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 citoplazme stanice. Tijekom diobe jezgre stanice (vidi) razlikuju se nekoliko faza. U jezgri, koja je u razdoblju između stanične diobe (interfaza), (vidi) obično su predstavljene tankim, dugim (Sl., a), isprepletenim nitima; jasno se vidi ljuska jezgre i jezgrica.

Jezgra u različitim fazama mitoze: a - interfazna jezgra koja se ne dijeli; b - d - faza profaze; e - stadij 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 koji su međusobno potpuno slični, zbog čega je svaki kromosom dvostruki . U sljedećoj fazi mitoze - metafazi, nuklearna ovojnica 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, divergirajući prema polovima stanice, između njih se formiraju niti, tvoreći dvokonično akromatsko vreteno (slika, e. f).

Mitoza (od grčkog mitosa - nit) je neizravna stanična dioba, koja se sastoji u ravnomjernoj raspodjeli udvostručenog broja kromosoma između dviju rezultirajućih stanica kćeri (sl.). Dvije vrste struktura uključene su u proces mitoze: kromosomi i akromatski aparat, koji uključuje stanične centre i vreteno (vidi Stanica).

Shematski prikaz interfazne jezgre i raznih 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 rekonstrukcije jezgri; 9 - stanice kćeri na početku interfaze; NW - nuklearna ovojnica; JAK - jezgrica; XP - kromosomi; C - centriol; B - vreteno.

Prva faza mitoze - profaza - počinje pojavom tankih niti - kromosoma (vidi) u staničnoj jezgri. 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 majčinskog kromosoma u interfazi (stanka između dviju mitoza). Kako profaza napreduje, kromosomi se spiraliziraju, uslijed čega se skraćuju i zadebljaju. Jezgrica nestaje pred kraj profaze. U profazi dolazi i do razvoja akromatinskog aparata. U životinjskim stanicama stanični centri (centriole) se račvaju; oko njih u citoplazmi postoje zone koje jako lome svjetlost (centrosfere). Te se formacije počinju razilaziti u suprotnim smjerovima, tvoreći dva pola stanice do kraja profaze, koja do tog vremena često poprima sferni oblik. Centrioli su odsutni u stanicama viših biljaka.

Prometafazu karakterizira nestanak jezgrene ovojnice i stvaranje vretenaste nitaste strukture (akromatinsko vreteno) u stanici, od kojih neke niti povezuju polove akromatskog aparata (interzonske niti), a druge - svaki dviju kromatida sa suprotnim polovima stanice (vučne niti). Kromosomi koji nasumično leže 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 odvajaju se na suprotne polove stanice zbog kontrakcije vučnih niti vretena. Od tog vremena svaka se kromatida naziva kromosomom kćeri. Kromosomi koji su se razišli prema polovima okupljaju se u kompaktne skupine, što je tipično za sljedeću fazu mitoze - telofazu. U ovom slučaju, kromosomi počinju postupno despiralizirati, gubeći svoju gustu strukturu; oko njih se pojavljuje nuklearni omotač – počinje proces rekonstrukcije jezgri. Dolazi do povećanja volumena novih jezgri, u njima se pojavljuju nukleoli (početak interfaze ili stadij "jezgre u mirovanju").

Proces odvajanja nuklearne tvari stanice - kariokineza - popraćen je podjelom citoplazme (vidi) - citokinezom. Životinjske stanice u telofazi u području ekvatorijalne zone razvijaju suženje, koje, produbljujući, dovodi do podjele citoplazme izvorne stanice na dva dijela. U biljnim stanicama u ekvatorijalnoj ravnini od malih vakuola endoplazmatskog retikuluma nastaje stanična pregrada koja odvaja 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, Nukleus.

Mitoza- neizravna stanična dioba, 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 gustog i labavog spleta), 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 nastale iz jednog stančnog središta protežu se prema mikrotubulima koji polimeriziraju u drugom staničnom središtu. Kao rezultat toga, oni su međusobno isprepleteni. Jezgrina membrana 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.

Prvo se centrioli nalaze u blizini nuklearne membrane, a zatim se razilaze, tvoreći bipolarno mitotičko vreteno. Ovaj proces uključuje polarne mikrotubule koji međusobno djeluju dok se izdužuju. Jezgra i nukleolus prestaju postojati kao zasebne jedinice. Stanica postaje izduženija. Tijekom profaze, kromosomi se prvo vide kao dvostruke nitaste strukture. U budućnosti dobivaju štapićasti oblik.

U profazi mitoze, EPS i Golgijev kompleks se raspadaju u vezikule. Takva privremena destrukcija organela igra ključnu ulogu u ravnomjernoj distribuciji citoplazmatskog materijala.

prometafaza. Ovo je nastavak kasne profaze. Tijekom prometafaze nastaju kinetohori (centromeri) koji funkcioniraju kao središta organizacije mikrotubula kinetohora. Odlazak kinetohora iz svakog kromosoma u oba smjera i njihova interakcija s polarnim mikrotubulima mitotskog vretena razlog je kretanja kromosoma.

metafaza. U ovoj fazi kromosomi su raspoređeni oko ekvatora i tvore metafaznu ploču. Ako metafazna ploča pada u tangentnom presjeku, tada je vidljiva kao matična zvijezda. Stupanj kondenzacije kromosoma doseže maksimalnu razinu. Svaki kromosom drži par kinetohora i pridruženih mikrotubula kinetohora usmjerenih na suprotne polove mitotičkog vretena.

Kromosom sadrži molekulu DNA i proteine ​​koji vežu DNA. Kromatin u kromosomu tvori brojne petlje, sadrži mnogo gusto zbijenih nukleosoma. U profazi i metafazi, kromosomi sisavaca su u obliku x ili y. Kromosomi x imaju takozvano primarno suženje (centromeru) koje povezuje krakove kromosoma. Odsječci metafiznog kromosoma od centromera do oba kraja nazivaju se krakovi kromosoma. Ruke su dvostruke strukture koje se sastoje od susjednih s-kromosoma. Primarno suženje sadrži kinetohore.

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

U jednom od polova kraka kromosoma ponekad se može naći suženo područje - 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 se nalazi 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 organizaciju mikrotubula (mikrotubuli kinetohora). Kinetohore pokazuju svoju aktivnost tek od trenutka razaranja jezgrene ovojnice i u interakciji s tubulinima.

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

Kinetohorni mikrotubuli pričvršćuju se jednim polom za kinetohor kromosoma, a drugim za jedan od diplosoma i razdvajaju kromosome. Polarni mikrotubuli su usmjereni 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 nastajanju. To se događa uz izravno sudjelovanje mikrotubula i odvija se brzinom od oko 1 µm/min.

Zbog divergencije od svakog d-kromosoma nastaju dva s-kromosoma. Kao rezultat toga, svaka stanica dobiva identičan diploidni set s kromosoma. Kako se kromosomi odvajaju prema polovima, mikrotubuli kinetohora se skraćuju, a diobeno vreteno se izdužuje. Osim rastavljanja mikrotubula kinetohora, proces divergencije genetskog materijala osigurava produljenje polarnih mikrotubula i funkcionalna aktivnost proteina translokatora.

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

Telofaza. Ovo je završna faza mitoze. U telofazi se kromatide približavaju polovima, nastavlja se ravnomjerna raspodjela citoplazmatskog materijala stanice, uključujući ekstranuklearno nasljeđe; formira se nuklearna membrana, ponovno nastaju jezgrice. Telofaza se završava staničnom citokinezom diobom jedne stanice majke u dvije stanice kćeri.

U ranoj telofazi 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 povlači između dviju jezgri kćeri u ravnini okomitoj na dugu os fisijskog vretena, a dvije nove stanice počinju se oblikovati.

U kasnoj telofazi počinje dekondenzacija kromosoma i spajanjem vezikula iz prethodno raspadnute karioleme nastaju jezgrine ovojnice i nastaju jezgrice. Fisijska brazda se produbljuje, a između stanica kćeri ostaje citoplazmatski most koji je dalje odvojen staničnom membranom, što dovodi do autonomije stanica kćeri.

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

Nakon citotomije (diobe stanica), vezikule se spajaju u stanice, tvoreći EPS 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, vežu posebne proteine ​​- cikline. Samo kompleks Cdk 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. Dakle, na početku S-periode vodeći kompleks je diklin A-Cdk2, a zatim - ciklin B-Cdk2. U C 2 periodu ne mijenja se ciklin, već protein kinaza. Kao rezultat toga, kontrolni kompleks se naziva ciklin B-Cdk1. Ovaj posljednji kompleks zapravo uvodi stanicu u mitozu i naziva se čimbenik stimulacije mitoze.

Ciklin B-Cdk1 može fosforilirati histon H1. Ovaj fosforilirani histon uključen je u presavijanje (kondenzaciju) lanca DNA. Ali ovo nije dovoljno. U prometafazi mitoze čimbenik koji stimulira mitozu također fosforilira skupinu proteina, čiji se kompleks naziva kondenzin, a njegov nastanak upravo je potaknut fosforilacijom. Pod djelovanjem histona H1 i kondenzina, kromosomi se uklapaju u metafazne strukture. Ovaj proces zahtijeva korištenje ATP-a.

Osim toga, pod utjecajem čimbenika koji stimulira mitozu, u profazi se javlja fosforilacija lamina unutarnje površine nuklearne membrane. Kao rezultat, A- i C-lamini prelaze u otopljeno stanje. Strukturni integritet ljuske je narušen i ona se raspada u sustav mjehurića. To se također može dogoditi u EPS-u s Golgijevim kompleksom.

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

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

Mitogeni čimbenici potiču diobu stanica putem aktivacije tirozin kinaze. Time se potiče stvaranje brojnih faktora transkripcije, takozvanih gena ranog i odgođenog odgovora. Promjena njihove aktivnosti potiče 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 - kaloni ili drugi regulatori. Primjer takvog regulatora su jodirani hormoni štitnjače – trijodtironin i tetrajodtironin. Ovi hormoni aktiviraju procese diferencijacije stanica i blokiraju diobu. 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 kinaza koje aktiviraju mitogen preko brojnih unutarstaničnih medijatora (sfingozin). U konačnici se smanjuje sadržaj kompleksa ciklina D s Cdk6 i Cdk4, a dioba stanica prestaje.

Varijanta mitoze je fragmentacija - to je stanična dioba, kada se povećanje matične stanice ne događa tijekom kratke interfaze. Zbog toga se nakon svake diobe veličina stanice smanjuje. Cijepanje je karakteristično 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, upoznati se s karakteristikama svih faza mitoze, koje će biti uključene u tablicu.

Koncept "mitotskog ciklusa"

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

Glavne faze mitoze su:

• Samodupliciranje ili redupliciranje genetskog koda, koji se prenosi sa stanice majke na dvije stanice kćeri. Proces utječe na strukturu i formiranje kromosoma.
• staničnog ciklusa- 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, nema jasnog razdvajanja između njih.

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

Možete se upoznati s kratkim opisom svake faze u tablici "Faze mitoze", koja je prikazana u nastavku.

Tablica "Faze mitoze"

Br. p / str	Faza	Karakteristično
		U profazi mitoze, nuklearna membrana i jezgrica se otapaju, centrioli divergiraju na različite polove, počinje stvaranje mikrotubula, takozvanih niti vretena, a kromatide se kondenziraju u kromosomima.
	metafaza	U ovoj fazi kromatide u kromosomima se maksimalno kondenziraju i poredaju u ekvatorijalnom dijelu vretena, tvoreći metafaznu ploču. Centriolne niti pričvršćuju se na kromatidne centromere ili se protežu između polova.
		To je najkraća faza tijekom koje dolazi do odvajanja kromatida nakon kolapsa centromera kromosoma. Par se razilazi na različite polove i započinje samostalan način života.
	Telofaza	To je završna faza mitoze, u kojoj novostvoreni kromosomi poprimaju svoju normalnu veličinu. Oko njih se formira nova jezgrina ovojnica s jezgricom iznutra. Vretenaste niti se raspadaju i nestaju, počinje proces diobe citoplazme i njenih organela (citotomija).

Proces citotomije u životinjskoj stanici odvija se uz pomoć fisijske brazde, au biljnoj stanici - uz pomoć 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 binuklearna stanica.

Riža. 2. Amitoza

• Politenija - DNA stanice se umnožavaju, ali bez povećanja udjela kromosoma.
• Endomitoza - tijekom procesa nakon replikacije DNA ne dolazi do diobe kromosoma na kromatide kćeri. U tom se slučaju broj kromosoma deseterostruko povećava, pojavljuju se poliploidne stanice, što može dovesti do mutacija.

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, koja se sastoji od četiri faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze. Ponekad u prirodi postoje netipične metode diobe, a to su amitoza, politenija i endomitoza.

Tematski kviz

Evaluacija izvješća

Prosječna ocjena: 4.4. Ukupno primljenih ocjena: 518.

Među svim zanimljivim i prilično složenim temama iz biologije, vrijedi 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 se pozabaviti mitozom. Što je to proces, što je međufaza mitoze i kakvu ulogu imaju u ljudskom tijelu? Više o tome i bit će riječi u ovom članku.

Složeni 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 procesa mitoze. Svi su oni međusobno povezani, budući da faze glatko prelaze iz jedne u drugu. Prevalencija mitoze u prirodi je zbog činjenice da je on taj koji sudjeluje u procesu diobe svih stanica, uključujući mišiće, živce i tako dalje.

Ukratko o međufazi

Prije ulaska u stanje mitoze stanica koja se dijeli prelazi u period interfaze, odnosno raste. Trajanje interfaze može trajati 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 oni prolaze u određenom nizu. Razmotrimo svaku od ovih faza zasebno.

Interfaza - glavne komponente (formula)

Faza G1

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

S-faza

Ovo je sljedeća faza u procesu interfaze, u kojoj se stanice tijela dijele. U pravilu, sinteza većine stanica odvija se kratko vrijeme. Nakon stanične diobe, stanice se ne povećavaju, već počinje posljednja faza.

Faza G2

Završna faza interfaze, tijekom koje stanice nastavljaju sintetizirati proteine, dok se povećavaju u veličini. U tom razdoblju stanica još ima jezgrice. Također u posljednjem 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 poprimaju uvijen oblik (kompaktniji su). Svi sintetski procesi u stanici tijela su zaustavljeni, 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 slobodno kreću po stanici do određene točke.
	Sljedeća faza mitoze, koja je popraćena raspodjelom kondenziranih kromosoma na ekvatorijalnoj ravnini. Tijekom tog razdoblja mikrotubule se kontinuirano obnavljaju. U metafazi su kromosomi raspoređeni tako da su im kinetohore u drugom smjeru, odnosno usmjerene su prema suprotnim polovima.
	Ova faza mitoze popraćena je odvajanjem kromatida svakog od kromosoma jedan od drugog. Rast mikrotubula prestaje, sada se počinju rastavljati. Anafaza ne traje dugo, ali tijekom tog vremenskog razdoblja stanice imaju vremena raspršiti se bliže različitim polovima u približno jednakom broju.
	Ovo je posljednja faza tijekom koje počinje dekondenzacija kromosoma. Eukariotske stanice dovršavaju svoju diobu, a oko svakog seta ljudskih kromosoma formira se posebna ljuska. Kad se kontraktilni prsten skupi, 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 organizma, među kojima - embrionalni razvoj.

Mitoza je također odgovorna za obnovu tkiva i unutarnjih organa tijela nakon različitih vrsta oštećenja, što rezultira regeneracijom. U procesu funkcioniranja stanice postupno odumiru, 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 ravnomjerna raspodjela nasljednog materijala između stanica kćeri.

Mitoza je kontinuirani proces u kojem postoje četiri faze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. 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: presintetskog ili postmitotskog, - G 1, sintetskog - S, postsintetskog ili premitotskog, - 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) je replikacija DNK.

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 niti fisijskih vretena, "nestanak" jezgrica, kondenzacija dvokromatidnih kromosoma.

metafaza (2n 4c) - poravnanje najzgusnutijih dvokromatidnih kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini stanice (metafazna ploča), pričvršćivanje vlakana vretena jednim krajem na centriole, a 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 fisijskih vretena, pojava jezgrice, dioba citoplazme (citotomija). Citotomija u životinjskim stanicama nastaje zbog fisijske brazde, 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 u nizu generacija stanica. U osnovi je procesa kao što su rast, regeneracija, aseksualna reprodukcija itd.

- To je poseban način diobe eukariotskih stanica, uslijed čega dolazi do prijelaza stanica iz diploidnog stanja u haploidno. Mejoza se sastoji od dvije uzastopne diobe kojima prethodi jedna replikacija DNK.

Prva mejotička dioba (mejoza 1) zove se redukcija, jer se upravo tijekom te diobe broj kromosoma prepolovi: od jedne diploidne stanice (2 n 4c) tvore dva haploida (1 n 2c).

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

Profaza 1 (2n 4c) - rastavljanje jezgrinih membrana, divergencija centriola na različite polove stanice, stvaranje filamenata fisijskih vretena, "nestajanje" jezgrica, kondenzacija dvokromatidnih kromosoma, konjugacija homolognih kromosoma i crossing over. Konjugacija- proces konvergencije 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(detekcija chiasmata, 1 blok ljudske oogeneze), dijakineza(terminalizacija kijazme).

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 niti fisijskih vretena na jednom kraju na centriole, a na drugom - na centromere kromosoma.

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

Telofaza 1 (1n 2c u svakoj stanici) – stvaranje jezgrinih membrana oko skupina dvokromatidnih 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. svojstven životinjskim stanicama.

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

Metafaza 2 (1n 2c) - poravnanje dvokromatidnih kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini stanice (metafazna ploča), pričvršćivanje vlakana vretena s jednim krajem na centriole, drugi - 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 jezgrinih membrana oko svake skupine kromosoma, raspadanje niti fisijskih vretena, pojava jezgrice, dioba citoplazme (citotomija) uz stvaranje četiriju haploidnih stanica kao rezultat.

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 osuđene na smrt stanice. Nakon amitoze, stanica se ne može vratiti u normalni mitotski ciklus.

staničnog ciklusa

staničnog ciklusa- život stanice od trenutka nastanka do diobe ili smrti. Obavezna 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 vlastite funkcije i bira svoju daljnju sudbinu: smrt ili povratak u mitotski ciklus.

Ići predavanja №12"Fotosinteza. kemosinteza"

Ići predavanja №14"Razmnožavanje organizama"