip organizama određene vrste ostaje konstantan tijekom niza generacija.

Zaključak: Postoje tri vrste diobe stanica, zahvaljujući kojima organizmi rastu, razvijaju se i razmnožavaju (amitoza, mitoza, mejoza).

Mitoza je glavna metoda diobe stanica.

Mitoza (od grčkog mitos - nit) je neizravna dioba stanica. Osigurava ravnomjeran prijenos nasljednih informacija od stanice majke do dviju stanica kćeri.

Upravo zahvaljujući ovoj vrsti stanične diobe nastaju gotovo sve stanice višestaničnog organizma.

Mitotski (stanični) ciklus sastoji se od pripremne faze (interfaze) i same diobe - mitoze (profaza, metafaza, anafaza i telofaza).

Obilježja mitoze.

Kako bismo proučili temu, radit ćemo u parovima.

VJEŽBA 1.

1. Proučite značajke prve faze mitoze - profaze.

2. Zapišite značajke profaze u svoju bilježnicu nakon razgovora o odgovoru. (Slajd 9)

ZADATAK 2.

1. Proučite značajke druge faze mitoze - metafaze.

2. Zapišite značajke metafaze u svoju bilježnicu nakon razgovora o odgovoru. (Slajd 10)

ZADATAK 3.

1. Proučite značajke treće faze mitoze - anafaze.

2. Zapišite značajke anafaze u svoju bilježnicu nakon razgovora o odgovoru. (Slajd 11)

ZADATAK 4.

1. Proučite značajke četvrte faze mitoze - telofaze.

2. Zapišite značajke telofaze u svoju bilježnicu nakon razgovora o odgovoru. (Slajd 12)

momci! Sada će vam biti predstavljen video "MITOSIS". Morate ga pažljivo pregledati i zatim izvršiti zadatak. (Slajd 12)

VJEŽBA. Odredi i zapiši nazive faze koji odgovaraju njenom opisu. (Slajd 13)

3. Konsolidacija proučenog materijala.

LABORATORIJSKI RAD br.5.(Slajd 14,15)

Tema: “Mitoza u stanicama korijena luka.”

Cilj: proučavati proces mitoze u stanicama korijena luka.

Oprema: svjetlosni mikroskopi, mikroslike “Mitoza u stanicama korijena luka.”

Napredak

1. Pregledajte gotov mikroslajd, ako je moguće, pronađite stanice u svim fazama mitoze.

2. Usporedite sliku mikroskopa s mikrofotografijom u prezentaciji lekcije (slajd).
3. Odredite set kromosoma u svakoj fazi mitoze.
4. Opišite značajke svakog promatranog stadija mitoze.
5. Zaključite o ulozi mitoze.
Pitanja za konsolidaciju.(Slajd 16, 17, 18)

1. Ukupna masa svih molekula DNA u 46 kromosoma jedne somatske stanice čovjeka iznosi 6-10"9 mg. Kolika će biti masa molekula DNA u: a) metafazi mitoze; b) telofazi mitoze?

2. Razmotrite mogu li uvjeti okoliš utjecati na proces mitoze. Do kakvih posljedica za tijelo to može dovesti?

3. Zašto tijekom mitoze nastaju stanice kćeri s skupom kromosoma jednakim skupu kromosoma u stanici majci? Što to znači u životu organizama?

4. Razmislite mogu li okolišni uvjeti utjecati na proces mitoze. Do kakvih posljedica za tijelo to može dovesti?

5. Zašto tijekom mitoze nastaju stanice kćeri s skupom kromosoma jednakim skupu kromosoma u stanici majci? Što to znači u životu organizama?

Na kraju lekcije sumiraju se rezultati.

Mitoza je vrlo značajan proces znanstvenici su utrošili puno truda i vremena kako bi razumjeli sve značajke ovog procesa. Primjerice, utvrđeno je da se mitoza u biljnim i životinjskim stanicama odvija s određenim razlikama, te da postoje čimbenici koji negativno utječu na njezino odvijanje.

Osim toga, u literaturi možete vidjeti još jedan oblik podjele - izravnu ili amitozu. Rad s dodatnom literaturom.

Grupa 1: zadatak "Amitoza"

Odaberite “referentne” točke iz teksta, tj. U 4-5 položaja označite glavne znakove amitoze. “Mitoza je najčešći, ali ne i jedini tip stanične diobe. U gotovo svih eukariota postoji takozvana izravna dioba jezgre ili amitoza. Tijekom amitoze ne dolazi do kondenzacije kromosoma i ne stvara se vreteno, a jezgra se dijeli stezanjem ili fragmentacijom, ostajući u interfaznom stanju. Citokineza uvijek slijedi diobu jezgre, što rezultira stvaranjem višejezgrene stanice. Amitotska dioba karakteristična je za stanice koje završavaju razvoj: odumiruće epitelne, folikularne stanice jajnika... Amitoza se javlja i kod patoloških procesa: upale, maligna neoplazma... nakon njega stanice nisu sposobne za mitotičku diobu.”

2. grupa: zadatak “poremećaj mitoze”

Sastavite logičke parove: vrsta utjecaja – posljedice.

„ispravan tijek mitoze može biti poremećen različitim vanjskim čimbenicima: visoke doze zračenje, neke kemikalije. Na primjer, pod utjecajem x-zrake DNK kromosoma se može slomiti, a puknu i kromosomi. Takvi se kromosomi ne mogu kretati, na primjer, u anafazi. Neki kemijske tvari, koji nisu karakteristični za žive organizme (alkoholi, fenoli) narušavaju konzistentnost mitotičkih procesa. Neki se kromosomi kreću brže, drugi sporije. Neki od njih možda uopće nisu uključeni u podređene jezgre. Postoje tvari koje sprječavaju stvaranje vretenastih niti. Zovu se citostatici, na primjer, kolhicin i kolcemid. Utječući na stanicu može se zaustaviti dioba u fazi prometafaze. Kao rezultat ovog učinka, u jezgri se pojavljuje dvostruki set kromosoma."

Zaključci. (Slide 19)

Danas je lekcija bila posvećena najvažnijem procesu - mitozi. Samom procesu, njegovim karakteristikama i problemima posvetili smo dovoljno vremena. Najvažnije je da ovaj proces osigurava genetsku stabilnost vrste, kao i procese regeneracije, rasta i nespolnog (vegetativnog) razmnožavanja. Proces je složen, višefazan i vrlo osjetljiv na čimbenike okoline.

Domaća zadaća.

1. Proučite § 29

2. Ispunite tablicu “Mitotski stanični ciklus”

Objasnite što određuje broj kromosoma u DNA po različite faze mitoza

Mitotski stanični ciklus

Zapamtiti!

Prema staničnoj teoriji, kako se povećava broj stanica?

Mislite li da je životni vijek različitih vrsta stanica u višestaničnom organizmu isti? Obrazložite svoje mišljenje.

U trenutku rođenja dijete u prosjeku teži 3-3,5 kg i ima visinu od oko 50 cm, mladunče smeđeg medvjeda, čiji roditelji dosegnu težinu od 200 kg ili više, teži ne više od 500 g, a maleni medvjed klokan teži manje od 1 grama. Iz sivog, neuglednog pilića izrasta lijepi labud, okretni punoglavac pretvara se u staloženu žabu krastaču, a žir posađen u blizini kuće izrasta u golemi hrast koji stotinjak godina kasnije svojom ljepotom oduševljava nove generacije ljudi. Sve te promjene moguće su zahvaljujući sposobnosti organizama da rastu i razvijaju se. Stablo se neće pretvoriti u sjeme, riba se neće vratiti u jaje - procesi rasta i razvoja su nepovratni. Ova dva svojstva žive tvari neraskidivo su povezana jedno s drugim, a temelje se na sposobnosti stanice da se dijeli i specijalizira.

Rast trepljavice ili amebe je povećanje veličine i kompliciranje strukture pojedine stanice uslijed procesa biosinteze. Ali rast višestaničnog organizma nije samo povećanje veličine stanica, već i njihova aktivna dioba - povećanje broja. Brzina rasta, značajke razvoja, veličina do koje određena jedinka može narasti - sve to ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući utjecaj okoline. Ali glavni, odlučujući faktor u svim tim procesima je nasljedna informacija, koja je pohranjena u obliku kromosoma u jezgri svake stanice. Sve stanice višestaničnog organizma potječu od jednog oplođenog jajašca. Tijekom procesa rasta svaka novonastala stanica mora primiti točna kopija genetski materijal, kako bi se, imajući opći nasljedni program organizma, mogao specijalizirati i, obavljajući svoju specifičnu funkciju, biti sastavni dio cjeline.

U vezi s diferencijacijom, tj. podjelom na različiti tipovi, stanice višestaničnog organizma imaju nejednak životni vijek. Na primjer, živčane stanice prestaju se dijeliti tijekom intrauterinog razvoja, a tijekom života organizma njihov se broj može samo smanjivati. Nakon što nastanu, više se ne dijele i žive onoliko dugo koliko tkivo ili organ u kojem nastaju, stanice koje tvore poprečno-prugasto mišićno tkivo kod životinja i skladišno tkivo kod biljaka. Crvena krvna zrnca se neprestano dijele koštana srž, stvarajući krvne stanice čiji je životni vijek ograničen. U procesu obavljanja svojih funkcija, epitelne stanice kože brzo umiru, dakle germinalnu zonu epidermalne stanice se vrlo intenzivno dijele. Stanice kambija i stanice konusa rasta u biljkama se aktivno dijele. Što je veća specijalizacija stanica, to je manja njihova sposobnost reprodukcije.

U ljudskom tijelu postoji oko 10 14 stanica. Svaki dan umire oko 70 milijardi crijevnih epitelnih stanica i 2 milijarde crvenih krvnih stanica. Najkraće žive stanice su epitelne stanice crijeva, čiji je životni vijek samo 1-2 dana.

Životni ciklus stanice. Razdoblje života stanice od trenutka njezina nastanka u procesu diobe do smrti ili završetka sljedeće diobe nazvao životni ciklus. Stanica nastaje tijekom diobe matične stanice i nestaje tijekom vlastite diobe ili smrti. Trajanje životnog ciklusa različite stanice uvelike varira i ovisi o vrsti stanice i uvjetima vanjsko okruženje(temperatura, dostupnost kisika i hranjivim tvarima). Na primjer, životni ciklus amebe je 36 sati, a bakterije se mogu dijeliti svakih 20 minuta.

Životni ciklus bilo koje stanice skup je događaja koji se događaju u stanici od trenutka njezina nastanka kao rezultat diobe do smrti ili mitoze koja slijedi. Životni ciklus može uključivati ​​mitotski ciklus koji se sastoji od pripreme za mitozu - međufaza i sama dioba, kao i stadij specijalizacije – diferencijacije, tijekom kojeg stanica obavlja svoje specifične funkcije. Trajanje interfaze uvijek je duže od same diobe. U epitelnim stanicama crijeva glodavaca interfaza traje prosječno 15 sati, a dioba se događa za 0,5-1 sat. Tijekom interfaze u stanici se aktivno odvijaju procesi biosinteze, stanica raste, formira organele i priprema se za sljedeću diobu. Ali, bez sumnje, najvažniji proces koji se događa tijekom interfaze u pripremi za diobu je duplikacija DNA (§).

Dijeljenje stanica. Mitoza" class="img-responsive img-thumbnail">

Riža. 52. Faze mitoze

Dvije spirale molekule DNA se razilaze i na svakoj od njih se sintetizira novi polinukleotidni lanac. Do reduplikacije DNA dolazi s najveća preciznost, što je osigurano načelom komplementarnosti. Nove molekule DNA potpuno su identične kopije originalne, a nakon završenog procesa dupliciranja ostaju spojene na centromeri. Molekule DNA koje čine dio kromosoma nakon reduplikacije nazivaju se kromatide.

Točnost procesa reduplikacije sadrži duboko biološko značenje: kršenje kopiranja dovelo bi do iskrivljavanja nasljednih informacija i, kao posljedica toga, do poremećaja u funkcioniranju stanica kćeri i cijelog organizma u cjelini.

Kad ne bi došlo do umnožavanja DNA, tada bi se sa svakom diobom stanice broj kromosoma prepolovio i vrlo brzo u svakoj stanici ne bi više bilo kromosoma. Međutim, znamo da je u svim stanicama tijela višestaničnog organizma broj kromosoma isti i da se ne mijenja iz generacije u generaciju. Ova postojanost postiže se mitotičkom diobom stanica.

Mitoza. Mitoza- ovo je dioba tijekom koje postoji strogo identična raspodjela točno kopiranih kromosoma između stanica kćeri, što osigurava stvaranje genetski identičnih - identičnih - stanica.

Cjelokupni proces mitotičke diobe konvencionalno se dijeli u četiri faze: profazu, metafazu, anafazu i telofazu (slika 52).

U profaza kromosomi se počinju aktivno spiralizirati – uvijati i poprimaju kompaktan oblik. Kao rezultat takvog pakiranja, čitanje informacija iz DNK postaje nemoguće i sinteza RNK se zaustavlja. Spiralizacija kromosoma je preduvjet uspješna dioba genetskog materijala između stanica kćeri. Zamislite malu sobu, čiji je cijeli volumen ispunjen sa 46 niti, ukupna dužina koja je stotine tisuća puta veća od veličine ove sobe. Ovo je jezgra ljudske stanice. Tijekom procesa reduplikacije svaki se kromosom udvostruči, a već imamo 92 zapletene niti u istom volumenu. Gotovo ih je nemoguće jednako razdvojiti, a da se ne zapetljaju ili potrgaju. Ali ove niti namotajte u klupke, pa ih lako rasporedite u dvije jednake grupe - po 46 klupka u svakoj. Nešto slično događa se tijekom mitotske diobe.

Pred kraj profaze, nuklearna membrana se raspada, a filamenti vretena, aparata koji osigurava jednoliku raspodjelu kromosoma, rastežu se između polova stanice.

U metafaza spiralizacija kromosoma postaje maksimalna, a kompaktni kromosomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini stanice. U ovoj fazi jasno je vidljivo da se svaki kromosom sastoji od dvije sestrinske kromatide povezane u centromeri. Vretenasti filamenti su pričvršćeni za centromeru.

Anafaza odvija se vrlo brzo. Centromeri se dijele na dva dijela i od tog trenutka sestrinske kromatide postaju neovisni kromosomi. Vretenasti filamenti pričvršćeni na centromere povlače kromosome prema polovima stanice.

Na pozornici telofaze kromosomi kćeri, skupljeni na polovima stanice, odmotavaju se i rastežu. Ponovno se pretvaraju u kromatin i postaju teško vidljivi pod svjetlosnim mikroskopom. Nove nuklearne membrane stvaraju se oko kromosoma na oba pola stanice. Formiraju se dvije jezgre koje sadrže identične diploidne setove kromosoma.

Riža. 53. Značenje mitoze: A – rast (vrh korijena); B – vegetativno razmnožavanje (pupanje kvasca); B – regeneracija (rep guštera)

Mitoza završava diobom citoplazme. Istodobno s divergencijom kromosoma, stanične organele su približno ravnomjerno raspoređene na dva pola. U životinjskim stanicama stanična membrana počinje se izbočiti prema unutra, a stanica se stezanjem dijeli. U biljnim stanicama membrana se formira unutar stanice u ekvatorijalnoj ravnini i, šireći se prema periferiji, dijeli stanicu na dva jednaka dijela.

Značenje mitoze. Kao rezultat mitoze nastaju dvije stanice kćeri koje sadrže isti broj kromosoma kao što je bilo u jezgri stanice majke, tj. nastaju stanice identične matičnoj. U normalnim uvjetima tijekom mitoze ne dolazi do promjena u genetskim informacijama, pa se mitotička dioba održava genetska stabilnost Stanice. Mitoza je temelj rasta, razvoja i vegetativnog razmnožavanja višestaničnih organizama. Zahvaljujući mitozi provode se procesi regeneracije i zamjene odumrlih stanica (slika 53). Kod jednostaničnih eukariota mitoza osigurava nespolno razmnožavanje.

Pregledajte pitanja i zadatke

1. Što je životni ciklus stanice?

2. Kako dolazi do duplikacije DNA u mitotskom ciklusu? Koja je svrha ovog procesa?

3. Što je priprema stanice za mitozu?

4. Opišite redoslijedom faze mitoze.

5. Koji je biološki značaj mitoze?

<<< Назад

Naprijed >>>

Dioba stanica središnja je točka reprodukcije.

Tijekom procesa diobe iz jedne stanice nastaju dvije stanice. Na temelju asimilacije organskih i anorganskih tvari stanica stvara vlastitu stanicu karakteristične građe i funkcija.

U diobi stanice mogu se uočiti dva glavna momenta: dioba jezgre - mitoza i dioba citoplazme - citokineza, odnosno citotomija. Glavna pažnja genetičara i dalje je usmjerena na mitozu, budući da se s gledišta teorije kromosoma jezgra smatra "organom" nasljedstva.

Tijekom procesa mitoze događa se:

1. udvostručenje kromosomske supstance;
2. promjene u fizičkom stanju i kemijskoj organizaciji kromosoma;
3. divergencija kromosoma kćeri, ili bolje rečeno sestre, do polova stanice;
4. naknadna dioba citoplazme i potpuna obnova dviju novih jezgri u sestrinskim stanicama.

Dakle, cijeli životni ciklus jezgrinih gena položen je u mitozi: dupliciranje, distribucija i funkcioniranje; Kao rezultat završetka mitotskog ciklusa, sestrinske stanice završavaju s jednakim "nasljeđem".

Tijekom diobe stanična jezgra prolazi kroz pet uzastopnih faza: interfazu, profazu, metafazu, anafazu i telofazu; neki citolozi identificiraju još jednu šestu fazu - prometafazu.

Između dvije uzastopne stanične diobe jezgra je u interfaznom stadiju. U tom razdoblju jezgra tijekom fiksacije i bojenja ima mrežastu strukturu nastalu bojenjem tankih niti koje se u sljedećoj fazi formiraju u kromosome. Iako se interfaza naziva drugačije faza jezgre u mirovanju, na samom tijelu, metabolički procesi u jezgri tijekom tog razdoblja javljaju se s najvećom aktivnošću.

Profaza je prva faza pripreme jezgre za diobu. U profazi se mrežasta struktura jezgre postupno pretvara u kromosomske niti. Od najranije profaze, čak iu svjetlosnom mikroskopu, može se uočiti dvojna priroda kromosoma. To sugerira da se u jezgri upravo u ranoj ili kasnoj interfazi događa najvažniji proces mitoze - udvostručenje, odnosno reduplikacija kromosoma, pri čemu svaki od majčinskih kromosoma gradi sebi sličan - kći. Kao rezultat toga, svaki kromosom izgleda uzdužno udvostručen. Međutim, ove polovice kromosoma, koje su tzv sestrinske kromatide, ne razilaze se u profazi, budući da ih zajedno drži jedno zajedničko područje - centromera; centromerna regija se kasnije dijeli. U profazi kromosomi prolaze kroz proces uvijanja duž svoje osi, što dovodi do njihovog skraćivanja i zadebljanja. Mora se naglasiti da je u profazi svaki kromosom u kariolimfi smješten nasumično.

U životinjskim stanicama, čak iu kasnoj telofazi ili vrlo ranoj interfazi, dolazi do duplikacije centriola, nakon čega u profazi centriole kćeri počinju konvergirati prema polovima i formiranju astrosfere i vretena, nazvanog novi aparat. Istovremeno se nukleoli otapaju. Bitan znak završetka profaze je otapanje jezgrene membrane, uslijed čega kromosomi završavaju u općoj masi citoplazme i karioplazme, koje sada tvore miksoplazmu. Ovo završava profazu; stanica ulazi u metafazu.

Nedavno su između profaze i metafaze istraživači počeli razlikovati međufazu tzv prometafaza. Prometafazu karakterizira otapanje i nestanak jezgrene membrane te pomicanje kromosoma prema ekvatorijalnoj ravnini stanice. Ali do ovog trenutka formiranje akromatinskog vretena još nije završeno.

Metafaza nazvan stupanj završetka rasporeda kromosoma na ekvatoru vretena. Karakterističan raspored kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini naziva se ekvatorijalna ili metafazna ploča. Raspored kromosoma jedan u odnosu na drugi je slučajan. U metafazi se broj i oblik kromosoma jasno otkrivaju, osobito kada se ekvatorska ploča promatra s polova stanične diobe. Akromatinsko vreteno je potpuno formirano: vretenasti filamenti poprimaju gušću konzistenciju od ostatka citoplazme i pričvršćeni su na centromerno područje kromosoma. Citoplazma stanice u tom razdoblju ima najnižu viskoznost.

Anafaza nazvana sljedeća faza mitoze, u kojoj se kromatide dijele, koje se sada mogu nazvati sestrinskim ili kćerkim kromosomima, i odvajaju prema polovima. U ovom slučaju, prije svega, centromerna područja se međusobno odbijaju, a zatim se sami kromosomi odvajaju prema polovima. Mora se reći da divergencija kromosoma u anafazi počinje istovremeno - "kao na naredbu" - i završava vrlo brzo.

Tijekom telofaze kromosomi kćeri despiriraju i gube svoju prividnu individualnost. Formiraju se ljuska jezgre i sama jezgra. Jezgra se rekonstruira obrnutim redoslijedom u odnosu na promjene koje je pretrpjela u profazi. Na kraju se obnavljaju i jezgrice (ili jezgrice) i to u istoj količini u kojoj su bile prisutne u matičnim jezgrama. Broj jezgrica karakterističan je za svaki tip stanice.

Istodobno počinje simetrična dioba staničnog tijela. Jezgre stanica kćeri ulaze u interfazno stanje.

Gornja slika prikazuje dijagram citokineze u životinjskim i biljnim stanicama. U životinjskoj stanici dioba se događa vezivanjem citoplazme matične stanice. U biljnoj stanici, formiranje stanične pregrade događa se s područjima vretenastih plakova, tvoreći pregradu zvanu fragmoplast u ekvatorijalnoj ravnini. Time završava mitotski ciklus. Njegovo trajanje očito ovisi o vrsti tkiva, fiziološkom stanju organizma, vanjskim čimbenicima (temperatura, svjetlosni uvjeti) i traje od 30 minuta do 3 sata.Prema različitim autorima, brzina prolaska pojedinih faza je promjenjiva.

Čimbenici unutarnje i vanjske okoline koji djeluju na rast organizma i njegovo funkcionalno stanje utječu na trajanje stanične diobe i pojedinih njezinih faza. Budući da jezgra igra veliku ulogu u metaboličkim procesima stanice, prirodno je vjerovati da trajanje mitotičkih faza može varirati u skladu s funkcionalnim stanjem tkiva organa. Na primjer, utvrđeno je da je tijekom odmora i spavanja životinja mitotička aktivnost različitih tkiva mnogo veća nego tijekom budnosti. Kod niza životinja učestalost staničnih dioba opada na svjetlu, a raste u mraku. Također se pretpostavlja da hormoni utječu na mitotičku aktivnost stanice.

Razlozi koji određuju spremnost stanice na diobu još uvijek ostaju nejasni. Postoje razlozi za predložiti nekoliko razloga:

1. udvostručenje mase stanične protoplazme, kromosoma i drugih organela, zbog čega dolazi do poremećaja nuklearno-plazmatskih odnosa; Da bi se podijelila, stanica mora doseći određenu težinu i volumen karakteristične za stanice određenog tkiva;
2. udvostručenje kromosoma;
3. izlučivanje kromosomima i drugim organelima stanica posebnih tvari koje potiču diobu stanica.

Mehanizam divergencije kromosoma prema polovima u anafazi mitoze također ostaje nejasan. Čini se da aktivnu ulogu u ovom procesu imaju vretenaste niti, koje predstavljaju proteinske niti organizirane i usmjerene centriolima i centromerama.

Priroda mitoze, kao što smo već rekli, varira ovisno o vrsti i funkcionalnom stanju tkiva. Stanice različitih tkiva karakteriziraju različiti tipovi mitoza.U opisanom tipu mitoze dioba stanica odvija se ravnomjerno i simetrično. Kao rezultat simetrične mitoze, sestrinske stanice su nasljedno ekvivalentne u smislu nuklearnih gena i citoplazme. No, osim simetrične, postoje i druge vrste mitoza, a to su: asimetrična mitoza, mitoza s odgođenom citokinezom, dioba višejezgrenih stanica (dioba sincicija), amitoza, endomitoza, endoreprodukcija i politenija.

U slučaju asimetrične mitoze, sestrinske stanice su nejednake u veličini, količini citoplazme, a također iu odnosu na svoju buduću sudbinu. Primjer za to je nejednaka veličina sestrinskih (kćeri) stanica neuroblasta skakavca, životinjskih jaja tijekom sazrijevanja i tijekom spiralne fragmentacije; kada se jezgre u peludnim zrncima dijele, jedna od stanica kćeri se može dalje dijeliti, druga ne može itd.

Mitozu s odgođenom citokinezom karakterizira činjenica da se stanična jezgra dijeli mnogo puta, a tek onda se dijeli tijelo stanice. Kao rezultat ove diobe nastaju višejezgrene stanice poput sincicija. Primjer za to je stvaranje stanica endosperma i proizvodnja spora.

Amitoza zove se izravna nuklearna fisija bez stvaranja fisijskih figura. U ovom slučaju, podjela jezgre se događa tako što se "veze" na dva dijela; katkada iz jedne jezgre nastaje odjednom nekoliko jezgri (fragmentacija). Amitoza se stalno javlja u stanicama niza specijaliziranih i patoloških tkiva, na primjer, u kanceroznim tumorima. Može se uočiti pod utjecajem različitih štetnih tvari (ionizirajuće zračenje i visoka temperatura).

Endomitoza Ovo je naziv za proces u kojem se nuklearna fisija udvostručuje. U ovom slučaju, kromosomi se, kao i obično, razmnožavaju u interfazi, ali njihova naknadna divergencija se događa unutar jezgre uz očuvanje nuklearne ovojnice i bez stvaranja akromatinskog vretena. U nekim slučajevima, iako se nuklearna membrana otapa, kromosomi ne divergiraju prema polovima, zbog čega se broj kromosoma u stanici umnoži i nekoliko desetaka puta. Endomitoza se javlja u stanicama različitih tkiva biljaka i životinja. Na primjer, A.A. Prokofieva-Belgovskaya pokazala je da se putem endomitoze u stanicama specijaliziranih tkiva: u hipodermisu kiklopa, masnom tijelu, peritonealnom epitelu i drugim tkivima ždrebice (Stenobothrus) - skup kromosoma može povećati 10 puta. . Ovo povećanje broja kromosoma povezano je s funkcionalnim karakteristikama diferenciranog tkiva.

Tijekom politenije, broj kromosomskih niti se umnožava: nakon reduplikacije duž cijele duljine, one se ne razilaze i ostaju jedna uz drugu. U ovom slučaju, broj kromosomskih niti unutar jednog kromosoma se umnožava, kao rezultat toga, promjer kromosoma se značajno povećava. Broj takvih tankih niti u politenskom kromosomu može doseći 1000-2000. U tom slučaju nastaju takozvani divovski kromosomi. S politenijom ispadaju sve faze mitotskog ciklusa, osim glavne - reprodukcije primarnih niti kromosoma. Fenomen politenije opažen je u stanicama niza diferenciranih tkiva, na primjer, u tkivu žlijezda slinovnica dipterana, u stanicama nekih biljaka i protozoa.

Ponekad dolazi do duplikacije jednog ili više kromosoma bez ikakvih jezgrinih transformacija – taj se fenomen naziva endoreprodukcija.

Dakle, sve faze mitoze stanice, komponente, obvezne su samo za tipičan proces.

U nekim slučajevima, uglavnom u diferenciranim tkivima, mitotski ciklus prolazi kroz promjene. Stanice takvih tkiva izgubile su sposobnost reprodukcije cijelog organizma, a metabolička aktivnost njihove jezgre prilagođena je funkciji socijaliziranog tkiva.

Embrionalne i meristemske stanice, koje nisu izgubile funkciju reprodukcije cijelog organizma i pripadaju nediferenciranim tkivima, zadržavaju puni ciklus mitoze, na čemu se temelji nespolno i vegetativno razmnožavanje.