Faza kojom završava mitotička dioba stanice. Učenje novog gradiva

anemija. Definicija. Klasifikacija. Anemija uzrokovana nedostatkom željeza. Etiologija. klinička slika. Dijagnostika. Liječenje. Prevencija. Značajke uzimanja pripravaka željeza u djece.

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

Asfiksija novorođenčeta. Definicija. Etiologija. Klasifikacija. klinička slika. Primarna i reanimacijska njega.

Atopijski dermatitis. Definicija. Etiologija. Klasifikacija. klinička slika. Dijagnostika. Liječenje. Briga. Dijetoterapija. Organizacija života bolesnog djeteta.

Dvostruka metoda u proučavanju značajki s kontinuiranom distribucijom

Postoje dva načina diobe: 1) najčešća, potpuna dioba - mitoza (ne izravna podjela) i 2) amitoza (izravna dioba). Tijekom mitotske diobe citoplazma se restrukturira, nuklearna ovojnica se uništava i kromosomi se identificiraju. U životu stanice postoji razdoblje same mitoze i interval između dioba koji se naziva interfaza. Međutim, razdoblje interfaze (stanice koje se ne dijele) u svojoj biti može biti različito. U nekim slučajevima, tijekom interfaze, stanica funkcionira i istovremeno se priprema za sljedeću diobu. U drugim slučajevima stanice ulaze u interfazu, funkcioniraju, ali se više ne pripremaju 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 događa 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 sastavljeni 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 na obojenim preparatima u obliku tankih niti ili zrnaca različite veličine, odgovara kromosomima. U nekim su stanicama pojedini kromosomi također jasno vidljivi u interfaznoj jezgri, na primjer, u stanicama koje se brzo dijele u oplođenom jajašcu u razvoju i u jezgrama 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 pojedini kromosom njegovo mjesto je strogo konstantno. Tijekom mitoze, kromosomi i kromatide su čvrsto smotani spiralni filamenti (spiralno ili kondenzirano stanje). U interfaznoj jezgri kromosomi su jako izduženi, tj. despiralizirani, zbog čega se teško razlikuju. Posljedično, ciklus promjena kromosoma sastoji se u spiralizaciji, kada se oni skraćuju, zadebljaju i postaju dobro razaznaljivi, i despiralizaciji, kada se jako izdužuju, isprepliću i tada ih je nemoguće razlučiti svaki zasebno. Spiralizacija i despiralizacija povezane su s aktivnošću DNK, jer ona funkcionira samo u despiraliziranom stanju. Prestaje oslobađanje informacija, stvaranje RNK na DNK u spiraliziranom stanju, odnosno tijekom mitoze. 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 su udvostručeni, 2) kromosomi su udvostručeni, 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. Od najveće važnosti u pripremi stanice za mitozu je sinteza DNA i duplikacija kromosoma. Udvostručenje kromosoma povezano je prvenstveno sa sintezom DNA i istovremenom sintezom kromosomskih proteina. Proces dubliranja traje 6-10 sati i traje srednji dio međufaze. Dupliciranje kromosoma odvija se na takav način da svaki stari pojedinačni lanac DNK gradi drugi za sebe. 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 točna raspodjela dupliciranih kromosoma između obje formirane stanice kćeri. Priprema stanice za diobu, kao što vidimo, zauzima 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 formiraju akromatinske niti koje zajedno sa centriolima čine akromatinsko vreteno. Kada divergencija centriola prestane, cijela je stanica polarna, oba centriola nalaze se na suprotnim polovima, a središnju ravninu možemo nazvati ekvatorom. Filamenti akromatinskog vretena konvergiraju u centriolima i široko su raspoređeni na ekvatoru, podsjećajući oblikom na vreteno. Istodobno sa stvaranjem vretena u citoplazmi, jezgra počinje bubriti, au njoj se jasno raspoznaje klupko zadebljalih niti - kromosoma. Tijekom profaze, kromosomi se spiraliziraju, skraćuju i zadebljaju. Profaza završava otapanjem jezgrene ovojnice, a kromosomi se nalaze u citoplazmi. U ovom trenutku se može vidjeti da su svi kromosomi već dvostruki. Zatim dolazi druga faza – metafaza. Kromosomi, isprva 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, vučne niti vretena počinju se kontrahirati, istežući kromosome na različite polove. U ovom slučaju, kromosomi se ponašaju pasivno, oni se, savijajući se poput ukosnice, pomiču prema naprijed pomoću centromera, za koje ih povlači vretenasta nit. Na početku anafaze smanjuje se viskoznost citoplazme, što pridonosi brzom kretanju kromosoma. Posljedično, niti vretena osiguravaju točnu divergenciju kromosoma (udvostručenje čak iu interfazi) na različite polove stanice. Mitoza je završena posljednja faza- telofaza. Kromosomi, približavajući se polovima, blisko su isprepleteni jedni s drugima. Istodobno počinje njihovo rastezanje (despiralizacija) i postaje nemoguće razlikovati pojedine kromosome. Postupno se iz citoplazme formira jezgrina ovojnica, jezgra bubri, pojavljuje se nukleolus i uspostavlja se prethodna struktura interfaznog jastva.

1. Definirajte životni i mitotski ciklus stanice.

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

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

2. Odgovorite kako 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 pravilno funkcioniranje organa bilo bi nemoguće bez očuvanja istog skupa genetskog materijala u generacijama stanica. Mitoza osigurava embrionalni razvoj, rast, popravak tkiva nakon oštećenja, održavanje strukturne cjelovitosti tkiva uz stalni gubitak stanica tijekom njihova funkcioniranja.

5. Navedite faze mitoze i nacrtajte shematske crteže koji odražavaju događaje u stanici u određenoj fazi 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- vremenski interval od trenutka nastanka stanice kao rezultat diobe do njezine smrti ili do sljedeće diobe.
Mitotski ciklus- skup uzastopnih i međusobno povezanih procesa tijekom pripreme stanice za diobu, kao i tijekom same mitoze.

2. Odgovorite kako 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 (stanica tijela). Biološki značaj mitoze je reprodukcija somatskih stanica, proizvodnja kopija stanica (s istim skupom kromosoma, s potpuno istim nasljednim informacijama). Sve somatske stanice tijela dobivene su iz jedne roditeljske stanice (zigote) mitozom.

1) Profaza

• kromatin se spiralizira (uvija, kondenzira) do stanja kromosoma
• jezgrice nestaju
• nuklearni omotač se raspada
• centrioli divergiraju prema polovima stanice, nastaje vreteno diobe

2) Metafaza Kromosomi se poredaju duž ekvatora stanice, tvoreći metafaznu ploču

3) Anfaza- kromosomi kćeri se odvajaju jedan od drugog (kromatide postaju kromosomi) i divergiraju prema polovima

4) Telofaza

• kromosomi se despiraliziraju (odmotavaju, dekondenziraju) do stanja kromatina
• pojavljuju se jezgra i jezgrice
• vretenasta vlakna se raspadaju
• dolazi do citokineze – diobe citoplazme stanice majke na dvije stanice kćeri

Trajanje mitoze je 1-2 sata.

staničnog ciklusa

To je razdoblje života stanice od trenutka njezina nastanka diobom 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, povećava se broj organela; osim toga postoji priprema za duplikaciju DNA (nakupljanje nukleotida)
• sintetski: dolazi do udvostručenja (replikacije, reduplikacije) DNA
• postsintetski: stanica se priprema za diobu, sintetizira tvari potrebne za diobu, na primjer, proteine ​​fisijskog 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) kolaps nuklearne ovojnice
2) zadebljanje i skraćivanje kromosoma
3) poravnanje kromosoma u središnjem dijelu stanice
4) početak kretanja kromosoma u središte
5) divergencija kromatida na polove stanice
6) stvaranje novih nuklearnih membrana

Odaberite jednu najviše ispravna opcija. Proces reprodukcije stanica organizama različitih kraljevstava divljih životinja naziva se
1) mejoza
2) mitoza
3) oplodnja
4) drobljenje

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

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Tijekom koje faze života se kromosomi uvijaju?
1) međufaza
2) profaza
3) anafaza
4) metafaza

Odaberite tri mogućnosti.

Čemu prolaze stanične strukture 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) položaj kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini
2) Replikacija DNA i stvaranje dvokromatidnih kromosoma
3) spiralizacija kromosoma
4) divergencija sestrinskih kromosoma na polove stanice

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

3. Postavite 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 na polove stanice jednokromatidnih kromosoma
5) formiranje metafazne ploče

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Tijekom diobe stanice nastaje diobeno vreteno
1) profaza
2) telofaza
3) metafaza
4) anafaza

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Mitoza se NE događa tijekom profaze
1) rastvaranje nuklearne ovojnice
2) formiranje vretena
3) duplikacija kromosoma
4) otapanje jezgrica

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

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

Odaberite jednu, najispravniju opciju. U kojoj fazi mitoze se parovi kromatida pričvršćuju svojim centromerama za filamente fisijskog 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 diobe konačno nestaje
D) kromosomi se despiraliziraju
D) centromeri kromosoma su odvojeni

Sve dolje navedene značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje procesa koji se odvijaju u međufazi. Prepoznajte dva znaka koja "ispadaju" iz općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su navedeni u tablici.
1) replikacija DNK
2) formiranje jezgrene ovojnice
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 dolje navedene značajke, osim dvije, koriste se za opisivanje faze mitoze prikazane na slici. Prepoznajte dva znaka koja "ispadaju" s općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) jezgrica nestaje
2) nastaje fisijsko vreteno
3) dolazi do udvostručenja molekula DNA
4) kromosomi su aktivno uključeni u biosintezu proteina
5) kromosomi se spiraliziraju

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

Odaberite jednu, najispravniju opciju. Što uzrokuje spiralizaciju kromosoma na početku mitoze
1) stjecanje dvokromatidne strukture
2) aktivno sudjelovanje kromosoma u biosintezi proteina
3) udvostručenje molekule DNA
4) pojačanje transkripcije

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

1. Sve dolje navedene značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opisivanje procesa mitoze. Prepoznajte dva znaka koja "ispadaju" s općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) podloge bespolna reprodukcija
2) neizravna podjela
3) osigurava regeneraciju
4) redukcijska podjela
5) povećava se genetička raznolikost

2. Sve navedene značajke, osim dvije, mogu se koristiti za opis procesa mitoze. Prepoznajte dva znaka koja "ispadaju" s općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) stvaranje dvovalenata
2) konjugacija i crossing over
3) nepromjenjivost broja kromosoma u stanicama
4) stvaranje dviju stanica
5) očuvanje strukture kromosoma

Sve dolje navedene značajke, osim dvije, koriste se za opisivanje procesa prikazanog na slici. Prepoznajte dva znaka koja "ispadaju" s općeg popisa i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
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 koja "ispadaju" s opće liste 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. Zapišite 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) provodi se citokineza
D) udvostručuje se broj molekula DNA
D) kromosomi se spiraliziraju

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 centra stanice prema polovima stanice

Odredite fazu i vrstu diobe prikazane na slici. Zapišite 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

detektor adblokada

Mitoza u životinjskim i biljnim stanicama

Najviše važan događaj Ono što se događa u mitozi je ravnomjerna raspodjela genetskog materijala. Mitoza u životinjskim i biljnim stanicama gotovo je ista, ali postoji niz razlika koje su navedene u našoj tablici (Sl.

4). Biljne stanice nemaju centriole, ali životinjski kavez prisutni su centrioli, u biljnoj stanici nastaje stanična ploča, u životinjskoj ne nastaje.

Riža. 4. Usporedba značajki mitoze životinjskih i biljnih stanica

U biljnim stanicama tijekom citokineze ne nastaje suženje, ali u životinjskih nastaje stanica. Mitoze se u biljnim stanicama javljaju 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 - glavna faza životnog ciklusa stanice (vidi prethodnu lekciju), priprema je za diobu ili prethodi staničnoj smrti, stoga nije faza mitoze.

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

U profazi, DNA se namotava u jezgri i, gledajući stanicu kroz mikroskop, mogu se vidjeti čvrsto uvijeni kromosomi (slika 6).

Riža. 6. Profaza mitoze

Obično se vidi da se svaki kromosom sastoji od dvije kromatide i objedinjujućih regija – centromera. Nukleoli u ovoj fazi nestaju. u životinjskim stanicama i niže biljke centrioli divergiraju 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

Do kraja profaze (Slika 7), nuklearna ovojnica se raspada ili otapa i mikrotubule počinju formirati fisijsko 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 diobe. Na ekvatoru je metafazna ploča.

Formira se takozvana metafazna ploča (slika 10), koja se sastoji od kromosoma. Vlakna vretena pričvršćena su na centromere svakog kromosoma.

Riža. 10. Metafaza. Slikana priprema. Vreteno tvore centromeri (plavi), mikrofibrili (ljubičasti) i kromosomi metafazne ploče - žuti.

Anafaza je vrlo kratka faza (slika 11). Svaki se kromosom uzdužno dijeli na dvije identične kromatide, koje se odvajaju prema suprotnim polovima stanice, a sada se 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. Treba napomenuti da je u isto vrijeme u blizini svakog pola nositelja informacija - molekula DNK kompaktno upakiranih u kromosome - dva puta manje nego u izvornoj stanici.

Telofaza je zadnja faza, kromosomi kćeri se despiraliziraju 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 fisijskog vretena se raspadaju. Tu prestaje kariokineza i počinje citokineza (slika 13), dok u životinjskim stanicama dolazi do suženja u ekvatorijalnoj ravnini. Produbljuje se sve dok ne dođe do odvajanja dviju stanica kćeri.

Riža. 13. Citokineza

U nastanku suženja važna uloga igrati strukture citoskeleta. 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, na prvom mjestu, daje genetsku stabilnost. Kao rezultat mitoze nastaju dvije jezgre koje sadrže onoliko kromosoma koliko ih je bilo u matičnim ili roditeljskim stanicama.

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

Dakle, stanice kćeri su genetski identične matičnoj stanici, budući da mitoza ne može unijeti nikakve promjene u nasljedne informacije. Stanične populacije dobivene mitozom iz roditeljskih stanica genetski su stabilne.

Mitoza je neophodna za normalan rast i razvoj višestanični organizmi jer se mitozom 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:

Pretraživanje stranice:

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

1. Definirajte životni i mitotski ciklus stanice.

Životni ciklus - vremensko razdoblje od trenutka kada se stanica pojavi 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 kako 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 pravilno funkcioniranje organa bilo bi nemoguće bez očuvanja istog skupa genetskog materijala u generacijama stanica. Mitoza osigurava embrionalni razvoj, rast, popravak tkiva nakon oštećenja, održavanje strukturne cjelovitosti tkiva uz stalni gubitak stanica tijekom njihova funkcioniranja.

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

Dioba stanica je središnji trenutak reprodukcije.

U procesu diobe iz jedne stanice nastaju dvije stanice. Stanica na temelju asimilacije organskih i anorganskih tvari stvara svoju vrstu s karakterističnom građom i funkcijama.

U staničnoj diobi mogu se uočiti dvije glavne točke: dioba jezgre - mitoza i dioba citoplazme - citokineza, odnosno citotomija. Glavna pozornost genetičara još uvijek je prikovana za mitozu, budući da se s gledišta teorije kromosoma jezgra smatra "organom" nasljedstva.

Tijekom mitoze događa se sljedeće:

1. udvostručenje supstance kromosoma;
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, cijeli životni ciklus nuklearni geni: udvostručenje, distribucija i funkcioniranje; kao rezultat završetka mitotskog ciklusa, sestrinske stanice završavaju s jednakim "nasljeđem".

Pri diobi stanična jezgra prolazi kroz pet uzastopnih faza: interfazu, profazu, metafazu, anafazu i telofazu; neki citolozi razlikuju 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 bojanja 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 u pripremi jezgre za diobu. u profazi mrežasta struktura jezgra se postupno pretvara u niti kromosoma. Od najranije profaze, čak i 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 svoj sličan - kćer. Kao rezultat toga, svaki kromosom izgleda uzdužno udvostručen. Međutim, ove polovice kromosoma, koje se nazivaju sestrinske kromatide, ne razilaze se u profazi, budući da ih zajedno drži jedno zajedničko mjesto - centromera; centromerna regija se kasnije dijeli. U profazi kromosomi prolaze kroz proces uvijanja duž svoje osi, što dovodi do njihovog skraćivanja i zadebljanja. Treba naglasiti da je u profazi svaki kromosom u kariolimfi smješten nasumično.

U životinjskim stanicama, čak iu kasnoj telofazi ili vrlo ranoj interfazi, dolazi do udvostručenja centriola, nakon čega u profazi centrioli kćeri počinju konvergirati prema polovima i formiranje astrosfere i vretena, nazvanog novi aparat. Istovremeno se nukleoli otapaju. Bitan znak završetka profaze je otapanje jezgrene membrane, uslijed čega se kromosomi nalaze u ukupnoj masi citoplazme i karioplazme, koji sada tvore miksoplazmu. Time završava profaza; 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 tog vremena, formiranje akromatinskog vretena još nije završeno.

Metafaza nazvan završni stadij 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, broj i oblik kromosoma su dobro otkriveni, posebno kada se uzme u obzir ekvatorska ploča 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, razilaze se 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 u isto vrijeme - "kao na naredbu" - i završava vrlo brzo.

U telofazi kromosomi kćeri despiraliziraju se i gube svoju vidljivu individualnost. Nastaju ovojnica jezgre i sama jezgra. Nukleus je rekonstruiran obrnuti redoslijed u usporedbi s promjenama kroz koje je prošao u profazi. Na kraju se obnavljaju i jezgrice (ili nukleolusi) i to u 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 stanje interfaze.

Shema citokineze životinjskih i biljnih stanica

Gornja slika prikazuje dijagram citokineze životinjskih i biljnih stanica. U životinjskoj stanici dioba se događa vezanjem citoplazme matične stanice. U biljnoj stanici, formiranje stanične pregrade događa se s područjima vretenastih plakova koji tvore pregradu u ravnini ekvatora, koja se naziva fragmoplast. Time završava mitotski ciklus. Čini se da njegovo trajanje 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 utječu 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 se trajanje faza mitoze može mijenjati u skladu s funkcionalnim stanjem tkiva organa. Na primjer, utvrđeno je da je mitotička aktivnost različitih tkiva tijekom odmora i spavanja kod životinja znatno 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 za diobu još uvijek nisu jasni. Postoje razlozi za pretpostavku nekoliko takvih razloga:

1. udvostručenje mase stanične protoplazme, kromosoma i drugih organela, zbog čega se narušavaju odnosi jezgre i plazme; za diobu stanica mora doseći određenu težinu i volumen karakteristične za stanice određenog tkiva;
2. duplikacija kromosoma;
3. izlučivanje kromosomima i drugim staničnim organelama posebnih tvari koje potiču diobu stanica.

Mehanizam divergencije kromosoma prema polovima u anafazi mitoze također ostaje nejasan. Aktivnu ulogu u ovom procesu očito igraju vretenasti filamenti, koji su proteinski filamenti organizirani i usmjereni centriolima i centromerama.

Priroda mitoze, kao što smo već rekli, varira ovisno o vrsti i funkcionalno stanje tkanine. Karakteriziraju se stanice različitih tkiva Različite vrste Mitoza.U opisanom tipu mitoze dioba stanica odvija se na jednak i simetričan način. Kao rezultat simetrične mitoze, sestrinske stanice su nasljedno ekvivalentne u pogledu 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 su sestrinske (kćeri) stanice nejednake veličine neuroblasta skakavca, životinjska jaja tijekom sazrijevanja i tijekom spiralne fragmentacije; tijekom diobe jezgri u peludnim zrncima jedna od stanica kćeri može se dalje dijeliti, druga ne može itd.

Mitozu s odgodom citokineze karakterizira činjenica da se stanična jezgra višestruko dijeli, a tek tada dolazi do diobe staničnog tijela. Kao rezultat ove diobe nastaju višejezgrene stanice poput sincicija. Primjer za to je stvaranje stanica endosperma i stvaranje spora.

Amitoza zove se izravna fisija jezgre bez stvaranja fisijskih figura. U ovom slučaju, podjela jezgre se događa tako što se "uvezuje" u dva dijela; katkada iz jedne jezgre nastaje odjednom nekoliko jezgri (fragmentacija). Amitoza se stalno nalazi 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 naziva se takav proces kada dolazi do udvostručenja nuklearne fisije. U ovom slučaju, kromosomi se, kao i obično, reproduciraju u interfazi, ali njihova naknadna divergencija se događa unutar jezgre uz očuvanje nuklearne ovojnice i bez stvaranja akromatinskog vretena. U nekim slučajevima, iako se ljuska jezgre otapa, međutim, ne dolazi do divergencije kromosoma prema polovima, zbog čega se broj kromosoma u stanici umnožava čak i nekoliko desetaka puta. Endomitoza se javlja u stanicama različitih tkiva biljaka i životinja. Tako je, na primjer, A. A. Prokofieva-Belgovskaya pokazala da se endomitozom u stanicama specijaliziranih tkiva: u hipodermi 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.

S politenijom se broj niti kromosoma 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, sve faze mitotskog ciklusa ispadaju, 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 udvostručenja jednog ili više kromosoma bez ikakve transformacije jezgre – taj se fenomen naziva endoreprodukcija.

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

nekim slučajevima, posebno 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 vezane uz nediferencirana tkiva 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 tijeka svake faze mitoze, stvoriti ideju amitoze.

Zadaci:

• formirati znanja o značenju 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;
• otkriti 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”.

Faze lekcije

1. Organizacijski trenutak.

Postavljanje cilja sata, definiranje problema i teme sata.

U trenutku rođenja dijete u prosjeku teži 3-3,5 kg i visoko je oko 50 cm, mladunče smeđeg medvjeda čiji roditelji dosegnu težinu od 200 kg ili više teži ne više od 500 g, a sićušni klokan teži manje od 1 grama. Prekrasan labud raste iz sivog neuglednog pileta, okretni punoglavac pretvara se u mirnu žabu krastaču, a golemi hrast raste iz žira posađenog u blizini kuće, koji sto godina kasnije svojom ljepotom raduje nove generacije ljudi.

Problemsko pitanje. Kroz koje procese su sve te promjene moguće? (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 jaja - procesi rasta i razvoja su nepovratni. Ova dva svojstva žive tvari međusobno su neraskidivo povezana, a temelje se na sposobnosti stanice da se dijeli i specijalizira. . Koja je tema lekcije? (Slajd 2)

Tema lekcije je “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 stanica iz stanice”. To je bio početak proučavanja procesa diobe stanica, čije su glavne zakonitosti otkrivene krajem 19. stoljeća.

Reprodukcija je jedan od najvažnija svojstvaživući organizmi. Svi živi organizmi, bez iznimke, sposobni su za razmnožavanje, od bakterija do sisavaca. Metode reprodukcije razni organizmi mogu biti vrlo različiti jedni od drugih, ali dioba stanica je temelj svake vrste reprodukcije. Životni vijek višestaničnog organizma premašuje životni vijek većine njegovih sastavnih stanica. Dakle, živčane stanice prestaju se dijeliti čak i tijekom prenatalni razvoj. Nakon što nastanu, stanice se više ne dijele, formirajući prugaste mišićna tkiva kod životinja i skladišnih tkiva kod biljaka. Višestanični organizmi rastu, razvijaju se, obnavljaju se stanice i tkiva, pa i dijelovi tijela (Sjetimo se regeneracije) Poznato je da stanice stare i umiru. Na primjer, stanice jetre žive 18 mjeseci, eritrociti - 4 mjeseca, crijevni epitel 1-2 dana (oko 70 milijardi ljudi umire svaki dan).

epitelne stanice crijeva i 2 milijarde eritrocita). To znači da se stanice u tijelu neprestano obnavljaju. Također je poznato da se stanice ažuriraju u prosjeku 1 put 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 fisijskog vretena (kromosomi se općenito ne mogu razlikovati u svjetlosnom mikroskopu). Takva se dioba događa u jednostaničnim organizmima (na primjer, poliploidne velike cilijatne jezgre dijele se amitozom), kao i u nekim visoko specijaliziranim stanicama biljaka i životinja s oslabljenom fiziološkom aktivnošću, degenerirajućim, osuđenim na smrt ili s raznim 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, glavni je način diobe eukariotskih stanica. Mitoza je proces diobe stanica, uslijed kojeg stanice kćeri dobivaju genetski materijal identičan onom koji se nalazi u stanici majci.

MEJOZA (indirektna dioba) je poseban način dioba stanica, što ima za posljedicu smanjenje (smanjenje) broja kromosoma za polovicu. Tijekom mejoze događaju se dvije stanične diobe i jedna diploidna stanica(2n2c) nastaju četiri haploidne (nc) spolne stanice. Tijekom daljnjeg procesa oplodnje (fuzije spolnih stanica) organizam nove generacije ponovno će dobiti diploidni skup kromosoma, tj. kariotip organizama određene vrste ostaje konstantan u nizu generacija.

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

Mitoza je glavni način diobe stanica.

Mitoza (od grčkog mitosa - nit) - neizravna dioba stanica. Osigurava ujednačen prijenos nasljednih informacija stanice majke na dvije stanice kćeri.

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

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

karakteristike 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 bilježnicu nakon razgovora o odgovoru. (Slajd 11)

ZADATAK 4.

1. Proučite značajke četvrte faze mitoze - telofaze.

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

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

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

3. Konsolidacija proučenog materijala.

LABORATORIJSKI RAD №5.(Slajd 14.15)

Tema: “Mitoza u stanicama korijena luka”.

Cilj: proučavati proces mitoze u stanicama korijena luka.

Oprema: svjetlosni mikroskopi, mikropreparati "Mitoza u stanicama korijena luka".

Napredak

1. Razmotrite gotov mikropreparat, ako je moguće, pronađite stanice u svim fazama mitoze.

2. Usporedite sliku pod mikroskopom s mikrofotografijom u prezentaciji za lekciju (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. Razmislite 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? Kakvo je to značenje 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? Kakvo je to značenje u životu organizama?

Na kraju lekcije sumiraju se rezultati.

Mitoza je vrlo smislen proces znanstvenici su utrošili mnogo vremena i truda kako bi razumjeli sve značajke ovog procesa. Na primjer, utvrđeno je da mitoza u biljnim i životinjskim stanicama teče s određenim razlikama, da postoje čimbenici koji nepovoljno utječu na njezin tijek.

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 označavaju glavne znakove amitoze. “Mitoza je najčešći, ali ne i jedini tip stanične diobe. Gotovo svi eukarioti imaju takozvanu izravnu nuklearnu fisiju ili amitozu. Tijekom amitoze ne dolazi do kondenzacije kromosoma i ne stvara se vreteno, a jezgra se stezanjem ili fragmentacijom dijeli 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.”

Grupa 2: zadatak "kršenje mitoze"

Sastavite logičke parove: vrsta utjecaja – posljedice.

„Ispravan tijek mitoze mogu poremetiti različiti vanjski čimbenici: visoke doze zračenje, neke kemikalije. Na primjer, pod utjecajem x-zrake DNK kromosoma može puknuti, a pucaju i kromosomi. Takvi se kromosomi ne mogu kretati, na primjer, u anafazi. Neki kemijske tvari, koji nisu karakteristični za žive organizme (alkoholi, fenoli) krše dosljednost mitotičkih procesa. Neki se kromosomi kreću brže, drugi sporije. Neki od njih možda uopće nisu uključeni u podređene jezgre. Postoje tvari koje sprječavaju nastanak vlakana fisijskih vretena. Zovu se citostatici, na primjer, kolhicin i kolcemid. Djelovanjem na stanicu dioba se može zaustaviti u fazi prometafaze. Kao rezultat takvog utjecaja, u jezgri se pojavljuje dvostruki set kromosoma.

Zaključci (Slide 19)

Danas je lekcija bila posvećena najvažnijem procesu - mitozi. Samom procesu, njegovim značajkama i problemima posvetili smo dovoljno vremena. Ono što je najvažnije, 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 različite faze mitoza.

mitotski stanični ciklus

Zapamtiti!

Kako, prema staničnoj teoriji, dolazi do povećanja broja stanica?

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

Beba u trenutku rođenja prosječno teži 3-3,5 kg i visoka je oko 50 cm, mladunče smeđeg medvjeda čiji roditelji imaju 200 kg ili više ne teži više od 500 g, a sićušni klokan teži manje od 1 grama . Prekrasan labud raste iz sivog neuglednog pileta, okretni punoglavac pretvara se u mirnu žabu krastaču, a golemi hrast raste iz žira posađenog u blizini kuće, koji sto godina kasnije svojom ljepotom raduje 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 jaja - procesi rasta i razvoja su nepovratni. Ova dva svojstva žive tvari međusobno su neraskidivo povezana, a temelje se na sposobnosti stanice da se dijeli i specijalizira.

Rast cilijata ili ameba 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 jedne oplođene jajne stanice. U procesu rasta svaka novonastala stanica mora primiti točna kopija genetski materijal, kako bi se, imajući zajednički nasljedni program organizma, specijalizirao i, obavljajući svoju specifičnu funkciju, bio 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 još tijekom fetalnog 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 čiji su dio, stanice koje tvore poprečno-prugasta mišićna tkiva kod životinja i skladišna tkiva kod biljaka. Crvena krvna zrnca se neprestano dijele koštana srž, stvarajući krvne stanice, čiji je životni vijek ograničen. U procesu obavljanja svojih funkcija, stanice epitela kože brzo umiru, dakle, u 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 stanica crijevnog epitela i 2 milijarde eritrocita. Najkraće žive stanice crijevnog epitela, čiji je životni vijek samo 1-2 dana.

Životni ciklus stanice. Razdoblje života stanice od trenutka njezine pojave u procesu diobe do smrti ili kraja sljedeće diobe nazvao životni ciklus. Stanica nastaje u procesu diobe matične stanice i nestaje tijekom vlastite diobe ili smrti. Duljina životnog ciklusa različite stanice uvelike varira i ovisi o vrsti stanice i uvjetima vanjsko okruženje(temperatura, prisutnost 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 stanicama crijevnog epitela glodavaca interfaza traje prosječno 15 sati, a dioba se odvija 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 daleko najvažniji proces koji se događa tijekom interfaze u pripremi za diobu je duplikacija DNK (§).

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. Replikacija DNA se događa sa najveća preciznost, što je osigurano načelom komplementarnosti. Nove molekule DNA potpuno su identične kopije originala, a nakon završenog procesa umnožavanja ostaju povezane u području centromere. Molekule DNA koje nakon reduplikacije čine kromosom nazivaju se kromatide.

U točnosti procesa reduplikacije postoji duboko biološko značenje: kršenje kopiranja dovelo bi do iskrivljavanja nasljednih informacija i, kao rezultat, 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 više uopće ne bi bilo kromosoma. No, 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.

Cijeli proces mitotičke diobe uvjetno se dijeli na četiri faze: profazu, metafazu, anafazu i telofazu (slika 52).

U profaza kromosomi se počinju aktivno spiralizirati - uvijati i dobiti kompaktan oblik. Kao rezultat takvog pakiranja, čitanje informacija iz DNK postaje nemoguće i sinteza RNK se zaustavlja. Spiralizacija kromosoma je preduvjet uspješno odvajanje genetskog materijala između stanica kćeri. Zamislite neku malu sobu, čiji je cijeli volumen ispunjen sa 46 niti, ukupna dužina koje su stotine tisuća puta veće od veličine ove sobe. Ovo je jezgra ljudske stanice. U procesu reduplikacije svaki se kromosom udvostručuje, a već imamo 92 zapletene niti u istom volumenu. Gotovo ih je nemoguće jednako podijeliti, a da se ne zabune i ne 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.

Do kraja profaze nuklearna membrana se raspada, a vretenasta vlakna rastežu se između polova stanice - aparat koji osigurava ravnomjernu raspodjelu kromosoma.

U metafaza spiralizacija kromosoma postaje maksimalna, a kompaktni kromosomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini stanice. U ovoj se fazi jasno vidi da se svaki kromosom sastoji od dvije sestrinske kromatide spojene na centromeri. Vlakna vretena pričvršćena su za centromeru.

Anafaza teče vrlo brzo. Centromeri se cijepaju na dva dijela i od tog trenutka sestrinske kromatide postaju neovisni kromosomi. Vretenasta vlakna pričvršćena na centromere vuku kromosome do polova stanice.

Na pozornici telofaza kromosomi kćeri, skupljeni na polovima stanice, odmotavaju se i rastežu. Ponovno se pretvaraju u kromatin i postaju slabo vidljivi u svjetlosnom mikroskopu. Nove nuklearne membrane stvaraju se oko kromosoma na oba pola stanice. Formiraju se dvije jezgre koje sadrže iste diploidne setove kromosoma.

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

Mitoza završava diobom citoplazme. Istodobno s divergencijom kromosoma, organele stanice približno su ravnomjerno raspoređene duž 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 stanici. 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? Koje je značenje ovog procesa?

3. Što je priprema stanice za mitozu?

4. Opišite sekvencijalno faze mitoze.

5. Koji je biološki značaj mitoze?

<<< Назад

Naprijed >>>

Dioba stanica je središnji trenutak reprodukcije.

U procesu diobe iz jedne stanice nastaju dvije stanice. Stanica na temelju asimilacije organskih i anorganskih tvari stvara svoju vrstu s karakterističnom građom i funkcijama.

U staničnoj diobi mogu se uočiti dvije glavne točke: dioba jezgre - mitoza i dioba citoplazme - citokineza, odnosno citotomija. Glavna pozornost genetičara još uvijek je prikovana za mitozu, budući da se s gledišta teorije kromosoma jezgra smatra "organom" nasljedstva.

Tijekom mitoze događa se sljedeće:

1. udvostručenje supstance kromosoma;
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 nuklearnih gena položen je u mitozi: dupliciranje, distribucija i funkcioniranje; kao rezultat završetka mitotskog ciklusa, sestrinske stanice završavaju s jednakim "nasljeđem".

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

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

Profaza je prva faza u pripremi jezgre za diobu. U profazi se mrežna struktura jezgre postupno pretvara u niti kromosoma. 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 odvija najvažniji proces mitoze - udvostručenje, odnosno reduplikacija kromosoma, pri čemu svaki od majčinskih kromosoma gradi svoj 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. Treba naglasiti da je u profazi svaki kromosom u kariolimfi smješten nasumično.

U životinjskim stanicama, čak iu kasnoj telofazi ili vrlo ranoj interfazi, dolazi do udvostručenja centriola, nakon čega u profazi centrioli kćeri počinju konvergirati prema polovima i formiranje astrosfere i vretena, nazvanog novi aparat. Istovremeno se nukleoli otapaju. Bitan znak završetka profaze je otapanje jezgrene membrane, uslijed čega se kromosomi nalaze u ukupnoj masi citoplazme i karioplazme, koji sada tvore miksoplazmu. Time završava profaza; 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 tog vremena, formiranje akromatinskog vretena još nije završeno.

Metafaza nazvan završni stadij 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, broj i oblik kromosoma su dobro otkriveni, posebno kada se uzme u obzir ekvatorska ploča 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, razilaze se 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 u isto vrijeme - "kao na naredbu" - i završava vrlo brzo.

U telofazi kromosomi kćeri despiraliziraju se i gube svoju vidljivu individualnost. Nastaju ovojnica jezgre i sama jezgra. Jezgra se rekonstruira obrnutim redoslijedom u odnosu na promjene koje je doživjela u profazi. Na kraju se obnavljaju i jezgrice (ili nukleolusi) i to u 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 stanje interfaze.

Gornja slika prikazuje dijagram citokineze životinjskih i biljnih stanica. U životinjskoj stanici dioba se događa vezanjem citoplazme matične stanice. U biljnoj stanici, formiranje stanične pregrade događa se s područjima vretenastih plakova koji tvore pregradu u ravnini ekvatora, koja se naziva fragmoplast. Time završava mitotski ciklus. Njegovo trajanje očito ovisi o vrsti tkiva, fiziološkom stanju organizma, vanjskim čimbenicima (temperatura, svjetlosni režim) i traje od 30 minuta do 3 sata.Prema različitim autorima, brzina prolaska pojedinih faza je promjenjiva.

Čimbenici unutarnje i vanjske okoline koji utječu 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 se trajanje faza mitoze može mijenjati u skladu s funkcionalnim stanjem tkiva organa. Na primjer, utvrđeno je da je mitotička aktivnost različitih tkiva tijekom odmora i spavanja kod životinja znatno 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 za diobu još uvijek nisu jasni. Postoje razlozi za pretpostavku nekoliko takvih razloga:

1. udvostručenje mase stanične protoplazme, kromosoma i drugih organela, zbog čega se narušavaju odnosi jezgre i plazme; za diobu stanica mora doseći određenu težinu i volumen karakteristične za stanice određenog tkiva;
2. duplikacija kromosoma;
3. izlučivanje kromosomima i drugim staničnim organelama posebnih tvari koje potiču diobu stanica.

Mehanizam divergencije kromosoma prema polovima u anafazi mitoze također ostaje nejasan. Aktivnu ulogu u ovom procesu očito igraju vretenasti filamenti, koji su proteinski filamenti organizirani i usmjereni 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 pogledu 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 su sestrinske (kćeri) stanice nejednake veličine neuroblasta skakavca, životinjska jaja tijekom sazrijevanja i tijekom spiralne fragmentacije; tijekom diobe jezgri u peludnim zrncima jedna od stanica kćeri može se dalje dijeliti, druga ne može itd.

Mitozu s odgodom citokineze karakterizira činjenica da se stanična jezgra višestruko dijeli, a tek tada dolazi do diobe staničnog tijela. Kao rezultat ove diobe nastaju višejezgrene stanice poput sincicija. Primjer za to je stvaranje stanica endosperma i stvaranje spora.

Amitoza zove se izravna fisija jezgre bez stvaranja fisijskih figura. U ovom slučaju, podjela jezgre se događa tako što se "uvezuje" u dva dijela; katkada iz jedne jezgre nastaje odjednom nekoliko jezgri (fragmentacija). Amitoza se stalno nalazi 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 naziva se takav proces kada dolazi do udvostručenja nuklearne fisije. U ovom slučaju, kromosomi se, kao i obično, reproduciraju u interfazi, ali njihova naknadna divergencija se događa unutar jezgre uz očuvanje nuklearne ovojnice i bez stvaranja akromatinskog vretena. U nekim slučajevima, iako se ljuska jezgre otapa, međutim, ne dolazi do divergencije kromosoma prema polovima, zbog čega se broj kromosoma u stanici umnožava čak i nekoliko desetaka puta. Endomitoza se javlja u stanicama različitih tkiva biljaka i životinja. Tako je, na primjer, A. A. Prokofieva-Belgovskaya pokazala da se endomitozom u stanicama specijaliziranih tkiva: u hipodermi kiklopa, masnom tijelu, peritonealnom epitelu i drugim tkivima ždrebice (Stenobothrus) - skup kromosoma može povećati 10 puta. Ovo umnožavanje broja kromosoma povezano je s funkcionalnim značajkama diferenciranog tkiva.

S politenijom se broj niti kromosoma 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, sve faze mitotskog ciklusa ispadaju, osim glavne - reprodukcije primarnih niti kromosoma. Fenomen politenije opažen je u stanicama brojnih diferenciranih tkiva, na primjer, u tkivu žlijezda slinovnica Diptera, u stanicama nekih biljaka i protozoa.

Ponekad dolazi do duplikacije jednog ili više kromosoma bez ikakve transformacije jezgre – taj se fenomen naziva endoreprodukcija.

Dakle, sve faze stanične mitoze koje čine obavezne 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 meristematske stanice, koje nisu izgubile funkciju reprodukcije cijelog organizma i pripadaju nediferenciranim tkivima, zadržavaju puni ciklus mitoze, na kojem se temelji nespolno i vegetativno razmnožavanje.