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 mitózisnak 4 fő fázisa van: 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 került sor. 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 a sejtosztódás külön fázisait is megfigyelte a mohák és a zsurló spóráiban. Az első sikerek ellenére sem Russzov, sem Schneider, sem Csisztjakov nem tudott egyértelmű és következetes leírást adni a mitotikus megosztottságról.

1875-ben több mint értékű művek jelentek meg részletes leírások mitózisok. O. Buchli leírta a tojások zúzásának citológiai mintázatait orsóférgekés puhatestűek, valamint rovarok spermatogén sejtjeiben.

E. Strasburger mitotikus osztódást vizsgált a spirogyra zöld alga sejtjeiben, a hagymapollen anyasejtjeiben és a klubmoha anyaspóra sejtjeiben. E. Strasburger O. Buechli munkásságára hivatkozva, saját kutatásai alapján hívta fel a figyelmet a sejtosztódási folyamatok egységére a növényi és állati sejtekben.

1878 végére - 1879 elejére megjelent részletes munkák Schleicher és W. Flemming. Schleicher 1879-es munkájában a „kariokinézis” kifejezést javasolta utalni összetett folyamatok sejtosztódás, ami mozgást jelent alkotórészei kernelek. Walter Flemming volt az első, aki bevezette a "mitózis" kifejezést a közvetett sejtosztódásra, amely később általánosan elfogadottá vált. Flemming tulajdonában van a mitózis ciklikus folyamatként való meghatározásának végső megfogalmazása is, amely a kromoszómák leánysejtek közötti osztódásában csúcsosodik ki.

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 kísérletsorozatnak. különböző szakaszaiban sejtciklus. Azokban a kísérletekben, amikor egy M-fázisban lévő sejtet az interfázis (G1, S vagy G2) bármelyik szakaszában lévő sejttel kombináltak, az interfázisú sejtek mitotikus állapotba kerültek (megindult a kromoszóma kondenzációja és a magburok szétesett). .

Ennek eredményeként arra a következtetésre jutottak, hogy a citoplazmatikus sejtben van egy faktor (vagy faktorok), amely stimulálja a mitózist, vagy más szóval az M-stimuláló faktor (MSF, az angol M-phase-promoting factor, MPF) .

Először fedezték fel a "mitózist stimuláló faktort" a karmos béka érett, megtermékenyítetlen petéiben, amelyek a sejtciklus M-fázisában vannak. Az ilyen petesejt petesejtbe injektált citoplazmája az M-fázisba való idő előtti átmenethez és a petesejtek érésének megkezdéséhez vezetett (eredetileg az MPF rövidítés a Maturation Promoting Factor rövidítése volt, ami azt jelenti, hogy "érés" elősegítő tényező"). A további kísérletek során megállapították a „mitózis-stimuláló faktor” egyetemes jelentőségét és egyben nagyfokú konzervativizmusát: a kivonatokból készült kivonatokat. mitotikus sejtek nagyon változatos élőlények, amikor bekerültek a karmos béka petesejtekbe, átkerültek az M-fázisba.

A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a mitózist stimuláló faktor egy ciklin fehérjéből és egy ciklinfüggő protein kinázból álló heterodimer komplex. A ciklin egy szabályozó fehérje, és minden eukariótában megtalálható. Koncentrációja a sejtciklus során időszakosan növekszik, maximumát a mitózis metafázisában éri el. Az anafázis kezdetével a ciklin koncentrációjának éles csökkenése figyelhető meg, a komplex fehérjeproteolitikus komplexek - proteoszómák - segítségével történő hasítása 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 megkezdődtek a mitózis finom szabályozó mechanizmusainak vizsgálatai, amelyek a mai napig tartanak.

A mitózisok egységes tipológiájának és osztályozásának kialakítását olyan jellemzők egész sora bonyolítja, amelyek különböző kombinációkban a mitotikus osztódás mintáinak változatosságát és heterogenitását hozzák létre. Ugyanakkor az egyes taxonokra kidolgozott külön osztályozási lehetőségek mások számára elfogadhatatlanok, mivel nem veszik figyelembe mitózisaik sajátosságait. Például az állatokra jellemző mitózisok osztályozásának egyes változatai ill növényi szervezetek, elfogadhatatlanok 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 megy végbe anélkül, hogy a magmembránt tönkretenné, akkor ezt a fajta mitózist zártnak nevezzük. A nukleáris burok összeomlásával járó mitózist nyitottnak, a membrán összeomlásával járó mitózist pedig csak az orsó pólusainál, "poláris ablakok" kialakulásával - félig zártnak - nevezik.

még egy fémjel a mitotikus orsó szimmetriájának egy típusa. Pleuromitosisban az osztódási orsó kétoldalian szimmetrikus vagy aszimmetrikus, és általában két félorsóból áll, amelyek a metafázis-anafázisban helyezkednek el egymással szögben. Az ortomitózisok kategóriáját a hasadási orsó bipoláris szimmetriája jellemzi, és a metafázisban gyakran megkülönböztethető egyenlítői lemez.

A jelzett jeleken belül a legtöbb a tipikus nyitott ortomitózis, amelynek példáján az alábbiakban a mitotikus osztódás elveit és szakaszait tárgyaljuk. Ez a fajta mitózis jellemző az állatokra, a magasabb rendű növényekre és egyes protozoákra.

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

A centriolok a sejt ellentétes pólusaira vándorolnak, és létrehozzák a mitotikus (akromatin) orsó filamentumait. A centromer régiójában speciális fehérjekomplexek képződnek - kinetokorok, amelyekhez néhány orsó mikrotubulus (kinetochore mikrotubulus) kapcsolódik; kimutatták, hogy a kinetochorek maguk is képesek mikrotubulusok összeállítását indukálni, és ezért mikrotubulus-szervező központként szolgálhatnak. Az orsó mikrotubulusainak többi részét pólusmikrotubulusoknak nevezzük, mivel a sejt egyik pólusától a másikig terjednek; az orsón kívül fekvő mikrotubulusok, amelyek sugárirányban térnek el a sejtközpontoktól a plazmalemmáig, a sugárzás asztrális vagy mikrotubulusai (szálak) nevet kapták.

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. Két azonos kromoszóma-készlet felhalmozódásával ér véget a sejt pólusain, amelyek csillagképeket alkotnak (a leánycsillagok állapota). Az anafázis végén az aktin mikrofilamentumok összehúzódása miatt a sejt kerülete körül (összehúzódó gyűrű) koncentrálódva sejtszűkület kezd kialakulni, amely elmélyülve a következő fázisban citotomiához vezet.

A telofázis a mitózis utolsó szakasza, melynek során a leánysejtek magjai rekonstruálódnak és osztódásuk befejeződik. A membrán vezikulákból (más források szerint EPS-ből) származó leánysejtek kondenzált kromoszómái körül helyreáll a kariolemma, amellyel a kialakuló lamina társul, újra megjelennek a magvak, amelyek a megfelelő kromoszómák metszeteiből képződnek. A sejtmagok fokozatosan növekednek, a kromoszómák pedig fokozatosan despiralizálódnak és eltűnnek, helyükre az interfázisú mag kromatin mintázata. Ezzel egyidejűleg a sejtszűkület elmélyül, és a sejteket még egy ideig összeköti egy szűkülő citoplazmahíd, amely mikrotubulusköteget tartalmaz (középső test). A citoplazma további lekötése két leánysejt képződésével ér véget. A telofázisban bekövetkezik az organellumok eloszlása a leánysejtek között; Ennek a folyamatnak az egységességét elősegíti, hogy egyes organellumok meglehetősen nagyszámúak (például mitokondriumok), míg mások (például az EPS és a Golgi-komplexum) a mitózis során apró töredékekre és vezikulákra bomlanak.

Atipikus mitózisok akkor fordulnak elő, ha a mitotikus apparátus megsérül, és a genetikai anyag sejtek közötti egyenlőtlen eloszlása jellemzi - aneuploidia (a görögből an - not, eu - helyes, ploon - add); sok esetben hiányzik a 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 megsértését kromoszóma-rendellenességek okozhatják, amelyeket kromoszóma-rendellenességeknek neveznek (a latin Aberratio szóból - eltérés). A kromoszóma-rendellenességek változatai a kromoszómák adhéziója, töredékekre törése, hely elvesztése, fragmentumok cseréje, a kromoszóma egyes szakaszainak megkettőződése stb. A kromoszóma-rendellenességek előfordulhatnak spontán módon, de gyakrabban a mutagének és ionizáló sugárzás hatása a sejtekre.

Kariotipizálás - diagnosztikai tanulmány a kariotípus (kromoszómakészlet) felmérése érdekében a metafázis lemezben lévő kromoszómákat megvizsgáljuk. A kariotipizáláshoz sejttenyészetet nyernek, amelybe kolchicint, a mitotikus orsó kialakulását blokkoló anyagot juttatnak. Az ilyen sejtekből kromoszómákat vonnak ki, amelyeket tovább festenek és azonosítanak. A normál emberi kariotípust 46 kromoszóma képviseli - 22 pár autoszóma és két nemi kromoszóma (XY férfiaknál és XX nőknél). A kariotipizálás számos kapcsolódó betegséget diagnosztizálhat kromoszóma-rendellenességek különösen Down-szindróma (a 21. kromoszóma triszómiája), Edwards (a 18. kromoszóma triszómiája), Patau (a 13. kromoszóma triszómiája), valamint számos, a nemi kromoszómák anomáliáihoz kapcsolódó szindróma - Klinefelter-szindróma ( genotípus - XXY) , Turner (genotípus - XO) és mások.

Feltételezhető, hogy a magasabb rendű szervezetek összetett mitotikus folyamata fokozatosan fejlődött ki a prokarióta osztódási mechanizmusokból. Ezt a feltevést támasztja alá az a tény, hogy a prokarióták körülbelül egymilliárd évvel korábban jelentek meg, mint az első eukarióták. Ezenkívül hasonló fehérjék vesznek részt az eukarióta mitózisban és a prokarióta bináris hasadásban.

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, a hasadási orsó a magon kívül képződik, és a nukleáris burok a mitózis során megsemmisül. Bár az egysejtű eukarióták mitózisa még nem teljesen ismert, feltételezhető, hogy bináris hasadásból származik, és végül elérte azt a bonyolultsági szintet, amely többsejtű élőlények.

Sok protozoa eukarióta esetében a mitózis is a membránhoz kötődő folyamat maradt, de ma már nem plazma, hanem nukleáris.

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

A reverzibilis foszforilációs és defoszforilációs reakciók reverzibilis mitotikus eseményeket tesznek lehetővé, mint például az orsó összeszerelése/dezintegrációja vagy a magburok szétesése/javítása. 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 sejtosztódási berendezés kialakításával jár.

A mitotikus sejtosztódásban gyakran a citoszkeletális struktúrákat tulajdonítják. A bipoláris mitotikus orsó, amely mikrotubulusokból és kapcsolódó fehérjékből áll, univerzális állati és növényi sejtek számára egyaránt. Az osztódási orsó a kromoszómák szigorúan azonos eloszlását biztosítja az osztódási pólusok között, amelynek régiójában a telofázisban a leánysejtek magjai 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 egy szabályos, rendezett mitotikus folyamat biztosítja az összes információ teljes átvitelét az egyes leánymagokba; ennek eredményeképpen minden sejt rendelkezik minden olyan genetikai információval, amely a szervezet összes jellemzőjének kialakulásához szükséges. Ebből a szempontból világossá válik, hogy egy teljesen differenciált kifejlett növényből vett sejtből miért fejlődhet megfelelő körülmények között egy egész növény. Leírtuk a mitózist diploid sejtben, de ez a folyamat hasonló módon megy végbe a haploid sejtekben, például a növények gametofita generációjának sejtjeiben.

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

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

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

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

Iker-módszer a folyamatos eloszlású jellemzők tanulmányozásában

Az osztódásnak két módja van: 1) a leggyakoribb, teljes osztódás - mitózis ( közvetett felosztás) és 2) amitózis (közvetlen osztódás). A mitotikus osztódás során a citoplazma átstrukturálódik, a nukleáris burok megsemmisül, és a kromoszómák azonosításra kerülnek. A sejt életében van magának a mitózisnak az időszaka és az osztódások közötti intervallum, amelyet interfázisnak neveznek. Az interfázis (nem osztódó sejtek) periódusa azonban lényegében eltérő lehet. Egyes esetekben az interfázis során a sejt működik, és egyidejűleg készül a következő osztódásra. Más esetekben a sejtek interfázisba lépnek, működnek, de már nem készülnek fel az osztódásra. Egy összetett többsejtű szervezet részeként számos sejtcsoport van, amely elvesztette osztódási képességét. Ide tartoznak például az idegsejtek. A sejtek mitózisra való felkészítése az 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 magjaiban az egyes kromoszómák általában megkülönböztethetetlenek, de a festett készítményeken vékony filamentumok vagy különböző méretű szemcsék formájában található kromatin nagy része a kromoszómáknak felel meg. Egyes sejtekben az egyes kromoszómák az interfázisú sejtmagban is jól láthatóak, például a fejlődő megtermékenyített petesejt gyorsan osztódó sejtjeiben és egyes protozoonok magjában. NÁL NÉL 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 feltekeredő spirális filamentumok (spiralizált vagy kondenzált állapot). Az interfázisú magban a kromoszómák erősen megnyúltak, azaz despiralizáltak, emiatt nehezen megkülönböztethetők. Következésképpen a kromoszómaváltozások ciklusa spiralizációból áll, amikor rövidülnek, megvastagodnak és egyértelműen megkülönböztethetővé válnak, és despiralizációból, amikor erősen megnyúlnak, összefonódnak, és ekkor már lehetetlenné válik az egyes elkülönítése. A spiralizáció és a despiralizáció összefügg a DNS aktivitásával, mivel csak despiralizált állapotban működik. Az információk felszabadulása, az RNS képződése a DNS-en spiralizált állapotban, vagyis mitózis során leáll. Azt, hogy a nem osztódó sejt magjában kromoszómák vannak, a DNS mennyiségének, a kromoszómák számának állandósága, egyéniségének megőrzése osztódásról osztódásra is bizonyítja.

Sejt előkészítése mitózisra. Az interfázis során számos folyamat játszódik le, amelyek lehetővé teszik a mitózist. Nevezzük meg ezek közül a legfontosabbakat: 1) a centriolok megkétszereződnek, 2) a kromoszómák megkétszereződnek, i.e. a DNS és a kromoszómális fehérjék mennyisége, 3) olyan fehérjék szintetizálódnak, amelyekből az akromatin orsó épül fel, 4) energia halmozódik fel ATP formájában, amelyet az osztódás során fogyasztanak el, 5) a sejtnövekedés véget ér. A sejt mitózisra való felkészítésében kiemelkedő jelentőségű a DNS szintézise és a kromoszómák duplikációja. 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 interfázisok. 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, melynek fő lényege a megkettőződött kromoszómák pontos eloszlása a két kialakult 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 el divergálni. Körülöttük a citoplazmából akromatin filamentumok képződnek, amelyek a centriolákkal együtt akromatin orsót alkotnak. Amikor a centriolák divergenciája véget ér, az egész sejt poláris, mindkét centriól ellentétes póluson helyezkedik el, és a középső síkot nevezhetjük egyenlítőnek. Az akromatin orsó filamentumai a centrioloknál összefolynak, és az egyenlítőn széles körben eloszlanak, orsó alakúra hasonlítva. A citoplazmában egy orsó kialakulásával egyidejűleg a sejtmag duzzadni kezd, és egyértelműen megkülönböztethető benne a megvastagodott szálak - kromoszómák - golyója. A profázis során a kromoszómák spiralizálódnak, rövidülnek és megvastagodnak. A profázis a magburok feloldódásával ér véget, és kiderül, hogy a kromoszómák a citoplazmában helyezkednek el. Ekkor látható, hogy már minden kromoszóma dupla. Aztán jön a második fázis – a metafázis. Az eleinte 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 nyúlik egyik centriolától a másikig - ezek a tartószálak. A centromerekhez (a kromoszómák elsődleges szűkületei) húzó vagy kromoszómális szálak kapcsolódnak, de emlékeznünk kell arra, hogy mind a kromoszómák, mind a centromerek már kettősek. A pólusokból kihúzó szálak azokhoz a kromoszómákhoz kapcsolódnak, amelyek közelebb vannak hozzájuk. Rövid szünet következik. azt központi része mitózis, amely után kezdődik a harmadik fázis - anafázis. Az anafázis során az orsó húzószálai összehúzódni kezdenek, és a kromoszómákat különböző pólusokra nyújtják. Ebben az esetben a kromoszómák passzívan viselkednek, hajtűként meghajolva centromerekkel haladnak előre, amihez orsószál húzza őket. Az anafázis kezdetén a citoplazma viszkozitása csökken, ami hozzájárul a kromoszómák gyors mozgásához. Következésképpen az orsó menetei biztosítják a kromoszómák pontos divergenciáját (interfázisban is megduplázódva) a sejt különböző pólusaihoz. A mitózis befejeződött utolsó szakasza- telofázis. A pólusokhoz közeledő kromoszómák szorosan összefonódnak egymással. Ezzel párhuzamosan megindul a nyújtásuk (despiralizáció), és lehetetlenné válik az egyes kromoszómák megkülönböztetése. A citoplazmából fokozatosan kialakul a magburok, a sejtmag megduzzad, megjelenik a sejtmag, és helyreáll az interfázis én korábbi szerkezete.

1. Határozza meg a sejt élet- és mitotikus ciklusait!
Életciklus- az időintervallum attól a pillanattól kezdve, amikor egy sejt az osztódás eredményeként megjelenik, a haláláig vagy a következő osztódásig.
Mitotikus ciklus- egy sor egymást követő 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 sejt osztódásra való felkészítésének 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 (testsejtek) osztódása. A mitózis biológiai jelentősége a szomatikus sejtek szaporodása, a másodlagos sejtek termelése (azonos kromoszómakészlettel, pontosan azonos örökletes információval). A test összes szomatikus sejtje egyetlen szülősejtből (zigótából) származik mitózissal.

1) Profázis

a kromatin spiralizálódik (csavarodik, kondenzálódik) a kromoszómák állapotába
a magvak eltűnnek
a nukleáris burok tönkremegy
centriolák a sejt pólusai felé divergálnak, kialakul az osztódási orsó

2) Metafázis A kromoszómák a sejt egyenlítője mentén sorakoznak fel, és metafázis lemezt alkotnak

3) Egyfázisú- a leánykromoszómák elkülönülnek egymástól (a kromatidák kromoszómákká válnak) és a pólusok felé eltérnek

4) Telofázis

a kromoszómák despiralizálódnak (letekernek, dekondenzálódnak) a kromatin állapotába
mag és sejtmagok jelennek meg
az orsószálak lebomlanak
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(jelölje meg, ha 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 kívül van egy előkészület a DNS megkettőzésére (nukleotidok felhalmozódására)
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 mitózis során lejátszódó folyamatok. Írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) a nukleáris burok összeomlása
2) a kromoszómák megvastagodása és rövidülése
3) a kromoszómák elrendezése a sejt központi részében
4) a kromoszómák középpontba való mozgásának kezdete
5) a kromatidák eltérése a sejt pólusaitól
6) új nukleáris membránok kialakulása

Válassza ki a legtöbbet helyes opció. A sejtek szaporodásának folyamata 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, amelyek „kiesnek”. általános lista, és írja be a táblázatba azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) sejtnövekedés
2) homológ kromoszómák divergenciája
3) a kromoszómák elhelyezkedése a sejt egyenlítője mentén
4) DNS-replikáció
5) szerves anyagok szintézise

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

Válasszon három lehetőséget.

Milyen sejtstruktúrákon mennek keresztül 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 elhelyezkedése az egyenlítői síkban
2) DNS-replikáció és kétkromatid kromoszómák kialakulása
3) a kromoszómák spiralizációja
4) a testvérkromoszómák eltérése a sejt pólusaitól

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 sejt pólusaitól
3) két leánysejt kialakulása
4) DNS-molekulák megkettőződése
5) a kromoszómák elhelyezkedése a sejtegyenlítő síkjában

3. Állítsa be 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 sejtjének pólusaihoz való eltérés
5) metafázis lemez kialakítása

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A sejtosztódás során kialakul az osztódási orsó
1) profázis
2) telofázis
3) metafázis
4) anafázis

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Mitózis NEM fordul elő a profázis alatt
1) a nukleáris burok feloldása
2) orsóképzés
3) a kromoszómák megkettőződése
4) a magvak feloldódása

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

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

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. A mitózis melyik fázisában kapcsolódnak a kromatidpárok centromereikkel a hasadási orsószálakhoz
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 osztás orsója végül eltűnik
D) a kromoszómák despiralizálódnak
D) a kromoszómák centromerei elkülönülnek

Kettő kivételével az alábbi jellemzők mindegyike felhasználható az interfázisban lezajló folyamatok leírására. Határozzon meg két olyan jelet, amely „kiesik” az általános listából, és írja le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek a táblázatban.
1) DNS-replikáció
2) a nukleáris burok kialakulása
3) a kromoszómák spiralizációja
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 mindegyike, kettő kivételével, az ábrán látható mitózis fázis leírására szolgál. Határozzon meg két jelet, amelyek „kiesnek” az általános listából, és írják le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) a nucleolus eltűnik
2) hasadási orsó keletkezik
3) a DNS-molekulák megkettőződése következik be
4) a kromoszómák aktívan részt vesznek a fehérjék 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) a hasadási orsó kialakulása
4) a kromoszómák despiralizációja
5) a citoplazma osztódása
6) a kromoszómák elhelyezkedése a sejt egyenlítőjén

Válassz egyet, a legmegfelelőbb lehetőséget. Mi okozza a kromoszómák spiralizációját a mitózis kezdetén?
1) kétkromatid 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
C) ATP-szintézis a DNS-replikációhoz
D) fehérjeszintézis mikrotubulusok építéséhez
D) DNS-replikáció
E) a centriolok megkettőződése

1. Az alábbiakban felsorolt jellemzők mindegyike, kettő kivételével, használható a mitózis folyamatának leírására. Határozzon meg két jelet, amelyek „kiesnek” az általános listából, és írják le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) alátámasztja aszexuális szaporodás
2) közvetett felosztás
3) regenerációt biztosít
4) redukciós felosztás
5) nő a genetikai diverzitás

2. A fenti jellemzők mindegyike, kettő kivételével, használható a mitózis folyamatainak leírására. Határozzon meg két jelet, amelyek „kiesnek” az általános listából, és írják le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
1) bivalensek képződése
2) ragozás és keresztezés
3) a kromoszómák számának invarianciája a sejtekben
4) két sejt kialakulása
5) a kromoszómák szerkezetének megőrzése

Az alábbiakban felsorolt jellemzők mindegyike, kettő kivételével, az ábrán látható folyamat leírására szolgál. Határozzon meg két jelet, amelyek „kiesnek” az általános listából, és írják le azokat a számokat, amelyek alatt szerepelnek.
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 mindegyike, kettő kivételével, a közvetett sejtosztódás során következik be. Határozzon meg két olyan 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 le az 1-es és 2-es számokat a betűknek megfelelő sorrendben!
A) kialakul az orsó
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) a kromoszómák spiralizációja
3) mRNS szintézis a sejtmagban
4) DNS-molekulák reduplikációja
5) a nukleáris burok feloldása
6) a sejtközpont centrioljainak eltérése a sejt pólusaitól

Határozza meg az ábrán látható felosztás fázisát és típusát! Írjon fel két számot a feladatban jelzett 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 jelezünk (ábra).

négy). A növényi sejtekben nem centriolák vannak, hanem állatketrec centriolák vannak jelen, növényi sejtben sejtlemez képződik, állati sejtben nem.

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

A növényi sejtekben a citokinézis során nem képződik szűkület, állatokban viszont sejt képződik. A növényi sejtekben a mitózisok főként a merisztémákban, az állati sejtekben pedig a különböző szövetekben és testrészekben fordulnak elő.

A mitózis négy egymást követő fázisra oszlik: profázisra, metafázisra, anafázisra és telofázisra (5. ábra). Interfázis - a sejt életciklusának fő szakasza (lásd az előző leckét), előkészíti az osztódást, 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 feltekercselődik a sejtmagban, és a sejtet mikroszkóppal nézve szorosan csavarodott kromoszómákat láthatunk (6. ábra).

Rizs. 6. A mitózis prózája

Általában látható, hogy minden kromoszóma két kromatidból és egyesítő régiókból áll - a centromerből. A magvak ebben a szakaszban eltűnnek. állati sejtekben és alsóbb növények centriolák szétváltak a sejt pólusai felé.

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

Rizs. 7. A mitózis próféta állati és növényi sejtekben

A profázis végére (7. ábra) a magburok szétesik vagy feloldódik, és a mikrotubulusok hasadási 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 sejtegyenlítő síkjában helyezkedjenek el (9. ábra).

9. Metafázis: osztódási orsó. Az egyenlítőn található a metafázis lemez.

Kialakul az 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, ma ezeket leánykromoszómáknak (vagy kromatidáknak) nevezik.

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

A hasadási orsó szálai 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 a citoszkeleton játékszerkezetei. 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 ad. A mitózis hatására két sejtmag keletkezik, amelyek annyi kromoszómát tartalmaznak, amennyi az anya- vagy szülősejtben volt.

Ezek a kromoszómák a szülői kromoszómák 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 tud változást bevezetni az örökletes információban. A szülői sejtekből mitózissal nyert sejtpopulációk genetikailag stabilak.

A mitózis szükséges normál növekedés valamint a többsejtű élőlények fejlődése, hiszen a mitózis hatására megnő a sejtek száma.

A mitózis a többsejtű eukarióták egyik fő növekedési 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 a webhelyen:

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 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 sejt osztódásra való felkészítésének 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 szerkezet állandósága és a szervek megfelelő működése lehetetlen lenne ugyanazon genetikai anyagkészlet sejtgenerációkban való megőrzése nélkül. A mitózis biztosítja embrionális fejlődés, növekedés, szövetek károsodás utáni helyreállítása, a szövetek szerkezeti integritásának megőrzése, működésük során folyamatosan sejtvesztéssel.

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 mozzanata.

Az osztódás folyamatában egy sejtből két sejt keletkezik. A szerves és szervetlen anyagok asszimilációján alapuló sejt saját fajtát hoz létre, jellegzetes szerkezettel és funkcióval.

A sejtosztódásban két fő pont figyelhető meg: a sejtmag osztódása - mitózis és a citoplazma osztódása - citokinézis vagy citotómia. A genetikusok fő figyelme továbbra is a mitózisra kötődik, mivel a kromoszómaelmélet szempontjából a sejtmagot tekintik az öröklődés "szervének".

A mitózis során a következők fordulnak elő:

a kromoszómák 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 az egész életciklus nukleáris gének: megkettőződés, eloszlás és működés; a mitotikus ciklus lezajlása következtében a testvérsejtek azonos „örökséggel” jutnak el.

Osztódáskor 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 mag a rögzítés és színezés során vékony fonalak festésével kialakuló hálószerkezettel rendelkezik, amelyek a következő fázisban kromoszómákká alakulnak. Bár az interfázist másként a nyugvó mag fázisának nevezik, magán a testen az anyagcsere folyamatok ebben az időszakban a magban zajlanak a legnagyobb aktivitással.

A Prophase az első szakasz az atommag osztódásra való felkészítésében. 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 sejtmagban a korai vagy késői interfázisban van a legtöbb fontos folyamat mitózis - a kromoszómák megkettőződése vagy reduplikációja, amelyben az anyai kromoszómák mindegyike felépíti a saját, hasonló lányát. Ennek eredményeként minden kromoszóma hosszirányban megduplázódott. Azonban a kromoszómák ezen felei, amelyeket testvérkromatidoknak neveznek, nem térnek el a profázisban, mivel egyetlen közös hely - a centroméra - tartja össze őket; a centromer régiót később osztják fel. 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 nagyon korai interfázisban is megkettőződik a centriol, ami után a profázisban a leánycentriolok elkezdenek konvergálni a pólusokhoz, és kialakul az asztroszféra és az orsó, amit új apparátusnak neveznek. Ugyanakkor a magvak feloldódnak. A profázis végének lényeges jele a magmembrán feloldódása, aminek következtében a kromoszómák a citoplazma és a karioplazma össztömegében vannak, amelyek immár a myxoplazmát alkotják. Ezzel véget ér a prófázis; a sejt metafázisba lép.

NÁL NÉL mostanában 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 ekkorra az akromatin orsó kialakulása még nem fejeződött be.

Metafázis az orsó egyenlítőjénél a kromoszómák elrendeződésének végszakaszának 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 mag héja és maga a mag. A mag rekonstruálódik fordított sorrendben a prófázisban átesett változásokhoz képest. 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 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. Úgy tűnik, hogy időtartama 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. Számos ilyen ok feltételezhető:

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;
a kromoszómák megkettőződése;
a kromoszómák és más sejtszervecskék által a sejtosztódást serkentő speciális anyagok kiválasztása.

A mitózis anafázisában a kromoszómák pólusokhoz való eltérésének mechanizmusa szintén tisztázatlan. Ebben a folyamatban láthatóan aktív szerepet játszanak az orsószálak, amelyek centriolok és centromerek által szervezett és orientált fehérjefilamentumok.

A mitózis jellege, mint már említettük, típusától és típusától függően változik funkcionális állapot szövetek. A különböző szövetek sejtjeit különböző típusú mitózis jellemzi.A leírt mitózistípusban a sejtosztódás egyenlő és szimmetrikus módon megy végbe. A szimmetrikus mitózis eredményeként a testvérsejtek örökletesen egyenértékűek 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 osztódás), amitózis, endomitózis, endoreprodukció és polythenia.

Aszimmetrikus mitózis esetén a testvérsejtek nem egyenlőek méretükben, citoplazmamennyiségükben és jövőbeli sorsuk szempontjából is. Példa erre a szöcske neuroblaszt egyenlőtlen méretű testvérsejtjei, állati petéi az érés során és a spirális fragmentáció során; pollenszemekben a magok osztódása során az egyik leánysejt tovább osztódhat, a másik nem stb.

A citokinézis késleltetésével járó mitózisra jellemző, hogy a sejtmag sokszor osztódik, és csak ezután következik be a sejttest osztódása. Ennek az osztódásnak az eredményeként többmagvú sejtek, például syncytium képződnek. Példa erre az endospermium sejtek képződése és a spórák képződése.

Amitózis az atommag közvetlen hasadásának nevezik, hasadási alakok kialakulása nélkül. Ebben az esetben a mag felosztása két részre "fűzésével" történik; néha egy magból egyszerre több mag is keletkezik (fragmentáció). Az amitózis folyamatosan megtalálható számos speciális és patológiás szövet sejtjeiben, például a rákos daganatok. Különféle károsító szerek (ionizáló sugárzás és magas hőmérséklet) hatására figyelhető meg.

Endomitózis ilyen folyamatnak nevezik, amikor a maghasadás megkétszereződik. Ebben az esetben a kromoszómák, mint általában, az interfázisban reprodukálódnak, de későbbi eltérésük a mag belsejében történik a magburok megőrzésével és akromatin-orsó kialakulása nélkül. Egyes esetekben, bár a sejtmag héja feloldódik, a kromoszómák pólusokhoz való eltérése azonban nem következik be, aminek következtében a sejtben lévő kromoszómák száma akár több tízszeresére is megsokszorozódik. Az endomitózis a növények és állatok különböző szöveteinek sejtjeiben fordul elő. Így például A. A. Prokofjeva-Belgovskaya kimutatta, hogy endomitózissal a speciális szövetek sejtjeiben: a hypodermisben, 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 polytheniával a kromoszómaszálak száma megsokszorozódik: a teljes hosszon történő újraduplikáció után nem térnek el egymástól, és egymás mellett maradnak. Ebben az esetben az egy kromoszómán belüli kromoszómaszálak száma megsokszorozódik, ennek eredményeként a kromoszómák átmérője jelentősen megnő. Az ilyen vékony szálak száma egy politén kromoszómában elérheti az 1000-2000-et. Ebben az esetben az úgynevezett óriáskromoszómák képződnek. Polithenia esetén a mitotikus ciklus minden fázisa kiesik, kivéve a főt - a kromoszóma elsődleges szálainak reprodukcióját. A polythenia jelensége számos differenciált szövet sejtjében figyelhető meg, például a Diptera nyálmirigyeinek szövetében, egyes növények és protozoonok sejtjeiben.

Néha előfordul, hogy egy vagy több kromoszóma megkétszereződik anélkül, hogy a sejtmag átalakulna – ezt a jelenséget endoreprodukciónak nevezik.

Így a sejtmitózis minden fázisa, amely a mitotikus ciklust alkotja, csak egy tipikus folyamat esetében 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.

Az embrionális és merisztémás sejtek, amelyek nem veszítették el a teljes szervezet szaporodásának funkcióját, és a differenciálatlan szövetekhez kapcsolódnak 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

Az óra célja: jellemezni az eukarióta sejtek osztódásának fő módszerét - a mitózist, feltárni a mitózis egyes fázisainak lefolyásának jellemzőit, létrehozni egy ötletet az amitózisról.

Feladatok:

ismereteket formálni az osztódás jelentőségéről 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;
feltárják 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”.

Az óra szakaszai

1. Szervezeti mozzanat.

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

Születéskor egy gyermek átlagosan 3-3,5 kg és körülbelül 50 cm magas, egy barnamedve kölyök, akinek a szülei elérik a 200 kg-ot vagy azt meghaladó súlyt, nem haladja meg az 500 g-ot, egy apró kenguru pedig kevesebbet nyom. mint 1 gramm. Egy szürke, semmitmondó fiókából gyönyörű hattyú nő, egy fürge ebihal nyugodt varangyba, a házhoz közel ültetett makkból pedig hatalmas tölgyfa nő, amely száz évvel később az emberek új generációit örvendezteti meg szépségével.

Problémás kérdés. Milyen folyamatokon keresztül lehetséges mindezek a változások? (1. dia)

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

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

Egy új téma tanulmányozásának megkezdéséhez fel kell idéznünk a korábban tanulmányozott anyagot (4,5,6 dia)

2. Új anyag elsajátítása.

A CELLÁTOSZTÁS TÍPUSAI (7. dia)

A sejtelmélet egyik rendelkezése Rudolf Virchow német tudós „Minden sejt egy sejtből” következtetésén alapul. Ezzel kezdetét vette a sejtosztódási folyamatok vizsgálata, melynek főbb törvényszerűségei a 19. század végén derültek ki.

A szaporodás az élő szervezetek egyik legfontosabb tulajdonsága. Kivétel nélkül minden élő szervezet képes szaporodásra, a baktériumoktól az emlősökig. A szaporodás módszerei különféle organizmusok nagyon eltérhetnek egymástól, de a sejtosztódás minden típusú szaporodás alapja. A többsejtű élőlények élettartama meghaladja a legtöbb alkotó sejt élettartamát. Tehát az idegsejtek még közben is abbahagyják az osztódást prenatális fejlődés. Miután felkeltek, a sejtek már nem osztódnak, csíkosak képződnek izomszövetekállatokban és a növények raktárszöveteiben. A többsejtű szervezetek nőnek, fejlődnek, sejtek és szövetek, sőt testrészek megújulásán esnek át (Ne feledje a regenerációt) Ismeretes, hogy a sejtek megöregednek és elhalnak. Például a májsejtek 18 hónapig élnek, az eritrociták - 4 hónapig, a bélhám 1-2 napig (naponta körülbelül 70 milliárd ember hal meg).

bélhámsejtek és 2 milliárd eritrocita). Ez azt jelenti, hogy a sejtek folyamatosan megújulnak a szervezetben. Az is ismert, hogy átlagosan 7 év alatt 1 alkalommal frissülnek a cellák. Ezért a többsejtű élőlények szinte minden sejtjének osztódnia kell ahhoz, hogy a haldokló sejteket pótolja. Minden új sejt osztódás útján keletkezik egy meglévő sejtből.

AMITÓZIS. Az interfázisos mag közvetlen osztódása szűkítéssel, hasadási orsó kialakulása nélkül (a kromoszómák általában megkülönböztethetetlenek fénymikroszkópban). Az ilyen osztódás az egysejtű szervezetekben fordul elő (például a poliploid nagy csillós magok amitózissal osztódnak), valamint néhány igen specializált, legyengült fiziológiai aktivitású, degenerálódó, halálra ítélt vagy különböző típusú növényi és állati sejtben. kóros folyamatok rosszindulatú növekedés, gyulladás stb. Az amitózist követően a sejt nem képes mitotikus osztódásra.

A MITOSIS (a görög. Mitos-szál) közvetett osztódás, az eukarióta sejtek osztódásának fő módja. A mitózis a sejtosztódás folyamata, melynek eredményeként a leánysejtek az anyasejttel azonos genetikai anyagot kapnak.

A MEIOSIS (közvetett osztódás) az különleges módon sejtosztódás, ami a kromoszómák számának felére csökkenését (redukcióját) eredményezi. A meiózis során két sejtosztódás történik és egy diploid sejt(2n2c) négy haploid (nc) ivarsejt képződik. A további megtermékenyítési folyamat (ivarsejtek fúziója) során egy új generáció szervezete ismét diploid kromoszómakészletet kap, azaz egy adott fajba tartozó organizmusok kariotípusa generációk során változatlan marad.

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

A mitózis a sejtosztódás fő módja.

Mitózis (a görög mitosz - szál) - közvetett sejtosztódás. Biztosítja az anyasejt örökletes információinak egységes átvitelét két leánysejt felé.

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

A mitotikus (celluláris) ciklus egy előkészítő szakaszból (interfázis) és a tényleges osztódásból - 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 füzetbe az anafázis jellemzőit! (11. dia)

4. FELADAT.

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

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

Srácok! Most figyelme a "MITOSIS" című videóra kerül. 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 konszolidációja.

LABORATÓRIUMI MUNKA №5.(14.15. dia)

Téma: „Mitózis a hagyma gyökér sejtjeiben”.

Cél: hogy tanulmányozzák a mitózis folyamatát a hagyma gyökér sejtjeiben.

Felszerelés: fénymikroszkópok, mikropreparátumok "Mitózis hagymagyökér sejtekben".

Előrehalad

1. Tekintsük a kész mikropreparátumot, ha lehetséges, találjunk sejteket a mitózis minden szakaszában.

2. Hasonlítsa össze a mikroszkóp alatti képet a leckéhez (diához) készült prezentációban található fotomikroszkóppal!
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 lehetségesek-e környezet befolyásolják a mitózis folyamatát. Milyen következményekkel járhat ez a szervezetre nézve?

3. Miért képződnek leánysejtek a mitózis során olyan kromoszómakészlettel, amely megegyezik az anyasejt kromoszómakészletével? Mi ennek a jelentősége 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? Mi ennek a jelentősége az élőlények életében?

Az óra végén összegzik az eredményeket.

A mitózis nagyon értelmes 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. Dolgozzon kiegészítő irodalommal.

1. csoport: „Amitózis” feladat

Válassza ki a szövegből a "referencia" pontokat, pl. 4-5 pozícióban jelzik az amitózis főbb jeleit. „A mitózis a sejtosztódás leggyakoribb, de nem egyetlen típusa. Szinte minden eukarióta rendelkezik az úgynevezett közvetlen maghasadással vagy amitózissal. Az amitózis során a kromoszómák nem kondenzálódnak, és nem képződik orsó, a mag összehúzódással vagy fragmentációval kettéválik, interfázisban marad. A citokinézis mindig a sejtmag osztódását követi, ami egy többmagvú sejt kialakulását eredményezi. A fejlődést befejező sejtekre jellemző az amitotikus osztódás: a petefészkek hám-, tüszősejtjei elhalnak... Amitózis kóros folyamatokban is előfordul: gyulladás, rosszindulatú daganat… utána a sejtek nem képesek mitotikus osztódásra.

2. csoport: feladat "mitózis megsértése"

Alkoss logikai párokat: hatás típusa - következmények.

„A mitózis helyes lefolyását számos külső tényező zavarhatja meg: 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) megsértik a mitotikus folyamatok konzisztenciáját. Egyes kromoszómák gyorsabban, mások lassabban mozognak. Előfordulhat, hogy néhányuk egyáltalán nem szerepel a gyermek kernelekben. Vannak olyan anyagok, amelyek megakadályozzák a hasadási orsószálak kialakulását. Ezeket citosztatikumoknak nevezik, például kolhicinnek és kolcemidnek. A sejtre hatva az osztódás a prometafázis szakaszában megállítható. Egy ilyen becsapódás eredményeként 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, melynek minden szakasza észrevétlenül átmegy az utána következőbe. A mitózisnak négy szakasza van: profázis, metafázis, anafázis és telofázis (1. ábra). A mitózis vizsgálata a kromoszómák viselkedésére összpontosít.

Prophase . A mitózis első szakaszának - a profázisnak - kezdetén a sejtek megtartják ugyanazt a megjelenést, mint az interfázisban, csak a sejtmag növekszik észrevehetően, és kromoszómák jelennek meg benne. Ebben a fázisban látható, 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 feltárulni - a centromer, amely két kromatidot köt össze, és minden kromoszómában egy szigorúan meghatározott helyen található.

A profázis során a sejtmagok fokozatosan szétesnek: a magmembrán is tönkremegy, a kromoszómák a citoplazmában vannak. 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 szálak sugarak formájában indulnak el minden centriólból; 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 redukciója eléri a maximális mértéket, rövid rúd alakú testekké alakulnak, és a sejt egyenlítői síkjába kerülnek.

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 egyenlítőjének tartományában helyezkedik el, és a kromoszómák karjai többé-kevésbé párhuzamosan húzódnak az orsószálakkal.

A metafázisban az egyes kromoszómák alakja és szerkezete jól látható, a mitotikus apparátus kialakulása befejeződött, 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 pólusaira térnek el. 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 miatt következik be: a húzás összehúzódása és a mitotikus orsó támasztószálainak meghosszabbodása.

Telofázis. A telofázis kezdetén a testvérkromoszómák mozgása véget ér, és tömör képződmények és vérrögök formájában a sejt pólusaira koncentrálódnak. A kromoszómák despiralizálódnak és elveszítik látható egyéniségüket. Minden egyes leánymag körül nukleáris burok képződik; a sejtmagok ugyanabban a mennyiségben állnak helyre, mint az anyasejtben. Ezzel befejeződik a mag osztódása (kariokinézis), sejtfal. A telofázisban a leánymagok kialakulásával egyidejűleg az eredeti anyasejt teljes tartalma elválik, vagyis citokinézis.

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

két leánysejt, mindegyikben egy mag.

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

1. ábra A mitózis sémája

A mitózis biológiai jelentősége . A mitózis fő biológiai jelentősége a kromoszómák pontos eloszlása két leánysejt között. A rendszeres 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 történik: az egyes kromoszómapárok tagjai különböző leánysejtekké válnak szét. Ennek eredményeként minden ivarsejt egy-egy kromoszómát tartalmaz minden párból. Ez hasonló vagy homológ kromoszómák páronkénti összekapcsolásával valósul meg (azonos méretben és formájúak, és hasonló géneket tartalmaznak), és a pár tagjainak ezt követő divergenciájával, amelyek mindegyike az egyik pólusra 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 szegregációja sejtekbe.

A meiózis két egymást követő osztódásból áll: az elsőt, amely egy haploid kromoszómakészlettel rendelkező mag kialakulását eredményezi, redukciónak nevezik; a második felosztást egyenletnek nevezzük, és a mitózis típusának megfelelően halad. 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 (lat. inter - között + gr. kinesis - mozgás). Az interfázissal ellentétben a DNS nem replikálódik az interkinézisben, és a kromoszómaanyag nem duplikálódik.

2. ábra A meiózis sémája

Csökkentő felosztás

Prófázis I

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:

- leptotena - a 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 - a zigonema (szálak összekapcsolódása) stádiuma. Létezik a homológ kromoszómák konjugációja vagy szinapszisa (páros kapcsolódás), 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 páronként összekapcsolódó homológ kromoszómák komplexei), amelyek száma megfelel a haploid kromoszómakészletnek.

A szinapszis a kromoszómák végeiből történik, ezért a homológ gének lokalizációs helyei egy vagy másik kromoszómában egybeesnek. Mivel a kromoszómák megkétszereződnek, a kétértékű kromoszómában négy kromatid található, amelyek mindegyike végül kromoszómának bizonyul.

- pachytene - a pachinema (vastag filamentumok) stádiuma. A mag és a mag mérete megnő, a bivalensek rövidülnek, megvastagodnak. A homológok kapcsolata olyan szorossá válik, hogy már nehéz megkülönböztetni két különálló kromoszómát. Ebben a szakaszban keresztezés történik, vagy kromoszómák keresztezik egymást;

- diplotén - a diplonéma (kettős szál), vagy négy kromatid stádiuma. A bivalens homológ kromoszómái mindegyike 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, úgynevezett chiazmákat alkotnak. A chiasma jelenléte tartja össze a monovalenseket.

A bivalens kromoszómáinak folyamatos rövidülésével és ennek megfelelően megvastagodásával egyidejűleg kölcsönös taszítás következik be - divergencia. A kapcsolat csak a kereszteződés síkjában - a kiazmákban - megmarad. A kromatidák homológ régióinak cseréje befejeződött;

- a diakinézist a diploten kromoszómák maximális lerövidülése jellemzi. A homológ kromoszómák bivalensei a sejtmag perifériájára kerülnek, így könnyen megszámolhatók. A nukleáris burok töredezett, a magvak eltűnnek. Ezzel befejeződik az 1. próba.

Ι metafázis

- a nukleáris burok eltűnésével kezdődik. A mitotikus orsó kialakulása befejeződött, a bivalensek a citoplazmában az egyenlítői síkban helyezkednek el. A kromoszóma centromerek a mitotikus orsó húzószálaihoz kapcsolódnak, de nem osztódnak.

Anafázis I

- a homológ kromoszómák kapcsolatának teljes megszűnésével, egymástól való taszításával és a különböző pólusokhoz való eltérésével különbözik.

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

Így a csökkenés az anafázisban történik - a kromoszómák számának megőrzése.

Telofázis I

- nagyon rövid távú és gyengén elszigetelt az előző fázistól. Az 1. telofázis két leánymagot termel.

Interkinézis

Ez egy rövid nyugalmi állapot 1 és 2 felosztás 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 második osztódás mindkét leánysejtben ugyanúgy megtörténik, mint a mitózisban.

P próféta

A sejtek magjában egyértelműen megnyilvánulnak a kromoszómák, amelyek mindegyike két kromatidból áll, amelyeket centromer köt össze. Meglehetősen vékony filamentumoknak tűnnek, amelyek a mag perifériáján helyezkednek el. A P profázis végén a nukleáris burok feldarabolódik.

Metafázis P

Minden sejtben 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 sejt pólusaira 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 sejtekben a kromoszómák szabad, véletlenen alapuló kombinációja van; 2) átkelés, ami új génkombinációk megjelenéséhez vezet a kromoszómákon belül.

Az osztódó sejtek minden következő generációjában ezen okok hatására új génkombinációk jönnek létre az ivarsejtekben, és az állatok szaporodása során a szülői gének új kombinációi 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 növeli az egyedek generációkon keresztüli létezésének megbízhatóságát.

A sejtosztódás a szaporodás központi mozzanata.

Az osztódás folyamatában egy sejtből két sejt keletkezik. A szerves és szervetlen anyagok asszimilációján alapuló sejt saját fajtát hoz létre, jellegzetes szerkezettel és funkcióval.

A mitózis során a következők fordulnak elő:

a kromoszómák 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 lezajlása következtében a testvérsejtek azonos „örökséggel” jutnak el.

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

A Prophase az első szakasz az atommag osztódásra való felkészítésében. 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 az anyai kromoszómák mindegyike egy hasonlót - egy leánykromoszómát - épít fel. Ennek eredményeként minden kromoszóma hosszirányban megduplázódott. Azonban ezek a kromoszómák felei, amelyeket ún testvérkromatidák, ne térjenek el a profázisban, mivel egy közös terület tartja össze őket - a centromer; a centromer régiót később osztják fel. 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 ekkorra az akromatin orsó kialakulása még nem fejeződött be.

A telofázisban a leánykromoszómák despiralizálódnak és elveszítik látható egyéniségüket. Kialakul a mag héja és maga a mag. A mag fordított sorrendben rekonstruálódik, összehasonlítva azokkal a változásokkal, amelyeken a profázisban ment keresztül. 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 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 növekedését és funkcionális állapotát befolyásoló 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. Számos ilyen ok feltételezhető:

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;
a kromoszómák megkettőződése;
a kromoszómák és más sejtszervecskék által a sejtosztódást serkentő speciális anyagok kiválasztása.

A mitózis természete, mint már említettük, a szövet típusától és funkcionális állapotától függően változik. A különböző szövetek sejtjeit különböző típusú mitózis jellemzi.A leírt mitózistípusban a sejtosztódás egyenlő és szimmetrikus módon megy végbe. A szimmetrikus mitózis eredményeként a testvérsejtek örökletesen egyenértékűek 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 osztódás), amitózis, endomitózis, endoreprodukció és polythenia.

Amitózis az atommag közvetlen hasadásának nevezik, hasadási alakok kialakulása nélkül. Ebben az esetben a mag felosztása két részre "fűzésével" történik; néha egy magból egyszerre több mag is keletkezik (fragmentáció). Az amitózis folyamatosan megtalálható számos speciális és patológiás szövet sejtjeiben, például rákos daganatokban. Különféle károsító szerek (ionizáló sugárzás és magas hőmérséklet) hatására figyelhető meg.

Endomitózis ilyen folyamatnak nevezik, amikor a maghasadás megkétszereződik. Ebben az esetben a kromoszómák, mint általában, az interfázisban reprodukálódnak, de későbbi eltérésük a mag belsejében történik a magburok megőrzésével és akromatin-orsó kialakulása nélkül. Egyes esetekben, bár a sejtmag héja feloldódik, a kromoszómák pólusokhoz való eltérése azonban nem következik be, aminek következtében a sejtben lévő kromoszómák száma akár több tízszeresére is megsokszorozódik. Az endomitózis a növények és állatok különböző szöveteinek sejtjeiben fordul elő. Így például A. A. Prokofjeva-Belgovskaya kimutatta, hogy endomitózissal a speciális szövetek sejtjeiben: a hypodermisben, a zsírtestben, a peritoneális hámban és a csikó (Stenobothrus) más szöveteiben - a kromoszómák száma 10-szeresére nőhet. A kromoszómák számának ez a megsokszorozása a differenciált szövet funkcionális jellemzőivel függ össze.

Néha előfordul egy vagy több kromoszóma megkettőződése a mag átalakulása nélkül – ezt a jelenséget ún. endoreprodukció.

Tehát a sejtmitózis összes fázisa, amely ezt alkotja, csak egy tipikus folyamathoz kötelező.

Az embrionális és merisztémás sejtek, amelyek nem veszítették el a teljes szervezet szaporodásának 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

mellkasi ultrahang

NÉPSZERŰ CIKKEK

	A férfi szerelmének tíz jele egy nő iránt - A szerető viselkedése
	Az élet és a halál négy szakasza az Ayurvédában
	Az állatöv legromantikusabb és legszeretetteljesebb jelei
	Hogyan lehet megérteni, hogy egy nő nem szeret téged (jelzők arra, hogy ideje újat keresni)?
	"White Noise" és tárgyalások a halottak világával

2022 "kingad.ru" - az emberi szervek ultrahangvizsgálata