Első mitotikus osztódás. Mitózis - közvetett osztódás

Mitotikus sejtosztódás

Mitózis(a görög. Mitos - szál), más néven kariokinézis, vagy közvetett sejtosztódás, a sejtosztódás univerzális mechanizmusa. A mitózis követi a G2 periódust és befejezi a sejtciklust.

1-3 óráig tart és biztosítja egyenletes eloszlás genetikai anyagot leánysejtekbe. A mitózis 4 fő fázisból áll: profázis, metafázis, anafázis és telofázis.

A mitózis az ontogenezis egyik alapvető folyamata. A mitotikus osztódás a szöveti sejtek populációinak növelésével biztosítja a többsejtű eukarióták növekedését.

A merisztémasejtek mitotikus osztódása következtében megnő a növényi szövetsejtek száma. A megtermékenyített petesejt feldarabolódása és a legtöbb szövet növekedése az állatokban szintén mitotikus osztódások révén történik.

Alapján morfológiai jellemzők A mitózis feltételesen szakaszokra oszlik: profázis, prometafázis, metafázis, anafázis, telofázis. A mitózis fázisainak első leírására és sorrendjének megállapítására a XIX. század 70-80-as éveiben születtek. Az 1870-es évek végén Walter Flemming német hisztológus megalkotta a "mitózis" kifejezést, amely a közvetett sejtosztódás folyamatára utal.

A mitózis átlagos időtartama 1-2 óra. Az állati sejtek mitózisa általában 30-60 percig tart, a növények pedig 2-3 óráig. 70 éven keresztül az emberi szervezetben összesen mintegy 10 14 sejtosztódás megy végbe.

Az osztódó sejtmagok viselkedésére és változásaira vonatkozó első hiányos leírások az 1870-es évek elején találhatók tudósok munkáiban.

Russov orosz botanikus 1872-ben keltezett munkájában világosan leírják és ábrázolják az egyes kromoszómákból álló metafázis és anafázis lemezeket.

Egy évvel később a német zoológus G.A. Schneider még világosabban és következetesebben, de természetesen nem egészen pontosan írta le a mitotikus osztódást a rectalis turbellaria Mesostomum peték zúzásának példáján. Munkájában lényegében a mitózis fő fázisait írja le és szemlélteti a megfelelő sorrendben: profázis, metafázis, anafázis (korai és késői). 1874-ben a moszkvai botanikus I.D. Chistyakov megfigyelte a sejtosztódás egyes fázisait a mohák és a zsurlók spóráiban is. Az első sikerek ellenére sem Russovnak, sem Schneidernek, sem Csisztjakovnak nem sikerült egyértelmű és következetes leírást adnia a mitotikus megosztottságról.

1875-ben több mint részletes leírások mitózisok. O. Büchli leírta a zúzott tojások citológiai mintázatait orsóférgek puhatestűekben és rovarok spermatogén sejtjeiben.

E. Strassburger a Spirogyra zöld alga sejtjeiben, a hagymapollen anyasejtjeiben és a moha anyaspóra sejtjeiben vizsgálta a mitotikus osztódást. E. Strassburger O. Büchli munkásságára hivatkozva és saját kutatásai alapján hívta fel a figyelmet a sejtosztódási folyamatok egységére a növényi és állati sejtekben.

1878 végére - 1879 elejére részletes munka Schleicher és W. Flemming. Schleicher 1879-es munkájában a „kariokinézis” kifejezést javasolta utalni összetett folyamatok sejtosztódás, ami mozgást jelent alkatrészek kernelek. Walter Flemming volt az első, aki a „mitózis” kifejezést a közvetett sejtosztódásra utalja, amely később általánosan elfogadottá vált. Flemming felelős a mitózis definíciójának végső megfogalmazásáért is, mint ciklikus folyamat, amely a kromoszómák leánysejtek közötti osztódásával végződik.

1880-ban O.V. Baranetsky megállapította a kromoszómák spirális szerkezetét. A további kutatások során a kromoszómák mitotikus ciklus alatti spiralizációjával és despiralizációjával kapcsolatos elképzelések születtek.

Az 1900-as évek elején a kromoszómákat örökletes információhordozóként azonosították, ami később magyarázatot adott biológiai szerepe mitózis, amely genetikailag azonos leánysejtek képződéséből áll.

Az 1970-es években megkezdődött a mitotikus osztódás szabályozóinak megfejtése és részletes tanulmányozása, köszönhetően a sejtek fúziójával kapcsolatos kísérletek sorozatának. különböző szakaszaiban sejtciklus. Azokban a kísérletekben, amikor az M fázisban lévő sejtet az interfázisok bármelyikében (G 1, S vagy G 2) lévő sejttel kombinálták, az interfázisú sejtek mitotikus állapotba kerültek (megindult a kromoszóma kondenzáció és a magmembrán szétesett).

Ennek eredményeként arra a következtetésre jutottak, hogy a citoplazmatikus sejt mitózist serkentő faktort (vagy faktorokat) tartalmaz, vagy más szóval M-stimuláló faktort (MSF, az angol M-phase-promoting factor, MPF szóból).

Először fedezték fel a „mitózis stimuláló faktort” érett, megtermékenyítetlen karmos békatojásokban a sejtciklus M fázisában. Az ilyen petesejt petesejtbe injektált citoplazmája az M-fázisba való idő előtti átmenethez és a petesejtek érésének kezdetéhez vezetett (eredetileg az MPF rövidítés a Maturation Promoting Factor rövidítése, ami annyit jelent, mint „érés elősegítése”. tényező"). A további kísérletek során megállapították a „mitózis-stimulációs faktor” egyetemes jelentőségét és egyben magas fokú konzerválását: a kivonatokból készült kivonatokat. mitotikus sejtek nagyon különféle organizmusok, amikor bekerültek a karmos béka oocitákba, átkerültek az M fázisba.

A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a mitózis-stimuláló faktor egy ciklin fehérjéből és egy ciklinfüggő protein kinázból álló heterodimer komplex. A ciklin egy szabályozó fehérje, és minden eukariótában megtalálható. Koncentrációja periodikusan növekszik a sejtciklus során, és a mitózis metafázisában éri el a maximumot. Az anafázis kezdetével a ciklin koncentrációjának éles csökkenése figyelhető meg a komplex fehérje-proteolitikus komplexek - proteaszómák - segítségével történő lebomlása miatt. A ciklinfüggő proteinkináz egy enzim (foszforiláz), amely módosítja a fehérjéket azáltal, hogy egy foszfátcsoportot visz át az ATP-ből a szerin és treonin aminosavakba. Így a mitózisos osztódás fő szabályozó szerepének és szerkezetének megállapításával megkezdődött a mitózis finom szabályozó mechanizmusainak kutatása, amely a mai napig tart.

A mitózisok egységes tipológiájának és osztályozásának kialakítását olyan jellemzők egész sora bonyolítja, amelyek különböző kombinációkban sokféleséget és heterogenitást hoznak létre a mitotikus osztódás mintáiban. Ugyanakkor egyes taxonok vonatkozásában kidolgozott egyes osztályozási lehetőségek másokkal szemben elfogadhatatlanok, mivel nem veszik figyelembe mitózisaik sajátosságait. Például az állatokra jellemző mitózisok osztályozásának bizonyos lehetőségei ill növényi szervezetek, elfogadhatatlannak bizonyulnak az algák számára.

A mitotikus osztódás különféle tipológiáinak és osztályozásainak egyik kulcsfontosságú jellemzője a nukleáris burok viselkedése. Ha az orsó kialakulása és maga a mitotikus osztódás a sejtmag belsejében a magmembrán megsemmisülése nélkül történik, akkor ezt a fajta mitózist zártnak nevezzük. Ennek megfelelően a nukleáris membrán szétesésével járó mitózist nyitottnak, a magmembránnak csak az orsó pólusainál történő szétesésével járó mitózist pedig félig zártnak nevezzük, „poláris ablakok” kialakulásával.

Még egy jellemző tulajdonság a mitotikus orsó szimmetriájának típusa. Pleuromitosisban az orsó kétoldali szimmetrikus vagy aszimmetrikus, és általában két félorsóból áll, amelyek metafázis-anafázisban helyezkednek el, egymással szögben. Az ortomitózisok kategóriáját az orsó bipoláris szimmetriája jellemzi, és a metafázisban gyakran megfigyelhető egy megkülönböztethető ekvatoriális lemez.

A jelzett tünetek keretében a legtöbb a tipikus nyitott ortomitózis, a mitotikus osztódás alapelveit, szakaszait például az alábbiakban tárgyaljuk. Ez a fajta mitózis jellemző az állatokra, a magasabb rendű növényekre és egyes protozoákra.

A profázis a kromoszómák kondenzációjával kezdődik, amelyek fénymikroszkóp alatt fonalszerű struktúrákként válnak láthatóvá. Mindegyik kromoszóma két párhuzamos testvérkromatidából áll, amelyek a centromerán kapcsolódnak össze. A sejtmag és a magburok a fázis végére eltűnik (ez utóbbi az EPS elemeihez hasonlóan membránvezikulákká bomlik, a póruskomplex és a lamina pedig alegységekre disszociál). A karioplazma citoplazmával keveredik.

A centriolok a sejt ellentétes pólusaira vándorolnak, és létrehozzák a mitotikus (akromatin) orsó filamentumait. A centromer régiójában speciális fehérjekomplexek képződnek - kinetokorok, amelyekhez az orsó néhány mikrotubulusa kapcsolódik (kinetochore mikrotubulusok); Kimutatták, hogy a kinetochorek maguk is képesek a mikrotubulusok összeállítását indukálni, és ezért mikrotubulus-szervező központként szolgálhatnak. Az orsó fennmaradó mikrotubulusait pólusmikrotubulusoknak nevezzük, mivel a sejt egyik pólusától a másikig terjednek; Az orsón kívül fekvő mikrotubulusokat, amelyek sugárirányban térnek el a sejtközpontoktól a plazmalemmáig, asztrális vagy mikrotubulusoknak (szálak) a sugárzást nevezik.

A metafázis a kromoszómák maximális kondenzációs szintjének felel meg, amelyek a mitotikus orsó egyenlítői régiójában sorakoznak fel, és képet alkotnak az egyenlítői (metafázis) lemezről (oldalnézet) vagy a szülőcsillagról (a pólusokról nézve). A kromoszómák az egyenlítői síkra költöznek, és a kinetochore mikrotubulusok kiegyensúlyozott feszültsége miatt ott tartják őket. Ennek a fázisnak a végére a testvérkromatidákat egy rés választja el, de megmarad a centromer régióban.

Az anafázis az összes kromoszóma testvérkromatidákra való szinkron hasításával kezdődik (a centromer régióban), és a leánykromoszómák mozgása a sejt ellentétes pólusaira, ami az orsó mikrotubulusai mentén 0,2–0,5 µm/perc sebességgel megy végbe. Az anafázis kezdetének jele magában foglalja a kalcium-kationok koncentrációjának éles (nagyságrenddel) növekedését a hialoplazmában, amelyet a membrán vezikulák választanak ki, amelyek klasztereket képeznek az orsó pólusainál. A kromoszóma mozgásának mechanizmusa az anafázisban nem teljesen tisztázott, azonban megállapították, hogy az aktin mellett olyan fehérjék is jelen vannak az orsó régióban, mint a miozin és a dynein, valamint számos szabályozó fehérje. Egyes megfigyelések szerint a kinetochorehoz tapadt mikrotubulusok lerövidülése (szétszerelése) következménye. Az anafázist a mitotikus orsó megnyúlása jellemzi a sejtpólusok bizonyos eltérései miatt. Ez azzal végződik, hogy a sejt pólusain két azonos kromoszómakészlet halmozódik fel, amelyek csillagképeket alkotnak (leánycsillagok stádiuma). Az anafázis végén a sejt kerülete körül koncentrálódó aktin mikrofilamentumok (összehúzódó gyűrű) összehúzódása következtében sejtszűkület kezd kialakulni, amely elmélyülve a következő fázisban citotómiához vezet.

A telofázis a mitózis utolsó szakasza, melynek során a leánysejtek magjai rekonstruálódnak és szétválásuk befejeződik. A membrán vezikulákból (más források szerint az EPS-ből származó) leánysejtek kondenzált kromoszómái körül helyreáll a kariolemma, amelyhez a kialakuló lamina társul, és újra megjelennek a magvak, amelyek a megfelelő kromoszómák metszeteiből képződnek. A sejtmagok fokozatosan megnagyobbodnak, a kromoszómák pedig fokozatosan despirálódnak és eltűnnek, helyükre az interfázisú mag kromatin mintázata. Ezzel egyidejűleg a sejtszűkület elmélyül, és a sejtek egy ideig össze vannak kötve egy elkeskenyedő citoplazmahíddal, amely mikrotubulusok kötegét (medián test) tartalmazza. A citoplazma további lekötése két leánysejt képződésével ér véget. A telofázisban az organellumok a leánysejtek között oszlanak el; Ennek a folyamatnak az egységességét elősegíti, hogy egyes organellumok meglehetősen nagyszámúak (például mitokondriumok), míg mások (mint az ER és a Golgi komplex) a mitózis során apró fragmentumokra, hólyagokra bomlanak szét.

Atipikus mitózisok akkor fordulnak elő, amikor a mitotikus apparátus megsérül, és a genetikai anyag egyenetlen eloszlása jellemzi a sejtek között - aneuploidia (a görögből an - not, eu - helyes, ploon - fold); sok esetben nincs citotómia, ami óriássejtek képződését eredményezi. Az atipikus mitózisok jellemzőek rosszindulatú daganatokés besugárzott szövetek. Minél nagyobb gyakoriságuk és a nagyobb fokú aneuploidia, annál rosszindulatúbb a daganat. A normális mitotikus sejtosztódás megzavarását kromoszóma-rendellenességek okozhatják, amelyeket kromoszóma-rendellenességeknek neveznek (a latin Aberratio szóból - eltérés). A kromoszóma-rendellenességek változatai közé tartozik a kromoszómák adhéziója, töredékekre törése, egy szakasz elvesztése, fragmentumok cseréje, a kromoszóma egyes szakaszainak megkettőződése stb. A kromoszóma-rendellenességek előfordulhatnak spontán módon, de gyakrabban a mutagének és ionizáló sugárzás a sejteken.

Kariotipizálás - diagnosztikai vizsgálat a kariotípus (kromoszómakészlet) értékelése érdekében a metafázislemezben lévő kromoszómák tanulmányozásával történik. A kariotipizáláshoz sejttenyészetet nyernek, amelybe kolchicint juttatnak be, egy olyan anyagot, amely blokkolja a mitotikus orsó kialakulását. Az ilyen sejtekből kromoszómákat vonnak ki, amelyeket ezután megfestenek és azonosítanak. A normál emberi kariotípust 46 kromoszóma képviseli - 22 pár autoszóma és két nemi kromoszóma (XY férfiaknál és XX nőknél). A kariotipizálás lehetővé teszi számos kapcsolódó betegség diagnosztizálását kromoszóma-rendellenességek különösen a Down-szindróma (21. triszómia), az Edwards-szindróma (18. kromoszóma triszómia), a Patau-szindróma (13. kromoszóma triszómia), valamint a nemi kromoszóma-rendellenességekkel kapcsolatos számos szindróma - Klinefelter-szindróma (XXY genotípus) , Turner (genotípus - XO) és mások.

Feltételezhető, hogy a magasabb rendű szervezetek összetett mitotikus folyamata fokozatosan fejlődött ki a prokarióták osztódási mechanizmusaiból. Ezt a feltételezést megerősíti az a tény, hogy a prokarióták körülbelül egymilliárd évvel korábban jelentek meg, mint az első eukarióták. Ezenkívül hasonló fehérjék vesznek részt az eukarióták mitózisában és a prokarióták bináris hasadásában.

A bináris hasadás és a mitózis közötti lehetséges köztes stádiumok nyomon követhetők az egysejtű eukariótákban, amelyekben a magmembrán nem pusztul el az osztódás során. A legtöbb más eukarióta esetében, beleértve a növényeket és állatokat is, az orsó a magon kívül képződik, és a nukleáris burok a mitózis során megsemmisül. Bár az egysejtű eukarióták mitózisát még nem vizsgálták kellőképpen, feltételezhető, hogy bináris hasadásból származik, és végül elérte azt a bonyolultsági szintet, amelyet a többsejtű élőlények.

Sok egyszerű eukarióta esetében a mitózis is a membránhoz kapcsolódó folyamat maradt, de most már nem plazma, hanem nukleáris.

A mitózis fő szabályozó mechanizmusai a foszforiláció és a proteolízis folyamatai.

A reverzibilis foszforilációs és defoszforilációs reakciók lehetővé teszik a mitózis reverzibilis eseményeit, például az orsó összeszerelését/dezintegrációját vagy a magburok szétesését/javítását. A proteolízis áll a mitózis visszafordíthatatlan eseményeinek hátterében, mint például a testvérkromatidák szétválása az anafázisban vagy a mitotikus ciklinek lebomlása. késői szakaszok mitózis

Az összes eukarióta sejt osztódása egy speciális sejtosztó apparátus kialakításához kapcsolódik.

A mitotikus sejtosztódásban gyakran aktív szerepet tulajdonítanak a citoszkeletális struktúráknak. Az állati és növényi sejtek számára egyaránt univerzális a bipoláris mitotikus orsó, amely mikrotubulusokból és kapcsolódó fehérjékből áll. Az orsó biztosítja a kromoszómák szigorúan azonos eloszlását az osztódási pólusok között, amelyek területén a leánysejtek magjai telofázisban képződnek.

A mitózis folyamata biztosítja a kromoszómák szigorúan egyenletes eloszlását két leánymag között, így egy többsejtű szervezetben minden sejt pontosan azonos (számban és karakterben) kromoszómakészlettel rendelkezik.

A kromoszómák DNS-ben kódolt genetikai információkat tartalmaznak, ezért a szabályos, rendezett mitotikus folyamat azt is biztosítja, hogy minden információ maradéktalanul átkerüljön az egyes leánymagokba; ennek eredményeképpen minden sejt rendelkezik minden olyan genetikai információval, amely a szervezet összes jellemzőjének kialakításához szükséges. Ebből a szempontból világossá válik, hogy egy teljesen differenciált kifejlett növényből vett sejtből miért fejlődhet megfelelő körülmények között egy egész növény. A mitózist diploid sejtben írtuk le, de ez a folyamat hasonló módon megy végbe haploid sejtekben, például a növények gametofita generációjának sejtjeiben.

anémia. Meghatározás. Osztályozás. Vashiányos vérszegénység. Etiológia. klinikai kép. Diagnosztika. Kezelés. Megelőzés. A vas-kiegészítők szedésének jellemzői gyermekeknél.

Antiszeptikumok, meghatározása, a modern antiszeptikumok típusai (mechanikai, fizikai, kémiai, biológiai).

Az újszülött fulladása. Meghatározás. Etiológia. Osztályozás. klinikai kép. Alap- és intenzív ellátás.

Atópiás dermatitis. Meghatározás. Etiológia. Osztályozás. klinikai kép. Diagnosztika. Kezelés. Gondoskodás. Diétás terápia. Beteg gyermek életének megszervezése.

Iker módszer a folyamatos eloszlású jellemzők vizsgálatában

Az osztódásnak két módja van: 1) a leggyakoribb, teljes osztódás a mitózis ( közvetett felosztás) és 2) amitózis (közvetlen osztódás). A mitotikus osztódás során a citoplazma átrendeződik, a magmembrán elpusztul, kromoszómák jelennek meg. A sejt életében van magának a mitózisnak az időszaka és az osztódások közötti intervallum, amelyet interfázisnak neveznek. Az interfázis (nem osztódó cella) periódusa azonban eltérő jellegű lehet. Egyes esetekben az interfázis során a sejt működik, és egyben felkészül a következő osztódásra. Más esetekben a sejtek interfázisba lépnek, működnek, de már nincsenek felkészülve az osztódásra. Egy összetett többsejtű szervezet részeként számos sejtcsoport van, amely elvesztette osztódási képességét. Ide tartoznak például az idegsejtek. A sejt mitózisra való felkészítése interfázisban történik. A folyamat főbb jellemzőinek elképzeléséhez emlékezzen a sejtmag szerkezetére.

Hagymasejtek a sejtciklus különböző fázisaiban

Alapvető szerkezeti egység A magok DNS-ből és fehérjéből álló kromoszómák. Az élő, nem osztódó sejtek magjában az egyes kromoszómák általában megkülönböztethetetlenek, de a kromatin nagy része, amely a festett készítményekben vékony szálak vagy különböző méretű szemcsék formájában található, kromoszómáknak felel meg. Egyes sejtekben az egyes kromoszómák jól láthatóak az interfázisú sejtmagban, például a fejlődő megtermékenyített petesejt gyorsan osztódó sejtjeiben és egyes protozoonok magjaiban. BAN BEN különböző időszakok A sejt élete során a kromoszómák ciklikus változásokon mennek keresztül, amelyek egyik osztódásról a másikra követhetők. A mitózis során a kromoszómák megnyúlt, sűrű testek, amelyek hossza mentén két szálat lehet megkülönböztetni - DNS-t tartalmazó kromatidokat, amelyek a kromoszóma megkettőződésének eredménye. Minden kromoszómának van egy elsődleges szűkülete vagy centroméra. A kromoszómának ez a leszűkített része elhelyezkedhet akár a közepén, akár közelebb az egyik végéhez, de minden egyes kromoszómánál a helye szigorúan állandó. A mitózis során a kromoszómák és kromatidák szorosan összetekeredő szálak (tekercses vagy kondenzált állapot). Az interfázisú sejtmagban a kromoszómák erősen megnyúltak, azaz despiralizáltak, így nehéz megkülönböztetni őket. Következésképpen a kromoszómaváltozások ciklusa a spiralizációból áll, amikor rövidülnek, megvastagodnak és jól megkülönböztethetővé válnak, valamint a despiralizációból, amikor erősen megnyúlnak, összefonódnak, és ekkor lehetetlenné válik mindegyik külön megkülönböztetése. A spiralizáció és a despiralizáció összefügg a DNS aktivitásával, mivel csak despiralizált állapotban működik. Az információkiadás, az RNS képződése a DNS-en helikális állapotban, azaz mitózis során leáll. Azt, hogy a nem osztódó sejt magjában kromoszómák vannak, a DNS mennyiségének, a kromoszómák számának állandósága és az osztódástól az osztódásig tartó egyéniségének megőrzése is bizonyítja.

A sejt felkészítése a mitózisra. Az interfázis során számos folyamat játszódik le, amelyek lehetővé teszik a mitózist. Nevezzük meg közülük a legfontosabbakat: 1) centriolák kettősek, 2) kromoszómák kettősek, i.e. a DNS és a kromoszómális fehérjék mennyisége, 3) szintetizálódnak azok a fehérjék, amelyekből az akromatin orsó épül, 4) energia halmozódik fel ATP formájában, amelyet az osztódás során fogyasztanak el, 5) a sejtnövekedés véget ér. A DNS-szintézis és a kromoszóma-duplikáció elsődleges fontosságú a sejt mitózisra való felkészítésében. A kromoszómák megkettőződése elsősorban a DNS szintézisével és a kromoszómafehérjék egyidejű szintézisével függ össze. A duplázási folyamat 6-10 óráig tart, és eltart középső része interfázis. A kromoszóma duplikációja úgy megy végbe, hogy a DNS minden egyes régi szála egy másodikat épít magának. Ez a folyamat szigorúan rendezett, és több ponttól kezdve az egész kromoszómán átterjed.

Mitózis

A mitózis a növények és állatok sejtosztódásának univerzális módszere, amelynek fő lényege a megkettőződött kromoszómák pontos elosztása a két létrejövő leánysejt között. A sejt osztódásra való felkészítése, amint látjuk, az interfázis jelentős részét foglalja el, és a mitózis csak akkor kezdődik, amikor a sejtmagban és a citoplazmában a felkészülés teljesen befejeződött. Az egész folyamat négy szakaszra oszlik. Ezek közül az első, a profázis során a centriolák szétválnak, és ellentétes irányban kezdenek szétválni. Körülöttük a citoplazmából akromatikus szálak képződnek, amelyek a centriolákkal együtt akromatikus orsót alkotnak. Amikor a centriolák divergenciája véget ér, az egész sejt polárisnak bizonyul, mindkét centriól ellentétes póluson helyezkedik el, és a középső síkot nevezhetjük egyenlítőnek. Az akromatin orsó filamentumai a centrioloknál összefolynak, és széles körben helyezkednek el az egyenlítőnél, orsó alakúak. A citoplazmában egy orsó kialakulásával egyidejűleg a sejtmag duzzadni kezd, és jól látható benne egy megvastagodott szálak - kromoszómák - golyója. A profázis során a kromoszómák spiráloznak, ami megrövidül és megvastagodik. A profázis a magmembrán feloldásával ér véget, és a kromoszómák a citoplazmában helyezkednek el. Ekkor látható, hogy már minden kromoszóma dupla. Aztán jön a második fázis – a metafázis. A kezdetben véletlenszerűen elrendezett kromoszómák az Egyenlítő felé kezdenek mozogni. Általában mindegyik ugyanabban a síkban, a centrioloktól egyenlő távolságra helyezkedik el. Ekkor az orsószálak egy része a kromoszómákhoz kapcsolódik, míg másik részük még folyamatosan az egyik centriolától a másikig nyúlik - ezek a tartószálak. A vontatási vagy kromoszómális szálak a centromerekhez (a kromoszómák elsődleges szűkületei) kapcsolódnak, de emlékeznünk kell arra, hogy mind a kromoszómák, mind a centromerek már kétszeresek. A pólusokból kihúzó szálak azokhoz a kromoszómákhoz kapcsolódnak, amelyek közelebb vannak hozzájuk. Rövid szünet következik. Ez központi része mitózis, amely után kezdődik a harmadik fázis - anafázis. Az anafázis során az orsószálak összehúzódni kezdenek, és a kromoszómákat különböző pólusokhoz húzzák. Ebben az esetben a kromoszómák passzívan viselkednek, hajtűként meghajolva, centromerekkel haladnak előre, amelyeket egy orsószál húz. Az anafázis kezdetén a citoplazma viszkozitása csökken, ami hozzájárul a kromoszómák gyors mozgásához. Következésképpen az orsószálak biztosítják a kromoszómák pontos divergenciáját (interfázisban megkétszerezve) a sejt különböző pólusaihoz. A mitózis véget ér utolsó szakasza- telofázis. A pólusokhoz közeledő kromoszómák szorosan összefonódnak egymással. Ezzel egyidejűleg megnyúlásuk (despiralizáció) kezdődik, és lehetetlenné válik az egyes kromoszómák megkülönböztetése. A citoplazmából fokozatosan nukleáris membrán képződik, a sejtmag megduzzad, megjelenik egy mag, és helyreáll az interfázisú sejt korábbi szerkezete.

1. Határozza meg a sejt élet- és mitotikus ciklusait!
Életciklus- a sejt osztódásának eredményeként történő megjelenésétől a haláláig vagy a következő osztódásig eltelt idő.
Mitotikus ciklus– egy sor szekvenciális és egymással összefüggő folyamatok a sejt osztódásra való felkészítése során, valamint maga a mitózis során.

2. Válaszoljon arra, hogy miben tér el a „mitózis” fogalma a „mitózisos ciklus” fogalmától!
A mitotikus ciklus magában foglalja magát a mitózist és a sejtosztódásra való felkészítés szakaszait, míg a mitózis csak sejtosztódás.

3. Sorolja fel a mitotikus ciklus periódusait!

2. DNS szintézis periódusa (S)

4. mitózis.

4. Nyissa meg biológiai jelentősége mitózis

A mitózis (közvetett osztódás) a szomatikus sejtek (a test sejtjei) osztódása. A mitózis biológiai jelentősége a szomatikus sejtek szaporodása, a másodlagos sejtek termelése (azonos kromoszómakészlettel, pontosan azonos örökletes információval). A testben lévő összes szomatikus sejt egyetlen szülősejtből (zigótából) származik mitózis útján.

1) Profázis

kromatin spirálok (csavarják, kondenzálódnak) kromoszómákká
a magvak eltűnnek
a nukleáris burok szétesik
A centriolok a sejtpólusokhoz térnek el, orsó képződik

2) Metafázis- a kromoszómák a sejt egyenlítője mentén sorakoznak, metafázis lemez keletkezik

3) Egyfázisú- a leánykromoszómák elválik egymástól (a kromatidák kromoszómákká válnak) és a pólusok felé mozognak

4) Telofázis

a kromoszómák despirálnak (letekernek, dekondenzálódnak) a kromatin állapotába
megjelennek a mag és a magvak
az orsószálak megsemmisülnek
citokinézis következik be - az anyasejt citoplazmájának felosztása két leánysejtre

A mitózis időtartama 1-2 óra.

Sejtciklus

Ez a sejt életének az az időszaka, amely az anyasejt osztódásával történő kialakulásától a saját osztódásáig vagy haláláig tart.

A sejtciklus két periódusból áll:

interfázis(az állapot, amikor a sejt NEM osztódik);
osztódás (mitózis vagy meiózis).

Az interfázis több fázisból áll:

preszintetikus: a sejt növekszik, aktív RNS és fehérjék szintézise megy végbe benne, nő az organellumok száma; ezen túlmenően a DNS megkettőződésére való felkészülés (nukleotidok felhalmozódása) történik
szintetikus: a DNS megkettőződése (replikációja, reduplikációja) történik
posztszintetikus: a sejt felkészül az osztódásra, szintetizálja az osztódáshoz szükséges anyagokat, például a hasadási orsófehérjéket.

TOVÁBBI INFORMÁCIÓ: Mitózis, Mitózis és meiózis közötti különbségek, Sejtciklus, DNS-duplikáció (replikáció)
2. RÉSZ FELADATOK: Mitózis

Tesztek és feladatok

Telepítés helyes sorrend a mitózis során fellépő folyamatok. Írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) a nukleáris héj bomlása
2) a kromoszómák megvastagodása és rövidülése
3) a kromoszómák elrendezése a sejt központi részében
4) a kromoszómák középpont felé történő mozgásának kezdete
5) a kromatidák eltérése a sejtpólusoktól
6) új nukleáris membránok kialakulása

Válassza ki az Önnek legmegfelelőbbet helyes opció. A sejtszaporodás folyamata az élőlényekben különböző királyságok vadvilágot hívnak
1) meiózis
2) mitózis
3) megtermékenyítés
4) zúzás

Kettő kivételével az alábbi jellemzők mindegyike felhasználható a sejtciklus interfázisának folyamatainak leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amelyből „kiesik”. általános lista, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek a táblázatban.
1) sejtnövekedés
2) homológ kromoszómák divergenciája
3) a kromoszómák elrendezése a sejt egyenlítője mentén
4) DNS-replikáció
5) szerves anyagok szintézise

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Melyik életszakaszban alakulnak ki a kromoszómák a sejtekbe?
1) interfázis
2) profázis
3) anafázis
4) metafázis

Válasszon három lehetőséget.

Milyen struktúrákon mennek keresztül a sejtek? legnagyobb változások mitózis alatt?
1) mag
2) citoplazma
3) riboszómák
4) lizoszómák
5) sejtközpont
6) kromoszómák

1. Határozza meg az interfázisban lévő kromoszómákkal rendelkező sejtben végbemenő folyamatok sorrendjét és az azt követő mitózist
1) a kromoszómák elrendezése az egyenlítői síkban
2) DNS-replikáció és kétkromatid kromoszómák kialakulása
3) kromoszóma spiralizáció
4) a testvérkromoszómák eltérése a sejtpólusoktól

2. Állítsa fel az interfázis és a mitózis során fellépő folyamatok sorrendjét! Írd le a megfelelő számsort!
1) a kromoszómák spiralizációja, a magburok eltűnése
2) a testvérkromoszómák eltérése a sejtpólusoktól
3) két leánysejt kialakulása
4) a DNS-molekulák megkettőződése
5) a kromoszómák elhelyezkedése a sejtegyenlítő síkjában

3. Állítsa fel az interfázisban és a mitózisban előforduló folyamatok sorrendjét! Írd le a megfelelő számsort!
1) a magmembrán feloldódása
2) DNS-replikáció
3) a hasadási orsó megsemmisülése
4) az egykromatid kromoszómák eltérése a sejtpólusoktól
5) metafázis lemez kialakítása

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Amikor egy sejt osztódik, orsó képződik benne
1) profázis
2) telofázis
3) metafázis
4) anafázis

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A mitózis NEM következik be a profázisban
1) a magmembrán feloldódása
2) az orsó kialakulása
3) kromoszóma megkettőződése
4) a magvak feloldódása

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Melyik életszakaszban válnak a kromatidsejtek kromoszómává?
1) interfázis
2) profázis
3) metafázis
4) anafázis

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A sejtosztódás során a kromoszómák unspiralizációja következik be
1) profázis
2) metafázis
3) anafázis
4) telofázis

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A mitózis melyik fázisában kapcsolódnak kromatidpárok centromereikkel az orsó szálaihoz?
1) anafázis
2) telofázis
3) profázis
4) metafázis

Állítson fel egyezést a mitózis folyamatai és fázisai között: 1) anafázis, 2) telofázis. Írja be az 1-es és 2-es számokat a megfelelő sorrendben!
A) kialakul a magburok
B) a testvérkromoszómák eltérnek a sejt pólusaihoz
C) az orsó végül eltűnik
D) a kromoszómák despirálódnak
D) a kromoszóma centromerek elkülönülnek

Kettő kivételével a következő jellemzők mindegyike használható az interfázisban lezajló folyamatok leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel a táblázatban.
1) DNS-replikáció
2) a magmembrán kialakulása
3) kromoszóma spiralizáció
4) ATP szintézis
5) minden típusú RNS szintézise

Hány sejt keletkezik egy sejt mitózisa következtében? Válaszában csak a megfelelő számot írja be.

Az alábbiakban felsorolt jellemzők közül kettő kivételével mindegyik az ábrán látható mitózis fázis leírására szolgál. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel.
1) a nucleolus eltűnik
2) hasadási orsó keletkezik
3) A DNS-molekulák megduplázódnak
4) a kromoszómák aktívan részt vesznek a fehérje bioszintézisében
5) a kromoszómák spiralizálódnak

Állítsa fel a mitózis során lezajló folyamatok sorrendjét. Írd le a megfelelő számsort!
1) a kromoszómák spiralizációja
2) kromatid elválasztás
3) hasadási orsó kialakulása
4) a kromoszómák despiralizációja
5) a citoplazma osztódása
6) a kromoszómák elhelyezkedése a sejt egyenlítőjén

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Mit kísér a kromoszómák spiralizálódása a mitózis kezdetén?
1) dikromatid szerkezet megszerzése
2) aktív részvétel kromoszómák a fehérje bioszintézisében
3) a DNS-molekula megkétszerezése
4) transzkripciós erősítés

Állítson fel egyezést az interfázis folyamatai és periódusai között: 1) posztszintetikus, 2) preszintetikus, 3) szintetikus. Írd le az 1, 2, 3 számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) sejtnövekedés
B) ATP szintézis a hasadási folyamathoz
B) ATP-szintézis DNS-molekulák replikációjához
D) fehérjék szintézise mikrotubulusok felépítéséhez
D) DNS-replikáció
E) a centriolok megkettőződése

1. A következő jellemzők mindegyike, kettő kivételével, használható a mitózis folyamatának leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel.
1) alátámasztja aszexuális szaporodás
2) közvetett felosztás
3) regenerációt biztosít
4) redukciós felosztás
5) nő a genetikai diverzitás

2. Kettő kivételével a fenti jellemzők mindegyike felhasználható a mitózis folyamatainak leírására. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel.
1) bivalensek képződése
2) ragozás és keresztezés
3) a kromoszómák számának állandósága a sejtekben
4) két sejt kialakulása
5) a kromoszómaszerkezet megőrzése

Kettő kivételével az alábbiakban felsorolt jelek mindegyike az ábrán látható folyamat leírására szolgál. Határozzon meg két olyan jellemzőt, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepel.
1) a leánysejteknek ugyanaz a kromoszómakészlete, mint a szülősejteknek
2) a genetikai anyag egyenetlen eloszlása a leánysejtek között
3) növekedést biztosít
4) két leánysejt kialakulása
5) közvetlen felosztás

Az alábbiakban felsorolt folyamatok kettő kivételével mindegyik a közvetett sejtosztódás során következik be. Határozzon meg két folyamatot, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) két diploid sejt keletkezik
2) négy haploid sejt képződik
3) szomatikus sejtosztódás következik be
4) megtörténik a kromoszómák konjugációja és kereszteződése
5) a sejtosztódást egy interfázis előzi meg

A sejt életciklusának szakaszai és a folyamatok közötti megfelelés megállapítása. Ezek során előforduló: 1) interfázis, 2) mitózis. Írja be az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) az orsó kialakul
B) a sejt növekszik, aktív RNS és fehérjék szintézise megy végbe benne
B) citokinézist hajtanak végre
D) a DNS-molekulák száma megduplázódik
D) a kromoszómák spiralizálódnak

Milyen folyamatok játszódnak le a sejtben az interfázisban?
1) fehérjeszintézis a citoplazmában
2) kromoszóma spiralizáció
3) mRNS szintézise a sejtmagban
4) DNS-molekulák reduplikációja
5) a magmembrán feloldódása
6) a sejtközpont centrioljainak eltérése a sejtpólusoktól

Határozza meg az ábrán látható felosztás fázisát és típusát! Írjon két számot a feladatban megadott sorrendben, elválasztó (szóköz, vessző stb.) nélkül!
1) anafázis
2) metafázis
3) profázis
4) telofázis
5) mitózis
6) meiosis I
7) meiosis II

Adblock detektor

Mitózis állati és növényi sejtekben

A mitózisban bekövetkező legfontosabb esemény a genetikai anyag egyenletes eloszlása. Mitózis állatokban és növényi sejtek majdnem ugyanaz, de számos eltérés van, amelyeket táblázatunkban jeleztünk (ábra.

4). A növényi sejtben nincsenek centriolák, hanem benne állati sejt A centriolok jelen vannak, növényi sejtben sejtlemez képződik, állati sejtben viszont nem.

Rizs. 4. A mitózis jellemzőinek összehasonlítása állati és növényi sejtekben

A növényi sejtekben a citokinézis során nem, állati sejtekben viszont szűkület alakul ki. A növényi sejtekben a mitózisok főként a merisztémákban, míg az állati sejtekben a test különböző szöveteiben és területein fordulnak elő.

A mitózis négy egymást követő fázisra oszlik: profázisra, metafázisra, anafázisra és telofázisra (5. ábra). Az interfázis a sejt életciklusának fő szakasza (lásd az előző leckét), felkészítés az osztódásra, vagy megelőzi a sejthalált, ezért nem a mitózis fázisa.

Rizs. 5. Interfázis és a mitózis következő fázisai: profázis, metafázis, anafázis és telofázis

Profázisban a DNS spiralizálódása a sejtmagban megy végbe, és a sejtet mikroszkóppal nézve szorosan csavarodott kromoszómákat láthatunk (6. ábra).

Rizs. 6. A mitózis prózája

Általában látható, hogy minden kromoszóma két kromatidból és összekötő régiókból - centromerekből áll. A nukleolusok ebben a szakaszban eltűnnek. állati sejtekben és alsóbb növények A centriolok a sejt pólusai felé mozognak.

Minden centriolból rövid mikrotubulusok nyúlnak ki sugarak formájában. Csillag alakú szerkezetet alkotnak.

Rizs. 7. A mitózis próféta állati és növényi sejtekben

A profázis vége felé (7. ábra) a magburok szétesik vagy feloldódik, és a mikrotubulusok orsót kezdenek képezni (8. ábra).

Rizs. 8. Profázis befejezése és átmenet a metafázisba

A következő fázis a metafázis. A kromoszómák úgy vannak elrendezve, hogy centromereik a sejt egyenlítőjének síkjában helyezkednek el (9. ábra).

9. Metafázis: orsó. Az Egyenlítőnél van egy metafázis lemez.

Kialakul egy úgynevezett metafázis lemez (10. ábra), amely kromoszómákból áll. Az orsószálak az egyes kromoszómák centromereihez kapcsolódnak.

Rizs. 10. Metafázis. Festett előkészítés. Az orsót centromerek (kék), mikrofibrillumok (lila) és a metafázis lemez kromoszómái alkotják - sárga.

Az anafázis nagyon rövid fázis (11. ábra). Mindegyik kromoszóma hosszirányban két egyforma kromatidára hasad, amelyek a sejt ellentétes pólusaira térnek el, amelyeket ma leánykromoszómáknak (vagy kromatidáknak) neveznek.

Rizs. 11. A mitózis anafázisa

A leánykromoszómák azonossága miatt a sejt két pólusa azonos genetikai anyaggal rendelkezik. Ugyanaz, ami a sejtben volt a mitózis kezdete előtt. Meg kell jegyezni, hogy ugyanakkor az információhordozók - a kromoszómákba tömören csomagolt DNS-molekulák - minden pólusa közelében kétszer kevesebb van, mint az eredeti sejtben.

A telofázis az utolsó fázis, a leánykromoszómák despiralizálódnak a sejt pólusain és elérhetővé válnak a transzkripció számára, megindul a fehérjeszintézis, nukleáris membránok és nukleolusok képződnek (12. ábra).

Rizs. 12. A mitózis telofázisa állati és növényi sejtekben

Az orsó menetei szétesnek. Itt ér véget a kariokinézis és kezdődik a citokinézis (13. ábra), míg az egyenlítői síkban az állati sejtekben a szűkület következik be. Addig mélyül, amíg két leánysejt szétválása meg nem történik.

Rizs. 13. Citokinézis

Szűkület kialakulásában fontos szerep citoszkeletális struktúrákat játszanak. A citokinézis a növényi sejtekben eltérően megy végbe, mivel a növényeknek merev sejtfaluk van, és nem osztódnak, hogy szűkületet képezzenek, hanem intracelluláris septumot képeznek.

A mitózis elsősorban genetikai stabilitást biztosít. A mitózis hatására két sejtmag keletkezik, amelyek annyi kromoszómát tartalmaznak, amennyi az anya- vagy szülősejtben volt.

Ezek a kromoszómák az anyakromoszómák DNS-molekulájának pontos replikációjával jönnek létre, melynek eredményeként génjeik pontosan ugyanazt az örökletes információt tartalmazzák.

Így a leánysejtek genetikailag azonosak a szülősejttel, mivel a mitózis nem képes megváltoztatni az örökletes információt. A szülősejtekből mitózissal nyert sejtpopulációk genetikailag stabilak.

A mitózis szükséges normál magasságú valamint a többsejtű élőlények fejlődése, mivel a sejtek száma a mitózis hatására növekszik.

A mitózis a többsejtű eukarióták növekedésének egyik fő mechanizmusa.

A mitózis számos állat és növény ivartalan szaporodásának hátterében áll, biztosítja az elveszett részek (például a rákfélék végtagjai) regenerálódását, valamint a többsejtű szervezetben előforduló sejtek pótlását.

Kapcsolódó információ:

Keresés az oldalon:

28. § Sejtosztás - Mamontova, Sonina, 9. osztály (válaszok)

1. Határozza meg a sejt élet- és mitotikus ciklusait!

Életciklus - az az időtartam, amely a sejt osztódásának eredményeként történő megjelenésétől a haláláig vagy a következő osztódásig tart.

A mitotikus ciklus szekvenciális és egymással összefüggő folyamatok összessége a sejtosztódásra való felkészülés időszakában, valamint maga a mitózis során.

2. Válaszoljon arra, hogy miben tér el a „mitózis” fogalma a „mitózisos ciklus” fogalmától.

A mitotikus ciklus magában foglalja magát a mitózist és a sejtosztódásra való felkészítés szakaszait, míg a mitózis csak sejtosztódás.

Sorolja fel a mitotikus ciklus periódusait!

1. a DNS-szintézis előkészítésének időszaka (G1)

2. DNS szintézis periódusa (S)

3. a sejtosztódásra való felkészülés időszaka (G2)

4. A mitózis biológiai jelentőségének bővítése.

A mitózis során a leánysejtek az anyasejttel azonos diploid kromoszómakészletet kapnak. A szervek szerkezetének állandósága és megfelelő működése lehetetlen lenne a genetikai anyag azonos készletének fenntartása nélkül a sejtgenerációkban. A mitózis biztosítja embrionális fejlődés, növekedés, szövetek helyreállítása károsodás után, a szövetek szerkezeti integritásának megőrzése a sejtek folyamatos elvesztésével a működésük során.

5. Jelölje meg a mitózis fázisait, és készítsen vázlatos rajzokat, amelyek tükrözik a sejtben a mitózis egy bizonyos fázisában bekövetkező eseményeket. Töltse ki a táblázatot.

A sejtosztódás a szaporodás központi pontja.

Az osztódási folyamat során egy sejtből két sejt keletkezik. A szerves és szervetlen anyagok asszimilációja alapján a sejt saját sejtet hoz létre, amelynek jellegzetes szerkezete és funkciója van.

A sejtosztódásban két fő mozzanat figyelhető meg: magosztódás - mitózis és citoplazmatikus osztódás - citokinézis, vagy citotómia. A genetikusok fő figyelme továbbra is a mitózisra irányul, hiszen a kromoszómaelmélet szempontjából a sejtmag az öröklődés „szervének” számít.

A mitózis folyamata során:

a kromoszóma anyagának megkettőződése;
változás fizikai állapotés a kromoszómák kémiai szerveződése;
a leány- vagy inkább testvérkromoszómák eltérése a sejt pólusaitól;
a citoplazma későbbi osztódása és teljes felépülés két új mag a testvérsejtekben.

Így a mitózisban minden életciklus nukleáris gének: duplikáció, eloszlás és működés; A mitotikus ciklus befejeződése következtében a testvérsejtek azonos „öröklődéssel” végeznek.

Az osztódás során a sejtmag öt egymást követő szakaszon megy keresztül: interfázis, profázis, metafázis, anafázis és telofázis; egyes citológusok megkülönböztetnek egy másik hatodik szakaszt - a prometafázist.

A mitózis fázisainak diagramja állati sejtben

Két egymást követő sejtosztódás között a sejtmag az interfázis stádiumában van. Ebben az időszakban a sejtmag a rögzítés és a festés során vékony szálak festésével kialakuló hálószerkezettel rendelkezik, amelyek a következő fázisban kromoszómákká alakulnak. Bár az interfázist másként a nyugalmi mag fázisának nevezik, magán a testen az anyagcsere folyamatok ebben az időszakban a magban zajlanak a legnagyobb aktivitással.

A Prophase az atommag osztódásra való felkészítésének első szakasza. A profázisban a mag hálózati szerkezete fokozatosan kromoszómaszálakká alakul. A legkorábbi prófázistól kezdve, még benn fénymikroszkóp a kromoszómák kettős természete figyelhető meg. Ez arra utal, hogy a magban a korai vagy késői interfázisban van a legtöbb fontos folyamat mitózis - a kromoszómák megkettőződése vagy reduplikációja, amelyben az anyai kromoszómák mindegyike egy hasonlót - egy leánykromoszómát - épít fel. Ennek eredményeként minden kromoszóma hosszirányban megkétszereződött. A kromoszómák ezen felei, amelyeket testvérkromatidoknak neveznek, azonban nem válnak el profázisban, mivel egyetlen közös régió – a centromer – tartja össze őket; a centromer régió később osztódik. A profázis során a kromoszómák tengelyük mentén csavarodnak, ami rövidüléséhez és megvastagodásához vezet. Hangsúlyozni kell, hogy a profázisban a kariolimfában minden kromoszóma véletlenszerűen helyezkedik el.

Az állati sejtekben még a késői telofázisban vagy a nagyon korai interfázisban is megtörténik a centriole megkettőződése, ami után a profázisban a leány centriolok elkezdenek konvergálni a pólusokhoz, valamint az asztroszféra és orsó képződményeihez, amelyeket új apparátusnak neveznek. Ugyanakkor a magvak feloldódnak. A profázis végének lényeges jele a magmembrán feloldódása, melynek következtében a kromoszómák a citoplazma és a karioplazma általános tömegébe kerülnek, amelyek immár mixoplazmát alkotnak. Ezzel véget ér a profázis; a sejt metafázisba lép.

BAN BEN Utóbbi időben A profázis és a metafázis között a kutatók elkezdtek megkülönböztetni egy köztes szakaszt, az úgynevezett prometafázis. A prometafázisra a magmembrán feloldódása és eltűnése, valamint a kromoszómák a sejt egyenlítői síkja felé történő elmozdulása jellemző. De ebben a pillanatban az akromatin orsó kialakulása még nem fejeződött be.

Metafázis az orsó egyenlítőjénél a kromoszómák elrendeződésének befejeződési szakaszának nevezzük. A kromoszómák jellegzetes elrendezését az egyenlítői síkban ekvatoriális vagy metafázis lemeznek nevezzük. A kromoszómák egymáshoz viszonyított elrendezése véletlenszerű. A metafázisban a kromoszómák száma és alakja jól látható, különösen, ha figyelembe vesszük az egyenlítői lemezt a sejtosztódás pólusaitól. Az akromatin orsó teljesen kialakult: az orsószálak sűrűbb konzisztenciát kapnak, mint a citoplazma többi része, és a kromoszóma centromer régiójához kapcsolódnak. A sejt citoplazmája ebben az időszakban a legalacsonyabb viszkozitású.

Anafázis a mitózis következő fázisának nevezik, amelyben a kromatidák osztódnak, amelyeket ma már testvér- vagy leánykromoszómáknak nevezhetünk, és a pólusok felé eltérnek. Ebben az esetben először a centromer régiók taszítják egymást, majd maguk a kromoszómák is eltérnek a pólusok felé. Meg kell mondani, hogy az anafázisban lévő kromoszómák divergenciája egyszerre kezdődik - "mintha parancsra" - és nagyon gyorsan véget ér.

A telofázisban a leánykromoszómák despiralizálódnak és elveszítik látható egyéniségüket. Kialakul a maghéj és maga a mag. A mag rekonstruálódik fordított sorrendbenösszehasonlítva a prófázisban bekövetkezett változásokkal. Végül a nukleolusok (vagy nucleolusok) is helyreállnak, mégpedig olyan mennyiségben, ahogyan az anyamagokban jelen voltak. A sejtmagvak száma minden sejttípusra jellemző.

Ezzel egy időben megindul a sejttest szimmetrikus osztódása.

A leánysejtek magjai interfázis állapotba kerülnek.

Állati és növényi sejtek citokinézisének vázlata

A fenti ábra az állati és növényi sejtek citokinézisének diagramját mutatja. Állati sejtben az osztódás az anyasejt citoplazmájának lekötésével történik. Egy növényi sejtben a sejtszövény kialakulása az egyenlítő síkjában septumot képező orsó plakkok területeivel történik, amelyeket phragmoplasztnak neveznek. Ezzel véget ér a mitotikus ciklus. Időtartama nyilvánvalóan a szövet típusától függ, fiziológiás állapot test, külső tényezők (hőmérséklet, fényviszonyok) és 30 perctől 3 óráig tart.A különböző szerzők szerint az egyes fázisok áthaladásának sebessége változó.

Mind a belső, mind a külső tényezők a szervezet növekedését és funkcionális állapotát befolyásoló környezetek befolyásolják a sejtosztódás időtartamát és annak egyes fázisait. Mivel a sejtmag nagy szerepet játszik a sejt anyagcsere-folyamataiban, természetes, hogy a mitózis fázisainak időtartama a szervszövet funkcionális állapotának megfelelően változhat. Például megállapították, hogy a különböző szövetek mitotikus aktivitása pihenés és alvás közben állatoknál lényegesen magasabb, mint ébrenlét alatt. Számos állatnál a sejtosztódások gyakorisága fényben csökken, sötétben pedig növekszik. Azt is feltételezik, hogy a hormonok befolyásolják a sejt mitotikus aktivitását.

A sejt osztódási készségét meghatározó okok máig tisztázatlanok. Több ok is indokolt:

a sejtprotoplazma, a kromoszómák és más organellumok tömegének megduplázódása, ami miatt a mag-plazma kapcsolatok megsérülnek; az osztódáshoz egy sejtnek el kell érnie egy bizonyos tömeget és térfogatot, amely az adott szövet sejtjeire jellemző;
kromoszóma megkettőződése;
speciális anyagok kiválasztása a kromoszómák és más sejtszervecskék által, amelyek serkentik a sejtosztódást.

A mitózis anafázisában a pólusokhoz való kromoszóma-divergencia mechanizmusa szintén tisztázatlan. Úgy tűnik, hogy ebben a folyamatban aktív szerepet játszanak az orsószálak, amelyek centriolok és centromerek által szervezett és orientált fehérjefilamentumokat képviselnek.

A mitózis jellege, mint már említettük, típusától és típusától függően változik funkcionális állapot szövetek. A különböző szövetek sejtjeit különböző típusú mitózisok jellemzik.A leírt mitózistípusban a sejtosztódás egyenlő és szimmetrikus módon megy végbe. A szimmetrikus mitózis eredményeként a testvérsejtek örökletesen ekvivalensek mind a nukleáris gének, mind a citoplazma tekintetében. A szimmetrikuson kívül azonban léteznek más típusú mitózisok is, nevezetesen: aszimmetrikus mitózis, késleltetett citokinézissel járó mitózis, többmagvú sejtek osztódása (syncytia osztódása), amitózis, endomitózis, endoreprodukció és polyteny.

Aszimmetrikus mitózis esetén a testvérsejtek nem egyenlőek méretükben, citoplazmamennyiségükben és jövőbeli sorsuk szempontjából is. Példa erre a szöcske neuroblaszt testvér- (leány-) sejtjeinek egyenlőtlensége, az állati tojások az érés során és a spirális fragmentáció során; amikor a pollenszemekben a magok osztódnak, az egyik leánysejt tovább osztódhat, a másik nem stb.

A késleltetett citokinézissel járó mitózisra jellemző, hogy a sejtmag sokszor osztódik, és csak ezután osztódik a sejttest. Ennek az osztódásnak az eredményeként többmagvú sejtek, például syncytium képződnek. Példa erre az endospermium sejtek képződése és a spóratermelés.

Amitózis direkt maghasadásnak nevezik, hasadási alakok kialakulása nélkül. Ebben az esetben a mag felosztása két részre „fűzésével” történik; néha egy magból egyszerre több mag is keletkezik (fragmentáció). Számos speciális és patológiás szövet sejtjeiben folyamatosan amitózis fordul elő, például a rákos daganatok. Különféle károsító szerek (ionizáló sugárzás és magas hőmérséklet) hatására figyelhető meg.

EndomitózisÍgy nevezik azt a folyamatot, amelyben az atommaghasadás megkétszereződik. Ebben az esetben a kromoszómák, mint általában, interfázisban szaporodnak, de későbbi eltérésük a mag belsejében történik a magburok megőrzésével és akromatin orsó kialakulása nélkül. Egyes esetekben, bár a magmembrán feloldódik, a kromoszómák nem térnek el a pólusokhoz, aminek következtében a sejtben lévő kromoszómák száma akár több tízszeresére is megsokszorozódik. Az endomitózis a növények és állatok különböző szöveteinek sejtjeiben fordul elő. Például A. A. Prokofjeva-Belgovskaya kimutatta, hogy a speciális szövetek sejtjeiben végbemenő endomitózis révén: a ciklopsz hypodermisében, a zsírtestben, a peritoneális hámban és a csikó (Stenobothrus) más szöveteiben - a kromoszómák száma 10-szeresére nőhet . Ez a kromoszómák számának növekedése összefügg funkcionális jellemzői differenciált szövet.

A politénia során a kromoszómális szálak száma megsokszorozódik: a teljes hosszban történő reduplikáció után nem térnek el egymástól, és egymás mellett maradnak. Ebben az esetben az egy kromoszómán belüli kromoszómaszálak száma megsokszorozódik, ennek eredményeként a kromoszómák átmérője érezhetően megnő. Az ilyen vékony szálak száma egy politén kromoszómában elérheti az 1000-2000-et. Ilyenkor úgynevezett óriáskromoszómák képződnek. Polithenia esetén a mitotikus ciklus minden fázisa kiesik, kivéve a főt - a kromoszóma elsődleges szálainak reprodukcióját. A politénia jelensége számos differenciált szövet sejtjeiben figyelhető meg, például a kétszárnyúak nyálmirigyeinek szövetében, egyes növények és protozoonok sejtjeiben.

Néha előfordul egy vagy több kromoszóma megkettőződése, nukleáris átalakulás nélkül – ezt a jelenséget endoreprodukciónak nevezik.

Tehát a sejtmitózis minden fázisa, amely a mitotikus ciklust alkotja, csak egy tipikus folyamathoz kötelező.

Egyes esetekben, főleg a differenciált szövetekben, a mitotikus ciklus megváltozik. Az ilyen szövetek sejtjei elvesztették a teljes szervezet reprodukálására való képességüket, és sejtmagjuk metabolikus aktivitása a szocializált szövet működéséhez igazodik.

Azok az embrionális és merisztéma sejtek, amelyek nem veszítették el a teljes szervezet szaporodásának funkcióját, és a differenciálatlan szövetekhez tartoznak teljes ciklus mitózis, amelyen az ivartalan és vegetatív szaporodás alapszik.

Ha hibát talál, jelöljön ki egy szövegrészt, és nyomja meg a Ctrl+Enter billentyűkombinációt.

Kapcsolatban áll

osztálytársak

Óra témája. Sejtosztódás, mitózis. Mitózis

Az óra célja: jellemezze az eukarióta sejtek osztódásának fő módszerét - a mitózist, feltárja a mitózis egyes fázisainak jellemzőit, ötletet hozzon létre az amitózisról.

Feladatok:

ismereteket formálni az osztódás fontosságáról a sejt és a szervezet egésze növekedése, fejlődése, szaporodása szempontjából; fontolja meg a mitózis mechanizmusát;
jellemezze a sejt és a mitotikus ciklus fő szakaszait;
a mikroszkóppal való munkavégzés készségeinek fejlesztése;
azonosítani a mitózis biológiai jelentőségét.

Erőforrások: számítógép, mikroszkópok, mikrolemezek „Mitózis a hagymagyökér sejtekben”, interaktív tábla, multimédiás bemutató „Sejtosztódás. Mitózis”, lemez – „laboratóriumi műhely Biológia 6-11. évfolyam”, videó „A mitózis szakaszai”, dinamikus kézikönyv „Mitózis”.

A lecke lépései

1. Szervezeti mozzanat.

Az óra céljának kitűzése, az óra problémakörének, témájának meghatározása.

Születéskor egy gyermek átlagosan 3-3,5 kg súlyú és körülbelül 50 cm magas, egy barnamedve kölyök, akinek a szülei elérik a 200 kg-ot vagy annál többet, súlya nem haladja meg az 500 g-ot, és egy kicsi a kenguru súlya kevesebb, mint 1 gramm. Szürke, nem feltűnő fiókából gyönyörű hattyú nő, a fürge ebihal nyugodt varangyba, a házhoz közel ültetett makk pedig hatalmas tölgyfává nő, amely száz évvel később új generációkat örvendeztet meg szépségével.

Problémás kérdés. Milyen folyamatok teszik lehetővé mindezen változásokat? (1. dia)

Mindezek a változások az élőlények növekedési és fejlődési képességének köszönhetően lehetségesek. A fa nem lesz magva, a hal nem tér vissza a tojásba - a növekedési és fejlődési folyamatok visszafordíthatatlanok. Az élő anyag e két tulajdonsága elválaszthatatlanul összefügg egymással, és a sejt osztódási és specializálódási képességén alapul. . Mi az óra témája? (2. dia)

Az óra témája: „Sejtosztódás. Mitózis” (3. dia)

Egy új téma tanulmányozásának megkezdéséhez emlékeznünk kell a korábban tanulmányozott anyagra (4., 5., 6. dia)

2. Új anyag tanulmányozása.

A CELLÁTOSZTÁS TÍPUSAI (7. dia)

A sejtelmélet egyik kitétele Rudolf Virchow német tudós következtetésén alapul: „Minden sejt sejtből van”. Ezzel kezdetét vette a sejtosztódási folyamatok vizsgálata, melynek főbb elveit a 19. század végén határozták meg.

A szaporodás az élő szervezetek egyik legfontosabb tulajdonsága. Kivétel nélkül minden élő szervezet képes szaporodni - a baktériumoktól az emlősökig. Reprodukciós módszerek különféle organizmusok nagymértékben eltérhetnek egymástól, de bármilyen szaporodási mód alapja a sejtosztódás. A többsejtű élőlények élettartama meghaladja a legtöbb alkotó sejt élettartamát. Így az idegsejtek még közben is abbahagyják az osztódást méhen belüli fejlődés. Miután kialakult, a sejtek már nem osztódnak és keresztirányban csíkozottak izomszövetállatokban és a növények raktárszöveteiben. A többsejtű élőlények növekednek, fejlődnek, megújítják a sejteket és szöveteket, még a testrészeket is (Ne feledje a regenerációt) Ismeretes, hogy a sejtek öregszenek és elpusztulnak. Például a májsejtek 18 hónapig élnek, a vörösvérsejtek 4 hónapig, a bélhám 1-2 napig (naponta körülbelül 70 milliárd hal meg).

bélhámsejtek és 2 milliárd vörösvérsejt). Ez azt jelenti, hogy a sejtek folyamatosan megújulnak a szervezetben. Az is ismert, hogy a sejtek átlagosan 7 évente egyszer megújulnak. Ezért a többsejtű élőlények szinte minden sejtjének osztódnia kell a haldokló sejtek helyére. Minden új sejt osztódás útján keletkezik egy meglévő sejtből.

AMITÓZIS. Az interfázisú mag közvetlen osztódása szűkítéssel, orsó képződése nélkül (a kromoszómák fénymikroszkópban általában megkülönböztethetetlenek). Ez az osztódás az egysejtű szervezetekben fordul elő (például a csillóstestek poliploid nagy magjait amitózis osztja ketté), valamint néhány igen specializált, legyengült fiziológiai aktivitású, degenerálódó, halálra ítélt sejtben vagy különböző körülmények között. kóros folyamatok, mint a rosszindulatú növekedés, gyulladás stb. Az amitózis után a sejt nem képes mitotikus osztódásba lépni.

A MITOSIS (a görög Mitos szóból - szál) közvetett osztódás, az eukarióta sejtek osztásának fő módszere. A mitózis a sejtosztódás folyamata, amelyben a leánysejtek az anyasejttel azonos genetikai anyagot kapnak.

A MEIOSIS (közvetett hasadás) az különleges módon sejtosztódás, ami a kromoszómák számának felére csökkenését (csökkenését) eredményezi. A meiózis során két sejtosztódás következik be és egyből diploid sejt(2n2c) négy haploid (nc) csírasejt képződik. A további megtermékenyítési folyamat (ivarsejtek fúziója) során az új generáció szervezete ismét diploid kromoszómakészletet kap, azaz egy adott faj élőlényeinek kariotípusa több generáción keresztül változatlan marad.

Következtetés: A sejtosztódásnak három típusa van, amelyeknek köszönhetően az organizmusok növekednek, fejlődnek és szaporodnak (amitózis, mitózis, meiózis).

A mitózis a sejtosztódás fő módszere.

A mitózis (a görög mitosz - fonal szóból) közvetett sejtosztódás. Biztosítja az örökletes információk egységes átvitelét az anyasejtből két leánysejtbe.

Ennek a sejtosztódásnak köszönhető, hogy egy többsejtű szervezet szinte minden sejtje képződik.

A mitotikus (sejtes) ciklus egy előkészítő szakaszból (interfázis) és magából a felosztásból - mitózisból (profázis, metafázis, anafázis és telofázis) áll.

A mitózis jellemzői.

A téma tanulmányozásához párban dolgozunk.

1. FELADAT.

1. Tanulmányozza a mitózis első fázisának – profázisnak – jellemzőit.

2. A válasz megbeszélése után írja le a prófázis jellemzőit a füzetébe. (9. dia)

2. FELADAT.

1. Tanulmányozza a mitózis második fázisának – metafázisnak – jellemzőit.

2. A válasz megbeszélése után írja le a füzetébe a metafázis jellemzőit! (10. dia)

3. FELADAT.

1. Tanulmányozza a mitózis harmadik fázisának – anafázisnak – jellemzőit.

2. A válasz megbeszélése után írja le a füzetébe az anafázis jellemzőit! (11. dia)

4. FELADAT.

1. Tanulmányozza a mitózis negyedik fázisának – telofázisnak – jellemzőit.

2. A válasz megbeszélése után írja le a telofázis jellemzőit a füzetébe! (12. dia)

Srácok! Most a „MITOSIS” videót mutatjuk be a figyelmednek. Gondosan át kell tekintenie, majd végre kell hajtania a feladatot. (12. dia)

GYAKORLAT. Határozza meg és írja le a leírásának megfelelő fázis nevét! (13. dia)

3. A tanult anyag konszolidálása.

5. sz. LABORATÓRIUMI MUNKA.(14., 15. dia)

Téma: "Mitózis a hagyma gyökér sejtjeiben."

Cél: tanulmányozza a mitózis folyamatát a hagyma gyökér sejtjeiben.

Felszerelés: fénymikroszkópok, mikrolemezek „Mitózis a hagyma gyökér sejtjeiben”.

Előrehalad

1. Vizsgálja meg a kész mikrolemezt, ha lehetséges, találjon sejteket a mitózis minden szakaszában.

2. Hasonlítsa össze a mikroszkóp képét a lecke prezentációjában (dián) található mikrofotóval!
3. Határozza meg a kromoszómák halmazát a mitózis egyes fázisaiban!
4. Ismertesse a mitózis egyes megfigyelt szakaszainak jellemzőit!
5. Vond le következtetést a mitózis szerepéről!
Kérdések a konszolidációhoz.(16., 17., 18. dia)

1. Egy emberi szomatikus sejt 46 kromoszómájában található összes DNS-molekula össztömege 6-10"9 mg. Mekkora lesz a DNS-molekulák tömege: a) a mitózis metafázisában; b) a mitózis telofázisában?

2. Fontolja meg, hogy a feltételek megengedhetik-e környezet befolyásolja a mitózis folyamatát. Milyen következményekkel járhat ez a szervezetre nézve?

3. Miért képződnek leánysejtek a mitózis során egy kromoszómakészlettel, amely megegyezik az anyasejt kromoszómakészletével? Mit jelent ez az élőlények életében?

4. Mérlegelje, hogy a környezeti feltételek befolyásolhatják-e a mitózis folyamatát. Milyen következményekkel járhat ez a szervezetre nézve?

5. Miért képződnek leánysejtek a mitózis során olyan kromoszómakészlettel, amely megegyezik az anyasejt kromoszómakészletével? Mit jelent ez az élőlények életében?

Az óra végén összegzik az eredményeket.

A mitózis nagyon jelentős folyamat, sok időt és erőfeszítést fordítottak a tudósok arra, hogy megértsék ennek a folyamatnak az összes jellemzőjét. Például azt találták, hogy a növényi és állati sejtekben a mitózis bizonyos eltérésekkel megy végbe, vannak olyan tényezők, amelyek hátrányosan befolyásolják annak lefolyását.

Ezenkívül a szakirodalomban az elosztás egy másik formája is látható - közvetlen vagy amitózis. Munka kiegészítő irodalommal.

1. csoport: „Amitózis” feladat

Válassza ki a „referencia” pontokat a szövegből, pl. 4-5 pozícióban jelzik az amitózis fő jeleit. „A mitózis a sejtosztódás leggyakoribb, de nem egyetlen típusa. Szinte minden eukarióta esetében megtalálható az úgynevezett közvetlen nukleáris osztódás vagy amitózis. Az amitózis során nem következik be kromoszóma kondenzáció, és nem képződik orsó, a sejtmag pedig összehúzódással vagy fragmentálással kettéválik, interfázisban marad. A citokinézis mindig a sejtmag osztódását követi, ami egy többmagvú sejt kialakulását eredményezi. Az amitotikus osztódás a fejlődést befejező sejtekre jellemző: a petefészek elhaló hám-, tüszősejtjei... Amitózis kóros folyamatokban is előfordul: gyulladás, rosszindulatú daganat... utána a sejtek nem képesek mitotikus osztódásra."

2. csoport: feladat „mitóziszavar”

Alkoss logikai párokat: hatás típusa – következmények.

„A mitózis helyes lefolyását számos külső tényező megzavarhatja: nagy dózisok sugárzás, egyes vegyszerek. Például befolyás alatt röntgensugarak Egy kromoszóma DNS-e eltörhet, és a kromoszómák is eltörhetnek. Az ilyen kromoszómák nem tudnak mozogni például anafázisban. Néhány vegyi anyagok, az élő szervezetekre nem jellemző (alkoholok, fenolok) megzavarják a mitotikus folyamatok konzisztenciáját. Egyes kromoszómák gyorsabban, mások lassabban mozognak. Előfordulhat, hogy néhányuk egyáltalán nem szerepel a gyermek kernelekben. Vannak olyan anyagok, amelyek megakadályozzák az orsószálak kialakulását. Ezeket citosztatikumoknak nevezik, például kolchicinnek és kolcemidnek. A sejt befolyásolásával az osztódás a prometafázis szakaszában megállítható. Ennek a hatásnak a következtében kettős kromoszómakészlet jelenik meg a sejtmagban."

Következtetések. (19. dia)

Ma a leckét a legfontosabb folyamatnak - a mitózisnak - szentelték. Elegendő időt szenteltünk magának a folyamatnak, annak jellemzőinek és problémáinak. A legfontosabb, hogy ez a folyamat biztosítja a faj genetikai stabilitását, valamint a regenerációs, növekedési és ivartalan (vegetatív) szaporodási folyamatokat. A folyamat összetett, többlépcsős és nagyon érzékeny a környezeti tényezőkre.

Házi feladat.

1. Tanulmány 29. §

2. Töltse ki a „Mitotikus sejtciklus” táblázatot

Magyarázza el, mi határozza meg a kromoszómák számát a DNS-ben a mitózis különböző szakaszaiban!

Mitotikus sejtciklus

Ez egy folyamatos folyamat, amelynek minden szakasza észrevétlenül átmegy az utána következőbe. A mitózisnak négy szakasza van: profázis, metafázis, anafázis és telofázis (1. ábra). A mitózis tanulmányozása során a fő hangsúly a kromoszómák viselkedésén van.

Prophase . A mitózis első szakaszának - a profázisnak - kezdetén a sejtek megőrzik ugyanazt a megjelenést, mint az interfázisban, csak a sejtmag növekszik észrevehetően, és kromoszómák jelennek meg benne. Ebben a fázisban világos, hogy minden kromoszóma két kromatidából áll, amelyek egymáshoz képest spirálisan csavarodnak. A kromatidák a belső spiralizációs folyamat következtében rövidülnek és megvastagodnak. A kromoszóma gyengén színű és kevésbé kondenzált régiója kezd kirajzolódni - a centroméra, amely két kromatidot köt össze, és minden kromoszómán egy szigorúan meghatározott helyen található.

A profázis során a sejtmagok fokozatosan szétesnek: a magmembrán is tönkremegy, a kromoszómák a citoplazmába kerülnek. A késői profázisban (prometafázis) intenzíven kialakul a sejt mitotikus apparátusa. Ebben az időben a centriole osztódik, és a leány centriolák a sejt ellentétes végeihez térnek el. Vékony sugár alakú szálak nyúlnak ki mindegyik centriólumból; a centriolok között orsószálak képződnek. Kétféle filament létezik: az orsó húzószálai, amelyek a kromoszómák centromereihez kapcsolódnak, és támasztószálak, amelyek összekötik a sejt pólusait.

Amikor a kromoszómák összehúzódása eléri maximális mértékét, rövid rúd alakú testekké alakulnak, és a sejt egyenlítői síkjába irányulnak.

Metafázis . A metafázisban a kromoszómák teljesen a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el, és az úgynevezett metafázis- vagy ekvatoriális lemezt alkotják. Az egyes kromoszómák centroméra, amely mindkét kromatidát összetartja, szigorúan a sejt egyenlítőjében helyezkedik el, és a kromoszómák karjai többé-kevésbé párhuzamosan húzódnak az orsószálakkal.

A metafázisban az egyes kromoszómák alakja és szerkezete egyértelműen kiderül, a mitotikus apparátus kialakulása véget ér, és a húzószálak a centromerekhez kapcsolódnak. A metafázis végén egy adott sejt összes kromoszómájának egyidejű osztódása következik be (és a kromatidák két teljesen külön leánykromoszómává alakulnak).

Anafázis. Közvetlenül a centromer osztódása után a kromatidák taszítják egymást, és a sejt ellentétes pólusai felé mozognak. Minden kromatida egyszerre kezd el mozogni a pólusok felé. A centromerek fontos szerepet játszanak a kromatidák orientált mozgásában. Az anafázisban a kromatidákat testvérkromoszómáknak nevezik.

A testvérkromoszómák anafázisban történő mozgása két folyamat kölcsönhatása révén megy végbe: a húzószálak összehúzódása és a mitotikus orsó tartószálainak megnyúlása.

Telofázis. A telofázis kezdetén a testvérkromoszómák mozgása véget ér, és tömör képződmények és vérrögök formájában a sejt pólusaira koncentrálódnak. A kromoszómák despirálnak és elvesztik látszólagos egyéniségüket. Minden egyes leánymag körül nukleáris burok képződik; a sejtmagvak ugyanolyan mennyiségben állnak helyre, mint az anyasejtben. Ezzel befejeződik a nukleáris osztódás (kariokinézis) és kialakulása sejt membrán. A telofázisban a leánymagok kialakulásával egyidejűleg az eredeti anyasejt teljes tartalmának osztódása vagy citokinézis következik be.

Amikor egy sejt osztódik, egy szűkület vagy barázda jelenik meg a felületén az Egyenlítő közelében. Fokozatosan mélyíti és felosztja a citoplazmát

két leánysejt, amelyek mindegyikének van egy sejtmagja.

A mitózis folyamata során egy anyasejtből két leánysejt keletkezik, amelyek ugyanazt a kromoszómakészletet tartalmazzák, mint az eredeti sejt.

1. ábra Mitózis diagram

A mitózis biológiai jelentősége . A mitózis fő biológiai jelentősége a kromoszómák pontos eloszlása két leánysejt között. A szabályos és rendezett mitotikus folyamat biztosítja a genetikai információ átvitelét az egyes leánymagokba. Ennek eredményeként minden egyes leánysejt genetikai információt tartalmaz a szervezet összes jellemzőjéről.

A meiózis a mag egy speciális osztódása, amely egy tetrád kialakulásával végződik, azaz. négy sejt haploid kromoszómakészlettel. Az ivarsejtek meiózissal osztódnak.

A meiózis két sejtosztódásból áll, amelyekben a kromoszómák száma felére csökken, így az ivarsejtek feleannyi kromoszómát kapnak, mint a test többi sejtje. Amikor két ivarsejt egyesül a megtermékenyítés során, a kromoszómák normális száma helyreáll. A kromoszómaszám csökkenése a meiózis során nem véletlenszerűen, hanem teljesen természetes módon következik be: az egyes kromoszómapárok tagjai különböző leánysejtekbe oszlanak szét. Ennek eredményeként minden ivarsejt egy-egy kromoszómát tartalmaz minden párból. Ezt hasonló vagy homológ kromoszómák páronkénti összekapcsolásával érik el (azonos méretűek és formájúak, és hasonló géneket tartalmaznak), és a pár tagjainak ezt követő divergenciájával, amelyek mindegyike az egyik pólushoz megy. A homológ kromoszómák konvergenciája során crossing over is előfordulhat, pl. gének kölcsönös cseréje a homológ kromoszómák között, ami növeli a kombinatív variabilitás szintjét.

A meiózisban számos olyan folyamat játszódik le, amelyek fontosak a tulajdonságok öröklődésében: 1) redukció - a sejtekben a kromoszómák számának felére csökkentése; 2) homológ kromoszómák konjugációja; 3) átkelés; 4) a kromoszómák véletlenszerű divergenciája a sejtekbe.

A meiózis két egymást követő osztódásból áll: az elsőt, amely egy haploid kromoszómakészlettel rendelkező mag kialakulását eredményezi, redukciónak nevezik; a második felosztást egyenletnek nevezik, és mitózisként megy végbe. Mindegyikben megkülönböztetünk profázist, metafázist, anafázist és telofázist (2. ábra). Az első osztódás fázisait általában Ι számmal jelöljük, a másodikat - P. Az Ι és P osztódások között a sejt interkinézis állapotban van (latin inter - között + gr. kinesis - mozgás). Az interfázistól eltérően az interkinézis során a DNS nem replikálódik, és a kromoszómaanyag nem duplázódik meg.

2. ábra Meiózis diagram

Csökkentő felosztás

I. próféta

A meiózis fázisa, amely során a kromoszómaanyag komplex szerkezeti átalakulásai következnek be. Hosszabb, és több egymást követő szakaszból áll, amelyek mindegyikének megvannak a saját jellegzetes tulajdonságai:

– leptoten – leptonema (szálak összekapcsolódása) stádiuma. Az egyes szálakat - kromoszómákat - monovalenseknek nevezzük. A meiózisban lévő kromoszómák hosszabbak és vékonyabbak, mint a mitózis legkorábbi szakaszában lévő kromoszómák;

– zigotén – zigonema stádium (szálak összekapcsolódása). Megtörténik a homológ kromoszómák konjugációja vagy szinapszisa (párokba kapcsolás), és ez a folyamat nem csak homológ kromoszómák között megy végbe, hanem a homológok pontosan megfelelő egyedi pontjai között. A konjugáció eredményeként bivalensek keletkeznek (páronként összekapcsolódó homológ kromoszómák komplexei), amelyek száma megfelel a haploid kromoszómakészletnek.

A szinapszis a kromoszómák végéről jön létre, így a homológ gének elhelyezkedése az egyik vagy a másik kromoszómán egybeesik. Mivel a kromoszómák megkétszereződnek, a kétértékű kromoszómában négy kromatid található, amelyek mindegyike végül kromoszómának bizonyul.

– pachytene – pachynema stádiuma (vastag filamentumok). A mag és a mag méretei nőnek, a bivalensek rövidülnek és megvastagodnak. A homológok kapcsolata olyan szorossá válik, hogy nehéz megkülönböztetni két különálló kromoszómát. Ebben a szakaszban a kromoszómák keresztezése vagy keresztezése történik;

– diplotén – a diplonéma stádiuma (kettős szál), vagy négy kromatid stádiuma. A kétértékű kromoszómák mindegyik homológ kromoszómája két kromatidra hasad, így a bivalens négy kromatidot tartalmaz. Bár a kromatidák tetradjai helyenként eltávolodnak egymástól, máshol szorosan érintkeznek egymással. Ebben az esetben a különböző kromoszómák kromatidái X-alakú alakzatokat alkotnak, amelyeket chiasmatának neveznek. A kiazmus jelenléte tartja össze az egyértékűeket.

A kétértékű kromoszómák folyamatos rövidülésével és ennek megfelelően megvastagodásával egyidejűleg kölcsönös taszításuk – divergenciájuk – következik be. A kapcsolat csak a dekuszkáció síkjában - a chiasmatában - megmarad. A kromatidák homológ régióinak cseréje befejeződött;

– a diakinézist a diplotén kromoszómák maximális megrövidülése jellemzi. A homológ kromoszómák bivalensei a sejtmag perifériájára terjednek ki, így könnyen megszámolhatók. A nukleáris burok töredékei és a magvak eltűnnek. Ezzel befejeződik az 1. próba.

Metafázis I

– a magmembrán eltűnésének pillanatától kezdődik. A mitotikus orsó kialakulása befejeződött, a bivalensek a citoplazmában az egyenlítői síkban helyezkednek el. A kromoszóma centromerek a mitotikus orsóhoz kapcsolódnak, de nem osztódnak.

Anafázis I

– a homológ kromoszómák közötti kapcsolat teljes feloldása, egymásból való taszítása és a különböző pólusokhoz való divergenciája jellemzi.

Vegye figyelembe, hogy a mitózis során az egykromatid kromoszómák a pólusokhoz tértek el, amelyek mindegyike két kromatidából áll.

Így az anafázis alatt történik a redukció – a kromoszómák számának megőrzése.

Telofázis I

– nagyon rövid életű és rosszul különül el az előző fázistól. Az 1. telofázisban két leánymag képződik.

Interkinézis

Ez egy rövid nyugalmi állapot 1 és 2 hadosztály között. A kromoszómák gyengén despiralizáltak, a DNS-replikáció nem megy végbe, mivel minden kromoszóma már két kromatidából áll. Az interkinézis után kezdődik a második osztódás.

A hármas osztódás mindkét leánysejtben ugyanúgy történik, mint a mitózisban.

P próféta

A sejtek magjában jól láthatóak a kromoszómák, amelyek mindegyike két kromatidából áll, amelyeket centromer köt össze. Meglehetősen vékony szálaknak tűnnek, amelyek a mag kerülete mentén helyezkednek el. A P profázis végén a magburok feldarabolódik.

Metafázis P

Mindegyik cellában befejeződik az osztódási orsó kialakulása. A kromoszómák az Egyenlítő mentén helyezkednek el. Az orsószálak a kromoszómák centromereihez kapcsolódnak.

Anafázis P

A centromerek osztódnak, és a kromatidák általában gyorsan mozognak a sejt ellentétes pólusaira.

Telofázis P

A testvérkromoszómák a sejtpólusokon koncentrálódnak és despiralizálódnak. Kialakul a sejtmag és a sejtmembrán. A meiózis négy, haploid kromoszómakészlettel rendelkező sejt képződésével ér véget.

A meiózis biológiai jelentősége

A mitózishoz hasonlóan a meiózis is biztosítja a genetikai anyag pontos eloszlását a leánysejtekben. De a mitózissal ellentétben a meiózis a kombinatív variabilitás szintjének növelésének eszköze, ami két okkal magyarázható: 1) a kromoszómák szabad, véletlenszerű kombinációja fordul elő a sejtekben; 2) átkelés, ami új génkombinációk megjelenéséhez vezet a kromoszómákon belül.

Az osztódó sejtek minden következő generációjában a fenti okok következtében új génkombinációk jönnek létre az ivarsejtekben, és amikor az állatok szaporodnak, a szülők új génkombinációi alakulnak ki utódaikban. Ez minden alkalommal új lehetőségeket nyit meg a szelekció és a genetikailag eltérő formák létrehozása előtt, ami lehetővé teszi, hogy egy állatcsoport változó környezeti feltételek mellett is létezzen.

Így a meiózis a genetikai alkalmazkodás egyik eszköze, amely generációkon keresztül növeli az egyedek létezésének megbízhatóságát.

A sejtosztódás a szaporodás központi pontja.

A mitózis folyamata során:

a kromoszóma anyagának megkettőződése;
a kromoszómák fizikai állapotának és kémiai szerveződésének változásai;
a leány- vagy inkább testvérkromoszómák eltérése a sejt pólusaitól;
a citoplazma ezt követő osztódása és két új sejtmag teljes helyreállítása a testvérsejtekben.

Így a nukleáris gének teljes életciklusa a mitózisban dől el: a duplikáció, az eloszlás és a működés; A mitotikus ciklus befejeződése következtében a testvérsejtek azonos „öröklődéssel” végeznek.

Két egymást követő sejtosztódás között a sejtmag az interfázis stádiumában van. Ebben az időszakban a sejtmag a rögzítés és a festés során vékony szálak festésével kialakuló hálószerkezettel rendelkezik, amelyek a következő fázisban kromoszómákká alakulnak. Bár az interfázisokat másképp hívják nyugvó mag fázisa, magán a testen az anyagcsere folyamatok a sejtmagban ebben az időszakban zajlanak a legnagyobb aktivitással.

A Prophase az atommag osztódásra való felkészítésének első szakasza. A profázisban a mag hálózati szerkezete fokozatosan kromoszómaszálakká alakul. A legkorábbi profázistól kezdve, még fénymikroszkópban is megfigyelhető a kromoszómák kettős természete. Ez arra utal, hogy a sejtmagban a korai vagy késői interfázisban megy végbe a mitózis legfontosabb folyamata - a kromoszómák megkettőződése vagy reduplikációja, amelyben mindegyik anyai kromoszóma egy hasonlót - egy leánykromoszómát - épít fel. Ennek eredményeként minden kromoszóma hosszirányban megkétszereződött. Azonban ezek a kromoszómák felei, amelyeket ún testvérkromatidák, ne térjenek el a profázisban, mivel egy közös terület tartja össze őket - a centromer; a centromer régió később osztódik. A profázis során a kromoszómák tengelyük mentén csavarodnak, ami rövidüléséhez és megvastagodásához vezet. Hangsúlyozni kell, hogy a profázisban a kariolimfában minden kromoszóma véletlenszerűen helyezkedik el.

A közelmúltban a profázis és a metafázis között a kutatók elkezdtek megkülönböztetni egy köztes szakaszt, az ún prometafázis. A prometafázisra a magmembrán feloldódása és eltűnése, valamint a kromoszómák a sejt egyenlítői síkja felé történő elmozdulása jellemző. De ebben a pillanatban az akromatin orsó kialakulása még nem fejeződött be.

A telofázisban a leánykromoszómák despiralizálódnak és elveszítik látható egyéniségüket. Kialakul a maghéj és maga a mag. Az atommag fordított sorrendben rekonstruálódik, összehasonlítva a profázisban átesett változásokkal. Végül a nukleolusok (vagy nucleolusok) is helyreállnak, mégpedig olyan mennyiségben, ahogyan az anyamagokban jelen voltak. A sejtmagvak száma minden sejttípusra jellemző.

Ezzel egy időben megindul a sejttest szimmetrikus osztódása. A leánysejtek magjai interfázis állapotba kerülnek.

A fenti ábra az állati és növényi sejtek citokinézisének diagramját mutatja. Állati sejtben az osztódás az anyasejt citoplazmájának lekötésével történik. Egy növényi sejtben a sejtszövény kialakulása az egyenlítő síkjában septumot képező orsó plakkok területeivel történik, amelyeket phragmoplasztnak neveznek. Ezzel véget ér a mitotikus ciklus. Időtartama nyilvánvalóan a szövet típusától, a szervezet fiziológiai állapotától, külső tényezőktől (hőmérséklet, fényviszonyok) függ, és 30 perctől 3 óráig tart.A különböző szerzők szerint az egyes fázisok áthaladásának sebessége változó.

A szervezet növekedésére és funkcionális állapotára ható belső és külső környezeti tényezők egyaránt befolyásolják a sejtosztódás időtartamát és annak egyes fázisait. Mivel a sejtmag nagy szerepet játszik a sejt anyagcsere-folyamataiban, természetes, hogy a mitózis fázisainak időtartama a szervszövet funkcionális állapotának megfelelően változhat. Például megállapították, hogy a különböző szövetek mitotikus aktivitása pihenés és alvás közben állatoknál lényegesen magasabb, mint ébrenlét alatt. Számos állatnál a sejtosztódások gyakorisága fényben csökken, sötétben pedig növekszik. Azt is feltételezik, hogy a hormonok befolyásolják a sejt mitotikus aktivitását.

A sejt osztódási készségét meghatározó okok máig tisztázatlanok. Több ok is indokolt:

a sejtprotoplazma, a kromoszómák és más organellumok tömegének megduplázódása, ami miatt a mag-plazma kapcsolatok megsérülnek; az osztódáshoz egy sejtnek el kell érnie egy bizonyos tömeget és térfogatot, amely az adott szövet sejtjeire jellemző;
kromoszóma megkettőződése;
speciális anyagok kiválasztása a kromoszómák és más sejtszervecskék által, amelyek serkentik a sejtosztódást.

A mitózis természete, mint már említettük, a szövet típusától és funkcionális állapotától függően változik. A különböző szövetek sejtjeit különböző típusú mitózisok jellemzik.A leírt mitózistípusban a sejtosztódás egyenlő és szimmetrikus módon megy végbe. A szimmetrikus mitózis eredményeként a testvérsejtek örökletesen ekvivalensek mind a nukleáris gének, mind a citoplazma tekintetében. A szimmetrikuson kívül azonban léteznek más típusú mitózisok is, nevezetesen: aszimmetrikus mitózis, késleltetett citokinézissel járó mitózis, többmagvú sejtek osztódása (syncytia osztódása), amitózis, endomitózis, endoreprodukció és polyteny.

Amitózis direkt maghasadásnak nevezik, hasadási alakok kialakulása nélkül. Ebben az esetben a mag felosztása két részre „fűzésével” történik; néha egy magból egyszerre több mag is keletkezik (fragmentáció). Számos speciális és patológiás szövet sejtjeiben, például rákos daganatokban, folyamatosan fordul elő amitózis. Különféle károsító szerek (ionizáló sugárzás és magas hőmérséklet) hatására figyelhető meg.

EndomitózisÍgy nevezik azt a folyamatot, amelyben az atommaghasadás megkétszereződik. Ebben az esetben a kromoszómák, mint általában, interfázisban szaporodnak, de későbbi eltérésük a mag belsejében történik a magburok megőrzésével és akromatin orsó kialakulása nélkül. Egyes esetekben, bár a magmembrán feloldódik, a kromoszómák nem térnek el a pólusokhoz, aminek következtében a sejtben lévő kromoszómák száma akár több tízszeresére is megsokszorozódik. Az endomitózis a növények és állatok különböző szöveteinek sejtjeiben fordul elő. Például A. A. Prokofjeva-Belgovskaya kimutatta, hogy a speciális szövetek sejtjeiben végbemenő endomitózis révén: a ciklopsz hypodermisében, a zsírtestben, a peritoneális hámban és a csikó (Stenobothrus) más szöveteiben - a kromoszómák száma 10-szeresére nőhet . A kromoszómák számának ez a növekedése a differenciált szövet funkcionális jellemzőivel függ össze.

Néha egy vagy több kromoszóma megkettőződése történik nukleáris átalakulás nélkül – ezt a jelenséget nevezik endoreprodukció.

Tehát a sejtmitózis összes fázisa, komponensei csak egy tipikus folyamathoz kötelezőek.

Az embrionális és merisztémás sejtek, amelyek nem veszítették el az egész szervezet szaporodási funkcióját, és a differenciálatlan szövetekhez tartoznak, megtartják a mitózis teljes ciklusát, amelyen az ivartalan és vegetatív szaporodás alapszik.

KATEGÓRIÁK

Szűrés

A végtagok ultrahangja

Az ultrahang típusai

Hasi ultrahang

A mellkas ultrahangja

NÉPSZERŰ CIKKEK

	A tagadást nem igékkel (személyes alakban, infinitivusban, gerund alakban) külön írjuk: nem venni, nem volt, nem tudni, lassan
	Előadás, beszámoló az ébredés filozófiájának főbb jellemzőiről
	Szépirodalmi stílus
	A föld gyermekei Bemutató mi vagyunk a föld gyermekei az óvodában
	Előadás a kommunikációs akadályok témában, a munkát a hallgatók fejezték be Kommunikáció nélkül bezárkózunk

2023 „kingad.ru” - az emberi szervek ultrahangvizsgálata