Prima diviziune mitotică. Mitoza - diviziune indirecta

Diviziunea celulară mitotică

Mitoză(din greaca Mitos - fir), numita si cariokineza, sau diviziunea celulara indirecta, este un mecanism universal de diviziune celulara. Mitoza urmează perioada G2 și completează ciclul celular.

Durează 1-3 ore și asigură distributie uniforma material genetic în celulele fiice. Mitoza cuprinde 4 faze principale: profaza, metafaza, anafaza si telofaza.

Mitoza este unul dintre procesele fundamentale ale ontogenezei. Diviziunea mitotică asigură creșterea eucariotelor multicelulare prin creșterea populațiilor de celule tisulare.

Ca urmare a diviziunii mitotice a celulelor meristeme, numărul celulelor din țesutul vegetal crește. Fragmentarea unui ovul fertilizat și creșterea majorității țesuturilor la animale au loc și prin diviziuni mitotice.

Bazat caracteristici morfologice Mitoza este împărțită în mod convențional în etape: profază, prometafază, metafază, anafază, telofază. Primele descrieri ale fazelor mitozei și stabilirea succesiunii acestora au fost întreprinse în anii 70-80 ai secolului al XIX-lea. La sfârșitul anilor 1870, histologul german Walter Flemming a inventat termenul „mitoză” pentru a se referi la procesul de diviziune celulară indirectă.

Durata medie a mitozei este de 1-2 ore. Mitoza celulelor animale, de regulă, durează 30-60 de minute, iar plantele - 2-3 ore. Pe parcursul a 70 de ani, în corpul uman au loc un total de aproximativ 10 14 diviziuni celulare.

Primele descrieri incomplete cu privire la comportamentul și modificările nucleelor în celulele în diviziune se găsesc în lucrările oamenilor de știință la începutul anilor 1870.

Lucrarea botanistului rus Russov, datând din 1872, descrie și înfățișează clar plăci de metafază și anafază constând din cromozomi individuali.

Un an mai târziu, zoologul german G.A. Schneider a descris diviziunea mitotică și mai clar și mai consecvent, dar, desigur, nu pe deplin, folosind exemplul zdrobirii ouălor din turbellaria rectală Mesostomum. În lucrarea sa, în esență, principalele faze ale mitozei sunt descrise și ilustrate în succesiunea corectă: profază, metafază, anafaza (devreme și târzie). În 1874, botanistul moscovit I.D. Chistyakov a observat, de asemenea, faze individuale ale diviziunii celulare în sporii de mușchi și coada-calului. În ciuda primelor succese, nici Russov, nici Schneider, nici Chistyakov nu au reușit să ofere o descriere clară și consecventă a diviziunii mitotice.

În 1875, lucrări care conţin mai mult de descrieri detaliate mitoze. O. Büchli a descris modelele citologice din ouăle zdrobite viermi rotunzişi moluşte şi în celulele spermatogene ale insectelor.

E. Strassburger a studiat diviziunea mitotică în celulele algei verzi Spirogyra, în celulele mamă ale polenului de ceapă și în celulele sporilor mamă ale mușchiului. Referindu-se la munca lui O. Büchli și pe baza propriilor cercetări, E. Strassburger a atras atenția asupra unității proceselor de diviziune celulară în celulele vegetale și animale.

Până la sfârșitul anului 1878 - începutul anului 1879, lucru detaliat Schleicher și W. Flemming. În lucrarea sa din 1879, Schleicher a propus termenul de „cariocineză” pentru a se referi la procese complexe diviziunea celulară, implicând mișcare componente miezuri. Walter Flemming a fost primul care a inventat termenul „mitoză” pentru a se referi la diviziunea celulară indirectă, care mai târziu a devenit general acceptată. Flemming este, de asemenea, responsabil pentru formularea finală a definiției mitozei ca proces ciclic care se termină cu diviziunea cromozomilor între celulele fiice.

În 1880 O.V. Baranetsky a stabilit structura în spirală a cromozomilor. În cursul cercetărilor ulterioare, au fost dezvoltate idei despre spiralizarea și despiralizarea cromozomilor în timpul ciclului mitotic.

La începutul anilor 1900, cromozomii au fost identificați ca purtători de informații ereditare, ceea ce mai târziu a oferit o explicație. rol biologic mitoza, care constă în formarea de celule fiice identice genetic.

În anii 1970, a început descifrarea și studiul detaliat al regulatorilor diviziunii mitotice, datorită unei serii de experimente privind fuziunea celulelor situate pe diferite etape ciclul celulei. În acele experimente când o celulă în faza M a fost combinată cu o celulă în oricare dintre etapele de interfază (G 1, S sau G 2), celulele de interfază au intrat în stare mitotică (a început condensarea cromozomilor și membrana nucleară s-a dezintegrat).

Ca urmare, s-a ajuns la concluzia că celula citoplasmatică conține un factor (sau factori) care stimulează mitoza, sau, cu alte cuvinte, un factor de stimulare M (MSF, din engleza M-phase-promoting factor, MPF).

Pentru prima dată, „factorul de stimulare a mitozei” a fost descoperit în ouăle mature de broaște cu gheare nefertilizate în faza M a ciclului celular. Citoplasma unui astfel de ou, injectată în ovocit, a condus la o tranziție prematură la faza M și la începutul maturizării ovocitului (inițial abrevierea MPF înseamnă Maturation Promoting Factor, care se traduce prin „promovarea maturării”. factor"). În cursul experimentelor ulterioare, s-a stabilit semnificația universală și, în același timp, un grad ridicat de conservare a „factorului de stimulare a mitozei”: extracte preparate din celule mitotice foarte diverse organisme, când au fost introduse în ovocitele de broaște cu gheare, au fost transferate în faza M.

Studiile ulterioare au arătat că factorul de stimulare a mitozei este un complex heterodimeric format dintr-o proteină ciclină și o protein kinază dependentă de ciclină. Ciclina este o proteină reglatoare și se găsește în toate eucariotele. Concentrația acestuia crește periodic în timpul ciclului celular, atingând un maxim în metafaza mitozei. Odată cu apariția anafazei, se observă o scădere bruscă a concentrației de ciclină, datorită defalcării acesteia cu ajutorul complexelor proteolitice proteice complexe - proteazomi. Protein kinaza dependentă de ciclină este o enzimă (fosforilază) care modifică proteinele prin transferul unei grupări fosfat din ATP la aminoacizii serină și treonină. Astfel, odată cu stabilirea rolului și structurii principalului regulator al diviziunii mitotice, au început cercetările asupra mecanismelor fine de reglare a mitozei, care continuă și astăzi.

Dezvoltarea unei tipologii și clasificări unificate a mitozelor este complicată de o întreagă gamă de caracteristici care, în diverse combinații, creează diversitate și eterogenitate în modelele de diviziune mitotică. În același timp, anumite opțiuni de clasificare dezvoltate în raport cu unii taxoni sunt inacceptabile în raport cu altele, deoarece nu țin cont de specificul mitozelor lor. De exemplu, anumite opțiuni pentru clasificarea mitozelor caracteristice animalelor sau organisme vegetale, se dovedesc a fi inacceptabile pentru alge.

Una dintre caracteristicile cheie care stau la baza diverselor tipologii și clasificări ale diviziunii mitotice este comportamentul învelișului nuclear. Dacă formarea fusului și diviziunea mitotică în sine are loc în interiorul nucleului fără distrugerea membranei nucleare, atunci acest tip de mitoză se numește închis. Mitoza cu dezintegrarea membranei nucleare, în consecință, se numește deschisă, iar mitoza cu dezintegrarea membranei nucleare numai la polii fusului, cu formarea de „ferestre polare” se numește semiînchis.

Încă una trăsătură caracteristică este tipul de simetrie a fusului mitotic. În pleuromitoză, fusul este bilateral simetric sau asimetric și este format, de regulă, din două semifusuri situate în metafază-anafază în unghi unul față de celălalt. Categoria ortomitozelor se caracterizează prin simetria bipolară a fusului, iar în metafază se observă adesea o placă ecuatorială distinsă.

În cadrul simptomelor indicate, cea mai numeroasă este ortomitoza tipică deschisă, de exemplu, principiile și etapele diviziunii mitotice sunt discutate mai jos. Acest tip de mitoză este caracteristic animalelor, plantelor superioare și unor protozoare.

Profaza începe cu condensarea cromozomilor, care devin vizibili la microscop cu lumină ca structuri sub formă de fire. Fiecare cromozom este format din două cromatide surori paralele legate la centromer. Nucleolul și învelișul nuclear dispar până la sfârșitul fazei (aceasta din urmă se dezintegrează în vezicule membranare, similare elementelor EPS, iar complexul de pori și lamina se disociază în subunități). Carioplasma este amestecată cu citoplasma.

Centriolii migrează către polii opuși ai celulei și dau naștere filamentelor fusului mitotic (acromatin). În regiunea centromerului se formează complexe proteice speciale - kinetocori, de care sunt atașați niște microtubuli ai fusului (microtubuli kinetocori); S-a demonstrat că cinetocorii înșiși sunt capabili de a induce asamblarea microtubulilor și, prin urmare, pot servi ca centre de organizare a microtubulilor. Microtubulii rămași ai fusului se numesc microtubuli polari, deoarece se extind de la un pol al celulei la celălalt; Microtubulii aflați în afara fusului, divergenți radial de la centrii celulari la plasmalema, se numesc astrali sau microtubuli (fire) de strălucire.

Metafaza corespunde nivelului maxim de condensare al cromozomilor, care se aliniază în regiunea ecuatorului axului mitotic, formând o imagine a plăcii ecuatoriale (metafază) (vedere laterală) sau a stelei mamă (vedere de la poli). Cromozomii se deplasează în planul ecuatorial și sunt ținuți acolo de tensiunea echilibrată a microtubulilor kinetocori. Până la sfârșitul acestei faze, cromatidele surori sunt separate printr-o despicatură, dar sunt reținute în regiunea centromerului.

Anafaza începe cu divizarea sincronă a tuturor cromozomilor în cromatide surori (în regiunea centromerului) și mișcarea cromozomilor fiice către polii opuși ai celulei, care are loc de-a lungul microtubulilor fusului cu o viteză de 0,2-0,5 μm/min. Semnalul pentru debutul anafazei include o creștere bruscă (de un ordin de mărime) a concentrației de cationi de calciu în hialoplasmă, secretate de veziculele membranare care formează grupuri la polii fusului. Mecanismul mișcării cromozomilor în anafază nu a fost pe deplin elucidat, dar s-a stabilit că în regiunea fusului, pe lângă actină, există proteine precum miozina și dineina, precum și o serie de proteine reglatoare. Conform unor observații, este cauzată de scurtarea (dezasamblarea) microtubulilor atașați la cinetocori. Anafaza se caracterizează prin alungirea fusului mitotic datorită unei anumite divergențe a polilor celulari. Se termină cu acumularea la polii celulei a două seturi identice de cromozomi, care formează imagini ale stelelor (stadiul stelelor fiice). La sfarsitul anafazei, datorita contractiei microfilamentelor de actina concentrate in jurul circumferintei celulei (inelul contractil), incepe sa se formeze o constrictie celulara care, adancindu-se, va duce la citotomie in faza urmatoare.

Telofaza este etapa finală a mitozei, în timpul căreia nucleii celulelor fiice sunt reconstruiți și separarea lor este finalizată. În jurul cromozomilor condensați ai celulelor fiice din veziculele membranare (conform altor surse, din EPS), se restabilește caryolema, cu care se asociază lamina formatoare și reapar nucleolii, care sunt formați din secțiuni ale cromozomilor corespunzători. Nucleii celulari se maresc treptat, iar cromozomii despira progresiv si dispar, fiind inlocuiti de modelul cromatinic al nucleului de interfaza. În același timp, constricția celulară se adâncește, iar celulele rămân conectate pentru o perioadă de timp printr-o punte citoplasmatică conică care conține un mănunchi de microtubuli (corp median). Ligarea ulterioară a citoplasmei se termină cu formarea a două celule fiice. În telofază, organelele sunt distribuite între celulele fiice; Uniformitatea acestui proces este facilitată de faptul că unele organele sunt destul de numeroase (de exemplu, mitocondriile), în timp ce altele (cum ar fi ER și complexul Golgi) se dezintegrează în fragmente și vezicule mici în timpul mitozei.

Mitozele atipice apar atunci când aparatul mitotic este deteriorat și se caracterizează printr-o distribuție neuniformă a materialului genetic între celule - aneuploidie (din greacă an - nu, eu - corect, ploon - fold); în multe cazuri nu există citotomie, rezultând formarea de celule gigantice. Mitozele atipice sunt caracteristice tumori maligneși țesuturi iradiate. Cu cât frecvența lor este mai mare și grad mai mare aneuploidie, cu atât tumora este mai malignă. Perturbarea diviziunii normale a celulelor mitotice poate fi cauzată de anomalii cromozomiale, care sunt numite aberații cromozomiale (din latinescul Aberratio - abatere). Variantele aberațiilor cromozomiale includ aderența cromozomilor, ruperea lor în fragmente, pierderea unei secțiuni, schimbul de fragmente, dublarea secțiunilor individuale de cromozomi etc. Aberațiile cromozomiale pot apărea spontan, dar mai des se dezvoltă ca urmare a acțiunii mutageni și radiații ionizante asupra celulelor.

Cariotiparea - test de diagnosticareîn vederea evaluării cariotipului (setul de cromozomi), se realizează prin studierea cromozomilor din placa metafază. Pentru cariotipizare se obtine o cultura celulara in care se introduce colchicina, substanta care blocheaza formarea fusului mitotic. Din astfel de celule sunt extrași cromozomii, care sunt apoi colorați și identificați. Un cariotip uman normal este reprezentat de 46 de cromozomi - 22 de perechi de autozomi și doi cromozomi sexuali (XY la bărbați și XX la femei). Cariotiparea vă permite să diagnosticați o serie de boli asociate cu anomalii cromozomiale, în special, sindromul Down (trisomia al 21-lea cromozom), sindromul Edwards (trisomia al 18-lea cromozom), sindromul Patau (trisomia al 13-lea cromozom), precum și o serie de sindroame asociate cu anomalii ale cromozomului sexual - sindromul Klinefelter (genotipul - XXY) , Turner (genotip - XO) și altele.

Se presupune că procesul mitotic complex al organismelor superioare s-a dezvoltat treptat din mecanismele de diviziune ale procariotelor. Această presupunere este confirmată de faptul că procariotele au apărut cu aproximativ un miliard de ani mai devreme decât primele eucariote. În plus, proteine similare sunt implicate în mitoza eucariotelor și fisiunea binară a procariotelor.

Posibilele etape intermediare între fisiunea binară și mitoză pot fi urmărite la eucariotele unicelulare, în care membrana nucleară nu este distrusă în timpul diviziunii. La majoritatea celorlalte eucariote, inclusiv plante și animale, fusul se formează în afara nucleului, iar învelișul nuclear este distrus în timpul mitozei. Deși mitoza la eucariotele unicelulare nu a fost încă studiată suficient, se poate presupune că ea a provenit din fisiunea binară și a atins în cele din urmă nivelul de complexitate găsit în organisme pluricelulare.

La multe eucariote simple, mitoza a rămas, de asemenea, un proces asociat cu membrana, dar acum nu plasma, ci nuclear.

Principalele mecanisme de reglare ale mitozei sunt procesele de fosforilare și proteoliză.

Reacțiile reversibile de fosforilare și defosforilare permit evenimente reversibile de mitoză, cum ar fi asamblarea/dezintegrarea fusului sau dezintegrarea/repararea anvelopei nucleare. Proteoliza stă la baza evenimentelor ireversibile ale mitozei, cum ar fi separarea cromatidelor surori în anafaza sau descompunerea ciclinelor mitotice în stadii târzii mitoză

Diviziunea tuturor celulelor eucariote este asociată cu formarea unui aparat special de diviziune celulară.

Un rol activ în diviziunea celulară mitotică este adesea atribuit structurilor citoscheletice. Universal atât pentru celulele animale, cât și pentru cele vegetale este fusul mitotic bipolar, format din microtubuli și proteine asociate. Axul asigură o distribuție strict identică a cromozomilor între polii de diviziune, în zona cărora se formează nucleii celulelor fiice în telofază.

Procesul de mitoză asigură o distribuție strict uniformă a cromozomilor între doi nuclei fiice, astfel încât într-un organism multicelular toate celulele au exact aceleași (ca număr și caracter) seturi de cromozomi.

Cromozomii conțin informații genetice codificate în ADN și, prin urmare, procesul mitotic regulat și ordonat asigură, de asemenea, că toată informația este transmisă complet către fiecare dintre nucleele fiice; ca urmare, fiecare celulă are toată informația genetică necesară dezvoltării tuturor caracteristicilor organismului. În această privință, devine clar de ce o celulă luată dintr-o plantă adultă complet diferențiată se poate dezvolta, în condiții adecvate, într-o plantă întreagă. Am descris mitoza într-o celulă diploidă, dar acest proces are loc într-un mod similar în celulele haploide, de exemplu în celulele din generația gametofitică a plantelor.

Anemie. Definiție. Clasificare. Anemia prin deficit de fier. Etiologie. Tabloul clinic. Diagnosticare. Tratament. Prevenirea. Caracteristicile luării suplimentelor de fier la copii.

Antiseptice, definiție, tipuri de antiseptice moderne (mecanice, fizice, chimice, biologice).

Asfixia nou-născutului. Definiție. Etiologie. Clasificare. Tabloul clinic. Terapie primară și intensivă.

Dermatita atopica. Definiție. Etiologie. Clasificare. Tabloul clinic. Diagnosticare. Tratament. Îngrijire. Dietoterapia. Organizarea vieții unui copil bolnav.

Metoda twin în studiul caracteristicilor cu distribuție continuă

Există două metode de divizare: 1) cea mai comună diviziune completă este mitoza ( diviziune indirectă) și 2) amitoză (diviziunea directă). În timpul diviziunii mitotice, citoplasma este rearanjată, membrana nucleară este distrusă și cromozomii sunt dezvăluiți. În viața unei celule, există o perioadă de mitoză în sine și un interval între diviziuni, care se numește interfază. Cu toate acestea, perioada de interfaza (celula care nu se divide) poate fi diferită în natură. În unele cazuri, în timpul interfazei, celula funcționează și în același timp se pregătește pentru următoarea diviziune. In alte cazuri, celulele intra in interfaza, functioneaza, dar nu mai sunt pregatite sa se divizeze. Ca parte a unui organism multicelular complex, există numeroase grupuri de celule care și-au pierdut capacitatea de a se diviza. Acestea includ, de exemplu, celulele nervoase. Pregătirea celulei pentru mitoză are loc în interfază. Pentru a vă imagina principalele caracteristici ale acestui proces, amintiți-vă structura nucleului celular.

Celulele de ceapă în diferite faze ale ciclului celular

De bază unitate structurală nucleii sunt cromozomi formați din ADN și proteine. În nucleele celulelor vii care nu se divid, de regulă, cromozomii individuali nu se pot distinge, dar cea mai mare parte a cromatinei, care se găsește în preparatele colorate sub formă de fire subțiri sau granule de diferite dimensiuni, corespunde cromozomilor. În unele celule, cromozomii individuali sunt clar vizibili în nucleul de interfază, de exemplu, în celulele care se divizează rapid ale unui ou fertilizat în curs de dezvoltare și nucleii unor protozoare. ÎN perioade diferiteÎn timpul vieții unei celule, cromozomii suferă modificări ciclice care pot fi urmărite de la o diviziune la alta. Cromozomii în timpul mitozei sunt corpuri dense alungite, pe lungimea cărora se pot distinge două catene - cromatide care conțin ADN, care sunt rezultatul dublării cromozomilor. Fiecare cromozom are o constricție primară sau centromer. Această parte îngustată a cromozomului poate fi situată fie în mijloc, fie mai aproape de unul dintre capete, dar pentru fiecare cromozom specific locul său este strict constant. În timpul mitozei, cromozomii și cromatidele sunt fire strâns înfăşurate (în stare înfăşurată sau condensată). În nucleul de interfază, cromozomii sunt foarte alungiți, adică despiralizați, ceea ce îi face dificil de distins. În consecință, ciclul modificărilor cromozomiale constă în spiralizare, când acestea se scurtează, se îngroașă și devin clar distinse, și despiralizare, când sunt puternic alungite, împletite, și atunci devine imposibil să distingem fiecare separat. Spiralizarea și despiralizarea sunt asociate cu activitatea ADN-ului, deoarece funcționează numai în stare despiralizată. Emiterea de informații, formarea de ARN pe ADN în stare elicoidală, adică în timpul mitozei, se oprește. Faptul că cromozomii sunt prezenți în nucleul unei celule nedivizoare este dovedit și de constanța cantității de ADN, numărul de cromozomi și păstrarea individualității lor de la diviziune la diviziune.

Pregătirea celulei pentru mitoză. În timpul interfazei, au loc o serie de procese care permit mitoza. Să le numim pe cele mai importante dintre ele: 1) centrioli duble, 2) cromozomi dubli, adică. cantitatea de ADN și proteine cromozomiale, 3) proteinele din care este construit fusul de acromatină sunt sintetizate, 4) energia este acumulată sub formă de ATP, care este consumată în timpul diviziunii, 5) creșterea celulară se termină. Sinteza ADN-ului și duplicarea cromozomilor sunt de importanță primordială în pregătirea celulei pentru mitoză. Dublarea cromozomilor este asociată în primul rând cu sinteza ADN-ului și sinteza simultană a proteinelor cromozomiale. Procesul de dublare durează 6-10 ore și durează partea de mijloc interfaza. Dublarea cromozomilor se desfășoară în așa fel încât fiecare catenă veche a ADN-ului construiește o a doua. Acest proces este strict ordonat și, începând din mai multe puncte, se răspândește de-a lungul întregului cromozom.

Mitoză

Mitoza este o metodă universală de diviziune celulară la plante și animale, a cărei esență principală este distribuția precisă a cromozomilor duplicați între ambele celule fiice rezultate. Pregătirea celulei pentru diviziune ocupă, după cum vedem, o parte semnificativă a interfazei, iar mitoza începe numai atunci când pregătirea în nucleu și citoplasmă este complet finalizată. Întregul proces este împărțit în patru faze. În timpul primei dintre ele - profază - centriolii se divid și încep să diverge în direcții opuse. În jurul lor, din citoplasmă se formează filamente acromatice care, împreună cu centriolii, formează un fus acromatic. Când se termină divergența centriolilor, întreaga celulă se dovedește a fi polară, ambii centrioli sunt situati la poli opuși, iar planul mijlociu poate fi numit ecuator. Filamentele fusului de acromatină converg la centrioli și sunt amplasate pe scară largă la ecuator, asemănând cu forma unui fus. Concomitent cu formarea unui fus în citoplasmă, nucleul începe să se umfle și o minge de fire îngroșate - cromozomi - este clar vizibilă în el. În timpul profazei, cromozomii spiralează, care se scurtează și se îngroașă. Profaza se termină cu dizolvarea membranei nucleare, iar cromozomii se află în citoplasmă. În acest moment, este clar că toți cromozomii sunt deja dubli. Apoi urmează a doua fază - metafaza. Cromozomii, aranjați inițial aleatoriu, încep să se deplaseze spre ecuator. Toate sunt de obicei situate în același plan, la o distanță egală de centrioli. În acest moment, o parte din firele fusului este atașată de cromozomi, în timp ce cealaltă parte a acestora încă se întinde continuu de la un centriol la altul - acestea sunt firele de susținere. Firele de tracțiune sau cromozomiale sunt atașate de centromeri (constricții primare ale cromozomilor), dar trebuie amintit că atât cromozomii, cât și centromerii sunt deja dubli. Firele de tragere din poli sunt atașate acelor cromozomi care sunt mai aproape de ei. Urmează o scurtă pauză. Acest Partea centrală mitoză, după care începe a treia fază - anafaza. În timpul anafazei, fibrele fusului încep să se contracte, trăgând cromozomii către diferiți poli. În acest caz, cromozomii se comportă pasiv; ei, aplecându-se ca un ac de păr, se deplasează înainte cu centromerii, prin care sunt trași de un fir fus. La începutul anafazei, vâscozitatea citoplasmei scade, ceea ce contribuie la mișcarea rapidă a cromozomilor. În consecință, firele fusului asigură divergența precisă a cromozomilor (dublat în interfaza) către diferiți poli ai celulei. Mitoza se termină ultima etapă- telofaza. Cromozomii, care se apropie de poli, sunt strâns împletite între ei. În același timp, începe alungirea (despiralizarea) lor și devine imposibil să distingem cromozomii individuali. Treptat, din citoplasmă se formează o membrană nucleară, nucleul se umflă, apare un nucleol și se restabilește structura anterioară a celulei de interfază.

1. Definiți ciclurile de viață și mitotice ale unei celule.
Ciclu de viață- perioada de timp din momentul în care o celulă apare ca urmare a diviziunii până la moartea ei sau până la următoarea diviziune.
Ciclul mitotic– un set de secvențiale și procese interconectateîn timpul pregătirii celulei pentru diviziune, precum și în timpul mitozei în sine.

2. Răspundeți cum diferă conceptul de „mitoză” de conceptul de „ciclu mitotic”.
Ciclul mitotic include mitoza în sine și etapele de pregătire a celulelor pentru diviziune, în timp ce mitoza este doar diviziunea celulară.

3. Enumeraţi perioadele ciclului mitotic.

2. Perioada de sinteză a ADN-ului (S)

4. mitoză.

4. Deschide semnificație biologică mitoză

Mitoza (diviziunea indirectă) este diviziunea celulelor somatice (celulele corpului). Semnificația biologică a mitozei este reproducerea celulelor somatice, producerea de celule copiate (cu același set de cromozomi, cu exact aceeași informație ereditară). Toate celulele somatice din organism sunt derivate dintr-o celulă părinte unică (zigot) prin mitoză.

1) Profaza

spiralele cromatinei (se răsucesc, se condensează) în cromozomi
nucleolii dispar
învelișul nuclear se dezintegrează
Centriolii diverg către polii celulari, se formează un fus

2) Metafaza- cromozomii se aliniază de-a lungul ecuatorului celulei, se formează o placă de metafază

3) Anfaza- cromozomii fiice se separă unul de altul (cromatidele devin cromozomi) și se deplasează spre poli

4) Telofază

cromozomii despirați (se desfășoară, se decondensează) până la starea de cromatina
apar nucleul si nucleolii
filamentele fusului sunt distruse
are loc citokineza - diviziunea citoplasmei celulei mamă în două celule fiice

Durata mitozei este de 1-2 ore.

Ciclul celulei

Aceasta este perioada de viață a unei celule din momentul formării ei prin diviziunea celulei mamă până la propria sa diviziune sau moarte.

Ciclul celular constă din două perioade:

interfaza(starea în care celula NU se împarte);
diviziune (mitoză sau meioză).

Interfaza constă din mai multe faze:

presintetice: celula crește, în ea are loc sinteza activă de ARN și proteine, iar numărul de organele crește; în plus, are loc pregătirea pentru dublarea ADN-ului (acumularea de nucleotide)
sintetice: are loc dublarea (replicarea, reduplicarea) ADN-ului
postsintetic: celula se pregătește pentru divizare, sintetizează substanțe necesare divizării, de exemplu, proteinele fusului.

MAI MULTE INFORMAȚII: Mitoză, Diferențe între mitoză și meioză, Ciclul celular, Dublarea ADN-ului (replicare)
PARTEA 2 TERCĂRI: Mitoză

Teste și sarcini

Instalare succesiunea corectă procesele care au loc în timpul mitozei. Notează numerele sub care sunt indicate.
1) dezintegrarea carcasei nucleare
2) îngroșarea și scurtarea cromozomilor
3) alinierea cromozomilor în partea centrală a celulei
4) începutul mișcării cromozomilor spre centru
5) divergența cromatidelor către polii celulari
6) formarea de noi membrane nucleare

Alege-l pe cel care ti se potriveste cel mai bine varianta corecta. Procesul de reproducere celulară în organism diferite regate fauna sălbatică se numește
1) meioza
2) mitoză
3) fertilizare
4) zdrobire

Toate caracteristicile următoare, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie procesele de interfaze ale ciclului celular. Identificați două caracteristici din care „cad”. lista generala, și notează numerele sub care sunt indicate în tabel.
1) creșterea celulelor
2) divergența cromozomilor omologi
3) aranjarea cromozomilor de-a lungul ecuatorului celulei
4) Replicarea ADN-ului
5) sinteza substanţelor organice

Alege una, cea mai corectă variantă. În ce stadiu al vieții cromozomii spiralează în celule?
1) interfaza
2) profază
3) anafaza
4) metafaza

Alege trei opțiuni.

Ce structuri suferă celulele? cele mai mari schimbari in timpul mitozei?
1) miez
2) citoplasmă
3) ribozomi
4) lizozomi
5) centrul celular
6) cromozomi

1. Stabiliți succesiunea proceselor care au loc într-o celulă cu cromozomi în interfază și mitoză ulterioară
1) dispunerea cromozomilor în plan ecuatorial
2) Replicarea ADN-ului și formarea cromozomilor cu două cromatide
3) spiralizarea cromozomilor
4) divergența cromozomilor surori față de polii celulari

2. Stabiliți succesiunea proceselor care au loc în timpul interfazei și mitozei. Scrieți șirul corespunzătoare de numere.
1) spiralizarea cromozomilor, dispariția membranei nucleare
2) divergența cromozomilor surori față de polii celulari
3) formarea a două celule fiice
4) dublarea moleculelor de ADN
5) plasarea cromozomilor în planul ecuatorului celular

3. Stabiliți succesiunea proceselor care au loc în interfază și mitoză. Scrieți șirul corespunzătoare de numere.
1) dizolvarea membranei nucleare
2) Replicarea ADN-ului
3) distrugerea fusului de fisiune
4) divergența cromozomilor monocromatide către polii celulari
5) formarea unei plăci metafazice

Alege una, cea mai corectă variantă. Când o celulă se divide, se formează un fus
1) profază
2) telofaza
3) metafaza
4) anafaza

Alege una, cea mai corectă variantă. Mitoza NU apare în profază
1) dizolvarea membranei nucleare
2) formarea fusului
3) dublarea cromozomilor
4) dizolvarea nucleolilor

Alege una, cea mai corectă variantă. În ce stadiu al vieții celulele cromatide devin cromozomi?
1) interfaza
2) profază
3) metafaza
4) anafaza

Alege una, cea mai corectă variantă. Despiralizarea cromozomilor în timpul diviziunii celulare are loc în
1) profază
2) metafaza
3) anafaza
4) telofaza

Alege una, cea mai corectă variantă. În ce fază a mitozei perechile de cromatide sunt atașate prin centromerii lor de filamentele fusului?
1) anafaza
2) telofaza
3) profază
4) metafaza

Stabiliți o corespondență între procesele și fazele mitozei: 1) anafaza, 2) telofaza. Scrie numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) se formează învelișul nuclear
B) cromozomii surori diverg către polii celulei
C) axul dispare în sfârșit
D) cromozomi despirați
D) centromerii cromozomi se separă

Toate caracteristicile următoare, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie procesele care au loc în interfaza. Identificați două caracteristici care „pară” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate în tabel.
1) Replicarea ADN-ului
2) formarea membranei nucleare
3) spiralizarea cromozomilor
4) sinteza ATP
5) sinteza tuturor tipurilor de ARN

Câte celule se formează ca urmare a mitozei unei celule? Notează doar numărul corespunzător din răspunsul tău.

Toate, cu excepția a două, caracteristicile enumerate mai jos sunt utilizate pentru a descrie faza de mitoză prezentată în figură. Identificați două caracteristici care „pară” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) nucleolul dispare
2) se formează un fus de fisiune
3) Moleculele de ADN se dublează
4) cromozomii sunt implicați activ în biosinteza proteinelor
5) cromozomi spiralati

Stabiliți secvența proceselor care au loc în timpul mitozei. Scrieți șirul corespunzătoare de numere.
1) spiralizarea cromozomilor
2) divergența cromatidelor
3) formarea unui fus de fisiune
4) despiralizarea cromozomilor
5) diviziunea citoplasmei
6) localizarea cromozomilor la ecuatorul celulei

Alege una, cea mai corectă variantă. Ce este însoțit de spiralizarea cromozomilor la începutul mitozei?
1) dobândirea unei structuri dicromatide
2) participarea activă cromozomii în biosinteza proteinelor
3) dublarea moleculei de ADN
4) transcriere crescută

Stabiliți o corespondență între procesele și perioadele de interfaza: 1) postsintetic, 2) presintetic, 3) sintetic. Notează numerele 1, 2, 3 în ordinea corespunzătoare literelor.
a) creșterea celulelor
B) Sinteza ATP pentru procesul de fisiune
B) Sinteza ATP pentru replicarea moleculelor de ADN
D) sinteza proteinelor pentru a construi microtubuli
D) Replicarea ADN-ului
E) duplicarea centriolilor

1. Toate caracteristicile următoare, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie procesul de mitoză. Identificați două caracteristici care „pară” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) este baza reproducere asexuată
2) diviziunea indirectă
3) asigură regenerarea
4) diviziunea de reducere
5) diversitatea genetică crește

2. Toate caracteristicile de mai sus, cu excepția a două, pot fi folosite pentru a descrie procesele de mitoză. Identificați două caracteristici care „pară” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) formarea bivalenților
2) conjugarea și încrucișarea
3) constanța numărului de cromozomi din celule
4) formarea a două celule
5) conservarea structurii cromozomilor

Toate semnele enumerate mai jos, cu excepția a două, sunt folosite pentru a descrie procesul prezentat în figură. Identificați două caracteristici care „pară” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) celulele fiice au același set de cromozomi ca și celulele părinte
2) distribuția neuniformă a materialului genetic între celulele fiice
3) asigură creșterea
4) formarea a două celule fiice
5) diviziunea directă

Toate, cu excepția a două, procesele enumerate mai jos au loc în timpul diviziunii celulare indirecte. Identificați două procese care „căd” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) se formează două celule diploide
2) se formează patru celule haploide
3) are loc diviziunea celulară somatică
4) are loc conjugarea și încrucișarea cromozomilor
5) diviziunea celulară este precedată de o interfază

Stabiliți o corespondență între etapele ciclului de viață celular și procese. Apar în timpul lor: 1) interfaza, 2) mitoză. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corespunzătoare literelor.
A) se formează fusul
B) celula crește, în ea are loc sinteza activă de ARN și proteine
B) are loc citokineza
D) numărul de molecule de ADN se dublează
D) are loc spiralizarea cromozomilor

Ce procese au loc într-o celulă în timpul interfazei?
1) sinteza proteinelor în citoplasmă
2) spiralizarea cromozomilor
3) sinteza ARNm în nucleu
4) reduplicarea moleculelor de ADN
5) dizolvarea membranei nucleare
6) divergența centriolilor centrului celular la polii celulari

Determinați faza și tipul diviziunii prezentate în figură. Scrieți două numere în ordinea specificată în sarcină, fără separatori (spații, virgule etc.).
1) anafaza
2) metafaza
3) profază
4) telofaza
5) mitoză
6) meioza I
7) meioza II

Detector de blocuri de anunțuri

Mitoza în celulele animale și vegetale

Cel mai important eveniment care apare în mitoză este distribuția uniformă a materialului genetic. Mitoza la animale si celule vegetale aproape la fel, dar există o serie de diferențe care sunt indicate în tabelul nostru (Fig.

4). Nu există centrioli într-o celulă vegetală, ci în celulă animală Centriolii sunt prezenți, o placă celulară se formează într-o celulă vegetală, dar nu și într-o celulă animală.

Orez. 4. Compararea caracteristicilor mitozei în celulele animale și vegetale

În celulele vegetale în timpul citokinezei, nu se formează o constricție, dar în celulele animale se formează o constricție. Mitozele din celulele vegetale apar în principal în meristeme, în timp ce în celulele animale mitozele apar în diferite țesuturi și zone ale corpului.

Mitoza este împărțită în patru faze succesive: profază, metafază, anafază și telofază (Fig. 5). Interfaza este etapa principală a ciclului de viață al celulei (vezi lecția anterioară), este o pregătire pentru diviziune sau precede moartea celulară, prin urmare nu este o fază de mitoză.

Orez. 5. Interfaza si urmatoarele faze ale mitozei: profaza, metafaza, anafaza si telofaza

În profază, spiralarea ADN-ului are loc în nucleu și, privind celula printr-un microscop, puteți vedea cromozomi strâns răsuciți (Fig. 6).

Orez. 6. Profaza mitozei

De obicei, se vede că fiecare cromozom este format din două cromatide și regiuni de legătură - centromeri. Nucleolii dispar în acest stadiu. În celulele animale şi plante inferioare Centriolii se deplasează spre polii celulei.

Microtubuli scurti se extind din fiecare centriol sub formă de raze. Ele formează o structură în formă de stea.

Orez. 7. Profaza mitozei în celulele animale și vegetale

Spre sfârșitul profazei (Fig. 7), învelișul nuclear se dezintegrează sau se dizolvă și microtubulii încep să formeze un fus (Fig. 8).

Orez. 8. Finalizarea profaza si trecerea la metafaza

Următoarea fază este metafaza. Cromozomii sunt aranjați în așa fel încât centromerii lor să fie localizați pe planul ecuatorului celulei (Fig. 9).

9. Metafaza: fus. La ecuator există o placă de metafază.

Se formează o așa-numită placă de metafază (Fig. 10), care constă din cromozomi. Filamentele fusului sunt atașate de centromerii fiecărui cromozom.

Orez. 10. Metafaza. Preparat colorat. Fusul este format din centromeri (albastru), microfibrile (violet) și cromozomii plăcii metafazice - galbene.

Anafaza este o fază foarte scurtă (Fig. 11). Fiecare cromozom se împarte longitudinal în două cromatide identice, care diverg către polii opuși ai celulei, numite acum cromozomi fiice (sau cromatide).

Orez. 11. Anafaza mitozei

Datorită identității cromozomilor fiice, cei doi poli ai celulei au același material genetic. Același care era în celulă înainte de începerea mitozei. Este de remarcat faptul că în apropierea fiecărui pol există de două ori mai puțini purtători de informații - molecule de ADN împachetate compact în cromozomi - decât în celula originală.

Telofaza este ultima fază, cromozomii fiice despira la polii celulari și devin disponibili pentru transcripție, începe sinteza proteinelor, se formează membranele nucleare și nucleolii (Fig. 12).

Orez. 12. Telofaza mitozei în celulele animale și vegetale

Firele axului se dezintegrează. În acest moment, cariokineza se termină și începe citokineza (Fig. 13), în timp ce o constricție apare în celulele animale din planul ecuatorial. Se adâncește până când are loc separarea a două celule fiice.

Orez. 13. Citokineza

În formarea constricției rol important joacă structurile citoscheletice. Citokineza în celulele vegetale are loc diferit, deoarece plantele au un perete celular rigid și nu se împart pentru a forma o constricție, ci formează un sept intracelular.

Mitoza asigură în primul rând stabilitate genetică. Ca urmare a mitozei, se formează doi nuclei, care conțin același număr de cromozomi ca și celula mamă sau celula părinte.

Acești cromozomi sunt formați prin replicarea exactă a moleculei de ADN a cromozomilor părinte, drept urmare genele lor conțin exact aceeași informație ereditară.

Astfel, celulele fiice sunt identice genetic cu celula părinte, deoarece mitoza nu poate aduce modificări informațiilor ereditare. Populațiile celulare obținute prin mitoză din celulele părinte sunt stabile din punct de vedere genetic.

Mitoza este necesară pentru inaltime normalași dezvoltarea organismelor multicelulare, deoarece numărul de celule crește ca urmare a mitozei.

Mitoza este unul dintre principalele mecanisme de creștere a eucariotelor multicelulare.

Mitoza stă la baza reproducerii asexuate a multor animale și plante, asigură regenerarea părților pierdute (de exemplu, membrele crustaceelor), precum și înlocuirea celulelor care are loc într-un organism multicelular.

Informații conexe:

Cauta pe site:

§ 28. Diviziunea celulara - Mamontova, Sonina, nota 9 (raspunsuri)

1. Definiți ciclurile de viață și mitotice ale unei celule.

Ciclul de viață - perioada de timp din momentul în care o celulă apare ca urmare a diviziunii până la moartea ei sau până la următoarea diviziune.

Ciclul mitotic este un set de procese secvențiale și interconectate în timpul perioadei de pregătire a celulelor pentru diviziune, precum și în timpul mitozei în sine.

2. Răspundeți cum diferă conceptul de „mitoză” de conceptul de „ciclu mitotic”.

Ciclul mitotic include mitoza în sine și etapele de pregătire a celulelor pentru diviziune, în timp ce mitoza este doar diviziunea celulară.

Enumerați perioadele ciclului mitotic.

1. perioada de pregătire pentru sinteza ADN (G1)

2. Perioada de sinteză a ADN-ului (S)

3. perioada de pregătire pentru diviziunea celulară (G2)

4. Extindeți semnificația biologică a mitozei.

În timpul mitozei, celulele fiice primesc un set diploid de cromozomi identici cu celula mamă. Constanța structurii și funcționarea corectă a organelor ar fi imposibilă fără menținerea aceluiași set de material genetic în generațiile de celule. Mitoza asigură Dezvoltarea embrionară, creșterea, refacerea țesuturilor după deteriorare, menținerea integrității structurale a țesuturilor cu pierderea constantă a celulelor în procesul de funcționare a acestora.

5. Indicați fazele mitozei și realizați desene schematice care reflectă evenimentele care au loc în celulă în timpul unei anumite faze a mitozei. Umple tabelul.

Diviziunea celulară este punctul central al reproducerii.

În timpul procesului de diviziune, dintr-o celulă apar două celule. Pe baza asimilării substanțelor organice și anorganice, o celulă își creează propria celulă cu o structură și funcții caracteristice.

În diviziunea celulară se pot observa două momente principale: diviziunea nucleară - mitoză și diviziunea citoplasmatică - citokineza, sau citotomia. Atenția principală a geneticienilor este încă concentrată pe mitoză, deoarece, din punctul de vedere al teoriei cromozomilor, nucleul este considerat un „organ” al eredității.

În timpul procesului de mitoză apare:

dublarea substanței cromozomiale;
Schimbare condiție fizicăși organizarea chimică a cromozomilor;
divergența cromozomilor fiice, sau mai degrabă surorii, la polii celulei;
diviziunea ulterioară a citoplasmei şi recuperare totală doi nuclei noi în celulele surori.

Astfel, în mitoză toate ciclu de viață genele nucleare: duplicare, distribuție și funcționare; Ca urmare a finalizării ciclului mitotic, celulele surori ajung la „moștenire” egală.

În timpul diviziunii, nucleul celular trece prin cinci etape succesive: interfază, profază, metafază, anafază și telofază; unii citologi identifică o altă etapă a șasea - prometafaza.

Diagrama fazelor de mitoză într-o celulă animală

Între două diviziuni celulare succesive, nucleul se află în stadiul de interfază. În această perioadă, nucleul, în timpul fixării și colorării, are o structură de plasă formată prin vopsirea firelor subțiri, care în faza următoare se formează în cromozomi. Deși interfaza este altfel numită faza nucleului de repaus, pe corp însuși, procesele metabolice din nucleu în această perioadă au loc cu cea mai mare activitate.

Profaza este prima etapă de pregătire a nucleului pentru divizare. În profază, structura reticulata a nucleului se transformă treptat în fire cromozomiale. De la cea mai veche profază chiar și în microscop luminos se poate observa natura duală a cromozomilor. Acest lucru sugerează că în nucleu este cel mai mult în interfaza timpurie sau târzie proces important mitoză - dublarea sau reduplicarea cromozomilor, în care fiecare dintre cromozomii materni construiește unul similar - un cromozom fiică. Ca urmare, fiecare cromozom apare dublat longitudinal. Cu toate acestea, aceste jumătăți de cromozomi, numite cromatide surori, nu se separă în profază, deoarece sunt ținute împreună de o singură regiune comună - centromerul; regiunea centromeră se divide mai târziu. În profază, cromozomii suferă un proces de răsucire de-a lungul axei lor, ceea ce duce la scurtarea și îngroșarea lor. Trebuie subliniat că în profază, fiecare cromozom din cariolimfă este localizat aleatoriu.

În celulele animale, chiar și în telofaza târzie sau interfaza foarte timpurie, are loc dublarea centriolului, după care în profază centriolii fiice încep să convergă către poli și formațiunile astrosferei și fusului, numite noul aparat. În același timp, nucleolii se dizolvă. Un semn esențial al sfârșitului profazei este dizolvarea membranei nucleare, în urma căreia cromozomii ajung în masa generală de citoplasmă și carioplasmă, care acum formează mixoplasmă. Aceasta se încheie profaza; celula intră în metafază.

ÎN În ultima vremeÎntre profază și metafază, cercetătorii au început să distingă o etapă intermediară numită prometafaza. Prometafaza se caracterizează prin dizolvarea și dispariția membranei nucleare și mișcarea cromozomilor spre planul ecuatorial al celulei. Dar până în acest moment formarea fusului de acromatină nu a fost încă finalizată.

Metafaza numită stadiul de finalizare a dispunerii cromozomilor la ecuatorul fusului. Aranjamentul caracteristic al cromozomilor în planul ecuatorial se numește placa ecuatorială sau metafază. Dispunerea cromozomilor unul în raport cu celălalt este aleatorie. În metafază, numărul și forma cromozomilor sunt clar dezvăluite, mai ales când se examinează placa ecuatorială de la polii diviziunii celulare. Fusul de acromatină este complet format: filamentele fusului capătă o consistență mai densă decât restul citoplasmei și sunt atașate de regiunea centromeră a cromozomului. Citoplasma celulei în această perioadă are cea mai scăzută vâscozitate.

Anafaza numită următoarea fază a mitozei, în care cromatidele se divid, care acum pot fi numiți cromozomi surori sau fiice, și diverg către poli. În acest caz, în primul rând, regiunile centromerice se resping reciproc, iar apoi cromozomii înșiși diverg către poli. Trebuie spus că divergența cromozomilor în anafază începe simultan - „ca la comandă” - și se termină foarte repede.

În timpul telofazei, cromozomii fiice despira și își pierd individualitatea aparentă. Se formează învelișul miezului și miezul în sine. Nucleul este reconstruit în ordine inversă comparativ cu schimbările pe care le-a suferit în profază. În final, nucleolii (sau nucleolii) sunt de asemenea restaurați și în aceeași cantitate în care au fost prezenți în nucleele părinte. Numărul de nucleoli este caracteristic fiecărui tip de celulă.

În același timp, începe diviziunea simetrică a corpului celular.

Nucleii celulelor fiice intră în starea de interfază.

Schema citokinezei celulelor animale și vegetale

Figura de mai sus prezintă o diagramă a citokinezei în celulele animale și vegetale. Într-o celulă animală, diviziunea are loc prin legarea citoplasmei celulei mamă. Într-o celulă vegetală, formarea unui sept celular are loc cu zone de plăci fusiforme, formând o partiție numită fragmoplast în planul ecuatorial. Aceasta încheie ciclul mitotic. Durata sa depinde aparent de tipul de țesut, stare fiziologică organism, factori externi (temperatură, regim de lumină) și durează de la 30 de minute la 3 ore.După diverși autori, viteza de trecere a fazelor individuale este variabilă.

Atât intern cât și factori externi mediile care acționează asupra creșterii organismului și a stării sale funcționale afectează durata diviziunii celulare și fazele sale individuale. Deoarece nucleul joacă un rol imens în procesele metabolice ale celulei, este firesc să credem că durata fazelor mitotice poate varia în funcție de starea funcțională a țesutului organului. De exemplu, s-a stabilit că în timpul odihnei și somnului animalelor, activitatea mitotică a diferitelor țesuturi este mult mai mare decât în timpul stării de veghe. La un număr de animale, frecvența diviziunilor celulare scade la lumină și crește la întuneric. De asemenea, se presupune că hormonii influențează activitatea mitotică a celulei.

Motivele care determină disponibilitatea unei celule de a se diviza rămân încă neclare. Există motive pentru a sugera mai multe motive:

dublarea masei de protoplasmă celulară, cromozomi și alte organite, din cauza cărora relațiile nuclear-plasmă sunt perturbate; Pentru a se diviza, o celulă trebuie să atingă o anumită greutate și volum caracteristice celulelor unui țesut dat;
dublarea cromozomilor;
secretia de substante speciale de catre cromozomi si alte organite celulare care stimuleaza diviziunea celulara.

Mecanismul divergenței cromozomilor către poli în anafaza mitozei rămâne, de asemenea, neclar. Un rol activ în acest proces pare să fie jucat de filamentele fusiforme, reprezentând filamente proteice organizate și orientate de centrioli și centromeri.

Natura mitozei, așa cum am spus deja, variază în funcție de tip și stare functionalațesături. Celulele diferitelor țesuturi sunt caracterizate de diferite tipuri de mitoze.În tipul descris de mitoză, diviziunea celulară are loc într-o manieră egală și simetrică. Ca rezultat al mitozei simetrice, celulele surori sunt echivalente ereditar atât în ceea ce privește genele nucleare, cât și citoplasma. Totuși, pe lângă simetrică, există și alte tipuri de mitoză și anume: mitoză asimetrică, mitoză cu citokineză întârziată, diviziunea celulelor multinucleate (diviziunea sincitiei), amitoză, endomitoză, endorproducție și politenie.

În cazul mitozei asimetrice, celulele surori sunt inegale în dimensiune, cantitate de citoplasmă și, de asemenea, în raport cu soarta lor viitoare. Un exemplu în acest sens este dimensiunea inegală a celulelor surori (fiice) ale neuroblastului lăcustei, ouălor de animale în timpul maturării și în timpul fragmentării spiralate; când nucleii din boabele de polen se divid, una dintre celulele fiice se poate diviza în continuare, cealaltă nu poate etc.

Mitoza cu citokineză întârziată se caracterizează prin faptul că nucleul celulei se împarte de multe ori și abia apoi corpul celular se divide. Ca rezultat al acestei diviziuni, se formează celule multinucleate precum sincitiul. Un exemplu în acest sens este formarea celulelor endosperme și formarea sporilor.

Amitoza numită fisiune nucleară directă fără formarea figurilor de fisiune. În acest caz, împărțirea nucleului are loc prin „împletirea” acestuia în două părți; uneori se formează mai multe nuclee dintr-un nucleu deodată (fragmentare). Amitoza apare constant în celulele unui număr de țesuturi specializate și patologice, de exemplu în tumori canceroase. Poate fi observată sub influența diverșilor agenți dăunători (radiații ionizante și temperatură ridicată).

Endomitoza Acesta este numele dat procesului în care fisiunea nucleară se dublează. În acest caz, cromozomii, ca de obicei, se reproduc în interfază, dar divergența lor ulterioară are loc în interiorul nucleului cu păstrarea învelișului nuclear și fără formarea unui fus de acromatină. În unele cazuri, deși membrana nucleară se dizolvă, cromozomii nu diverg către poli, drept urmare numărul de cromozomi din celulă se înmulțește chiar și de câteva zeci de ori. Endomitoza apare în celulele diferitelor țesuturi atât ale plantelor, cât și ale animalelor. De exemplu, A.A. Prokofieva-Belgovskaya a arătat că prin endomitoză în celulele țesuturilor specializate: în hipoderma ciclopului, corpul adipos, epiteliul peritoneal și alte țesuturi ale puledului (Stenobothrus) - setul de cromozomi poate crește de 10 ori . Această creștere a numărului de cromozomi este asociată cu caracteristici funcționaleţesut diferenţiat.

În timpul politeniei, numărul de fire cromozomiale se înmulțește: după reduplicare pe toată lungimea, ele nu diverg și rămân adiacente una cu cealaltă. În acest caz, numărul de fire cromozomiale dintr-un cromozom este înmulțit, ca urmare, diametrul cromozomilor crește considerabil. Numărul de astfel de fire subțiri într-un cromozom politen poate ajunge la 1000-2000. În acest caz, se formează așa-numiții cromozomi giganți. Cu politenie, toate fazele ciclului mitotic renunță, cu excepția celei principale - reproducerea catenelor primare ale cromozomului. Fenomenul de politenie se observă în celulele unui număr de țesuturi diferențiate, de exemplu, în țesutul glandelor salivare ale dipterelor, în celulele unor plante și protozoare.

Uneori există o duplicare a unuia sau mai multor cromozomi fără transformări nucleare - acest fenomen se numește endorproducție.

Deci, toate fazele mitozei celulare care alcătuiesc ciclul mitotic sunt obligatorii doar pentru un proces tipic.

În unele cazuri, mai ales în țesuturile diferențiate, ciclul mitotic suferă modificări. Celulele unor astfel de țesuturi și-au pierdut capacitatea de a reproduce întregul organism, iar activitatea metabolică a nucleului lor este adaptată la funcția țesutului socializat.

Celulele embrionare și meristeme care nu și-au pierdut funcția de reproducere a întregului organism și aparținând unor țesuturi nediferențiate rețin ciclu complet mitoză, pe care se bazează reproducerea asexuată și vegetativă.

Dacă găsiți o eroare, vă rugăm să selectați o bucată de text și să apăsați Ctrl+Enter.

In contact cu

Colegi de clasa

Subiectul lecției. Diviziune celulara. Mitoză

Scopul lecției: caracterizați metoda principală de divizare a celulelor eucariote - mitoza, dezvăluie caracteristicile fiecărei faze de mitoză, creați o idee de amitoză.

Sarcini:

să formeze cunoștințe despre importanța diviziunii pentru creșterea, dezvoltarea, reproducerea celulei și a organismului în ansamblu; luați în considerare mecanismul mitozei;
caracterizează etapele principale ale ciclului celular și mitotic;
îmbunătățirea abilităților de lucru cu un microscop;
identificați semnificația biologică a mitozei.

Resurse: computer, microscoape, microlame „Mitoza în celulele rădăcinii de ceapă”, tablă interactivă, prezentare multimedia „Diviziunea celulară. Mitoză”, disc – „atelier de laborator Biologie clasele 6-11”, videoclip „Etapele mitozei”, manual dinamic „Mitoză”.

Pașii lecției

1. Moment organizatoric.

Stabilirea scopului lecției, definirea problemei și a subiectului lecției.

În momentul nașterii, un copil cântărește în medie 3 - 3,5 kg și are o înălțime de aproximativ 50 cm, un pui de urs brun, ai cărui părinți ajung la o greutate de 200 kg sau mai mult, nu cântărește mai mult de 500 g, iar un mic cangurul cântărește mai puțin de 1 gram. O lebădă frumoasă crește dintr-un pui cenușiu, discret, un mormoloc agil se transformă într-o broască râioasă calmă, iar o ghindă plantată lângă casă crește într-un stejar uriaș, care o sută de ani mai târziu încântă noile generații de oameni cu frumusețea sa.

Întrebare problematică. Ce procese fac posibile toate aceste schimbări? (Diapozitiv 1)

Toate aceste schimbări sunt posibile datorită capacității organismelor de a crește și de a se dezvolta. Copacul nu se va transforma într-o sămânță, peștele nu se va întoarce în ou - procesele de creștere și dezvoltare sunt ireversibile. Aceste două proprietăți ale materiei vii sunt indisolubil legate între ele și se bazează pe capacitatea celulei de a se diviza și de a se specializa. . Care este subiectul lecției? (Diapozitivul 2)

Subiectul lecției: „Diviziunea celulară. Mitoză” (Diapozitivul 3)

Pentru a începe să studiem un subiect nou, trebuie să ne amintim materialul studiat anterior (Diapozitivele 4,5,6)

2. Studierea materialelor noi.

TIPURI DE DIVIZIUNE DE CELULE (Diapozitivul 7)

Una dintre prevederile teoriei celulare se bazează pe concluzia savantului german Rudolf Virchow „Fiecare celulă provine dintr-o celulă”. Aceasta a marcat începutul studiului proceselor de diviziune celulară, ale căror principii principale au fost identificate la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Reproducerea este una dintre cele mai importante proprietăți ale organismelor vii. Toate organismele vii, fără excepție, sunt capabile de reproducere - de la bacterii la mamifere. Metode de reproducere diverse organisme pot diferi foarte mult unul de celălalt, dar baza oricărui tip de reproducere este diviziunea celulară. Durata de viață a unui organism multicelular depășește durata de viață a majorității celulelor sale constitutive. Astfel, celulele nervoase încetează să se divizeze chiar și în timpul dezvoltarea intrauterina. Odată formate, celulele nu se mai divid pentru a forma striate transversal tesut muscular la animale și țesuturi de depozitare la plante. Organismele pluricelulare cresc, se dezvoltă, reînnoiesc celulele și țesuturile, chiar și părți ale corpului (Amintiți-vă regenerarea) Se știe că celulele îmbătrânesc și mor. De exemplu, celulele hepatice trăiesc 18 luni, globulele roșii - 4 luni, epiteliul intestinal 1-2 zile (aproximativ 70 de miliarde mor în fiecare zi).

celule epiteliale intestinale și 2 miliarde de globule roșii). Aceasta înseamnă că celulele sunt în mod constant reînnoite în organism. De asemenea, se știe că, în medie, celulele sunt reînnoite o dată la 7 ani. Prin urmare, aproape toate celulele organismelor multicelulare trebuie să se dividă pentru a înlocui celulele pe moarte. Toate celulele noi apar prin diviziune dintr-o celulă existentă.

AMITOZA. Diviziunea directă a nucleului de interfază prin constricție fără formarea unui fus (cromozomii nu se disting în general la microscopul cu lumină). Această diviziune are loc în organismele unicelulare (de exemplu, nucleii mari poliploizi de ciliați sunt împărțiți prin amitoză), precum și în unele celule foarte specializate ale plantelor și animalelor cu activitate fiziologică slăbită, degenerând, sortite morții sau în diferite condiții. procese patologice, cum ar fi creșterea malignă, inflamația etc. După amitoză, celula nu este capabilă să intre în diviziune mitotică.

MITOZA (din greaca Mitos - fir) diviziunea indirecta, este metoda principala de impartire a celulelor eucariote. Mitoza este procesul de diviziune celulară în care celulele fiice primesc material genetic identic cu cel conținut în celula mamă.

MEIOZA (fisiunea indirectă) este mod special diviziunea celulară, care are ca rezultat reducerea (scăderea) numărului de cromozomi la jumătate. În timpul meiozei, apar două diviziuni celulare și dintr-una celulă diploidă(2n2c) se formează patru celule germinale haploide (nc). În timpul procesului ulterioar de fertilizare (fuziunea gameților), organismul noii generații va primi din nou un set diploid de cromozomi, adică cariotipul organismelor dintr-o anumită specie rămâne constant pe parcursul unui număr de generații.

Concluzie: Există trei tipuri de diviziune celulară, datorită cărora organismele cresc, se dezvoltă și se reproduc (amitoză, mitoză, meioză).

Mitoza este principala metodă de diviziune celulară.

Mitoza (din greaca mitos - fir) este diviziunea celulara indirecta. Acesta asigură transmiterea uniformă a informațiilor ereditare de la celula mamă la două celule fiice.

Datorită acestui tip de diviziune celulară, se formează aproape toate celulele unui organism multicelular.

Ciclul mitotic (celular) constă dintr-o etapă pregătitoare (interfază) și diviziunea în sine - mitoză (profază, metafază, anafază și telofază).

Caracteristicile mitozei.

Pentru a studia subiectul, vom lucra în perechi.

EXERCITIUL 1.

1. Studiați trăsăturile primei faze a mitozei - profază.

2. Notează caracteristicile profasei în caiet după ce ai discutat răspunsul. (Diapozitivul 9)

SARCINA 2.

1. Studiați caracteristicile fazei a doua a mitozei - metafaza.

2. Notează caracteristicile metafazei în caiet după ce ai discutat răspunsul. (Diapozitivul 10)

SARCINA 3.

1. Studiați caracteristicile fazei a treia a mitozei - anafaza.

2. Notează caracteristicile anaphase în caiet după ce ai discutat răspunsul. (Diapozitivul 11)

SARCINA 4.

1. Studiați caracteristicile fazei a patra a mitozei - telofaza.

2. Notează caracteristicile telophase în caiet după ce ai discutat răspunsul. (Diapozitivul 12)

Baieti! Acum, videoclipul „MITOSIS” va fi prezentat atenției dumneavoastră. Trebuie să îl revizuiți cu atenție și apoi să finalizați sarcina. (Diapozitivul 12)

EXERCIȚIU. Determinați și notați denumirile fazei corespunzătoare descrierii acesteia. (Diapozitivul 13)

3. Consolidarea materialului studiat.

LUCRARE DE LABORATOR Nr 5.(Diapozitivul 14, 15)

Subiect: „Mitoza în celulele rădăcinii de ceapă”.

Ţintă: studiază procesul de mitoză în celulele rădăcinii de ceapă.

Echipament: microscoape ușoare, microlame „Mitoză în celulele rădăcinii de ceapă”.

Progres

1. Examinați microlama finită, dacă este posibil, găsiți celule în toate etapele mitozei.

2. Comparați imaginea microscopului cu microfotografiile din prezentarea lecției (diapozitiv).
3. Determinați setul de cromozomi din fiecare fază a mitozei.
4. Descrieți caracteristicile fiecărui stadiu observat al mitozei.
5. Trageți o concluzie despre rolul mitozei.
Întrebări pentru consolidare.(Diapozitivul 16, 17, 18)

1. Masa totală a tuturor moleculelor de ADN din 46 de cromozomi ai unei celule somatice umane este de 6-10"9 mg. Care va fi masa moleculelor de ADN în: a) metafaza mitozei; b) telofaza mitozei?

2. Luați în considerare dacă condițiile ar putea mediu inconjurator influențează procesul de mitoză. La ce consecințe pentru organism poate duce acest lucru?

3. De ce în timpul mitozei se formează celule fiice cu un set de cromozomi egal cu setul de cromozomi din celula mamă? Ce înseamnă asta în viața organismelor?

4. Luați în considerare dacă condițiile de mediu pot afecta procesul de mitoză. La ce consecințe pentru organism poate duce acest lucru?

5. De ce în timpul mitozei se formează celule fiice cu un set de cromozomi egal cu setul de cromozomi din celula mamă? Ce înseamnă asta în viața organismelor?

La sfârșitul lecției, rezultatele sunt rezumate.

Mitoza este foarte proces semnificativ, oamenii de știință au petrecut mult efort și timp pentru a înțelege toate caracteristicile acestui proces. De exemplu, s-a constatat că mitoza în celulele vegetale și animale are loc cu anumite diferențe și că există factori care afectează negativ progresul acesteia.

În plus, în literatură se poate observa o altă formă de divizare - directă sau amitoză. Lucrul cu literatură suplimentară.

Grupa 1: sarcina „Amitoză”

Selectați punctele de „referință” din text, de exemplu. În 4-5 poziții indică principalele semne de amitoză. „Mitoza este cel mai frecvent, dar nu singurul tip de diviziune celulară. La aproape toate eucariotele, se găsește așa-numita diviziune nucleară directă, sau amitoză. În timpul amitozei, nu are loc condensarea cromozomilor și nu se formează un fus, iar nucleul este divizat prin constricție sau fragmentare, rămânând în stare de interfază. Citokineza urmează întotdeauna diviziunea nucleară, ducând la formarea unei celule multinucleate. Diviziunea amitotică este caracteristică celulelor care completează dezvoltarea: epiteliul muribund, celulele foliculare ale ovarelor... Amitoza apare și în procese patologice: inflamație, neoplasm malign... după aceasta, celulele nu sunt capabile de diviziune mitotică.”

Grupa 2: sarcina „tulburare de mitoză”

Faceți perechi logice: tip de impact – consecințe.

„cursul corect al mitozei poate fi perturbat de diverși factori externi: doze mari radiații, unele substanțe chimice. De exemplu, sub influență raze X ADN-ul unui cromozom se poate rupe, iar cromozomii, de asemenea, se sparg. Astfel de cromozomi nu se pot mișca, de exemplu, în anafază. niste substanțe chimice, care nu sunt caracteristice organismelor vii (alcooli, fenoli) perturbă consistența proceselor mitotice. Unii cromozomi se mișcă mai repede, alții mai încet. Este posibil ca unele dintre ele să nu fie incluse deloc în nucleele copii. Există substanțe care împiedică formarea filamentelor fusului. Ele sunt numite citostatice, de exemplu, colchicină și colcemid. Prin influențarea celulei, diviziunea poate fi oprită în stadiul de prometafază. Ca urmare a acestui efect, în nucleu apare un set dublu de cromozomi”.

Concluzii. (Diapozitivul 19)

Astăzi, lecția a fost dedicată celui mai important proces - mitoza. Am dedicat suficient timp procesului în sine, caracteristicilor sale și problemelor. Cel mai important lucru este că acest proces asigură stabilitatea genetică a speciei, precum și procesele de regenerare, creștere și reproducere asexuată (vegetativă). Procesul este complex, în mai multe etape și foarte sensibil la factorii de mediu.

Teme pentru acasă.

1. Studiu § 29

2. Completați tabelul „Ciclul celular mitotic”

Explicați ce determină numărul de cromozomi din ADN în diferite stadii de mitoză.

Ciclul celular mitotic

Este un proces continuu, a cărui etapă trece imperceptibil în următoarea după ea. Există patru stadii de mitoză: profază, metafază, anafază și telofază (Fig. 1). Când se studiază mitoza, accentul principal este pe comportamentul cromozomilor.

Profaza . La începutul primei etape a mitozei - profază - celulele păstrează același aspect ca în interfaza, doar nucleul crește vizibil în dimensiune, iar cromozomii apar în el. În această fază, este clar că fiecare cromozom este format din două cromatide, răsucite spiralat una față de alta. Cromatidele se scurtează și se îngroașă ca urmare a procesului de spiralizare internă. Începe să apară o regiune slab colorată și mai puțin condensată a cromozomului - centromerul, care conectează două cromatide și este situat într-un loc strict definit pe fiecare cromozom.

În timpul profazei, nucleolii se dezintegrează treptat: membrana nucleară este și ea distrusă, iar cromozomii ajung în citoplasmă. În profaza târzie (prometafaza), aparatul mitotic al celulei este intens format. În acest moment, centriolul se divide, iar centriolii fiice se dispersează la capetele opuse ale celulei. Din fiecare centriol se extind filamente subțiri în formă de rază; între centrioli se formează filamente de fus. Există două tipuri de filamente: filamente de tragere a fusului, atașate de centromerii cromozomilor și filamente de susținere, care conectează polii celulei.

Când contracția cromozomilor atinge întinderea maximă, aceștia se transformă în corpuri scurte în formă de baston și sunt direcționați către planul ecuatorial al celulei.

Metafaza . În metafază, cromozomii sunt complet localizați în planul ecuatorial al celulei, formând așa-numita metafază sau placă ecuatorială. Centromerul fiecărui cromozom, care ține ambele cromatide împreună, este situat strict în ecuatorul celulei, iar brațele cromozomilor sunt extinse mai mult sau mai puțin paralel cu firele fusului.

În metafază, forma și structura fiecărui cromozom sunt clar dezvăluite, se termină formarea aparatului mitotic și are loc atașarea firelor de tragere la centromeri. La sfârșitul metafazei, are loc diviziunea simultană a tuturor cromozomilor unei celule date (iar cromatidele se transformă în doi cromozomi fiice complet separați).

Anafaza. Imediat după diviziunea centromerului, cromatidele se resping reciproc și se deplasează către polii opuși ai celulei. Toate cromatidele încep să se deplaseze spre poli simultan. Centromerii joacă un rol important în mișcarea orientată a cromatidelor. În anafază, cromatidele sunt numite cromozomi surori.

Mișcarea cromozomilor surori în anafază are loc prin interacțiunea a două procese: contracția firelor de tragere și alungirea firelor de susținere ale fusului mitotic.

Telofază. La începutul telofazei, mișcarea cromozomilor surori se termină, iar aceștia sunt concentrați la polii celulei sub formă de formațiuni compacte și cheaguri. Cromozomii despira și își pierd individualitatea aparentă. În jurul fiecărui nucleu fiică se formează un înveliș nuclear; nucleolii sunt restaurați în aceeași cantitate ca și în celula mamă. Aceasta completează diviziunea nucleară (cariokineza) și formarea membrana celulara. Concomitent cu formarea nucleelor fiice în telofază, are loc divizarea întregului conținut al celulei mamă inițiale sau al citokinezei.

Când o celulă se divide, pe suprafața ei, lângă ecuator, apare o constricție sau un șanț. Se adâncește treptat și împarte citoplasma în

două celule fiice, fiecare având un nucleu.

În timpul procesului de mitoză, dintr-o celulă mamă apar două celule fiice, care conține același set de cromozomi ca celula originală.

Figura 1. Diagrama mitozei

Semnificația biologică a mitozei . Principala semnificație biologică a mitozei este distribuția precisă a cromozomilor între două celule fiice. Procesul mitotic regulat și ordonat asigură transferul informațiilor genetice către fiecare dintre nucleele fiice. Ca rezultat, fiecare celulă fiică conține informații genetice despre toate caracteristicile organismului.

Meioza este o diviziune specială a nucleului, care se termină cu formarea unei tetrade, adică. patru celule cu un set haploid de cromozomi. Celulele sexuale se divid prin meioză.

Meioza constă din două diviziuni celulare în care numărul de cromozomi este înjumătățit, astfel încât gameții primesc jumătate din mai mulți cromozomi decât restul celulelor corpului. Când doi gameți se unesc în timpul fecundației, numărul normal de cromozomi este restabilit. Scăderea numărului de cromozomi în timpul meiozei nu are loc la întâmplare, ci destul de natural: membrii fiecărei perechi de cromozomi se dispersează în diferite celule fiice. Ca rezultat, fiecare gamet conține câte un cromozom din fiecare pereche. Acest lucru se realizează prin îmbinarea în perechi a cromozomilor similari sau omologi (sunt identici ca mărime și formă și conțin gene similare) și divergența ulterioară a membrilor perechii, fiecare dintre care merge la unul dintre poli. În timpul convergenței cromozomilor omologi, poate apărea încrucișarea, adică schimb reciproc de gene între cromozomi omologi, ceea ce crește nivelul de variabilitate combinativă.

În meioză apar o serie de procese care sunt importante în moștenirea trăsăturilor: 1) reducerea - înjumătățirea numărului de cromozomi din celule; 2) conjugarea cromozomilor omologi; 3) traversare; 4) divergența aleatorie a cromozomilor în celule.

Meioza constă din două diviziuni succesive: prima, care are ca rezultat formarea unui nucleu cu un set haploid de cromozomi, se numește reducere; a doua diviziune se numește ecuațională și se desfășoară ca mitoză. În fiecare dintre ele se disting profază, metafază, anafază și telofază (Fig. 2). Fazele primei diviziuni sunt de obicei desemnate prin numărul Ι, a doua - P. Între diviziunile Ι și P, celula se află într-o stare de interkineză (latina inter - între + gr. kinesis - mișcare). Spre deosebire de interfaza, în interkineză ADN-ul nu este replicat și materialul cromozomial nu este dublat.

Figura 2. Diagrama meiozei

Divizia de reducere

Profaza I

Faza meiozei în timpul căreia au loc transformări structurale complexe ale materialului cromozomial. Este mai lung și constă dintr-un număr de etape succesive, fiecare dintre ele având proprietățile sale distinctive:

– leptoten – stadiu de leptonem (conectarea firelor). Catenele individuale - cromozomi - se numesc monovalente. Cromozomii din meioză sunt mai lungi și mai subțiri decât cromozomii din stadiul incipient al mitozei;

– zigoten – stadiul de zigonem (conectarea firelor). Are loc conjugarea sau sinapsa (unirea în perechi) a cromozomilor omologi, iar acest proces se desfășoară nu doar între cromozomii omologi, ci între punctele individuale exact corespondente ale omologilor. Ca urmare a conjugării, se formează bivalenți (complexe de cromozomi omologi conectați în perechi), al căror număr corespunde setului haploid de cromozomi.

Sinapsa are loc de la capetele cromozomilor, astfel încât locațiile genelor omoloage pe un cromozom sau pe altul coincid. Deoarece cromozomii sunt dublați, există patru cromatide în bivalent, fiecare dintre acestea în cele din urmă se dovedește a fi un cromozom.

– pachiten – stadiul de pachinem (filamente groase). Dimensiunile nucleului și nucleolului cresc, bivalenții se scurtează și se îngroașă. Legătura omologilor devine atât de strânsă încât este dificil să distingem doi cromozomi separati. În această etapă, are loc încrucișarea sau încrucișarea cromozomilor;

– diploten – stadiul diplonemei (catenele duble), sau stadiul de patru cromatide. Fiecare dintre cromozomii omologi ai bivalentului este împărțit în două cromatide, astfel încât bivalentul conține patru cromatide. Deși tetradele cromatidelor se îndepărtează unele de altele în unele locuri, ele sunt în contact strâns în alte locuri. În acest caz, cromatidele diferiților cromozomi formează figuri în formă de X numite chiasmata. Prezența unei chiasme ține monovalentele împreună.

Concomitent cu scurtarea continuă și, în consecință, îngroșarea cromozomilor bivalenți, are loc respingerea lor reciprocă - divergența. Legătura se păstrează numai în planul decusației - în chiasma. Schimbul de regiuni omoloage ale cromatidelor este finalizat;

– diakineza se caracterizează prin scurtarea maximă a cromozomilor diplotenici. Bivalenții cromozomilor omologi se extind până la periferia nucleului, deci sunt ușor de numărat. Fragmentele de înveliș nuclear și nucleolii dispar. Aceasta completează profaza 1.

Metafaza I

– începe din momentul în care membrana nucleară dispare. Formarea fusului mitotic este finalizată, bivalenții sunt localizați în citoplasmă în plan ecuatorial. Centromerii cromozomici se atașează de fusul mitotic, dar nu se divid.

Anafaza I

– caracterizat prin dizolvarea completă a relației dintre cromozomii omologi, respingerea lor unul față de celălalt și divergența către diferiți poli.

Rețineți că, în timpul mitozei, cromozomii cu o singură cromatidă s-au abătut spre poli, fiecare dintre care constă din două cromatide.

Astfel, în timpul anafazei are loc reducerea - păstrarea numărului de cromozomi.

Telofaza I

– este de foarte scurtă durată și puțin separat de faza anterioară. În telofaza 1, se formează doi nuclei fiice.

Interkineza

Aceasta este o scurtă stare de odihnă între 1 și 2 divizii. Cromozomii sunt slab despiralizați, replicarea ADN-ului nu are loc, deoarece fiecare cromozom este deja format din două cromatide. După interkineza, începe a doua divizie.

Tripla diviziune are loc în ambele celule fiice în același mod ca și în mitoză.

Profaza P

În nucleele celulelor, cromozomii sunt clar vizibili, fiecare dintre acestea fiind format din două cromatide conectate printr-un centromer. Ele arată ca fire destul de subțiri situate de-a lungul periferiei miezului. La sfârșitul profezei P, învelișul nuclear se fragmentează.

Metafaza P

În fiecare celulă, formarea fusului de diviziune este finalizată. Cromozomii sunt localizați de-a lungul ecuatorului. Șuvițele fusului sunt atașate de centromerii cromozomilor.

Anafaza P

Centromerii se divid și cromatidele se deplasează de obicei rapid către polii opuși ai celulei.

Telofaza P

Cromozomii surori sunt concentrați la polii celulari și despiralizați. Se formează nucleul și membrana celulară. Meioza se termină cu formarea a patru celule cu un set haploid de cromozomi.

Semnificația biologică a meiozei

La fel ca mitoza, meioza asigură distribuția precisă a materialului genetic în celulele fiice. Dar, spre deosebire de mitoză, meioza este un mijloc de creștere a nivelului de variabilitate combinativă, care se explică prin două motive: 1) în celule apare o combinație liberă, aleatorie a cromozomilor; 2) încrucișarea, ducând la apariția de noi combinații de gene în cadrul cromozomilor.

În fiecare generație ulterioară de celule în diviziune, ca urmare a motivelor de mai sus, se formează noi combinații de gene în gameți, iar atunci când animalele se reproduc, se formează noi combinații de gene ale părinților la descendenții lor. Acest lucru deschide de fiecare dată noi posibilități pentru acțiunea de selecție și crearea de forme genetic diferite, ceea ce permite unui grup de animale să existe în condiții variabile de mediu.

Astfel, meioza se dovedește a fi un mijloc de adaptare genetică, crescând fiabilitatea existenței indivizilor de-a lungul generațiilor.

Diviziunea celulară este punctul central al reproducerii.

În timpul procesului de mitoză apare:

dublarea substanței cromozomiale;
modificări în starea fizică și organizarea chimică a cromozomilor;
divergența cromozomilor fiice, sau mai degrabă surorii, la polii celulei;
diviziunea ulterioară a citoplasmei și restaurarea completă a doi nuclei noi în celulele surori.

Astfel, întregul ciclu de viață al genelor nucleare este stabilit în mitoză: duplicare, distribuție și funcționare; Ca urmare a finalizării ciclului mitotic, celulele surori ajung la „moștenire” egală.

În timpul diviziunii, nucleul celular trece prin cinci etape succesive: interfază, profază, metafază, anafază și telofază; unii citologi identifică o altă etapă a șasea - prometafaza.

Între două diviziuni celulare succesive, nucleul se află în stadiul de interfază. În această perioadă, nucleul, în timpul fixării și colorării, are o structură de plasă formată prin vopsirea firelor subțiri, care în faza următoare se formează în cromozomi. Deși interfaza este numită diferit faza unui nucleu de repaus, pe organismul însuși, procesele metabolice din nucleu în această perioadă au loc cu cea mai mare activitate.

Profaza este prima etapă de pregătire a nucleului pentru divizare. În profază, structura reticulata a nucleului se transformă treptat în fire cromozomiale. De la cea mai timpurie profază, chiar și într-un microscop cu lumină, se poate observa natura duală a cromozomilor. Acest lucru sugerează că în nucleu are loc cel mai important proces de mitoză în interfaza timpurie sau târzie - dublarea sau reduplicarea cromozomilor, în care fiecare dintre cromozomii materni construiește unul similar - unul fiică. Ca urmare, fiecare cromozom apare dublat longitudinal. Cu toate acestea, aceste jumătăți de cromozomi, care sunt numite cromatide surori, nu diverge în profază, deoarece sunt ținute împreună de o zonă comună - centromerul; regiunea centromeră se divide mai târziu. În profază, cromozomii suferă un proces de răsucire de-a lungul axei lor, ceea ce duce la scurtarea și îngroșarea lor. Trebuie subliniat că în profază, fiecare cromozom din cariolimfă este localizat aleatoriu.

Recent, între profază și metafază, cercetătorii au început să distingă o etapă intermediară numită prometafaza. Prometafaza se caracterizează prin dizolvarea și dispariția membranei nucleare și mișcarea cromozomilor spre planul ecuatorial al celulei. Dar până în acest moment formarea fusului de acromatină nu a fost încă finalizată.

În timpul telofazei, cromozomii fiice despira și își pierd individualitatea aparentă. Se formează învelișul miezului și miezul în sine. Nucleul este reconstruit în ordine inversă față de modificările pe care le-a suferit în profază. În final, nucleolii (sau nucleolii) sunt de asemenea restaurați și în aceeași cantitate în care au fost prezenți în nucleele părinte. Numărul de nucleoli este caracteristic fiecărui tip de celulă.

În același timp, începe diviziunea simetrică a corpului celular. Nucleii celulelor fiice intră în starea de interfază.

Figura de mai sus prezintă o diagramă a citokinezei în celulele animale și vegetale. Într-o celulă animală, diviziunea are loc prin legarea citoplasmei celulei mamă. Într-o celulă vegetală, formarea unui sept celular are loc cu zone de plăci fusiforme, formând o partiție numită fragmoplast în planul ecuatorial. Aceasta încheie ciclul mitotic. Durata acestuia depinde aparent de tipul de țesut, starea fiziologică a organismului, factori externi (temperatură, condiții de lumină) și durează de la 30 de minute la 3 ore.După diverși autori, viteza de trecere a fazelor individuale este variabilă.

Atât factorii de mediu interni cât și externi care acționează asupra creșterii organismului și asupra stării sale funcționale afectează durata diviziunii celulare și fazele sale individuale. Deoarece nucleul joacă un rol imens în procesele metabolice ale celulei, este firesc să credem că durata fazelor mitotice poate varia în funcție de starea funcțională a țesutului organului. De exemplu, s-a stabilit că în timpul odihnei și somnului animalelor, activitatea mitotică a diferitelor țesuturi este mult mai mare decât în timpul stării de veghe. La un număr de animale, frecvența diviziunilor celulare scade la lumină și crește la întuneric. De asemenea, se presupune că hormonii influențează activitatea mitotică a celulei.

Motivele care determină disponibilitatea unei celule de a se diviza rămân încă neclare. Există motive pentru a sugera mai multe motive:

dublarea masei de protoplasmă celulară, cromozomi și alte organite, din cauza cărora relațiile nuclear-plasmă sunt perturbate; Pentru a se diviza, o celulă trebuie să atingă o anumită greutate și volum caracteristice celulelor unui țesut dat;
dublarea cromozomilor;
secretia de substante speciale de catre cromozomi si alte organite celulare care stimuleaza diviziunea celulara.

Natura mitozei, așa cum am spus deja, variază în funcție de tipul și starea funcțională a țesutului. Celulele diferitelor țesuturi sunt caracterizate de diferite tipuri de mitoze.În tipul descris de mitoză, diviziunea celulară are loc într-o manieră egală și simetrică. Ca rezultat al mitozei simetrice, celulele surori sunt echivalente ereditar atât în ceea ce privește genele nucleare, cât și citoplasma. Totuși, pe lângă simetrică, există și alte tipuri de mitoză și anume: mitoză asimetrică, mitoză cu citokineză întârziată, diviziunea celulelor multinucleate (diviziunea sincitiei), amitoză, endomitoză, endorproducție și politenie.

Amitoza numită fisiune nucleară directă fără formarea figurilor de fisiune. În acest caz, împărțirea nucleului are loc prin „împletirea” acestuia în două părți; uneori se formează mai multe nuclee dintr-un nucleu deodată (fragmentare). Amitoza apare constant în celulele unui număr de țesuturi specializate și patologice, de exemplu, în tumorile canceroase. Poate fi observată sub influența diverșilor agenți dăunători (radiații ionizante și temperatură ridicată).

Uneori există o duplicare a unuia sau mai multor cromozomi fără transformări nucleare - acest fenomen se numește endoreproducție.

Deci, toate fazele mitozei celulare, componente, sunt obligatorii doar pentru un proces tipic.

Celulele embrionare și meristeme, care nu și-au pierdut funcția de reproducere a întregului organism și aparțin unor țesuturi nediferențiate, păstrează întregul ciclu de mitoză, pe care se bazează reproducerea asexuată și vegetativă.

CATEGORII

Screening

Ecografia extremităților

Tipuri de ultrasunete

Ecografia abdominală

Ecografia toracelui

ARTICOLE POPULARE

	Negația nu cu verbe (la forma personală, la infinitiv, la forma gerunziului) se scrie separat: a nu lua, nu a fost, neștiind, încet.
	Prezentare, raportați principalele trăsături ale filozofiei renașterii
	Stilul de ficțiune
	Copiii pământului Prezentare suntem copiii pământului pentru grădiniță
	Prezentare pe tema barierelor în calea comunicării, lucrarea a fost finalizată de studenți.Fără comunicare, ne închidem în

2023 „kingad.ru” - examinarea cu ultrasunete a organelor umane