Ce se întâmplă în timpul mitozei. Mitoza, ciclul celular

Mitoza (cariokineza, diviziunea indirectă) este procesul de diviziune a nucleului celulelor umane, animale și vegetale, urmat de diviziunea citoplasmei celulare. În procesul de diviziune a nucleului celular (vezi), se disting mai multe etape. În nucleu, care se află în perioada dintre diviziunea celulară (interfaza), (vezi) sunt de obicei reprezentate de fire subțiri, lungi (Fig., a), împletite; Membrana nucleară și nucleolul sunt clar vizibile.

Nucleul la diferite faze ale mitozei: a - nucleu nedivizabil de interfaza; b - d - stadiul de profază; d - stadiu de metafaza; e - stadiu anafazic; g și h - stadiu telofazic; şi - formarea a doi nuclei fiice.

În prima etapă a mitozei, așa-numita profază, cromozomii devin clar vizibili (Fig., b-d), se scurtează și se îngroașă, apare un gol de-a lungul fiecărui cromozom, împărțindu-l în două părți complet asemănătoare între ele, datorită căruia fiecare cromozom apare dublu . În următoarea etapă a mitozei - metafaza, membrana nucleară este distrusă, nucleolul se dizolvă și cromozomii se află în citoplasma celulei (Fig., e). Toți cromozomii sunt aranjați pe un rând de-a lungul ecuatorului, formând așa-numita placă ecuatorială (stadiul stelar). Centrozomul suferă și ele modificări. Este împărțit în două părți, divergente spre polii celulei, între ele se formează fire, formând un fus biconic de acromatină (Fig. e. f).

Mitoza (din greaca mitos - fir) este o diviziune celulara indirecta, constand in distribuirea uniforma a numarului dublu de cromozomi intre cele doua celule fiice rezultate (Fig.). Procesul de mitoză implică două tipuri de structuri: cromozomi și aparatul acromatinic, care include centrii celulari și un fus (vezi Celulă).

Reprezentarea schematică a nucleului interfazelor și a diferitelor etape ale mitozei: 1 - interfaza; 2 - profaza; 3 - prometafaza; 4 și 5 - metafaza (4 - vedere de la ecuator, 5 - vedere de la polul celular); 6 - anafaza; 7 - telofaza; 8 - telofaza târzie, începutul reconstrucției nucleare; 9 - celule fiice la începutul interfazei; NV - anvelopa nucleară; YAK - nucleol; XP - cromozomi; C - centriol; B - fus.

Prima etapă a mitozei - profaza - începe cu apariția în nucleul celular a unor fire subțiri - cromozomi (vezi). Fiecare cromozom de profază este format din două cromatide strâns adiacente una cu cealaltă în lungime; unul dintre ele este cromozomul celulei mamă, celălalt este nou format din cauza reduplicării ADN-ului său pe ADN-ul cromozomului mamă în interfază (o pauză între două mitoze). Pe măsură ce profaza progresează, cromozomii se spiralizează, drept urmare se scurtează și se îngroașă. Până la sfârșitul profazei, nucleolul dispare. În profază are loc și dezvoltarea aparatului de acromatină. În celulele animale, centrii celulari (centrioli) se bifurcă; în jurul lor în citoplasmă există zone care refractează puternic lumina (centrosfere). Aceste formațiuni încep să diverge în direcții opuse, formând doi poli ai celulei până la sfârșitul profazei, care în acest moment capătă adesea o formă sferică. În celulele plantelor superioare nu există centrioli.

Prometafaza se caracterizează prin dispariția învelișului nuclear și formarea unei structuri filamentoase în formă de fus (fus de acromatină) în celulă, unele dintre firele cărora leagă polii aparatului acromatic (fire interzonale), iar altele - fiecare a celor două cromatide cu poli opuşi ai celulei (fire de tragere). Cromozomii aflați aleatoriu în nucleul profazei încep să se deplaseze în zona centrală a celulei, unde sunt localizați în planul ecuatorial al fusului (metachineză). Această etapă se numește metafază.

În timpul anafazei, partenerii fiecărei perechi de cromatide se separă la polii opuși ai celulei datorită contracției firelor de tragere ale fusului. Din acest moment, fiecare cromatidă primește numele unui cromozom fiică. Cromozomii care s-au separat de poli sunt asamblați în grupuri compacte, ceea ce este tipic pentru următoarea etapă a mitozei - telofaza. În acest caz, cromozomii încep să se despire treptat, pierzându-și structura densă; în jurul lor apare un înveliș nuclear – începe procesul de reconstrucție nucleară. Volumul noilor nuclei crește, iar în ei apar nucleoli (începutul interfazei sau stadiul „nucleului de repaus”).

Procesul de separare a substanței nucleare a celulei - cariokineza - este însoțit de diviziunea citoplasmei (vezi) - citokineza. În celulele animale în telofază, în zona ecuatorială apare o constricție care, pe măsură ce se adâncește, duce la divizarea citoplasmei celulei originale în două părți. În celulele vegetale, în planul ecuatorial, se formează un sept celular din mici vacuole ale reticulului endoplasmatic, separând două noi corpuri celulare unul de celălalt.

În principiu, aproape de mitoză este endomitoza, adică procesul de dublare a numărului de cromozomi din celule, dar fără separarea nucleelor. În urma endomitozei, poate apărea diviziunea directă a nucleelor ​​și celulelor, așa-numita amitoză.

Vezi și Cariotip, Nucleu celular.

Mitoză- diviziunea celulară indirectă, care constă în diviziunea nucleului (cariotomie) și a citoplasmei (citotomie).

Mitoza este împărțită în profază (stadii incipiente și târzii), prometafază, metafază, anafază și telofază. Diviziunea în sine durează o perioadă relativ scurtă de timp - aproximativ 30 de minute.

Mitoza, sau diviziunea celulară indirectă, este o metodă de împărțire a unei celule eucariote în care fiecare dintre cele două celule nou formate primește material genetic identic cu celula originală, adică duce la formarea a două celule cu drepturi depline cu un diploid. set de cromozomi și material citoplasmatic uniform distribuit.

Profaza. Prima etapă a mitozei este profaza. În profaza timpurie, începe condensarea cromozomilor (etapa unei bile dense și libere), nucleolul suferă dezintegrare, iar centriolii sunt polarizați.

La începutul profazei, perechile de centrioli se deplasează la diferiți poli ai celulei. În același timp, se formează fire subțiri, divergente radial de la fiecare pereche de centrioli - microtubuli. Microtubulii formați dintr-un centru celular sunt atrași către microtubuli care polimerizează într-un alt centru celular. Ca urmare, ele se împletesc. Învelișul nuclear se dezintegrează în vezicule (carioliza), iar conținutul nucleului fuzionează cu conținutul matricei citoplasmatice. Pe membranele veziculelor formate ca urmare a dezintegrarii cariolemei se pastreaza complexele receptorilor si laminele.

În etapa târzie a profazei, condensarea cromozomilor continuă. Se îngroașă și sunt clar vizibile la microscopie cu lumină. Fiecare cromozom este format din două cromatide surori conectate printr-un centromer. În această etapă, axul mitotic începe să se formeze - o structură bipolară constând din microtubuli. Este organizat de centrioli, care fac parte din centrul celulei, din care microtubulii se extind radial.

Centriolii sunt localizați inițial aproape de membrana nucleară și apoi diverg pentru a forma fusul mitotic bipolar. Acest proces implică microtubuli poli, care interacționează între ei pe măsură ce se alungesc. Nucleul și nucleolul încetează să mai existe ca unități separate. Celula devine mai alungită. În timpul profazei, cromozomii sunt mai întâi vizibili ca structuri duble sub formă de fire. Mai târziu capătă o formă în formă de tijă.

În timpul profazei mitozei, complexul ER și Golgi se descompun în vezicule. Această distrugere temporară a organitelor joacă un rol semnificativ în distribuția uniformă a materialului citoplasmatic.

Prometafaza. Aceasta este o continuare a profezei târzii. În timpul prometafazei, se formează cinetocori (centromeri), care funcționează ca centre de organizare a microtubulilor kinetocori. Plecarea kinetocorilor din fiecare cromozom în ambele direcții și interacțiunea lor cu microtubulii poli ai fusului mitotic este motivul mișcării cromozomilor.

Metafaza. În această fază, cromozomii sunt distribuiți în regiunea ecuatorială și formează placa de metafază. Dacă placa metafază este prinsă într-o secțiune tangențială, atunci este vizibilă ca o stea mamă. Gradul de condensare a cromozomilor atinge nivelul maxim. Fiecare cromozom este menținut pe loc de o pereche de cinetocori și microtubuli cinetocori asociați, îndreptați către polii opuși ai fusului mitotic.

Un cromozom conține o moleculă de ADN și proteine ​​care leagă ADN-ul. Cromatina dintr-un cromozom formează numeroase bucle și conține mulți nucleozomi strâns. În timpul profazei și metafazei la mamifere, cromozomii au forma x sau y. În cromozomii X există o așa-numită constricție primară (centromer), care leagă brațele cromozomilor. Secțiunile cromozomului metafizar de la centromer până la ambele capete se numesc brațe cromozomiale. Brațele sunt structuri duble formate din cromozomi s adiacenți unul altuia. Constricția primară conține kinetocori.

Dacă brațele cromozomilor sunt egale, atunci astfel de cromozomi se numesc metacentrici. Cromozomii care au brațe scurte și lungi se numesc acrocentrici. Brațele care sunt aproape egale sau nu foarte diferite între ele ca mărime au cromozomi submetacentrici.

Într-unul dintre polii brațului cromozomului, uneori puteți găsi o zonă îngustată - o constricție secundară. Zona distală a umărului din spatele constricției secundare se numește satelit. Constricția secundară conține zona organizatoare nucleolar.

Centromerii tuturor cromozomilor d (cu un set dublu de ADN) sunt localizați în același plan - acesta este planul ecuatorial al celulei. Ea traversează celula în unghi drept cu axa longitudinală a fusului. Centromerul are un cinetocor, o structură mică în formă de disc, care se află pe ambele părți ale regiunii centromere a cromozomului d. Kinetocorurile sunt atât de mici încât pot fi văzute doar cu un microscop electronic. În stare activă, kinetocorii se comportă ca centrioli, adică servesc ca centre de organizare a microtubulilor (microtubuli kinetocori). Kinetocorele își manifestă activitatea numai din momentul distrugerii învelișului nuclear și atunci când interacționează cu tubulinele.

Dintre microtubulii fusului se disting mai multe tipuri: cinetocor, polar și astral.

Microtubulii cinetocorului sunt atașați cu un pol de cinetocorul cromozomului și cu celălalt de unul dintre diplozomi și despart cromozomii. Microtubulii polari sunt direcționați de la centrioli (diplozomi) către centrul fusului, unde se suprapun reciproc cu microtubuli similari ai diplozomului opus.

Microtubulii astrali sunt direcționați de la diplozom la suprafața celulei. Ultimele două tipuri de microtubuli servesc pentru distribuția uniformă a materialului citoplasmatic și a citokinezei.

Anafaza. Începe cu divergența cromozomilor fiice către polii celulelor în curs de dezvoltare. Acest lucru are loc cu participarea directă a microtubulilor și are loc la o viteză de aproximativ 1 μm/min.

Datorită divergenței, din fiecare cromozom d se formează doi cromozomi s. Ca rezultat, fiecare celulă primește un set diploid identic de cromozomi s. Pe măsură ce cromozomii se deplasează spre poli, microtubulii cinetocorului se scurtează și fusul se prelungește. Pe lângă dezasamblarea microtubulilor kinetocori, procesul de divergență a materialului genetic este asigurat de alungirea microtubulilor polari și de activitatea funcțională a proteinelor translocatoare.

În mod convențional, se disting anafaza timpurie și cea târzie, în funcție de gradul de separare a materialului genetic de polii opuși. În general, aceasta este cea mai scurtă etapă de mitoză.

Telofază. Aceasta este etapa finală a mitozei. În timpul telofazei, cromatidele se apropie de poli, iar distribuția uniformă a materialului citoplasmatic al celulei continuă, inclusiv moștenirea extranucleară; Se formează învelișul nuclear, iar nucleolii sunt formați din nou. Telofaza se termină cu citokineza celulară cu diviziunea unei celule mamă în două celule fiice.

În timpul telofazei timpurii, cromozomii s condensați sunt localizați la polii opuși ai celulei în apropierea centrilor celulei și nu își schimbă încă orientarea.

Procesele de alungire a celulei în diviziune continuă. Plasmalema este retrasă între cei doi nuclei fiice într-un plan perpendicular pe axa lungă a fusului și două celule noi încep să se contureze.

În telofaza târzie, începe decondensarea cromozomilor și se formează membrane nucleare prin fuziunea veziculelor din caryolema dezintegrată anterior și se formează nucleoli. Brazda de clivaj se adâncește, iar între celulele fiice rămâne o punte citoplasmatică, care este separată ulterior de membrana celulară, ceea ce duce la autonomia celulelor fiice.

Formarea unei membrane celulare care separă două celule noi una de cealaltă are loc odată cu contracția microfilamentelor în zona punții citoplasmatice și datorită transportului veziculelor care se contopesc unele cu altele.

După citotomie (separarea celulelor), veziculele din celule fuzionează pentru a forma ER și complexul Golgi.

Mitoza și ciclul mitotic nu sunt fenomene automate - ele sunt reglate de diverși factori. Cele mai studiate sunt kinazele ciclin-dependente (protein kinaze). Aceste proteine ​​sunt abreviate Cdk. Aceste proteine ​​sunt similare în toate celulele organismelor animale. Aceste proteine ​​kinaze fosforilează proteine ​​care controlează etapele individuale ale ciclului mitotic și leagă proteine ​​speciale - cicline. Numai complexul Cdk cu cicline controlează ciclul mitotic.

Fiecare etapă a ciclului mitotic are propria sa ciclină, care declanșează un complex de reacții biologice ale celulei. În stadiul inițial al perioadei presintetice a interfazei, celula nu intră în perioada Go din cauza complexelor Cdk4 și Cdk6 cu ciclina D.

În a doua jumătate a perioadei G 1, Cdk2 cu ciclina E devine complexul de control principal.În perioada de sinteză, ciclina se modifică, dar protein kinaza rămâne. Astfel, la începutul perioadei S, complexul principal este diclin A-Cdk2, iar apoi ciclina B-Cdk2. În perioada C 2, nu ciclina se schimbă, ci protein kinaza. Ca rezultat, complexul de control este denumit ciclin B-Cdk1. Acest ultim complex introduce de fapt celula în mitoză și se numește factor de stimulare a mitozei.

Ciclina B-Cdk1 este capabilă să fosforileze histona H1. Această histonă fosforilată este implicată în plierea (condensarea) catenei de ADN. Dar acest lucru nu este suficient. În timpul prometafazei mitozei, factorul de stimulare a mitozei fosforilează și un grup de proteine, al căror complex se numește condensină, iar formarea sa este declanșată tocmai de fosforilare. Sub influența histonei H1 și a condensinei, cromozomii sunt aranjați în structuri metafazate. Acest proces necesită utilizarea ATP.

În plus, sub influența unui factor de stimulare a mitozei în profază, are loc fosforilarea laminelor pe suprafața interioară a membranei nucleare. Ca rezultat, laminele A și C trec într-o stare dizolvată. Integritatea structurală a carcasei este perturbată și se dezintegrează într-un sistem de bule. Un lucru similar se întâmplă probabil în ER cu complexul Golgi.

Sub influența unui factor de stimulare a mitozei în profază, polimerizarea microtubulilor este activată și lanțurile ușor de miozină sunt blocate, ceea ce previne citotomia celulară prematură.

Diviziunea celulară este reglată de două grupe de factori: mitogeni și antimitogeni sau keyloni. Factorii mitogeni sunt produși în țesuturi (hormonii tisulari) și activează diviziunea celulară, în timp ce dimensiunea populației celulare crește. Factorii mitogeni includ factorii de creștere ai fibroblastelor, epidermei, trombocitelor, factorii de creștere transformanți etc.

Factorii mitogeni determină diviziunea celulară prin activarea tirozin kinazei. Aceasta stimulează formarea unui număr de factori de transcripție, așa-numitele gene de răspuns precoce și întârziat. Modificările activității lor stimulează formarea kinazelor și ciclinelor dependente de ciclină. Aceasta, la rândul său, încurajează celulele să se dividă.

Concentrația factorilor de creștere este relativ scăzută și, de îndată ce numărul de celule crește semnificativ, factorii de creștere devin insuficienti, iar celulele încetează să se divizeze și încep să se diferențieze. Unii autori consideră că mecanismul de încetare a diviziunii și începutul diferențierii este controlat de substanțe speciale biologic active - keylons sau alți regulatori. Un exemplu de astfel de regulator sunt hormonii tiroidieni iodați - triiodotironina și tetraiodotironina. Acești hormoni activează procesele de diferențiere celulară și blochează diviziunea celulară. Important în acest sens este efectul tetraiodotironinei asupra diferențierii neuronilor și, prin urmare, cu deficiența sa, se dezvoltă cretinismul, însoțit de retard mental (oligofrenie).

Un exemplu de factor antimitogen este factorul de necroză tumorală. Acesta blochează formarea complexului protein kinazei care activează mitogen printr-un număr de intermediari intracelulari (sfingozină). În cele din urmă, conținutul de complexe de ciclină D cu Cdk6 și Cdk4 scade, iar diviziunea celulară se oprește.

O variantă a mitozei este clivajul - aceasta este diviziunea celulară atunci când celula mamă nu se mărește în timpul unei scurte interfaze. Ca urmare, după fiecare diviziune dimensiunea celulei scade. Fragmentarea este caracteristică formării unui organism multicelular (blastula) dintr-un embrion unicelular (zigot) în stadiile incipiente ale dezvoltării embrionare.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Creșterea și dezvoltarea organismelor vii este imposibilă fără procesele de diviziune celulară. Una dintre ele este mitoza - procesul de diviziune a celulelor eucariote în care informațiile genetice sunt transmise și stocate. În acest articol, veți afla mai multe despre caracteristicile ciclului mitotic și vă veți familiariza cu caracteristicile tuturor fazelor mitozei, care vor fi incluse în tabel.

Conceptul de „ciclu mitotic”

Toate procesele care au loc într-o celulă, începând de la o diviziune la alta și terminând cu producerea a două celule fiice, se numesc ciclu mitotic. Ciclul de viață al unei celule este, de asemenea, o stare de odihnă și o perioadă de îndeplinire a funcțiilor sale directe.

Principalele etape ale mitozei includ:

• Autoduplicarea sau reduplicarea codului genetic, care se transmite de la o celulă mamă la două celule fiice. Procesul afectează structura și formarea cromozomilor.
• Ciclul celulei- constă din patru perioade: presintetică, sintetică, postsintetică și, de fapt, mitoză.

Primele trei perioade (presintetice, sintetice și postsintetice) se referă la interfaza mitozei.

Unii oameni de știință numesc perioada sintetică și postsintetică preprofaza mitozei. Deoarece toate etapele au loc continuu, deplasându-se lin de la una la alta, nu există o divizare clară între ele.

Procesul de diviziune celulară directă, mitoza, are loc în patru faze, corespunzătoare următoarei secvențe:

TOP 4 articolecare citesc împreună cu asta

• profază;
• Metafaza;
• anafaza;
• Telofază.

Orez. 1. Fazele mitozei

Puteți găsi o scurtă descriere a fiecărei faze în tabelul „Fazele mitozei”, care este prezentat mai jos.

Tabelul „Fazele mitozei”

Nu.	Fază	Caracteristică
		În profaza mitozei, membrana nucleară și nucleolul se dizolvă, centriolii diverg către diferiți poli, începe formarea de microtubuli, așa-numitele filamente fusiforme, iar cromatidele din cromozomi se condensează.
	Metafaza	În această etapă, cromatidele din cromozomi se condensează cât mai mult posibil și se aliniază în partea ecuatorială a fusului, formând o placă de metafază. Firele de centriol sunt atașate de centromerii cromatidelor sau întinse între poli.
		Este cea mai scurtă fază în care se produce separarea cromatidelor după dezintegrarea centromerilor cromozomi. Cuplul merge la poli diferiți și începe un stil de viață independent.
	Telofază	Este etapa finală a mitozei, în timpul căreia cromozomii nou formați își dobândesc dimensiunea normală. În jurul lor se formează o nouă înveliș nuclear cu un nucleol în interior. Filamentele fusului se dezintegrează și dispar și începe procesul de diviziune a citoplasmei și a organelelor sale (citotomie).

Procesul de citotomie într-o celulă animală are loc folosind brazda de clivaj, iar într-o celulă vegetală - folosind placa celulară.

Forme atipice de mitoză

Forme atipice de mitoză se găsesc uneori în natură:

• Amitoza - o metodă de divizare directă a nucleului, în care structura nucleului este păstrată, nucleolul nu se dezintegrează, iar cromozomii nu sunt vizibili. Rezultatul este o celulă cu două nuclee.

Orez. 2. Amitoza

• Politenie - Celulele ADN cresc de mai multe ori, dar fără a crește conținutul de cromozomi.
• Endomitoza - În timpul procesului de după replicarea ADN-ului, nu există nicio separare a cromozomilor în cromatide fiice. În acest caz, numărul de cromozomi crește de zeci de ori, apar celule poliploide, ceea ce poate duce la mutație.

Orez. 3. Endomitoza

Ce am învățat?

Procesul de diviziune indirectă a celulelor eucariote are loc în mai multe etape, fiecare având propriile sale caracteristici. Ciclul mitotic este format din etapele de interfaza si diviziunea celulara directa, formate din patru faze: profaza, metafaza, anafaza si telofaza. Uneori, în natură există metode atipice de divizare, acestea includ amitoza, politenia și endomitoza.

Test pe tema

Raport de evaluare

Rata medie: 4.4. Evaluări totale primite: 518.

Dintre toate subiectele interesante și destul de complexe din biologie, merită evidențiate două procese de diviziune celulară în organism - meioza si mitoza. La început poate părea că aceste procese sunt aceleași, deoarece în ambele cazuri are loc diviziunea celulară, dar de fapt există o mare diferență între ele. În primul rând, trebuie să înțelegeți mitoza. Ce este acest proces, ce este interfaza mitozei și ce rol joacă ele în corpul uman? Acest lucru va fi discutat mai detaliat în acest articol.

Un proces biologic complex care este însoțit de diviziunea celulară și distribuția cromozomilor între aceste celule - toate acestea se pot spune despre mitoză. Datorită acesteia, cromozomii care conțin ADN sunt distribuiti uniform între celulele fiice ale corpului.

Există 4 faze principale în procesul de mitoză. Toate sunt interconectate, deoarece fazele trec fără probleme de la una la alta. Prevalența mitozei în natură se datorează faptului că aceasta este implicată în procesul de diviziune a tuturor celulelor, inclusiv a mușchilor, a nervilor și așa mai departe.

Pe scurt despre interfaza

Înainte de a intra în starea de mitoză, o celulă care se divide intră în interfază, adică crește. Durata interfazei poate ocupa mai mult de 90% din timpul total al activității celulei în modul normal.

Interfaza este împărțită în 3 perioade principale:

• faza G1;
• faza S;
• faza G2.

Toate au loc într-o anumită secvență. Să ne uităm la fiecare dintre aceste faze separat.

Interfaza - componente principale (formula)

Faza G1

Această perioadă se caracterizează prin pregătirea celulei pentru diviziune. Acesta crește în volum pentru faza ulterioară a sintezei ADN-ului.

faza S

Aceasta este următoarea etapă a procesului de interfază, în timpul căreia celulele corpului se divid. De regulă, sinteza majorității celulelor are loc într-o perioadă scurtă de timp. După diviziune, celulele nu cresc în dimensiune, dar începe ultima fază.

Faza G2

Etapa finală a interfazei, în timpul căreia celulele continuă să sintetizeze proteine, în timp ce cresc în dimensiune. În această perioadă, există încă nucleoli în celulă. De asemenea, în ultima parte a interfazei, are loc duplicarea cromozomilor, iar suprafața nucleului în acest moment este acoperită cu o înveliș specială care are o funcție de protecție.

Pe o notă! La sfârșitul celei de-a treia faze, apare mitoza. De asemenea, include mai multe etape, după care are loc diviziunea celulară (acest proces în medicină se numește citokineză).

Stadiile mitozei

După cum sa menționat mai devreme, mitoza este împărțită în 4 etape, dar uneori pot fi mai multe. Mai jos sunt cele principale.

Masa. Descrierea principalelor faze ale mitozei.

Numele fazei, fotografie	Descriere
	În timpul profazei, are loc spiralizarea cromozomilor, în urma căreia aceștia capătă o formă răsucită (este mai compactă). Toate procesele sintetice din celulele corpului se opresc, astfel încât ribozomii nu mai sunt produși.
	Mulți experți nu disting prometafaza ca o fază separată a mitozei. Adesea, toate procesele care au loc în el sunt denumite profază. În această perioadă, citoplasma învelește cromozomii, care se mișcă liber în întreaga celulă până la un anumit punct.
	Următoarea fază a mitozei, care este însoțită de distribuția cromozomilor condensați pe planul ecuatorial. În această perioadă, microtubulii sunt reînnoiți în mod continuu. În timpul metafazei, cromozomii sunt aranjați astfel încât cinetocorii lor să fie într-o direcție diferită, adică direcționați către poli opuși.
	Această fază a mitozei este însoțită de separarea cromatidelor fiecărui cromozom unul de celălalt. Creșterea microtubulilor se oprește, acum încep să se demonteze. Anafaza nu durează mult, dar în această perioadă de timp celulele reușesc să se disperseze mai aproape de diferiți poli în număr aproximativ egal.
	Aceasta este ultima etapă în care începe decondensarea cromozomilor. Celulele eucariote își completează diviziunea și se formează un înveliș special în jurul fiecărui set de cromozomi umani. Când inelul contractil se contractă, citoplasma se separă (în medicină acest proces se numește citotomie).

Important! Durata procesului complet de mitoză, de regulă, nu este mai mare de 1,5-2 ore. Durata poate varia în funcție de tipul de celulă care este divizată. De asemenea, durata procesului este influențată de factori externi, cum ar fi condițiile de lumină, temperatura și așa mai departe.

Ce rol biologic joacă mitoza?

Acum să încercăm să înțelegem caracteristicile mitozei și importanța acesteia în ciclul biologic. În primul rând, asigură multe procese vitale ale organismului, inclusiv dezvoltarea embrionară.

Mitoza este, de asemenea, responsabilă pentru refacerea țesuturilor și a organelor interne ale corpului după diferite tipuri de leziuni, având ca rezultat regenerarea. În procesul de funcționare, celulele mor treptat, dar cu ajutorul mitozei, integritatea structurală a țesuturilor este menținută în mod constant.

Mitoza asigură păstrarea unui anumit număr de cromozomi (corespunde numărului de cromozomi din celula mamă).

Video - Caracteristici și tipuri de mitoză

Mitoză- metoda principală de divizare a celulelor eucariote, în care are loc mai întâi dublarea, iar apoi materialul ereditar este distribuit uniform între celulele fiice.

Mitoza este un proces continuu cu patru faze: profaza, metafaza, anafaza si telofaza. Înainte de mitoză, celula se pregătește pentru divizare sau interfază. Perioada de pregătire a celulelor pentru mitoză și mitoza în sine constituie împreună ciclu mitotic. Mai jos este o scurtă descriere a fazelor ciclului.

Interfaza este format din trei perioade: presintetice sau postmitotice, - G 1, sintetice - S, postsintetice sau premitotice, - G 2.

Perioada presintetică (2n 2c, Unde n- numărul de cromozomi, Cu- numărul de molecule de ADN) - creșterea celulelor, activarea proceselor de sinteză biologică, pregătirea pentru perioada următoare.

Perioada sintetică (2n 4c) - Replicarea ADN-ului.

Perioada postsintetică (2n 4c) - pregătirea celulei pentru mitoză, sinteza și acumularea de proteine ​​și energie pentru diviziunea viitoare, creșterea numărului de organele, dublarea centriolilor.

Profaza (2n 4c) - demontarea membranelor nucleare, divergența centriolilor către diferiți poli ai celulei, formarea firelor fusului de fisiune, „dispariția” nucleolilor, condensarea cromozomilor cu două cromatide.

Metafaza (2n 4c) - alinierea celor mai condensați cromozomi cu două cromatide în planul ecuatorial al celulei (placă metafază), atașarea fibrelor fusului cu un capăt la centrioli, celălalt - la centromerii cromozomilor.

Anafaza (4n 4c) - diviziunea cromozomilor cu două cromatide în cromatide și divergența acestor cromatide surori către polii opuși ai celulei (în acest caz, cromatidele devin cromozomi monocromatidi independenți).

Telofază (2n 2cîn fiecare celulă fiică) - decondensarea cromozomilor, formarea membranelor nucleare în jurul fiecărui grup de cromozomi, dezintegrarea firelor fusului, apariția unui nucleol, diviziunea citoplasmei (citotomie). Citotomia în celulele animale are loc din cauza brazdei de clivaj, în celulele vegetale - datorită plăcii celulare.

1 - profaza; 2 - metafaza; 3 - anafaza; 4 - telofaza.

Semnificația biologică a mitozei. Celulele fiice formate ca urmare a acestei metode de divizare sunt identice genetic cu mama. Mitoza asigură constanța setului de cromozomi pe un număr de generații de celule. Stă la baza proceselor precum creșterea, regenerarea, reproducerea asexuată etc.

este o metodă specială de împărțire a celulelor eucariote, în urma căreia celulele trec de la o stare diploidă la o stare haploidă. Meioza constă din două diviziuni succesive precedate de o singură replicare a ADN-ului.

Prima diviziune meiotică (meioza 1) se numește reducere, deoarece în timpul acestei diviziuni numărul de cromozomi se reduce la jumătate: dintr-o celulă diploidă (2 n 4c) două haploide (1 n 2c).

Interfaza 1(la început - 2 n 2c, la sfârșit - 2 n 4c) - sinteza și acumularea de substanțe și energie necesare realizării ambelor diviziuni, creșterea dimensiunii celulelor și a numărului de organele, dublarea centriolilor, replicarea ADN-ului, care se termină în profaza 1.

Profaza 1 (2n 4c) - demontarea membranelor nucleare, divergența centriolilor către diferiți poli ai celulei, formarea filamentelor fusului de fisiune, „dispariția” nucleolilor, condensarea cromozomilor cu două cromatide, conjugarea cromozomilor omologi și încrucișarea. Conjugare- procesul de reunire și împletire a cromozomilor omologi. Se numește o pereche de cromozomi omologi conjugați bivalent. Încrucișarea este procesul de schimb de regiuni omoloage între cromozomi omologi.

Profaza 1 este împărțită în etape: leptoten(finalizarea replicării ADN-ului), zigoten(conjugarea cromozomilor omologi, formarea bivalenților), pahitenă(încrucișarea, recombinarea genelor), diploten(detecția chiasmelor, 1 bloc de oogeneză la om), diakineză(terminalizarea chiasmelor).

1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pachiten; 4 - diploten; 5 - diakineză; 6 — metafaza 1; 7 - anafaza 1; 8 — telofaza 1;
9 — profa 2; 10 — metafaza 2; 11 - anafaza 2; 12 - telofaza 2.

Metafaza 1 (2n 4c) - alinierea bivalenților în planul ecuatorial al celulei, atașarea filamentelor fusiforme la un capăt de centrioli, celălalt de centromerii cromozomilor.

Anafaza 1 (2n 4c) - divergența independentă aleatorie a cromozomilor cu două cromatide către polii opuși ai celulei (de la fiecare pereche de cromozomi omologi, un cromozom se deplasează la un pol, celălalt la celălalt), recombinarea cromozomilor.

Telofaza 1 (1n 2cîn fiecare celulă) - formarea membranelor nucleare în jurul grupurilor de cromozomi cu două cromatide, diviziunea citoplasmei. La multe plante, celula trece imediat de la anafaza 1 la profaza 2.

A doua diviziune meiotică (meioza 2) numit ecuațională.

Interfaza 2, sau interkineza (1n 2c), este o scurtă pauză între prima și a doua diviziune meiotică în timpul căreia replicarea ADN-ului nu are loc. Caracteristic celulelor animale.

Profaza 2 (1n 2c) - demontarea membranelor nucleare, divergența centriolilor către diferiți poli ai celulei, formarea filamentelor fusiforme.

Metafaza 2 (1n 2c) - alinierea cromozomilor bicromatidici în planul ecuatorial al celulei (placa metafazică), atașarea filamentelor fusiforme la un capăt de centrioli, celălalt de centromerii cromozomilor; 2 bloc de oogeneză la om.

Anafaza 2 (2n 2Cu) - divizarea cromozomilor cu două cromatide în cromatide și divergența acestor cromatide surori către polii opuși ai celulei (în acest caz, cromatidele devin cromozomi monocromatizi independenți), recombinarea cromozomilor.

Telofaza 2 (1n 1cîn fiecare celulă) - decondensarea cromozomilor, formarea membranelor nucleare în jurul fiecărui grup de cromozomi, dezintegrarea filamentelor fusului, apariția nucleolului, diviziunea citoplasmei (citotomie) cu formarea rezultată a patru celule haploide.

Semnificația biologică a meiozei. Meioza este evenimentul central al gametogenezei la animale și al sporogenezei la plante. Fiind baza variabilității combinative, meioza asigură diversitatea genetică a gameților.

Amitoza

Amitoza- diviziunea directa a nucleului de interfaza prin constrictie fara formarea de cromozomi, in afara ciclului mitotic. Descris pentru celulele îmbătrânite, alterate patologic și sortite morții. După amitoză, celula nu poate reveni la ciclul mitotic normal.

Ciclul celulei

Ciclul celulei- viata unei celule din momentul aparitiei ei pana la diviziune sau moarte. O componentă esențială a ciclului celular este ciclul mitotic, care include perioada de pregătire pentru diviziune și mitoza în sine. În plus, în ciclul de viață există perioade de odihnă, în care celula își îndeplinește funcțiile inerente și își alege soarta ulterioară: moartea sau revenirea la ciclul mitotic.

Mergi la cursurile nr. 12"Fotosinteză. chimiosinteza"

Mergi la cursurile №14„Reproducția organismelor”