Faza careia incheie diviziunea mitotica a celulei. Învățarea de materiale noi

anemie. Definiție. Clasificare. Anemia prin deficit de fier. Etiologie. tablou clinic. Diagnosticare. Tratament. Prevenirea. Caracteristicile luării preparatelor cu fier la copii.

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

Asfixia nou-născutului. Definiție. Etiologie. Clasificare. tablou clinic. Îngrijiri primare și de resuscitare.

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

Metoda gemenă în studiul caracteristicilor cu distribuție continuă

Există două moduri de divizare: 1) cea mai comună diviziune completă - mitoză (nu diviziunea directă) și 2) amitoză (diviziunea directă). În timpul diviziunii mitotice, citoplasma este restructurată, învelișul nuclear este distrus și cromozomii sunt identificați. 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 interfază (celule care nu se divid) în esența sa poate fi diferită. În unele cazuri, în timpul interfazei, celula funcționează și se pregătește simultan pentru următoarea diviziune. În alte cazuri, celulele intră în interfază, funcționează, dar nu se mai pregătesc pentru diviziune. 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, celule nervoase. Pregătirea celulelor 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 pe preparatele colorate sub formă de filamente subțiri sau granule de diferite dimensiuni, corespunde cromozomilor. În unele celule, cromozomii individuali sunt, de asemenea, vizibili în mod clar în nucleul de interfază, de exemplu, în celulele cu diviziune rapidă ale unui ou fertilizat în curs de dezvoltare și în nucleele unor protozoare. LA 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 anume locul său este strict constant. În timpul mitozei, cromozomii și cromatidele sunt filamente elicoidale strâns înfăşurate (o stare spiralată sau condensată). În nucleul de interfază, cromozomii sunt puternic alungiți, adică despiralizați, din cauza cărora devin greu de distins. În consecință, ciclul modificărilor cromozomiale constă în spiralizare, când se scurtează, se îngroașă și devin bine distinse, și despiralizare, când sunt puternic alungite, împletite, și atunci devine imposibil să se distingă fiecare separat. Spiralizarea și despiralizarea sunt asociate cu activitatea ADN-ului, deoarece funcționează numai în stare despiralizată. Eliberarea de informații, formarea de ARN pe ADN în stare spiralată, 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 unei celule pentru mitoză. În timpul interfazei, au loc o serie de procese care permit mitoza. Să le numim pe cele mai importante dintre ele: 1) centriolii sunt dublați, 2) cromozomii sunt dublați, adică. cantitatea de ADN și proteine ​​cromozomiale, 3) se sintetizează proteine ​​din care se construiește fusul de acromatină, 4) se acumulează energia sub formă de ATP, care se consumă în timpul diviziunii, 5) se termină creșterea celulară. De o importanță capitală în pregătirea unei celule pentru mitoză este sinteza ADN-ului și duplicarea cromozomilor. Dublarea cromozomilor este asociată în primul rând cu sinteza ADN-ului și sinteza simultană a proteinelor cromozomilor. Procesul de dublare durează 6-10 ore și durează partea de mijloc interfaze. Dublarea cromozomilor se desfășoară în așa fel încât fiecare catenă veche a ADN-ului își construiește un al doilea pentru sine. 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 exactă a cromozomilor duplicați între ambele celule fiice formate. Pregătirea unei celule pentru diviziune, după cum putem vedea, ocupă 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 de acromatină care, împreună cu centriolii, formează un fus de acromatină. Când se termină divergența centriolilor, întreaga celulă este polară, ambii centrioli sunt situați la poli opuși, iar planul mijlociu poate fi numit ecuator. Filamentele fusului de acromatină converg la centrioli și sunt larg distribuite 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 - se distinge clar în el. În timpul profazei, cromozomii se spiralizează, se scurtează și se îngroașă. Profaza se termină cu dizolvarea învelișului nuclear, iar cromozomii se află în citoplasmă. În acest moment, se poate observa că toți cromozomii sunt deja dubli. Apoi urmează a doua fază - metafaza. Cromozomii, dispuși la întâmplare la început, încep să se miște 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 tragere 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. aceasta Partea centrală mitoză, după care începe a treia fază - anafaza. În timpul anafazei, filamentele de tragere ale fusului încep să se contracte, întinzând cromozomii la diferiți poli. În acest caz, cromozomii se comportă pasiv, ei, aplecându-se ca un ac de păr, se deplasează înainte de centromeri, pentru 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 exactă a cromozomilor (dublarea chiar și în interfaza) către diferiți poli ai celulei. Mitoza este finalizată ultima etapă- telofaza. Cromozomii, care se apropie de poli, sunt strâns împletite între ei. În același timp, începe întinderea lor (despiralizarea) și devine imposibil să se facă distincția între cromozomii individuali. Treptat, din citoplasmă se formează învelișul nuclear, nucleul se umflă, apare nucleolul și se restabilește structura anterioară a eului interfazic.

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

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

Ciclul mitotic- un set de consecutive şi 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 celulei pentru diviziune, în timp ce mitoza este doar diviziunea celulară.

3. Enumeraţi 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. Deschide semnificație biologică mitoză.

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 păstrarea aceluiași set de material genetic în generațiile de celule. Mitoza asigură Dezvoltarea embrionară, creșterea, repararea țesuturilor după deteriorare, menținerea integrității structurale a țesuturilor cu pierdere constantă de celule în cursul funcționării lor.

5. Indicați fazele mitozei și faceți desene schematice care să reflecte evenimentele care au loc în celulă la o anumită fază a mitozei. Umple tabelul.

Denumirea fazei mitozei	Desen schematic
1. Profaza
2. Metafaza
3. Anafaza
4. Telofază	Într-o celulă vegetală

1. Definiți ciclurile de viață și mitotice ale unei celule.
Ciclu de viață- intervalul de timp din momentul în care apare o celulă ca urmare a diviziunii până la moartea ei sau până la următoarea diviziune.
Ciclul mitotic- un set de procese secvențiale și interconectate în timpul pregătirii unei celule 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 celulei 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. Extindeți semnificația biologică a mitozei.

mitoza ( diviziune indirectă) este diviziunea celulelor somatice (celule ale 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 ale corpului sunt obținute dintr-o celulă părinte unică (zigot) prin mitoză.

1) Profaza

• cromatina se spiralizează (se răsucește, se condensează) până la starea cromozomilor
• nucleolii dispar
• învelișul nuclear se sparge
• centriolii diverg spre polii celulei, se formează fusul de diviziune

2) Metafaza Cromozomii se aliniază de-a lungul ecuatorului celulei, formând o placă de metafază

3) Anfaza- cromozomii fiice se separă unul de celălalt (cromatidele devin cromozomi) și diverg către poli

4) Telofază

• cromozomii se despiralizează (se desfășoară, se decondensează) la starea de cromatina
• apar nucleul si nucleolii
• fibrele fusului se descompun
• 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 divizarea celulei mamă până la propria sa diviziune sau moarte.

Ciclul celular constă din două perioade:

• interfaza(indicați când 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, numărul de organele crește; în plus, există o pregătire pentru duplicarea ADN-ului (acumularea de nucleotide)
• sintetice: are loc dublarea (replicarea, reduplicarea) ADN-ului
• postsintetic: celula se pregătește pentru divizare, sintetizează substanțele necesare divizării, de exemplu, proteinele fusului de fisiune.

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. Notați numerele sub care sunt indicate.
1) prăbușirea învelișului nuclear
2) îngroșarea și scurtarea cromozomilor
3) alinierea cromozomilor în partea centrală a celulei
4) începutul mișcării cromozomilor spre centru
5) divergența cromatidelor către polii celulei
6) formarea de noi membrane nucleare

Alege-l pe cel mai mult varianta corecta. Procesul de reproducere a celulelor organismelor din diferite regate ale vieții sălbatice este numit
1) meioza
2) mitoză
3) fertilizare
4) zdrobire

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

Alege una, cea mai corectă variantă. În ce etapă a vieții se rotesc cromozomii?
1) interfaza
2) profaza
3) anafaza
4) metafaza

Alege trei opțiuni.

Ce structuri celulare suferă 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) localizarea cromozomilor în planul ecuatorial
2) Replicarea ADN-ului și formarea de cromozomi cu două cromatide
3) spiralizarea cromozomilor
4) divergența cromozomilor surori la polii celulei

2. Setați secvența proceselor care au loc în timpul interfazei și mitozei. Scrieți șirul corespunzătoare de numere.
1) spiralizarea cromozomilor, dispariția învelișului nuclear
2) divergența cromozomilor surori la polii celulei
3) formarea a două celule fiice
4) duplicarea moleculelor de ADN
5) plasarea cromozomilor în planul ecuatorului celular

3. Setați secvența 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 către polii celulei cromozomilor monocromatide
5) formarea unei plăci metafazice

Alege una, cea mai corectă variantă. În timpul diviziunii celulare, se formează fusul de diviziune
1) profază
2) telofaza
3) metafaza
4) anafaza

Alege una, cea mai corectă variantă. Mitoza NU apare în timpul profaza
1) dizolvarea învelișului nuclear
2) formarea fusului
3) duplicarea cromozomilor
4) dizolvarea nucleolilor

Alege una, cea mai corectă variantă. În ce stadiu al vieții cromatidele devin cromozomi?
1) interfaza
2) profaza
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 se atașează cu centromerii lor de filamentele fusului de fisiune
1) anafaza
2) telofaza
3) profaza
4) metafaza

Stabiliți o corespondență între procesele și fazele mitozei: 1) anafaza, 2) telofaza. Scrieți numerele 1 și 2 în ordinea corectă.
A) se formează membrana nucleară
B) cromozomii surori diverg către polii celulei
C) fusul de diviziune dispare în sfârșit
D) cromozomii se despiralizează
D) se separă centromerii cromozomilor

Toate caracteristicile de mai jos, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie procesele care au loc în interfază. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate în tabel.
1) Replicarea ADN-ului
2) formarea învelișului nuclear
3) spiralizarea cromozomilor
4) sinteza ATP
5) sinteza tuturor tipurilor de ARN

Câte celule se formează ca rezultat al mitozei unei celule? Notați doar numărul potrivit în răspunsul dvs.

Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, sunt folosite pentru a descrie faza de mitoză descrisă în figură. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) nucleolul dispare
2) se formează un fus de fisiune
3) are loc dublarea moleculelor de ADN
4) cromozomii sunt implicați activ în biosinteza proteinelor
5) cromozomii se spiralizează

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

Alege una, cea mai corectă variantă. Ce provoacă spiralizarea cromozomilor la începutul mitozei
1) dobândirea unei structuri bicromatide
2) participarea activă cromozomii în biosinteza proteinelor
3) dublarea moleculei de ADN
4) amplificarea transcripției

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 celulară
B) Sinteza ATP pentru procesul de fisiune
C) Sinteza ATP pentru replicarea ADN-ului
D) sinteza proteinelor pentru construirea microtubulilor
D) Replicarea ADN-ului
E) dublarea centriolilor

1. Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, pot fi utilizate pentru a descrie procesul de mitoză. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) stau la 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 semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) formarea bivalenților
2) conjugarea și încrucișarea
3) invarianța numărului de cromozomi din celule
4) formarea a două celule
5) conservarea structurii cromozomilor

Toate caracteristicile enumerate mai jos, cu excepția a două, sunt utilizate pentru a descrie procesul descris în figură. Identificați două semne care „cad” din lista generală și notați numerele sub care sunt indicate.
1) celulele fiice au același set de cromozomi ca și celulele părinte
2) nu distributie uniforma material genetic între celulele fiice
3) asigură creșterea
4) formarea a două celule fiice
5) diviziunea directă

Toate procesele enumerate mai jos, cu excepția a două, au loc în timpul diviziunii celulare indirecte. Identificați două procese care „cad” 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. Notați 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) se efectuează citokineza
D) numărul de molecule de ADN se dublează
D) cromozomii se spiralizează

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 anvelopei nucleare
6) divergența centriolilor centrului celulei către polii celulei

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

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2018

detector de blocuri de anunțuri

Mitoza în celulele animale și vegetale

Cel mai eveniment semnificativ Ceea ce se întâmplă în mitoză este distribuția uniformă a materialului genetic. Mitoza în celulele animale și vegetale este aproape aceeași, dar există o serie de diferențe, care sunt indicate în tabelul nostru (Fig.

patru). Celulele vegetale nu au centrioli, dar cușcă pentru animale centriolii sunt prezenți, o placă celulară se formează într-o celulă vegetală, nu se formează într-o celulă animală.

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

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

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

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

În profază, ADN-ul se rotește în nucleu și, privind celula printr-un microscop, se pot vedea cromozomi strâns răsuciți (Fig. 6).

Orez. 6. Profaza mitozei

De obicei, se vede că fiecare cromozom este format din două cromatide și regiuni unificatoare - centromerul. Nucleolii în acest stadiu dispar. în celulele animale şi plante inferioare centriolii diverg spre polii celulei.

Microtubulii 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

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

Orez. 8. Finalizarea profezei și trecerea la metafaza

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

9. Metafaza: fus de diviziune. La ecuator se află placa metafază.

Se formează așa-numita placă de metafază (Fig. 10), care este formată din cromozomi. Fibrele fusului sunt atașate de centromerii fiecărui cromozom.

Orez. 10. Metafaza. Preparat vopsit. Fusul este format din centromeri (albastru), microfibrile (violet) și cromozomii plăcii metafazate - 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, acum se numesc 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. Trebuie remarcat faptul că, în același timp, în apropierea fiecărui pol de purtători de informații - moleculele de ADN împachetate compact în cromozomi - sunt de două ori mai puține decât în ​​celula originală.

Telofaza este ultima fază, cromozomii fiice sunt despiralizați la polii celulei și devin disponibili pentru transcripție, începe sinteza proteinelor, se formează membrane nucleare și nucleoli (Fig. 12).

Orez. 12. Telofaza mitozei în celulele animale și vegetale

Filamentele fusului de fisiune se dezintegrează. Aici se termină cariokineza și începe citokineza (Fig. 13), în timp ce constricția are loc în celulele animale din planul ecuatorial. Se adâncește până când are loc separarea a două celule fiice.

Orez. 13. Citokineza

În formarea unei constricţii rol important joacă structurile citoscheletului. 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, în primul rând, dă stabilitate genetică. Ca urmare a mitozei, se formează doi nuclei, care conțin atâția cromozomi câți erau în celulele mamei sau părinte.

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

Astfel, celulele fiice sunt identice genetic cu celula părinte, deoarece mitoza nu poate introduce nicio modificare în informația ereditară. Populațiile celulare obținute prin mitoză din celulele parentale sunt stabile genetic.

Mitoza este necesară pentru crestere normala si dezvoltare organisme pluricelulare deoarece mitoza crește numărul de celule.

Mitoza este unul dintre principalele mecanisme de creștere ale 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:

Cautare site:

§ 28. Diviziunea celulara - Mamontova, Sonina Clasa 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 pregătirii unei celule 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 celulei 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 păstrarea aceluiași set de material genetic în generațiile de celule. Mitoza asigură dezvoltarea embrionară, creșterea, repararea țesuturilor după deteriorare, menținerea integrității structurale a țesuturilor cu pierderea constantă a celulelor în cursul funcționării acestora.

5. Indicați fazele mitozei și faceți desene schematice care să reflecte evenimentele care au loc în celulă la o anumită fază a mitozei. Umple tabelul.

Diviziunea celulară este momentul central al reproducerii.

În procesul de diviziune, dintr-o celulă iau două celule. O celulă, bazată pe asimilarea substanțelor organice și anorganice, își creează un fel propriu cu o structură și funcții caracteristice.

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

În timpul mitozei, apar următoarele:

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

Astfel, în mitoză, întregul ciclu de viață gene nucleare: dublare, distribuție și funcționare; ca urmare a încheierii ciclului mitotic, celulele surori ajung să aibă o „moștenire” egală.

La divizare, nucleul celular trece prin cinci etape succesive: interfaza, profaza, metafaza, anafaza si telofaza; unii citologi disting o altă etapă a șasea - prometafaza.

Diagrama fazelor mitozei 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 se numește altfel faza nucleului de repaus, pe organismul însuși, procesele metabolice din nucleu în această perioadă sunt efectuate cu cea mai mare activitate.

Profaza este prima etapă în pregătirea nucleului pentru divizare. în profază structura de plasă nucleul se transformă treptat în fire cromozomiale. De la cea mai veche profază, chiar 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 își construiește propria fiică similară. Ca rezultat, fiecare cromozom pare dublat longitudinal. Cu toate acestea, aceste jumătăți de cromozomi, care sunt numite cromatide surori, nu diferă în profază, deoarece sunt ținute împreună de un loc comun - centromerul; regiunea centromeră este divizată ulterior. În profază, cromozomii trec printr-un proces de răsucire de-a lungul axei lor, ceea ce duce la scurtarea și îngroșarea lor. Trebuie subliniat faptul 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 formarea astrosferei și fusului, numită noul aparat. În același timp, nucleolii se dizolvă. Un semn esențial al sfârșitului profazei este dizolvarea membranei nucleare, ca urmare a căreia cromozomii se află în masa totală a citoplasmei și a carioplasmei, care formează acum mixoplasma. Aceasta termină profaza; celula intră în metafază.

LA timpuri recenteîntre 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 etapa finală a aranjamentului 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 bine dezvăluite, mai ales când se consideră 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, 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 în același timp – „ca la comandă” – și se termină foarte repede.

În telofază, cromozomii fiice se despiralizează și își pierd individualitatea vizibilă. Se formează învelișul nucleului și nucleul însuși. Nucleul este reconstruit ordine inversă comparativ cu modificările pe care le-a suferit în profază. În final, nucleolii (sau nucleolii) sunt de asemenea restaurați și în cantitatea în care au fost prezenți în nucleii 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 celulelor 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 care formează un sept în planul ecuatorului, numit fragmoplast. Aceasta încheie ciclul mitotic. Durata sa pare să depindă 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 afectează creșterea organismului și starea lui funcțională 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 de mitoză se poate schimba în funcție de starea funcțională a țesutului organului. De exemplu, s-a stabilit că activitatea mitotică a diferitelor țesuturi în timpul odihnei și somnului la animale este semnificativ mai mare decât în ​​timpul stării de veghe. La un număr de animale, frecvența diviziunilor celulare scade la lumină și crește în întuneric. De asemenea, se presupune că hormonii influențează activitatea mitotică a celulei.

Motivele care determină pregătirea celulei pentru divizare sunt încă neclare. Există motive pentru a presupune mai multe astfel de motive:

1. dublarea masei protoplasmei celulare, cromozomilor și altor organite, din cauza cărora relațiile nuclear-plasmă sunt încălcate; pentru diviziune, o celulă trebuie să atingă o anumită greutate și volum caracteristice celulelor unui țesut dat;
2. duplicarea cromozomilor;
3. secretia de catre cromozomi si alte organite celulare a unor substante speciale care stimuleaza diviziunea celulara.

Mecanismul de divergență a cromozomilor către poli în anafaza mitozei rămâne, de asemenea, neclar. Un rol activ în acest proces este aparent jucat de filamentele fuse, care sunt filamente proteice organizate și orientate de centrioli și centromeri.

Natura mitozei, așa cum am spus deja, variază în funcție de tip și stare functionala tesaturi. Sunt caracterizate celulele diferitelor țesuturi tipuri diferite Mitoză 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 sunt celulele surori (fiice) de dimensiuni inegale ale neuroblastului lăcustei, ouăle de animale în timpul maturării și în timpul fragmentării spiralate; în timpul diviziunii nucleelor ​​în boabele de polen, una dintre celulele fiice se poate diviza în continuare, cealaltă nu etc.

Mitoza cu întârziere a citokinezei se caracterizează prin faptul că nucleul celular se divide de multe ori și abia atunci are loc diviziunea corpului celular. 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 directă a nucleului 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 se găsește 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 numit un astfel de proces atunci când are loc o dublare a fisiunii nucleare. În acest caz, cromozomii, ca de obicei, sunt reproduși 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 învelișul nucleului se dizolvă, totuși, divergența cromozomilor către poli nu are loc, 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. Așadar, 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 cazul politeniei, numărul de fire cromozomiale se înmulțește: după reduplicare pe toată lungimea, acestea nu diverg și rămân adiacente unele cu altele. În acest caz, numărul de fire de cromozom dintr-un cromozom este înmulțit, ca urmare, diametrul cromozomilor crește semnificativ. 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 politenia, toate fazele ciclului mitotic cad, cu excepția celei principale - reproducerea catenelor primare ale cromozomului. Fenomenul politeniei este observat în celulele unui număr de țesuturi diferențiate, de exemplu, în țesuturi glandele salivare Diptere, în celulele unor plante și protozoare.

Uneori există o dublare a unuia sau mai multor cromozomi fără nicio transformare a nucleului - acest fenomen se numește endoreproducție.

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

unele cazuri, mai ales în ţesuturi diferenţiate, 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 legate de țesuturile nediferențiate rețin ciclu complet mitoza, pe care se bazează reproducerea asexuată și vegetativă.

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

In contact cu

Colegi de clasa

Subiectul lecției. Diviziune celulara. Mitoză

Scopul lecției: pentru a caracteriza metoda principală de divizare a celulelor eucariote - mitoza, pentru a dezvălui caracteristicile cursului fiecărei faze a mitozei, pentru a crea o idee de amitoză.

Sarcini:

• să formeze cunoștințe despre semnificația 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;
• dezvăluie 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”.

Etapele 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 aproximativ 50 cm înălțime, 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 cangur mic cântărește mai puțin. decat 1 gram. Dintr-un pui cenușiu nedescris crește o lebădă frumoasă, un mormoloc agil se transformă într-o broască râioasă sedentă și un stejar uriaș crește dintr-o ghindă plantată lângă casă, care, după o sută de ani, mulțumește noile generații de oameni cu frumusețea sa. .

Intrebare problematica. Prin ce procese sunt 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 la ouă - 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)

Tema lecției este „Diviziunea celulară. Mitoză" (Diapozitivul 3)

Pentru a începe să studiez subiect nou trebuie să ne amintim materialul studiat anterior (diapozitivele 4,5,6)

2. Învățarea de material nou.

TIPURI DE DIVIZIUNE DE CELULE (Diapozitivul 7)

Una dintre prevederi teoria celulei bazată pe concluzia savantului german Rudolf Virchow „Fiecare celulă dintr-o celulă”. Acesta a fost începutul studiului proceselor de diviziune celulară, ale căror principale regularități au fost dezvăluite la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Reproducerea este una dintre cele mai importante proprietăți organisme vii. Toate organismele vii, fără excepție, sunt capabile de reproducere, de la bacterii la mamifere. Metode de reproducere diverse organisme pot fi foarte diferite unele de altele, dar diviziunea celulară stă la baza oricărui tip de reproducere. Durata de viață a unui organism multicelular depășește durata de viață a majorității celulelor sale constitutive. Deci, celulele nervoase încetează să se divizeze chiar și în timpul dezvoltarea intrauterina. Odată ce au apărut, celulele nu se mai divid, formând striate tesut muscular la animale și țesuturi de depozitare la plante. Organismele pluricelulare cresc, se dezvoltă, suferă reînnoirea celulelor și țesuturilor, chiar și a unor părți ale corpului (Amintiți-vă regenerarea) Se știe că celulele îmbătrânesc și mor. De exemplu, celulele hepatice trăiesc 18 luni, eritrocitele - 4 luni, epiteliul intestinal 1-2 zile (aproximativ 70 de miliarde de oameni mor în fiecare zi).

celule epiteliale intestinale și 2 miliarde de eritrocite). Aceasta înseamnă că celulele sunt în mod constant reînnoite în organism. De asemenea, se știe că, în medie, 1 dată în 7 ani, celulele sunt actualizate. Prin urmare, aproape toate celulele organismelor multicelulare trebuie să se divizeze 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 de fisiune (cromozomii nu se disting în general la microscopul cu lumină). O astfel de diviziune are loc la organismele unicelulare (de exemplu, nucleii mari poliploizi de ciliați se divid prin amitoză), precum și în unele celule foarte specializate ale plantelor și animalelor cu activitate fiziologică slăbită, degenerând, sortite morții sau cu diverse procese patologice cum ar fi creșterea malignă, inflamația etc. După amitoză, celula nu este capabilă să intre diviziunea mitotică.

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

MEIOZA (diviziunea indirectă) este mod special diviziunea celulară, care are ca rezultat o reducere (reducere) a numărului de cromozomi la jumătate. În timpul meiozei, au loc două diviziuni celulare și una celula diploidă(2n2c) se formează patru celule sexuale haploide (nc). În cursul procesului ulterioar de fertilizare (fuziunea gameților), organismul unei noi generații va primi din nou un set diploid de cromozomi, adică cariotipul organismelor unei anumite specii rămâne constant într-un număr de generații.

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

Mitoza este principalul mod de diviziune celulară.

Mitoza (din greaca mitos - fir) - diviziune celulara indirecta. Asigură transmiterea uniformă a informațiilor ereditare ale celulei mamă către 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 propriu-zisă - 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 anafazei într-un caiet după ce ai discutat răspunsul. (Diapozitivul 11)

SARCINA 4.

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

2. Notează caracteristicile telophasei într-un caiet după ce ai discutat răspunsul. (Diapozitivul 12)

Baieti! Acum atenția dumneavoastră va fi prezentată către videoclipul „MITOSIS”. Trebuie să o 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.

LUCRĂRI DE LABORATOR №5.(Diapozitivul 14.15)

Subiect: „Mitoza în celulele rădăcinii de ceapă”.

Ţintă: pentru a studia procesul de mitoză în celulele rădăcinii de ceapă.

Echipament: microscoape ușoare, micropreparate „Mitoza în celulele rădăcinii de ceapă”.

Progres

1. Luați în considerare microprepararea terminată, dacă este posibil, găsiți celule în toate etapele mitozei.

2. Comparați imaginea la microscop cu microfotografia din prezentarea pentru lecție (diapozitiv).
3. Determinați setul de cromozomi din fiecare fază a mitozei.
4. Descrieți caracteristicile fiecărui stadiu observat al mitozei.
5. Faceți 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 pot mediu inconjurator afectează procesul de mitoză. La ce consecințe pentru organism poate duce acest lucru?

3. De ce se formează celulele fiice în timpul mitozei cu un set de cromozomi egal cu setul de cromozomi din celula mamă? Care este semnificația acestui lucru 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 se formează celulele fiice în timpul mitozei cu un set de cromozomi egal cu setul de cromozomi din celula mamă? Care este semnificația acestui lucru în viața organismelor?

La sfârșitul lecției, rezultatele sunt rezumate.

Mitoza este foarte proces semnificativ, oamenii de știință au cheltuit mult timp și efort pentru a înțelege toate caracteristicile acestui proces. De exemplu, s-a constatat că mitoza în celulele vegetale și animale se desfășoară cu anumite diferențe, că există factori care îi afectează în mod negativ cursul.

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

Grupa 1: sarcina „Amitoză”

Selectați punctele de „referință” din text, adică. în 4-5 poziții indică principalele semne de amitoză. „Mitoza este cel mai frecvent, dar nu singurul tip de diviziune celulară. Aproape toate eucariotele au așa-numita fisiune nucleară directă sau amitoză. In timpul amitozei nu are loc condensarea cromozomilor si nu se formeaza fus, iar nucleul este divizat prin constrictie sau fragmentare, ramanand in stare de interfaza. Citokineza urmează întotdeauna diviziunea nucleară, ducând la formarea unei celule multinucleate. Diviziunea amitotică este tipică pentru celulele 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 diviziunea mitotică.”

Grupa 2: sarcina „încălcarea mitozei”

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, precum și cromozomii. Astfel de cromozomi nu se pot mișca, de exemplu, în anafază. niste substanțe chimice, care nu sunt caracteristice organismelor vii (alcooli, fenoli) încalcă 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 de fisiune. Ele sunt numite citostatice, de exemplu, colchicină și colcemidă. Acționând asupra celulei, diviziunea poate fi oprită în stadiul de prometafază. Ca urmare a unui astfel de impact, 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 și problemelor sale. Cel mai important, 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 diferite etape mitoză.

ciclu celular mitotic

Tine minte!

Cum, conform teoriei celulare, are loc o creștere a numărului de celule?

Crezi că durata de viață a diferitelor tipuri de celule dintr-un organism multicelular este aceeași? Justificați-vă opinia.

În momentul nașterii, un bebeluș cântărește în medie 3-3,5 kg și are aproximativ 50 cm înălțime, 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 cangur mic cântărește mai puțin. decat 1 gram. Dintr-un pui cenușiu nedescris crește o lebădă frumoasă, un mormoloc agil se transformă într-o broască râioasă sedentă și un stejar uriaș crește dintr-o ghindă plantată lângă casă, care, după o sută de ani, mulțumește noile generații de oameni cu frumusețea sa. . 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 la ouă - 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.

Creșterea ciliatelor sau a amebei este o creștere a dimensiunii și o complicație a structurii unei celule individuale datorită proceselor de biosinteză. Dar creșterea unui organism multicelular nu este doar o creștere a dimensiunii celulelor, ci și diviziunea lor activă - o creștere a numărului. Rata de creștere, caracteristicile de dezvoltare, dimensiunea la care poate crește un anumit individ - toate acestea depind de mulți factori, inclusiv de influența mediului. Dar principalul factor determinant în toate aceste procese este informația ereditară, care este stocată sub formă de cromozomi în nucleul fiecărei celule. Toate celulele unui organism multicelular provin dintr-un singur ovul fertilizat. În procesul de creștere, fiecare celulă nou formată trebuie să primească copie exactă material genetic, astfel încât, având un program ereditar comun al organismului, să se specializeze și, îndeplinindu-și funcția specifică, să fie parte integrantă a întregului.

În legătură cu diferențierea, adică împărțirea în tipuri diferite, celulele unui organism multicelular au o durată de viață inegală. De exemplu, celulele nervoase încetează să se divizeze chiar și în timpul dezvoltării fetale, iar în timpul vieții organismului numărul lor poate doar să scadă. Odată ce au apărut, nu se mai divid și trăiesc atâta timp cât țesutul sau organul din care fac parte, celulele care formează țesuturi musculare striate la animale și țesuturi de depozitare la plante. Celulele roșii se divid în mod constant măduvă osoasă, formând celule sanguine, a căror durată de viață este limitată. În procesul de îndeplinire a funcțiilor lor, celulele epiteliului pielii mor rapid, prin urmare, în zona germinativă celulele epidermice se divid foarte intens. Celulele cambiale și celulele conurilor de creștere din plante se divid activ. Cu cât este mai mare specializarea celulelor, cu atât capacitatea lor de a se reproduce este mai mică.

Există aproximativ 10 14 celule în corpul uman. Aproximativ 70 de miliarde de celule din epiteliul intestinal și 2 miliarde de eritrocite mor în fiecare zi. Celulele cu cea mai scurtă viață sunt epiteliul intestinal, a cărui durată de viață este de doar 1-2 zile.

Ciclul de viață al unei celule. Perioada de viață a unei celule din momentul apariției acesteia în procesul de diviziune până la moarte sau sfârșitul diviziunii ulterioare numit ciclu de viață. Celula apare în procesul de diviziune a celulei mamă și dispare în cursul propriei diviziuni sau moarte. Durata ciclului de viață de celule diferite variază foarte mult și depinde de tipul și condițiile celulei Mediul extern(temperatura, prezența oxigenului și nutrienți). De exemplu, ciclul de viață al unei amibe este de 36 de ore, iar bacteriile se pot împărți la fiecare 20 de minute.

Ciclul de viață al oricărei celule este un set de evenimente care au loc în celulă din momentul în care apare ca urmare a diviziunii și până la moarte sau mitoză ulterioară. Ciclul de viață poate include un ciclu mitotic constând în pregătirea pentru mitoză - interfazași diviziunea în sine, precum și etapa de specializare - diferențiere, în timpul căreia celula își îndeplinește funcțiile specifice. Durata interfazei este întotdeauna mai mare decât diviziunea în sine. În celulele epiteliului intestinal al rozătoarelor, interfaza durează în medie 15 ore, iar diviziunea se realizează în 0,5-1 oră. În timpul interfazei, procesele de biosinteză au loc în mod activ în celulă, celula crește, formează organele și se pregătește pentru următoarea diviziune. Dar, de departe, cel mai important proces care are loc în timpul interfazei în pregătirea diviziunii este duplicarea ADN-ului (§).

Diviziune celulara. Mitoza" class="img-responsive img-thumbnail">

Orez. 52. Fazele mitozei

Cele două elice ale moleculei de ADN diverg și un nou lanț polinucleotidic este sintetizat pe fiecare dintre ele. Replicarea ADN-ului are loc cu cea mai mare precizie, care este prevăzut de principiul complementarității. Noile molecule de ADN sunt copii absolut identice ale originalului, iar după finalizarea procesului de duplicare, ele rămân conectate în regiunea centromerului. Moleculele de ADN care formează un cromozom după reduplicare sunt numite cromatide.

Există o semnificație biologică profundă în exactitatea procesului de reduplicare: o încălcare a copierii ar duce la o denaturare a informațiilor ereditare și, ca urmare, la o întrerupere a funcționării celulelor fiice și a întregului organism în ansamblu.

Dacă nu s-ar produce duplicarea ADN-ului, atunci cu fiecare diviziune celulară, numărul de cromozomi s-ar reduce la jumătate și destul de curând nu ar mai rămâne nici un cromozomi în fiecare celulă. Cu toate acestea, știm că în toate celulele corpului unui organism multicelular, numărul de cromozomi este același și nu se modifică de la o generație la alta. Această constanță se realizează prin diviziunea celulară mitotică.

Mitoză. Mitoză- aceasta este o diviziune, în timpul căreia există o distribuție strict identică a cromozomilor exact copiați între celulele fiice, ceea ce asigură formarea de celule identice - identice - genetic.

Întregul proces de diviziune mitotică este împărțit condiționat în patru faze: profază, metafază, anafază și telofază (Fig. 52).

LA profaza cromozomii încep să se spiraleze activ - se răsucesc și capătă o formă compactă. Ca urmare a unui astfel de ambalaj, citirea informațiilor din ADN devine imposibilă și sinteza ARN se oprește. Spiralizarea cromozomilor este condiție prealabilă separarea cu succes a materialului genetic între celulele fiice. Imaginează-ți o cameră mică, al cărei volum întreg este umplut cu 46 de fire, lungime totală care sunt de sute de mii de ori mai mari decât dimensiunea acestei încăperi. Acesta este nucleul celulei umane. În procesul de reduplicare, fiecare cromozom se dublează și avem deja 92 de fire încurcate în același volum. Este aproape imposibil să le împarți în mod egal fără a te încurca și fără a te rupe. Dar înfășurați aceste fire în bile și le puteți distribui cu ușurință în două grupuri egale - câte 46 de bile în fiecare. Ceva similar se întâmplă în timpul diviziunii mitotice.

Până la sfârșitul profazei, membrana nucleară se rupe, iar fibrele fusului sunt întinse între polii celulei - un aparat care asigură o distribuție uniformă a cromozomilor.

LA metafaza spiralizarea cromozomilor devine maximă, iar cromozomii compacti sunt localizați în planul ecuatorial al celulei. În această etapă, se vede clar că fiecare cromozom este format din două cromatide surori conectate la centromer. Fibrele fusului sunt atașate de centromer.

Anafaza curge foarte repede. Centromerii se împart în două, iar din acel moment cromatidele surori devin cromozomi independenți. Fibrele fusului atașate de centromeri trag cromozomii către polii celulei.

Pe scena telofaza cromozomii fiice, adunați la polii celulei, se desfășoară și se întind. Ele se transformă din nou în cromatină și devin slab distinse la microscopul cu lumină. Noi membrane nucleare se formează în jurul cromozomilor la ambii poli ai celulei. Se formează doi nuclei care conțin aceleași seturi diploide de cromozomi.

Orez. 53. Semnificația mitozei: A - creștere (vârful rădăcinii); B - înmulțirea vegetativă (mugurirea drojdiei); B - regenerare (coada șopârlei)

Mitoza se termină cu divizarea citoplasmei. Concomitent cu divergența cromozomilor, organelele celulei sunt distribuite aproximativ uniform de-a lungul celor doi poli. în celulele animale membrana celularaîncepe să se bombeze spre interior, iar celula se divide prin constricție. În celulele vegetale, membrana se formează în interiorul celulei în plan ecuatorial și, răspândindu-se la periferie, împarte celula în două părți egale.

Înţeles mitosis. Ca urmare a mitozei, apar două celule fiice, care conțin același număr de cromozomi ca și în nucleul celulei mamă, adică se formează celule identice cu celula părinte. LA conditii normaleîn timpul mitozei nu apar modificări ale informațiilor genetice, astfel încât diviziunea mitotică se menține stabilitate genetică celule. Mitoza stă la baza creșterii, dezvoltării și reproducerii vegetative a organismelor multicelulare. Datorită mitozei, se realizează procesele de regenerare și înlocuire a celulelor muribunde (Fig. 53). La eucariotele unicelulare, mitoza asigură reproducerea asexuată.

Revizuiți întrebările și temele

1. Care este ciclul de viață al celulei?

2. Cum are loc duplicarea ADN-ului în ciclul mitotic? Care este sensul acestui proces?

3. Ce este pregătirea unei celule pentru mitoză?

4. Descrie secvenţial fazele mitozei.

5. Care este semnificația biologică a mitozei?

<<< Назад

Înainte >>>

Diviziunea celulară este momentul central al reproducerii.

În procesul de diviziune, dintr-o celulă iau două celule. O celulă, bazată pe asimilarea substanțelor organice și anorganice, își creează un fel propriu cu o structură și funcții caracteristice.

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

În timpul mitozei, apar următoarele:

1. dublarea substanței cromozomilor;
2. modificări în starea fizică și organizarea chimică a cromozomilor;
3. divergența cromozomilor fiice, sau mai degrabă surorii, la polii celulei;
4. diviziunea ulterioară a citoplasmei și refacerea 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 încheierii ciclului mitotic, celulele surori ajung să aibă o „moștenire” egală.

La divizare, nucleul celular trece prin cinci etape succesive: interfaza, profaza, metafaza, anafaza si telofaza; unii citologi disting 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 nucleului de repaus, pe organismul propriu-zis, procesele metabolice din nucleu în această perioadă sunt efectuate cu cea mai mare activitate.

Profaza este prima etapă în pregătirea nucleului pentru divizare. În profază, structura de rețea 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 - dublarea sau reduplicarea cromozomilor, în care fiecare dintre cromozomii materni construiește unul similar - unul fiică. Ca rezultat, fiecare cromozom pare 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 este divizată ulterior. În profază, cromozomii trec printr-un proces de răsucire de-a lungul axei lor, ceea ce duce la scurtarea și îngroșarea lor. Trebuie subliniat faptul 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 formarea astrosferei și fusului, numită noul aparat. În același timp, nucleolii se dizolvă. Un semn esențial al sfârșitului profazei este dizolvarea membranei nucleare, ca urmare a căreia cromozomii se află în masa totală a citoplasmei și a carioplasmei, care formează acum mixoplasma. Aceasta termină profaza; celula intră în metafază.

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.

Metafaza numită etapa finală a aranjamentului 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 bine dezvăluite, mai ales când se consideră 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, 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 în același timp – „ca la comandă” – și se termină foarte repede.

În telofază, cromozomii fiice se despiralizează și își pierd individualitatea vizibilă. Se formează învelișul nucleului și nucleul însuși. 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 cantitatea în care au fost prezenți în nucleii 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 celulelor 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 care formează un sept în planul ecuatorului, numit fragmoplast. Aceasta încheie ciclul mitotic. Durata acestuia depinde aparent de tipul de țesut, de starea fiziologică a organismului, de 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 factorii de mediu interni cât și externi care afectează creșterea organismului și starea lui funcțională 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 de mitoză se poate schimba în funcție de starea funcțională a țesutului organului. De exemplu, s-a stabilit că activitatea mitotică a diferitelor țesuturi în timpul odihnei și somnului la animale este semnificativ mai mare decât în ​​timpul stării de veghe. La un număr de animale, frecvența diviziunilor celulare scade la lumină și crește în întuneric. De asemenea, se presupune că hormonii influențează activitatea mitotică a celulei.

Motivele care determină pregătirea celulei pentru divizare sunt încă neclare. Există motive pentru a presupune mai multe astfel de motive:

1. dublarea masei protoplasmei celulare, cromozomilor și altor organite, din cauza cărora relațiile nuclear-plasmă sunt încălcate; pentru diviziune, o celulă trebuie să atingă o anumită greutate și volum caracteristice celulelor unui țesut dat;
2. duplicarea cromozomilor;
3. secretia de catre cromozomi si alte organite celulare a unor substante speciale care stimuleaza diviziunea celulara.

Mecanismul de divergență a cromozomilor către poli în anafaza mitozei rămâne, de asemenea, neclar. Un rol activ în acest proces este aparent jucat de filamentele fuse, care sunt filamente proteice organizate și orientate de centrioli și centromeri.

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 mitoză.În tipul de mitoză descris, 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 sunt celulele surori (fiice) de dimensiuni inegale ale neuroblastului lăcustei, ouăle de animale în timpul maturării și în timpul fragmentării spiralate; în timpul diviziunii nucleelor ​​în boabele de polen, una dintre celulele fiice se poate diviza în continuare, cealaltă nu etc.

Mitoza cu întârziere a citokinezei se caracterizează prin faptul că nucleul celular se divide de multe ori și abia atunci are loc diviziunea corpului celular. 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 directă a nucleului 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 se găsește 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).

Endomitoza numit un astfel de proces atunci când are loc o dublare a fisiunii nucleare. În acest caz, cromozomii, ca de obicei, sunt reproduși 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 învelișul nucleului se dizolvă, totuși, divergența cromozomilor către poli nu are loc, 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. Așadar, 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 multiplicare a numărului de cromozomi este asociată cu caracteristicile funcționale ale țesutului diferențiat.

În cazul politeniei, numărul de fire cromozomiale se înmulțește: după reduplicare pe toată lungimea, acestea nu diverg și rămân adiacente unele cu altele. În acest caz, numărul de fire de cromozom dintr-un cromozom este înmulțit, ca urmare, diametrul cromozomilor crește semnificativ. 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 politenia, toate fazele ciclului mitotic cad, cu excepția celei principale - reproducerea catenelor primare ale cromozomului. Fenomenul politeniei se observă în celulele unui număr de țesuturi diferențiate, de exemplu, în țesutul glandelor salivare de Diptera, în celulele unor plante și protozoare.

Uneori există o duplicare a unuia sau mai multor cromozomi fără nicio transformare a nucleului - acest fenomen se numește endoreproducție.

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

în unele cazuri, mai ales în ţesuturile diferenţiate, 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 meristematice, care nu și-au pierdut funcția de reproducere a întregului organism și aparținând unor țesuturi nediferențiate, păstrează întregul ciclu de mitoză, pe care se bazează reproducerea asexuată și vegetativă.