Перший мітотичний поділ. Мітоз - непрямий поділ

Мітотичний поділ клітин

Мітоз(Від грец. Mitos - нитка), званий також каріокінезом, або непрямим розподілом клітин, є універсальним механізмом поділу клітин. Мітоз слідує за G2-періодом і завершує клітинний цикл.

Він триває 1-3 години та забезпечує рівномірний розподілгенетичного матеріалу у дочірні клітини. Мітоз включає 4 основні фази: профазу, метафазу, анафазу та телофазу.

Мітоз – це один із фундаментальних процесів онтогенезу. Мітотичний поділ забезпечує зростання багатоклітинних еукаріотів за рахунок збільшення популяцій клітин тканин.

Внаслідок мітотичного поділу клітин меристем збільшується кількість клітин тканин рослин. Дроблення заплідненого яйця та зростання більшості тканин у тварин також відбувається шляхом мітотичних поділів.

На підставі морфологічних особливостейМітоз умовно поділяється на стадії: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу, телофазу. Перші описи фаз мітозу та встановлення їх послідовності були зроблені в 70-80-х роках XIX століття. Наприкінці 1870-х німецький гістолог Вальтер Флеммінг для позначення процесу непрямого поділу клітини ввів термін «мітоз».

Тривалість мітозу в середньому становить 1-2 години. Мітоз клітин тварин, як правило, триває 30-60 хвилин, а рослин – 2-3 години. За 70 років у тілі людини сумарно здійснюється близько 10 14 клітинних поділів.

Перші неповні описи, що стосуються поведінки та зміни ядер у клітинах, що діляться, зустрічаються в роботах вчених початку 1870-х років.

У роботі російського ботаніка Руссова, що датується 1872 роком, чітко описані та зображені метафазні та анафазні пластинки, що складаються з окремих хромосом.

Роком згодом німецький зоолог Г.А. Шнейдер ще більш виразно і послідовно, але, звичайно, не зовсім повно описав мітотичний поділ на прикладі яєць, що дробляться, прямокишкової турбеллярії Mesostomum. У його роботі, по суті, описані та проілюстровані у правильній послідовності основні фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза (рання та пізня). 1874 року московський ботанік І.Д. Чистяков також спостерігав окремі фази клітинного поділу у суперечках плаунів та хвощів. Незважаючи на перші успіхи ні Руссову, ні Шнейдеру, ні Чистякову не вдалося дати чіткого і послідовного опису мітотичного поділу.

У 1875 році вийшли роботи, що містять більше детальні описимітозів. О. Бючлі дав опис цитологічних картин у яйцях, що дробляться. круглих хробаківі молюсків та у сперматогенних клітинах комах.

е. Страсбургер досліджував мітотичний поділ у клітинах зеленої водорості спірогіри, у материнських клітинах пилку цибулі й у материнських спорових клітинах плауна. Посилаючись на роботу О. Бючлі і ґрунтуючись на власних дослідженнях, Е. Страсбургер звернув увагу на єдність процесів клітинного поділу в рослинних та тваринних клітинах.

До кінця 1878 - початку 1879 з'явилися докладні роботиШлейхера та В. Флеммінга. У своїй роботі в 1879 Шлейхер запропонував термін «каріокінез» для позначення складних процесівклітинного поділу, маючи на увазі переміщення складових частинядра. Вальтер Флеммінг вперше для позначення непрямого поділу клітини запровадив термін «мітоз», який згодом став загальноприйнятим. Також Флеммінгу належить остаточне формулювання визначення мітозу як циклічного процесу, що завершується поділом хромосом між дочірніми клітинами.

У 1880 р. О.В. Баранецький встановив спіральну будову хромосом. У ході подальших досліджень було розвинено уявлення про спіралізацію та деспіралізацію хромосом під час мітотичного циклу.

На початку 1900-х років хромосоми були ідентифіковані як носії спадкової інформації, що надалі дало пояснення біологічної ролімітозу, що полягає в освіті генетично ідентичних дочірніх клітин.

У 1970-х роках почалося розшифрування та детальне вивчення регуляторів мітотичного поділу, завдяки серії експериментів зі злиття клітин, що знаходяться на різних етапахклітинного циклу. У тих дослідах, коли клітину в М-фазі поєднували з клітиною, що знаходиться в будь-якій стадії інтерфази (G 1 , S або G 2), інтерфазні клітини переходили в мітотичний стан (починалася конденсація хромосом і розпадалася ядерна оболонка).

У результаті було зроблено висновок, що в цитоплазмемітотіческой клітини присутній фактор (або фактори), що стимулює мітоз, або, інакше, М-стимулюючий фактор (МСФ, від англ. M-phase-promoting factor, MPF).

Вперше "фактор стимуляції мітозу" був відкритий у зрілих незапліднених яйцях шпорцевої жаби, що знаходяться в М-фазі клітинного циклу. Цитоплазма такого яйця, ін'єктована в ооцит, призводила до передчасного переходу в М-фазу і до початку дозрівання ооциту (спочатку скорочення MPF означало Maturation Promoting Factor, що перекладається як фактор, що сприяє дозріванню). У ході подальших експериментів було встановлено універсальне значення і водночас високий рівень консервативності «фактора стимуляції мітозу»: екстракти, виготовлені з мітотичних клітиндуже різноманітних організмівПри введенні в ооцити шпорцевої жаби переводили їх у М-фазу.

У ході подальших досліджень з'ясувалося, що фактор, що стимулює мітоз, є гетеродимерним комплексом, що складається з білка цикліну і залежної від цикліну протеїнкінази. Циклін є регуляторним білком і виявляється у всіх еукаріотів. Його концентрація періодично зростає протягом клітинного циклу, досягаючи максимуму метафазі мітозу. З початком анафази спостерігається різке скорочення концентрації цикліну внаслідок його розщеплення за допомогою складних білкових протеолітичних комплексів - протеосом. Залежна від цикліну протеїнкіназу є фермент (фосфорилазу), що модифікує білки за рахунок перенесення фосфатної групи від АТФ на амінокислоти серин і треонін. Таким чином, із встановлення ролі та структури основного регулятора мітотичного поділу почалися дослідження тонких регуляторних механізмів мітозу, які продовжуються до теперішнього часу.

Вироблення єдиної типології та класифікації мітозів ускладнюється цілим спектром ознак, які у різних комбінаціях створюють різноманітність та неоднорідність картин мітотичного поділу. При цьому окремі варіанти класифікації, розроблені стосовно одних таксонів, є неприйнятними щодо інших, оскільки не враховують специфіки їх мітозів. Наприклад, окремі варіанти класифікації мітозів, властивих тварин або рослинним організмамвиявляються неприйнятними для водоростей.

Однією з ключових ознак, що лежать в основі різних типологій та класифікацій мітотичного поділу, є поведінка ядерної оболонки. Якщо утворення веретена і сам мітотичний поділ протікає всередині ядра без руйнування ядерної оболонки, такий тип мітозу називають закритим. Мітоз із розпадом ядерної оболонки, відповідно, називається відкритим, а мітоз із розпадом оболонки тільки на полюсах веретена, з утворенням «полярних вікон» - напівзакритим.

Ще одним характерною ознакоює тип симетрії мітотичного веретена. При плевромітозі веретено поділу билатерально симетрично чи асиметрично і складається, зазвичай, із двох полуверетен, які у метафазі-анафазі під кутом друг до друга. Для категорії ортомітозів характерна біполярна симетрія веретена поділу, а метафазі найчастіше спостерігається помітна екваторіальна пластинка.

У межах зазначених ознак найбільш численним є типовий відкритий ортомитоз, з прикладу, якого нижче розглядаються принципи та стадії мітотичного поділу. Даний тип мітозу характерний для тварин, вищих рослин та деяких найпростіших.

Профаза починається з конденсації хромосом, які стають видимими у світловий мікроскоп як ниткоподібні структури. Кожна хромосома складається з двох паралельних сестринських хроматид, пов'язаних в області центроміри. Ядро і ядерна оболонка до кінця фази зникають (остання розпадається на мембранні бульбашки, подібні до елементів ЕПС, а поровий комплекс і ламіну дисоціюють на субодиниці). Каріоплазма поєднується з цитоплазмою.

Центріолі мігрують до протилежних полюсів клітини та дають початок ниткам мітотичного (ахроматинового) веретену. В області центроміри утворюються особливі білкові комплекси - кінетохори, до яких прикріплюються деякі мікротрубочки веретена (кінетохорні мікротрубочки); показано, що кінетохори самі здатні індукувати складання мікротрубочок і тому можуть служити центрами організації мікротрубочок. Інші мікротрубочки веретена називаються полюсними, тому що вони простягаються від одного полюса клітини до іншого; мікротрубочки, що лежать поза веретеном, розходяться радіально від клітинних центрів до плазмолеми, отримали найменування астральних або мікротрубочок (ниток) сяйва.

Метафаза відповідає максимальному рівню конденсації хромосом, які вишиковуються в області екватора мітотичного веретена, утворюючи картину екваторіальної (метафазної) платівки (вид збоку) або материнської зірки (вид з боку полюсів). Хромосоми переміщаються в екваторіальну площину і утримуються в ній завдяки збалансованому натягу кінетохорних мікротрубочок. Сестринські хроматиди до кінця цієї фази поділяються щілиною, проте утримуються в області центроміру.

Анафаза починається з синхронного розщеплення всіх хромосом на сестринські хроматиди (в області центроміри) та руху дочірніх хромосом до протилежних полюсів клітини, що відбувається вздовж мікротрубочок веретена зі швидкістю 0,2-0,5 мкм/хв. Сигнал до початку анафази включає різке (на порядок) підвищення концентрації катіонів кальцію в гіалоплазмі, що виділяється мембранними бульбашками, що утворюють скупчення біля полюсів веретена. Механізм руху хромосом в анафазі остаточно не з'ясований, проте встановлено, що в області веретену крім актину є такі білки як міозин і дінеїн, а також ряд регуляторних білків. За деякими спостереженнями, воно обумовлено укороченням (розбиранням) мікротрубочок, прикріплених до кінетохорів. Анафаза характеризується подовженням мітотичного веретена з допомогою деякого розбіжності полюсів клітини. Вона завершується скупченням на полюсах клітини двох ідентичних наборів хромосом, що утворюють картини зірок (стадія дочірніх зірок). Наприкінці анафази завдяки скороченню актинових мікрофіламентів, що концентруються по колу клітини (скоротене кільце), починає утворюватися клітинна перетяжка, яка заглиблюючись, у наступній фазі призведе до цитотомії.

Телофаза – це кінцева стадія мітозу, протягом якої реконструюються ядра дочірніх клітин та завершується їх поділ. Навколо конденсованих хромосом дочірніх клітин з мембранних бульбашок (за іншими даними, з ЕПС) відновлюється каріолема, з якою зв'язується ламіну, що формується, знову з'являються ядерця, які утворюються з ділянок відповідних хромосом. Ядра клітин поступово збільшуються, а хромосоми прогресивно деспіралізуються і зникають, заміщаючись картиною хроматину інтерфазного ядра. Одночасно відбувається поглиблення клітинної перетяжки, і клітини протягом деякого часу залишаються зв'язаними цитоплазматичним містком, що звужується, що містить пучок мікротрубочок (серединне тільце). Подальше перешнурування цитоплазми завершується формуванням двох дочірніх клітин. У телофазі відбувається розподіл органел між дочірніми клітинами; рівномірності цього процесу сприяє те, що одні органели досить численні (наприклад, мітохондрії), інші (подібно до ЕПС і комплексу Гольджі) під час мітозу розпадаються на дрібні фрагменти та бульбашки.

Атипові мітози виникають при пошкодженні мітотичного апарату і характеризуються нерівномірним розподілом генетичного матеріалу між клітинами – анеуплоїдією (від грец. аn – не, eu – правильне, ploon – складаю); у багатьох випадках цитотомія відсутня, у результаті формуються гігантські клітини. Атипові мітози характерні для злоякісних пухлинта опромінених тканин. Чим вища їхня частота і чим значніший ступіньанеуплоїдії, тим паче злоякісною є пухлина. Порушення нормального мітотичного поділу клітин може обумовлюватися аномаліями хромосом, які називають хромосомними абераціями (від лат. Aberratio – відхилення). Варіантами хромосомних аберацій є злипання хромосом, їх розрив на фрагменти, випадання ділянки, обмін фрагментами, подвоєння окремих ділянок хромосом та ін. Хромосомні аберації можуть виникати спонтанно, але частіше розвиваються внаслідок дії на клітини мутагенів та іонізуючого опромінення.

Каріотипування - діагностичне дослідженняз метою оцінки каріотипу (набору хромосом) проводиться шляхом вивчення хромосом метафазної платівці. Для каріотипування одержують культуру клітин, у яку вводять колхіцин - речовина, що блокує формування мітотичного веретена. З таких клітин вилучають хромосоми, які далі фарбують та ідентифікують. Нормальний каріотип людини представлений 46 хромосомами - 22 парами аутосом та двома статевими хромосомами (XY у чоловіків та XX у жінок). Каріотипування дозволяє діагностувати ряд захворювань, пов'язаних з хромосомними аномаліями, зокрема, синдроми Дауна (трисомія 21-ї хромосоми), Едвардса (трисомія 18-ї хромосоми), Патау (трисомія 13-ї хромосоми), а також ряд синдромів, пов'язаних з аномаліями статевих хромосом - синдром Кляйнфельтера (генотип , Турнера (генотип - ХО) та інші .

Передбачається, що складний мітотичний процес вищих організмів поступово розвивався з механізмів поділу прокаріотів. Це припущення підтверджується тим, що прокаріоти з'явилися близько мільярда років раніше за перші еукаріоти. Крім того, в мітозі еукаріотів і бінарному розподілі прокаріотів беруть участь схожі білки.

Можливі проміжні стадії між бінарним розподілом і мітозом можна простежити у одноклітинних еукаріотів, у яких у ході поділу не руйнується ядерна оболонка. У більшості інших еукаріотів, зокрема рослин і тварин, веретено поділу формується поза ядра, а ядерна оболонка руйнується протягом мітозу. Хоча мітоз у одноклітинних еукаріотів ще недостатньо вивчений, можна припустити, що він походить від бінарного поділу і в кінцевому рахунку досяг того рівня складності, який є у багатоклітинних організмів.

У багатьох найпростіших еукаріотів мітоз також залишився процесом, пов'язаним з мембраною, проте тепер уже не плазматичною, а ядерною.

Основними регуляторними механізмами мітозу є процеси фосфорилювання та протеолізу.

Оборотні реакції фосфорилювання та дефосфорилювання забезпечують перебіг оборотних подій мітозу, таких як складання/розпад веретена поділу або розпад/відновлення ядерної оболонки. Протеоліз лежить в основі незворотних подій мітозу, таких як поділ сестринських хроматид в анафазі або руйнування мітотичних циклінів на пізніх стадіяхмітозу.

Розподіл всіх еукаріотичних клітин пов'язані з формуванням спеціального апарату клітинного поділу.

Активна роль у мітотичному розподілі клітин найчастіше відведена цитоскелетним структурам. Універсальним як для тварин, так і для рослинних клітин є двополюсне мітотичне веретено, що складається з мікротрубочок та пов'язаних з ними білків. Веретено поділу забезпечує строго однаковий розподіл хромосом між полюсами поділу, в ділянці яких у телофазі утворюються ядра дочірніх клітин.

Процес мітозу забезпечує строго рівномірний розподіл хромосом між двома дочірніми ядрами, так що в багатоклітинному організмі всі клітини мають абсолютно однакові (за кількістю та характером) набори хромосом.

Хромосоми містять генетичну інформацію, закодовану в ДНК, і тому регулярний, упорядкований мітотичний процес забезпечує повну передачу всієї інформації кожному з дочірніх ядер; в результаті кожна клітина має всю генетичну інформацію, необхідну розвитку всіх ознак організму. У зв'язку з цим стає зрозуміло, чому одна клітина, взята з повністю диференційованої дорослої рослини, може за умов розвинутися в цілу рослину. Ми описали мітоз у диплоїдній клітині, але цей процес протікає подібним чином і в гаплоїдних клітинах, наприклад, у клітинах гаметофітного покоління рослин.

Анемія. Визначення. Класифікація. Залозодефіцитна анемія. Етіологія. Клінічна картина. Діагностика Лікування. Профілактика. Особливості застосування препаратів заліза у дітей.

Антисептика, визначення, види сучасної антисептики (механічна, фізична, хімічна, біологічна).

Асфіксія новонародженого. Визначення. Етіологія. Класифікація. Клінічна картина. Первинна та реанімаційна допомога.

Атопічний дерматит. Визначення. Етіологія. Класифікація. Клінічна картина. Діагностика Лікування. Догляд. Дієтотерапія. Організація побуту хворої дитини.

Близнюковий метод у вивченні ознак з безперервним розподілом

Розрізняють два способи поділу: 1) найбільш поширений, повноцінний поділ - мітоз ( непрямий поділ) та 2) амітоз (прямий поділ). Під час мітотичного поділу відбувається розбудова цитоплазми, руйнування оболонки ядра, виявлення хромосом. У житті клітини виділяють період самого мітозу та проміжок між поділами, який називають інтерфазою. Однак період інтерфази (клітини, що не ділиться) за своєю сутністю може бути різним. В одних випадках під час інтерфази клітина функціонує та одночасно готується до наступного поділу. В інших випадках клітини переходять до інтерфази, функціонують, але вже не готуються до поділу. У складі складного багатоклітинного організму є численні групи клітин, що втратили здатність ділитися. До них належать, наприклад, нервові клітини. Підготовка клітини до мітозу відбувається в інтерфазі. Для того щоб уявити основні риси цього процесу, згадайте будову клітинного ядра.

Клітини цибулі в різних фазах клітинного циклу

Основний структурною одиницеюядра є хромосоми, що складаються з ДНК та білка. У ядрах живих клітин, що не діляться, як правило, окремі хромосоми невиразні, але велика частина хроматину, яку на пофарбованих препаратах виявляють у формі тонких ниток або зерен різної величини, і відповідає хромосомам. У деяких клітин окремі хромосоми чітко видно і в інтерфазному ядрі, наприклад в клітинах, що швидко діляться, що розвивається, заплідненого яйця і ядрах деяких найпростіших. У різні періодижиття клітини хромосоми зазнають циклічних змін, які простежуються від одного поділу до іншого. Хромосоми під час мітозу є подовжені щільні тільця, по довжині яких можна розрізняти дві нитки - хроматиди, що містять ДНК, що є результатом подвоєння хромосом. На кожній хромосомі виділяється первинна перетяжка або центроміра. Ця звужена частина хромосоми може бути розташована або посередині або ближче до одного з кінців, але для кожної певної хромосоми її місце суворо постійно. Під час мітозу хромосоми і хроматиди є туго згорнутими спіральними нитками (спіралізоване, або конденсоване, стан). В інтерфазному ядрі хромосоми сильно витягнуті, тобто деспіралізовані, завдяки чому стають важкорозрізняються. Отже, цикл зміни хромосом полягає в спіралізації, коли вони коротшають, товщають і стають добре помітними, і деспіралізації, коли вони сильно витягуються, переплітаються, і тоді вже розрізнити кожну окремо стає неможливо. Спіралізація та деспіралізація пов'язані з діяльністю ДНК, оскільки вона функціонує лише у деспіралізованому стані. Видача ж інформації, утворення РНК на ДНК у спіралізованому стані, тобто під час мітозу, припиняється. Той факт, що хромосоми присутні в ядрі клітини, що не ділиться, доводиться також сталістю кількості ДНК, числа хромосом і збереженням від поділу до поділу їх індивідуальності.

Підготовка клітини до мітозу. Протягом інтерфази відбувається низка процесів, які забезпечують мітоз. Назвемо найголовніші їх: 1) подвоюються центриоли, 2) подвоюються хромосоми, тобто. кількість ДНК та хромосомальних білків; 3) синтезуються білки, з яких будується ахроматинове веретено; 4) накопичується енергія у вигляді АТФ, яка витрачається під час поділу; 5) закінчується ріст клітини. Першорядне значення у підготовці клітини до мітозу має синтез ДНК та подвоєння хромосом. Подвоєння хромосом пов'язане, перш за все, з синтезом ДНК і одночасно синтезом білків хромосом. Процес подвоєння триває 6-10 годин і займає середню частинуінтерфази. Подвоєння хромосом протікає так, що кожен старий одиночний ланцюг ДНК будує собі другий. Цей процес суворо впорядкований і, починаючись у кількох точках, поширюється вздовж усієї хромосоми.

Мітоз

Мітоз є універсальним способом поділу клітин рослин і тварин, основна сутність якого полягає в точному розподілі подвоєних хромосом між обома дочірніми клітинами, що утворюються. Підготовка клітини до поділу займає, як бачимо, значну частину інтерфази, і мітоз починається лише тоді, коли підготовка в ядрі та цитоплазмі повністю закінчується. Весь процес поділяють на чотири фази. Під час першої з них – профази – центріолі діляться і починають розходитися в протилежні сторони. Навколо них із цитоплазми утворюються ахроматинові нитки, які разом із центріолями утворюють ахроматинове веретено. Коли закінчиться розбіжність центріолей, вся клітина виявляється полярною, обидві центріолі розташовуються біля полюсів, а середня площина може бути названа екватором. Нитки ахроматинового веретена сходяться біля центріолей і розташовуються на екваторі, формою нагадують веретено. Одночасно з утворенням у цитоплазмі веретена ядро починає набухати, і в ньому чітко виділяється клубок потовщених ниток – хромосом. Протягом профази відбувається спіралізація хромосом, які при цьому коротшають і потовщуються. Профаза закінчується розчиненням ядерної оболонки, а хромосоми виявляються цитоплазмою. Саме тоді видно, що це хромосоми вже подвійні. Потім настає друга фаза – метафаза. Хромосоми, розташовані спочатку безладно, починають пересуватися до екватора. Всі вони зазвичай розташовуються в одній площині на рівній відстані від центріолей. У цей час до хромосом прикріплюється частина ниток веретена, інша частина їх, як і раніше, тягнеться безперервно від однієї центріолі до іншої - це опорні нитки. Тягнуті, або хромосомальні, нитки прикріплюються до центромірів (первинним перетяжкам хромосом), але при цьому потрібно пам'ятати, що як хромосоми, так і центроміри вже подвійні. Тягнуті нитки від полюсів прикріплюються до тих хромосом, які до них ближче. Настає коротка пауза. Це Центральна частинаМітоза, після якої починається третя фаза – анафаза. Під час анафази нитки веретена, що тягнуть, починають скорочуватися, розтягуючи хромосоми до різних полюсів. При цьому хромосоми поводяться пасивно, вони, згинаючи на зразок шпильки, рухаються вперед центромірами, за які їх тягне нитка веретена. На початку анафази знижується в'язкість цитоплазми, що сприяє швидкому руху хромосом. Отже, нитки веретена забезпечують точну розбіжність хромосом (подвоєних ще інтерфазі) до різних полюсів клітини. Завершується мітоз останньою стадією- Телофазою. Хромосоми, наближаючись до полюсів, тісно переплітаються одна з одною. Одночасно починається їхнє витягування (деспіралізація), і розрізнити окремі хромосоми стає неможливим. Поступово з цитоплазми утворюється ядерна оболонка, ядро набухає, з'являється ядерце, і відновлюється колишня будова інтерфазного ядра.

1. Дайте визначення життєвого та мітотичного циклів клітини.
Життєвий цикл- Проміжок часу від моменту виникнення клітини в результаті поділу до її загибелі або до наступного поділу.
Мітотичний цикл– сукупність послідовних та взаємопов'язаних процесіву період підготовки клітини до поділу, а також протягом самого мітозу.

2. Дайте відповідь, чим поняття «мітоз» відрізняється від поняття «мітотичний цикл».
Мітотичний цикл включає в себе власне мітоз і стадії підготовки клітини до поділу, тоді як мітоз – це лише поділ клітини.

3. Перерахуйте періоди мітотичного циклу.

2. період синтезу ДНК (S)

4. Мітоз.

4. Розкрийте біологічне значеннямітозу.

Мітоз (непрямий поділ) - це поділ соматичних клітин (клітин тіла). Біологічне значення мітозу - розмноження соматичних клітин, отримання клітин-копій (з тим самим набором хромосом, з такою ж спадковою інформацією). Усі соматичні клітини організму виходять із однієї вихідної клітини (зиготи) шляхом мітозу.

1) Профаза

хроматин спіралізується (скручується, конденсується) до стану хромосом
ядерця зникають
ядерна оболонка розпадається
центріолі розходяться до полюсів клітини, формується веретено поділу

2) Метафаза- хромосоми вишиковуються за екватором клітини, утворюється метафазна пластинка

3) Анфаза- дочірні хромосоми відокремлюються один від одного (хроматиди стають хромосомами) і розходяться до полюсів

4) Телофаза

хромосоми деспіралізуються (розкручуються, деконденсуються) до стану хроматину
з'являються ядро та ядерця
нитки веретена поділу руйнуються
відбувається цитокінез - поділ цитоплазми материнської клітини на дві дочірні

Тривалість мітозу – 1-2 години.

Клітинний цикл

Це період життя клітини з моменту її утворення шляхом поділу материнської клітини до власного поділу чи смерті.

Клітинний цикл складається з двох періодів:

інтерфаза(Стан, коли клітина НЕ ділиться);
розподіл (мітоз чи мейоз).

Інтерфаза складається з кількох фаз:

пресинтетична: клітина зростає, у ній відбувається активний синтез РНК та білків, збільшується кількість органоїдів; крім цього відбувається підготовка до подвоєння ДНК (накопичення нуклеотидів)
синтетична: відбувається подвоєння (реплікація, редуплікація) ДНК
постсинтетична: клітина готується до поділу, синтезує необхідні розподілу речовини, наприклад білки веретена розподілу.

БІЛЬШЕ ІНФОРМАЦІЇ: Мітоз, Відмінності мітозу від мейозу, Клітинний цикл, Подвоєння ДНК (реплікація)
ЗАВДАННЯ ЧАСТИНИ 2: Мітоз

Тести та завдання

Встановіть правильну послідовністьпроцесів, що відбуваються під час мітозу. Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) розпад ядерної оболонки
2) потовщення та укорочення хромосом
3) вибудовування хромосом у центральній частині клітини
4) початок руху хромосом до центру
5) розбіжність хроматид до полюсів клітини
6) формування нових ядерних оболонок

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Процес розмноження клітин організмів різних царствживої природи називають
1) мейоз
2) мітозом
3) заплідненням
4) дробленням

Всі наведені нижче ознаки, крім двох, можна використовувати для опису процесів інтерфази клітинного циклу. Визначте дві ознаки, що «випадають» з загального списку, та запишіть у таблицю цифри, під якими вони вказані.
1) зростання клітини
2) розбіжність гомологічних хромосом
3) розташування хромосом по екватору клітини
4) реплікація ДНК
5) синтез органічних речовин

Виберіть один, найбільш правильний варіант. На якому етапі життя клітини хромосоми спіралізуються
1) інтерфаза
2) профаза
3) анафаза
4) метафаза

Виберіть три варіанти.

Які структури клітини зазнають найбільші зміниу процесі мітозу?
1) ядро
2) цитоплазма
3) рибосоми
4) лізосоми
5) клітинний центр
6) хромосоми

1. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються в клітині з хромосомами в інтерфазі та наступному мітозі
1) розташування хромосом в екваторіальній площині
2) реплікація ДНК та утворення двороматидних хромосом
3) спіралізація хромосом
4) розбіжність сестринських хромосом до полюсів клітини

2. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються під час інтерфази та мітозу. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) спіралізація хромосом, зникнення ядерної оболонки
2) розбіжність сестринських хромосом до полюсів клітини
3) утворення двох дочірніх клітин
4) подвоєння молекул ДНК
5) розміщення хромосом у площині екватора клітини

3. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються в інтерфазі та в мітозі. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) розчинення ядерної мембрани
2) реплікація ДНК
3) руйнування веретена поділу
4) розбіжність до полюсів клітини однохроматидних хромосом
5) утворення метафазної платівки

Виберіть один, найбільш правильний варіант. При розподілі клітини відбувається формування веретена поділу в
1) профазі
2) телофазі
3) метафазі
4) анафазі

Виберіть один, найбільш правильний варіант. У профазі мітозу НЕ відбувається
1) розчинення ядерної оболонки
2) формування веретена поділу
3) подвоєння хромосом
4) розчинення ядерців

Виберіть один, найбільш правильний варіант. На якому етапі життя клітини хроматиди стають хромосомами
1) інтерфаза
2) профаза
3) метафаза
4) анафаза

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Деспіралізація хромосом при розподілі клітини відбувається в
1) профазі
2) метафазі
3) анафазі
4) телофазі

Виберіть один, найбільш правильний варіант. У яку фазу мітозу пари хроматид прикріплюються своїми центромірами до ниток веретена поділу
1) анафазу
2) телофазу
3) профазу
4) метафазу

Встановіть відповідність між процесами та фазами мітозу: 1) анафаза, 2) телофаза. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) утворюється ядерна оболонка
Б) сестринські хромосоми розходяться до полюсів клітини
В) веретено поділу остаточно зникає
Г) хромосоми деспіралізуються
Д) центроміри хромосом роз'єднуються

Всі наведені нижче ознаки, крім двох, можна використовувати для опису процесів, що відбуваються в інтерфазі. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть у таблицю цифри, під якими вони вказані.
1) реплікація ДНК
2) формування ядерної оболонки
3) спіралізація хромосом
4) синтез АТФ
5) синтез усіх видів РНК

Скільки клітин утворюється внаслідок мітозу однієї клітини? У відповіді запишіть лише відповідне число.

Всі наведені нижче ознаки, крім двох, використовуються для опису зображеної на малюнку фази мітозу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) зникає ядерце
2) утворюється веретено поділу
3) відбувається подвоєння молекул ДНК
4) хромосоми беруть активну участь у біосинтезі білків
5) хромосоми спіралізуються

Встановіть послідовність процесів, що відбуваються під час мітозу. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) спіралізація хромосом
2) розбіжність хроматид
3) утворення веретена поділу
4) деспіралізація хромосом
5) розподіл цитоплазми
6) розташування хромосом на екваторі клітини

Виберіть один, найбільш правильний варіант. Чим супроводжується спіралізація хромосом на початку мітозу
1) придбанням двороматидної структури
2) активною участюхромосом у біосинтезі білка
3) подвоєнням молекули ДНК
4) посиленням транскрипції

Встановіть відповідність між процесами та періодами інтерфази: 1) постсинтетичний, 2) пресинтетичний, 3) синтетичний. Запишіть цифри 1, 2, 3 у порядку, що відповідає буквам.
А) зростання клітини
Б) синтез АТФ для процесу розподілу
В) синтез АТФ для реплікації молекул ДНК
Г) синтез білків для побудови мікротрубочок
Д) реплікація ДНК
Е) подвоєння центріолей

1. Всі наведені нижче ознаки, крім двох, можна використовувати для опису процесу мітозу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) лежить в основі безстатевого розмноження
2) непрямий поділ
3) забезпечує регенерацію
4) редукційний поділ
5) збільшується генетична різноманітність

2. Усі наведені ознаки, крім двох, можна використовуватиме описи процесів мітозу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) освіта бівалентів
2) кон'югація та кросинговер
3) незмінність числа хромосом у клітинах
4) утворення двох клітин
5) збереження структури хромосом

Всі наведені нижче ознаки, крім двох, використовуються для опису зображеного на малюнку процесу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) дочірні клітини мають однаковий з батьківськими клітинами набір хромосом
2) нерівномірний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами
3) забезпечує зростання
4) утворення двох дочірніх клітин
5) прямий поділ

Усі перелічені нижче процеси, крім двох, відбуваються у процесі непрямого поділу клітини. Визначте два процеси, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) утворюються дві диплоїдні клітини
2) утворюються чотири гаплоїдні клітини
3) відбувається розподіл соматичних клітин
4) відбувається кон'югація та кросинговер хромосом
5) поділу клітин передує одна інтерфаза

Встановіть відповідність між етапами життєвого циклу клітини та процесами. Що відбуваються у ході них: 1) інтерфаза; 2) мітоз. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) формується веретено поділу
Б) клітина росте, у ній відбувається активний синтез РНК та білків
В) здійснюється цитокінез
Г) кількість молекул ДНК подвоюється
Д) відбувається спіралізація хромосом

Які процеси відбуваються у клітині під час інтерфази?
1) синтез білків у цитоплазмі
2) спіралізація хромосом
3) синтез іРНК у ядрі
4) редуплікація молекул ДНК
5) розчинення ядерної оболонки
6) розбіжність центріолей клітинного центру до полюсів клітини

Визначте фазу та тип поділу, зображеного на малюнку. Запишіть два числа в порядку, вказаному в завданні, без роздільників (прогалин, ком і т.п.).
1) анафаза
2) метафаза
3) профаза
4) телофаза
5) мітоз
6) мейоз I
7) мейоз II

Adblock detector

Мітоз у тварин та рослинних клітинах

Найважливіша подія, що відбувається у мітозі, це рівномірний розподіл генетичного матеріалу. Мітоз у тварин і рослинних клітинахмайже однаковий, але є низка відмінностей, які вказані в нашій таблиці (рис.

4). У рослинній клітині центріолей немає, а в тваринній клітиніцентріолі є, у рослинній клітині утворюється клітинна платівка, у тваринної клітини не утворюється.

Мал. 4. Порівняння особливостей мітозу в клітинах тварин та рослин

У рослинних клітинах при цитокінезі не утворюється перетяжка, а тварин клітина утворюється. Мітози в рослинних клітинах відбуваються в основному в меристемах, а в тваринних клітинах мітози відбуваються в різних тканинах і ділянках організму.

Мітоз поділяють на чотири послідовні фази: профазу, метафазу, анафазу та телофазу (рис. 5). Інтерфаза – основна стадія життєвого циклу клітини (див. попередній урок) є підготовкою до поділу або передує загибелі клітини, тому фазою мітозу не є.

Мал. 5. Інтерфаза та наступні за нею фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза та телофаза

У профазі відбувається спіралізація ДНК у ядрі і, розглядаючи клітину через мікроскоп, можна побачити туго скручені хромосоми (рис. 6).

Мал. 6. Профаза мітозу

Зазвичай видно, кожна хромосома і двох хроматид і об'єднуючих областей – центромір. Ядра на цьому етапі зникають. У тварин клітин та у нижчих рослинцентріолі розходяться до полюсів клітини.

Від кожної центріолі у вигляді променів відходять короткі мікротрубочки. Вони утворюють структуру, що формою нагадує зірку.

Мал. 7. Профаза мітозу в клітинах тварин та рослин

До кінця профази (рис. 7) ядерна оболонка розпадається або розчиняється і мікротрубочки починають утворювати веретено поділу (рис. 8).

Мал. 8. Завершення профази та перехід до метафази

Наступна фаза – метафаза. Хромосоми розташовуються в такий спосіб, що й центроміри перебувають у площині екватора клітини (рис. 9).

9. Метафаза: веретено поділу. На екваторі – метафазна пластинка.

Утворюється так звана метафазна пластинка (рис. 10), що складається з хромосом. Нитки веретена поділу прикріплюються до центромірів кожної хромосоми.

Мал. 10. Метафаза. Забарвлений препарат. Веретено поділу утворене центромірами (блакитні), мікрофібрилами (фіолетові) та хромосомами метафазної платівки – жовті.

Анафаза дуже коротка фаза (рис. 11). Кожна хромосома поздовжньо розщеплюється на дві ідентичні хроматиди, які розходяться до протилежних полюсів клітини, тепер їх називають дочірніми хромосомами (або хроматидами).

Мал. 11. Анафаза мітозу

За рахунок ідентичності дочірніх хромосом двох полюсів клітини виявляється однаковий генетичний матеріал. Той самий, що був у клітці до початку мітозу. При цьому біля кожного полюса носіїв інформації – молекул ДНК, компактно упакованих у хромосоми – вдвічі менше, ніж у вихідній клітині.

Телофаза – остання фаза, дочірні хромосоми деспіралізуються біля полюсів клітини та стають доступними для транскрипції, починається синтез білків, формуються ядерні оболонки та ядерця (рис. 12).

Мал. 12. Телофаза мітозу в клітинах тварин та рослин

Нитки веретена поділу розпадаються. На цьому каріокінез закінчується і починається цитокінез (рис. 13), при цьому у тварин клітин в екваторіальній площині виникає перетяжка. Вона поглиблюється до того часу, поки відбувається поділ двох дочірніх клітин.

Мал. 13. Цитокінез

В освіті перетяжки важливу рольграють структури цитоскелета. Цитокінез у рослинних клітин відбувається інакше, оскільки рослини мають жорстку клітинну стінку і вони не діляться з утворенням перетяжки, а утворюють внутрішньоклітинну перегородку.

Мітоз насамперед дає генетичну стабільність. В результаті мітозу утворюються два ядра, які містять стільки ж хромосом, скільки і було їх у материнській чи батьківській клітинах.

Ці хромосоми утворюються шляхом точної реплікації молекули ДНК батьківських хромосом, у результаті гени їх містять абсолютно однакову спадкову інформацію.

Таким чином, дочірні клітини генетично ідентичні батьківській клітині, оскільки мітоз не може внести жодних змін до спадкової інформації. Клітинні популяції, отримані шляхом мітозу від батьківських клітин, мають генетичну стабільність.

Мітоз необхідний нормального зростаннята розвитку багатоклітинних організмів, оскільки в результаті мітозу кількість клітин збільшується.

Мітоз є одним із головних механізмів зростання багатоклітинних еукаріотів.

Мітоз лежить в основі безстатевого розмноження багатьох тварин і рослин, що забезпечує регенерацію втрачених частин (наприклад, кінцівок ракоподібних), а також заміщення клітин, що відбувається в багатоклітинному організмі.

Схожа інформація:

Пошук на сайті:

§ 28. Поділ клітин - Мамонтова, Соніна 9 клас (відповіді)

1. Дайте визначення життєвого та мітотичного циклів клітини.

Життєвий цикл - проміжок часу від моменту виникнення клітини в результаті поділу до її загибелі або до наступного поділу.

Мітотичний цикл - сукупність послідовних та взаємопов'язаних процесів у період підготовки клітини до поділу, а також протягом самого мітозу.

2. Дайте відповідь, чим поняття «мітоз» відрізняється від поняття «мітотичний цикл».

Мітотичний цикл включає в себе власне мітоз і стадії підготовки клітини до поділу, тоді як мітоз - це лише поділ клітини.

Перелічіть періоди мітотичного циклу.

1. період підготовки до синтезу ДНК (G1)

2. період синтезу ДНК (S)

3. період підготовки до поділу клітини (G2)

4. Розкрийте біологічне значення мітозу.

При мітозі дочірні клітини одержують диплоїдний набір хромосом, ідентичний материнській клітині. Постійність будови та правильність функціонування органів були б неможливі без збереження однакового набору генетичного матеріалу у клітинних поколіннях. Мітоз забезпечує ембріональний розвиток, Зростання, відновлення тканин після пошкоджень, підтримання структурної цілісності тканин при постійній втраті клітин у процесі їх функціонування.

5. Вкажіть фази мітозу і зробіть схематичні малюнки, що відображають події, що відбуваються в клітині за певної фази мітозу. Заповніть таблицю.

Розподіл клітин є центральним моментом розмноження.

У процесі поділу з однієї клітини з'являються дві. Клітина на основі асиміляції органічних та неорганічних речовин створює собі подібну з характерною будовою та функціями.

У розподілі клітини можна спостерігати два основні моменти: розподіл ядра - мітоз і розподіл цитоплазми - цитокінез, або цитотомія. Основну увагу генетиків досі приковує мітоз, оскільки, з погляду хромосомної теорії, ядро вважається «органом» спадковості.

У процесі мітозу відбувається:

подвоєння речовини хромосом;
зміна фізичного станута хімічної організації хромосом;
розбіжність дочірніх, точніше сестринських, хромосом до полюсів клітини;
подальше поділ цитоплазми та повне відновленнядвох нових ядер у сестринських клітинах.

Таким чином, у мітозі закладено весь життєвий циклядерних генів: подвоєння, розподіл та функціонування; в результаті завершення мітотичного циклу сестринські клітини виявляються з рівною «спадщиною».

При розподілі ядро клітини проходить п'ять послідовних стадій: інтерфазу, профазу, метафазу, анафазу та телофазу; деякі цитологи виділяють ще шосту стадію – прометафазу.

Схема фаз мітозу у тваринній клітині

Між двома послідовними поділами клітини ядро перебуває у стадії інтерфази. У цей період ядро при фіксації і забарвленні має сітчасту структуру, утворену тонкими нитками, що фарбуються, які в наступній фазі формуються в хромосоми. Хоча інтерфазу називають інакше фазою ядра, що спочиває, на самому тілі метаболічні процеси в ядрі в цей період відбуваються з найбільшою активністю.

Профаза – перша стадія підготовки ядра до поділу. У профазі сітчаста структура ядра поступово перетворюється на хромосомні нитки. З ранньої профази навіть у світловому мікроскопіможна спостерігати подвійну природу хромосом. Це говорить про те, що в ядрі саме в ранній або пізній інтерфазі здійснюється найбільше важливий процесМітоза – подвоєння, або редуплікація, хромосом, при якому кожна з материнських хромосом будує собі подібну – дочірню. Внаслідок цього кожна хромосома виглядає подовжньо подвоєною. Однак ці половинки хромосом, які називаються сестринськими хроматидами, у профазі не розходяться, оскільки утримуються разом однією загальною ділянкою – центроміром; центромірна ділянка ділиться пізніше. У профазі хромосоми зазнають процесу скручування по своїй осі, що призводить до їх укорочення та потовщення. Потрібно підкреслити, що у профазі кожна хромосома в каріолімфі знаходиться випадково.

У клітинах тварин ще в пізній телофазі або ранній інтерфазі відбувається подвоєння центріолі, після чого в профазі починається сходження дочірніх центріолей до полюсів і утворень астросфери і веретена, званого новим апаратом. У цей час розчиняються ядерця. Істотною ознакою закінчення профази є розчинення оболонки ядра, в результаті чого хромосоми виявляються в загальній масі цитоплазми і каріоплазми, які тепер утворюють міксоплазму. Цим закінчується профаза; клітина входить у метафазу.

У Останнім часомміж профазою та метафазою дослідники стали виділяти проміжну стадію, яку називають прометафазою. Прометафаза характеризується розчиненням та зникненням ядерної оболонки та рухом хромосом до екваторіальної площини клітини. Але на цей момент ще завершується утворення ахроматинового веретена.

Метафазоюназивають стадію закінчення розташування хромосом на екваторі веретена. Характерне розташування хромосом в екваторіальній площині називають екваторіальною, або метафазною пластинкою. Розташування хромосом по відношенню один до одного є випадковим. У метафазі добре виявляються число та форма хромосом, особливо при розгляді екваторіальної платівки з полюсів поділу клітини. Ахроматинове веретено повністю сформоване: нитки веретена набувають щільної консистенції ніж решта маси цитоплазми, і прикріплюються до центромірної ділянки хромосоми. Цитоплазма клітини у цей період має найменшу в'язкість.

Анафазоюназивають наступну фазу мітозу, в якій діляться хроматиди, які тепер можна назвати сестринськими або дочірніми хромосомами, розходяться до полюсів. При цьому відштовхуються один від одного насамперед центромірні ділянки, а потім розходяться до полюсів самі хромосоми. Потрібно сказати, що розбіжність хромосом в анафазі починається одночасно – «як по команді» – і завершується дуже швидко.

У телофазі дочірні хромосоми деспіралізуються та втрачають видиму індивідуальність. Утворюються оболонка ядра та саме ядро. Ядро реконструюється в зворотному порядкув порівнянні з тими змінами, які воно зазнавало у профазі. Зрештою відновлюються і ядерця (або ядерце), причому в тій кількості, в якій вони були присутні в батьківських ядрах. Число ядерців є характерним для кожного типу клітин.

У цей час починається симетричний поділ тіла клітини.

Ядра ж дочірніх клітин переходять у стан інтерфази.

Схема цитокінезу тваринної та рослинних клітин

На малюнку вище наведена схема цитокінезу тваринної та рослинної клітин. У тваринній клітині поділ відбувається шляхом перешнурування цитоплазми материнської клітини. У рослинній клітині формування клітинної перегородки йде за ділянки бляшок веретена, що утворюють у площині екватора перегородку, звану фрагмопластом. Цим закінчується мітотичний цикл. Тривалість його залежить, мабуть, від типу тканини, фізіологічного стануорганізму, зовнішніх факторів (температури, світлового режиму) і триває від 30 хв до 3 год. За даними різних авторів, швидкість проходження окремих фаз мінлива.

Як внутрішні, так і зовнішні факторисередовища, що діють зростання організму та його функціональний стан, впливають на тривалість клітинного поділу та його окремих фаз. Оскільки ядро грає величезну роль метаболічних процесах клітини, природно вважати, що тривалість фаз мітозу може змінюватися відповідно до функціональним станом тканини органа. Наприклад, встановлено, що під час спокою та сну тварин мітотична активність різних тканин значно вища, ніж у період неспання. У низки тварин частота клітинних поділів на світлі знижується, а темряві збільшується. Припускають також, що на мітотичну активність клітини впливають гормони.

Причини, що визначають готовність клітини до поділу, досі залишаються нез'ясованими. Є підстави припускати кілька таких причин:

подвоєння маси клітинної протоплазми, хромосом та інших органел, через що порушуються ядерно-плазмові відносини; для поділу клітина повинна досягти певних ваги та обсягу, характерних для клітин даної тканини;
подвоєння хромосом;
виділення хромосомами та іншими органелами клітини спеціальних речовин, що стимулюють клітинний поділ.

Механізм розходження хромосом до полюсів в анафазі мітозу також залишається нез'ясованим. Активну роль цьому процесі, певне, грають нитки веретена, які мають організовані і орієнтовані центриолями і центромірами білкові нитки.

Характер мітозу, як ми вже говорили, змінюється в залежності від типу та функціонального станутканини. Для клітин різних тканин характерні різні типи мітозів, В описаному типі мітозу поділ клітини відбувається рівним і симетричним чином. У результаті симетричного мітозу сестринські клітини є спадково рівноцінними як щодо ядерних генів, так і цитоплазми. Однак, крім симетричного, трапляються й інші типи мітозу, а саме: асиметричний мітоз, мітоз із затримкою цитокінезу, розподіл багатоядерних клітин (розподіл синцитіїв), амітоз, ендомітоз, ендорепродукція та політіння.

У разі асиметричного мітозу сестринські клітини виявляються нерівноцінними за розміром, кількістю цитоплазми, а також щодо їхньої подальшої долі. Прикладом цього можуть бути неоднакового розміру сестринські (дочірні) клітини нейробласта коника, яйцеклітини тварин при дозріванні та при спіральному дробленні; при розподілі ядер у пилкових зернах одна з дочірніх клітин може надалі ділитися, інша - ні, і т.д.

Мітоз із затримкою цитокінезу характеризується тим, що ядро клітини ділиться багаторазово, і лише потім відбувається поділ тіла клітини. Внаслідок такого поділу утворюються багатоядерні клітини на кшталт синцитію. Прикладом цього є утворення клітин ендосперму та утворення спор.

Амітозомназивають прямий розподіл ядра без утворення фігур розподілу. При цьому розподіл ядра відбувається шляхом «перешнурування» його на дві частини; іноді з одного ядра утворюється відразу кілька ядер (фрагментація). Амітоз постійно зустрічається в клітинах ряду спеціалізованих і патологічних тканин, наприклад ракових пухлинах. Його можна спостерігати при впливах різних ушкоджуючих агентів (іонізуючі випромінювання та висока температура).

Ендомітозомназивають такий процес, коли відбувається подвоєння розподілу ядер. При цьому хромосоми, як і зазвичай, репродукуються в інтерфазі, але подальша розбіжність їх відбувається всередині ядра зі збереженням ядерної оболонки без утворення ахроматинового веретена. У деяких випадках хоч і розчиняється оболонка ядра, проте розходження хромосом до полюсів не здійснюється, внаслідок чого в клітині відбувається множення числа хромосом навіть у кілька десятків разів. Ендомітоз зустрічається у клітинах різних тканин як рослин, так і тварин. Так, наприклад, А. А. Прокоф'єва-Бєльговська показала, що шляхом ендомітозу в клітинах спеціалізованих тканин: у гіподермі циклопа, жировому тілі, перитонеальному епітелії та інших тканинах кобилки (Stenobothrus) - набір хромосом може збільшуватися в 10 разів. Таке множення числа хромосом пов'язане з функціональними особливостямидиференційовані тканини.

При політінні відбувається множення числа хромосомних ниток: після редуплікації по всій довжині вони не розходяться і залишаються прилеглими один до одного. У цьому випадку множиться число хромосомних ниток у межах однієї хромосоми, в результаті діаметр хромосом помітно збільшується. Число таких тонких ниток у політенній хромосомі може досягати 1000-2000. І тут утворюються звані гігантські хромосоми. При політенії випадають усі фази мітотичного циклу, крім основної – репродукції первинних ниток хромосоми. Явище політенії спостерігається в клітинах ряду диференційованих тканин, наприклад, у тканинах слинних залоз двокрилих, у клітинах деяких рослин і найпростіших.

Іноді має місце подвоєння однієї чи кількох хромосом без будь-яких перетворень ядра - таке явище називається ендорепродукцією.

Отже, всі фази мітозу клітини, що становлять мітотичний цикл, є обов'язковими лише для типового процесу.

деяких випадках, головним чином диференційованих тканинах, мітотичний цикл зазнає змін. Клітини таких тканин втратили здатність до відтворення цілого організму, і метаболічна діяльність їхнього ядра пристосована до функції поціалізованої тканини.

Ембріональні та меристемні клітини, що не втратили функцію відтворення цілого організму та відносяться до недиференційованих тканин, зберігають повний циклмітозу, на чому і ґрунтується безстатеве та вегетативне розмноження.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Вконтакте

Однокласники

Тема урока. Розподіл клітини. Мітоз

Мета уроку:охарактеризувати основний спосіб поділу еукаріотичних клітин - мітоз, розкрити особливості протікання кожної фази мітозу, створити уявлення про амітоз.

Завдання:

сформувати знання про значення поділу для зростання, розвитку, розмноження клітини та організму в цілому; розглянути механізм мітозу;
охарактеризувати основні етапи клітинного та мітотичного циклу;
удосконалювати вміння роботи з мікроскопом;
виявити біологічне значення мітозу.

Ресурси:комп'ютер, мікроскопи, мікропрепарати “Мітоз у клітинах корінця цибулі”, інтерактивна дошка, мультимедійна презентація “Поділ клітини. Мітоз”, диск – “лабораторний практикум Біологія 6-11 клас”, відеоролик “Стадії мітозу”, динамічний посібник “Мітоз”.

Етапи уроку

1.Організаційний момент.

Постановка мети уроку, визначення проблеми та теми уроку.

У момент народження дитина важить у середньому 3 – 3,5 кг і має зріст близько 50 см, дитинча бурого ведмедя, чиї батьки досягають ваги 200 кг і більше, важить не більше 500 г, а крихітна кенгуря – менше 1 грама. З сірого непоказного пташеня виростає прекрасний лебідь, юркий пуголовок перетворюється на статечну жабу, а з посадженого біля будинку жолуда виростає величезний дуб, який через сотню років радує своєю красою нові покоління людей.

Проблемне питання. Завдяки яким процесам можливі усі ці зміни? (Слайд1)

Всі ці зміни можливі завдяки здатності організмів до зростання та розвитку. Дерево не перетвориться на насіння, риба не повернеться в ікринку – процеси росту та розвитку незворотні. Ці дві властивості живої матерії нерозривно пов'язані один з одним, і в їх основі лежить здатність клітини до поділу та спеціалізації . Яка ж тема уроку? (Слайд 2)

Тема уроку “Поділ клітини. Мітоз” (Слайд 3)

Щоб приступити до вивчення нової теми, нам необхідно згадати вивчений раніше матеріал (Слайди 4,5,6)

2. Вивчення нового матеріалу.

ТИПИ ДІЛЕННЯ КЛІТИН (Слайд 7)

Одне з положень клітинної теорії засноване на виведенні німецького вченого Рудольфа Вірхова "Будь-яка клітина з клітини". Так було започатковано вивчення процесів клітинного поділу, основні закономірності якого були виявлені наприкінці XIX століття.

Розмноження – одна з найважливіших властивостей живих організмів. До розмноження здатні всі без винятку живі організми - від бактерій до ссавців. Способи розмноження у різних організмівможуть сильно відрізнятися один від одного, але в основі будь-якого виду розмноження лежить поділ клітин. Тривалість життя багатоклітинного організму перевищує час життя більшості складових його клітин. Так, нервові клітини перестають ділитися ще під час внутрішньоутробного розвитку. Одного разу виникнувши, більше не діляться клітини, що утворюють поперечно-смугасті м'язові тканиниу тварин та запасні тканини у рослин. Багатоклітинні організми ростуть, розвиваються, у них відбувається оновлення клітин та тканин, навіть частин тіла (Згадайте регенерацію) Відомо, що клітини старіють та відмирають. Наприклад, клітини печінки живуть 18 місяців, еритроцитів – 4 місяці, епітелію кишківника 1-2 дні (щодня гине близько 70 млрд.).

клітин кишкового епітелію та 2 млрд. еритроцитів). Отже, в організмі відбувається оновлення клітин. Також відомо, що в середньому 1 раз на 7 років клітини оновлюються. Тому майже всі клітини багатоклітинних організмів повинні ділитися, щоб замінювати клітини, що гинуть. Усі нові клітини виникають шляхом поділу з існуючої клітини.

Амітоз. Прямий поділ інтерфазного ядра шляхом перетяжки без утворення веретена поділу (хромосоми у світловому мікроскопі взагалі невиразні). Такий поділ зустрічається у одноклітинних організмів (наприклад, амітозом діляться поліплоїдні великі ядра інфузорій), а також у деяких високоспеціалізованих клітинах рослин і тварин з ослабленою фізіологічною активністю, що дегенерують, приречених на загибель, або при різних патологічних процесах, Таких як злоякісний ріст, запалення і т. п. Після амітозу клітина не здатна вступати в мітотичний поділ.

МІТОЗ (від грец. Mitos- нитка) непрямий поділ, - основний спосіб поділу еукаріотичних клітин. Мітоз - це процес розподілу клітини, в результаті якого дочірні клітини отримують генетичний матеріал, ідентичний тому, що містився в материнській клітині.

МЕЙОЗ (непрямий поділ) це особливий спосібподілу клітин, внаслідок якого відбувається редукція (зменшення) числа хромосом удвічі. У ході мейозу відбувається два клітинних поділу і з однієї диплоїдної клітини(2n2c) утворюються чотири гаплоїдні (nc) статеві клітини. У результаті подальшого процесу запліднення (злиття гамет) організм нового покоління отримає знову диплоїдний набір хромосом, т. е. каріотип організмів цього виду серед поколінь залишається незмінним.

Висновок: Існує три види поділу клітин, завдяки яким організми ростуть, розвиваються, розмножуються (амітоз, мітоз, мейоз).

Мітоз - основний спосіб поділу клітин.

Мітоз (від грецького mitos – нитка) – непрямий поділ клітини. Він забезпечує рівномірну передачу спадкової інформації материнської клітини двом дочірнім.

Саме завдяки цьому виду клітинного поділу утворюються практично всі клітини багатоклітинного організму.

Мітотичний (клітинний) цикл складається з підготовчої стадії (інтерфази) та власне розподілу – мітозу (профази, метафази, анафази та телофази).

Характеристика мітозу.

Для вивчення теми будемо працювати в парах.

ЗАВДАННЯ 1.

1. Вивчіть особливості першої фази мітозу - профази.

2. Випишіть особливості профази в зошит після обговорення відповіді. (Слайд 9)

ЗАВДАННЯ 2.

1. Вивчіть особливості другої фази мітозу – метафази.

2. Випишіть особливості метафази в зошит після обговорення відповіді. (Слайд 10)

ЗАВДАННЯ 3.

1. Вивчіть особливості третьої фази мітозу – анафази.

2. Випишіть особливості анафази в зошит після обговорення відповіді. (Слайд 11)

ЗАВДАННЯ 4.

1. Вивчіть особливості четвертої фази мітозу – телофази.

2. Випишіть особливості телофази в зошит після обговорення відповіді. (Слайд 12)

Хлопці! Зараз до вашої уваги буде представлено ролик “МІТОЗ”. Вам необхідно уважно переглянути його, а потім виконати завдання. (Слайд 12)

ЗАВДАННЯ.Визначте та запишіть назви фази, що відповідає її опису. (Слайд 13)

3. Закріплення вивченого матеріалу.

Лабораторна робота №5.(Слайд 14,15)

Тема: "Мітоз у клітинах корінця цибулі".

Ціль:вивчити процес мітозу в клітинах корінця цибулі.

Обладнання:світлові мікроскопи, мікропрепарати "Мітоз у клітинах корінця цибулі".

Хід роботи

1. Розгляньте готовий мікропрепарат, по можливості знайдіть клітини на всіх стадіях мітозу.

2. Порівняйте зображення під мікроскопом з мікрофотографією у презентації до уроку (слайд).
3. Визначте набір хромосом у кожній фазі мітозу.
4. Охарактеризуйте особливості кожної спостережуваної стадії мітозу.
5. Зробіть висновок про роль мітозу.
Запитання для закріплення.(Слайд 16, 17, 18)

1. Загальна маса всіх молекул ДНК в 46 хромосомах однієї соматичної клітини людини становить 6-10 "9 мг. Чому дорівнюватиме маса молекул ДНК в: а) метафазі мітозу; б) телофазі мітозу?

2. Подумайте, чи можуть умови довкіллявплинути на процес мітозу. Яких наслідків для організму це може призвести?

3. Чому в ході мітозу утворюються дочірні клітини з набором хромосом, що дорівнює набору хромосом у материнській клітині? Яке це має значення у житті організмів?

4. Подумайте, чи можуть умови довкілля вплинути на процес мітозу. Яких наслідків для організму це може призвести?

5. Чому в ході мітозу утворюються дочірні клітини з набором хромосом, що дорівнює набору хромосом у материнській клітині? Яке це має значення у житті організмів?

Наприкінці уроку підбиваються підсумки.

Мітоз – дуже значний процесбагато сил і часу було витрачено вченими, для пізнання всіх особливостей цього процесу. Наприклад, було з'ясовано, що мітоз у рослинних та тваринних клітинах протікає з певними відмінностями, що існують фактори, які негативно впливають на його перебіг.

Крім того, в літературі ви можете побачити іншу форму поділу - пряме або амітоз. Робота із додатковою літературою.

1 група: завдання «Амітоз»

Виділіть із тексту «опорні» точки, тобто. у 4-5 положеннях вкажіть головні ознаки амітозу. «Мітоз – найпоширеніший, але не єдиний тип поділу клітин. Практично у всіх еукаріотів виявлено так зване пряме розподіл ядер, або амітоз. При амітозі немає конденсація хромосом і утворюється веретена поділу, а ядро ділиться перетяжкою чи фрагментацією, залишаючись в інтерфазному стані. Цитокінез завжди слідує за розподілом ядра, внаслідок чого формується багатоядерна клітина. Амітотичний поділ характерний для клітин, які закінчують розвиток: епітеліальних, фолікулярних клітин яєчників, що відмирають… Так само амітоз зустрічається при патологічних процесах: запаленні, злоякісному новоутворенні… після нього клітини не здатні до мітотичного поділу».

2 група: завдання «порушення мітозу»

Скласти логічні пари: тип впливу – наслідки.

«правильний перебіг мітозу може бути порушений різними зовнішніми факторами: високими дозамирадіації, деякими хімічними речовинами. Наприклад, під впливом рентгенівських променівДНК хромосоми може розірватися, хромосоми також розриваються. Такі хромосоми не здатні рухатися, наприклад, в анафазі. Деякі хімічні речовини, не властиві живим організмам (спирти, феноли) порушують узгодженість мітотичних процесів Одні хромосоми у своїй рухаються швидше, інші повільніше. Деякі їх взагалі можуть не включатися до дочірні ядра. Є речовини, які перешкоджають утворенню ниток веретена поділу. Їх називають цитостатиками, наприклад, колхіцин та колцемід. Впливаючи ними на клітину, можна зупинити поділ на стадії прометафази. В результаті такого впливу в ядрі виникає подвійний набір хромосом.

Висновки. (Слайд 19)

Сьогодні урок був присвячений найважливішому процесу – мітозу. Ми приділили достатньо часу самому процесу, його особливостям, проблемам. Найголовніше, що цей процес забезпечує генетичну стабільність виду, а також процеси регенерації, зростання, безстатевого (вегетативного) розмноження. Процес складний, багатоступінчастий та дуже чутливий до впливу факторів середовища.

Домашнє завдання.

1. Вивчити § 29

2. Заповнити таблицю "Мітотичний цикл клітини"

Пояснити від чого залежить кількість хромосом у ДНК різних етапах мітозу.

Мітотичний цикл клітини

Воно є безперервним процесом, кожна стадія якого непомітно переходить у наступну за нею. Виділяють чотири стадії мітозу: профазу, метафазу, анафазу та телофазу (рис.1). При вивченні мітозу основну увагу приділяють поведінці хромосом.

Профаза . На початку першої стадії мітозу - профазі - клітини зберігають той самий вид, що і в інтерфазі, тільки ядро помітно збільшується в розмірах, і в ньому проявляються хромосоми. У цій фазі видно, кожна хромосома і двох хроматид, спірально закручених щодо друг друга. Хроматиди коротшають і потовщуються внаслідок процесу внутрішньої спіралізації. Починає виявлятися слабозабарвлена і менш конденсована область хромосоми - центроміра, яка з'єднує дві хроматиди і в кожній хромосомі розташована в певному місці.

Під час профази ядерця поступово розпадаються: ядерна оболонка також руйнується, і хромосоми виявляються у цитоплазмі. У пізній профазі (прометафазі) інтенсивно формується мітотичний апарат клітини. У цей час центріоль ділиться і дочірні центріолі розходяться в протилежні кінці клітини. Від кожної центріолі відходять тонкі нитки як променів; між центріолями формуються нитки веретена поділу. Розрізняють два типи ниток: нитки веретена, що тягнуть, що прикріплюються до центромірів хромосом, і опорні, що з'єднують полюси клітини.

Коли скорочення хромосом досягає максимального ступеня, вони перетворюються на коротенькі паличкоподібні тільця і спрямовуються на екваторіальну площину клітини.

Метафаза . У метафазі хромосоми повністю розташовуються в екваторіальній площині клітини, утворюючи так звану метафазну або екваторіальну пластинку. Центромера кожної хромосоми, що скріплює обидві хроматиди, розташовується строго в області екватора клітини, а плечі хромосом бувають, витягнуті більш менш паралельно ниткам веретена.

У метафазі добре виявляється форма і будова кожної хромосоми, закінчується формування мітотичного апарату і здійснюється прикріплення ниток, що тягнуть, до центромірів. Наприкінці метафази відбувається одночасне розподіл усіх хромосом цієї клітини (і хроматиди перетворюються на дві зовсім відокремлені дочірні хромосоми).

Анафаза. Відразу після поділу центромір хроматиди відштовхуються один від одного і розходяться до протилежних полюсів клітини. Усі хроматиди починають рухатися до полюсів одночасно. Велику роль орієнтованому русі хроматид грають центроміри. У анафазі хроматиди називають сестринськими хромосомами.

Рух сестринських хромосом в анафазі відбувається при взаємодії двох процесів: скороченні та подовженні опорних ниток мітотичного веретена.

Телофаза. На початку телофази закінчується рух сестринських хромосом і вони концентруються на полюсах клітини у вигляді компактних утворень і згустків. Хромосоми деспіралізуються та втрачають видиму індивідуальність. Навколо кожного дочірнього ядра утворюється ядерна оболонка; відновлюються ядерця в тій же кількості, як вони були в материнській клітці. На цьому завершується розподіл ядра (каріокінез), закладається клітинна оболонка. Одночасно з формуванням дочірніх ядер у телофазі відбувається поділ всього вмісту вихідної материнської клітини або цитокінезу.

При розподілі клітини на її поверхні в районі екватора з'являється перетяжка або борозенка. Вона поступово поглиблюється і поділяє цитоплазму на

дві дочірні клітини, у кожній з якої є ядро.

У процесі мітозу з однієї материнської клітини виникають дві дочірні, що містять такий самий набір хромосом, що й у вихідної клітини.

Малюнок 1. Схема мітозу

Біологічне значення мітозу . Основне біологічне значення мітозу полягає у точному розподілі хромосом між двома дочірніми клітинами. Регулярний та впорядкований мітотичний процес забезпечує передачу генетичної інформації кожному з дочірніх ядер. У результаті кожна дочірня клітина містить генетичну інформацію про всі ознаки організму.

Мейоз – особливий розподіл ядра, яке завершується утворенням зошити, тобто. чотирьох клітин із гаплоїдним набором хромосом. Мейоз діляться статеві клітини.

Мейоз і двох клітинних поділів, у яких число хромосом зменшується вдвічі, отже гамети отримують вдвічі менше хромосом, ніж інші клітини тіла. Коли дві гамети з'єднуються за запліднення, то відновлюється нормальне число хромосом. Зменшення числа хромосом при мейозі відбувається безладно, а цілком закономірно: члени кожної пари хромосом розходяться у різні дочірні клітини. В результаті в кожну гамету попадає по одній хромосомі з кожної пари. Це здійснюється шляхом попарного з'єднання подібних або гомологічних хромосом (вони тотожні за величиною і формою і містять подібні гени) та подальшого розходження членів пари, кожен з яких відходить до одного з полюсів. Під час зближення гомологічних хромосом може статися кросинговер, тобто. взаємний обмін генами між гомологічними хромосомами, що підвищує рівень комбінативної мінливості.

У мейозі відбувається ряд процесів, що мають важливе значення в успадкування ознак: 1) редукція - зменшення вдвічі числа хромосом у клітинах; 2) кон'югація гомологічних хромосом; 3) кросинговер; 4) випадкове розбіжність хромосом у клітини.

Мейоз складається з двох послідовних поділів: перше, у результаті якого утворюється ядро з гаплоїдним набором хромосом, називається редукційним; друге розподіл називається екваційним і протікає на кшталт мітозу. У кожному їх розрізняють профазу, метафазу, анафазу і телофазу (рис. 2). Фази першого поділу прийнято позначати цифрою Ι, другого - П. Між Ι і П поділами клітина знаходиться в стані інтеркінезу (лат. інтер - між + гр. Кінезис - рух). На відміну від інтерфази в інтеркінезі не ре(ду)плікується ДНК та не подвоюється матеріал хромосом.

Малюнок 2. Схема мейозу

Редукційний поділ

Профаза Ι

Фаза мейозу під час якої відбуваються складні структурні перетворення хромосомного матеріалу. Вона більш тривала і складається з ряду послідовних стадій, кожна з яких має свої відмінні властивості:

- лептотену - стадія лептонеми (сполуки ниток). Окремі нитки – хромосоми – називаються моновалентами. Хромосоми в мейозі довше і тонше хромосом у ранній стадії мітозу;

– зиготена – стадія зигонеми (сполуки ниток). Відбувається кон'югація, або синапсис (з'єднання попарно), гомологічних хромосом, причому даний процес здійснюється не просто між гомологічними хромосомами, а між відповідними індивідуальними точками гомологів. В результаті кон'югації утворюються біваленти (комплекси зі з'єднаних попарно гомологічних хромосом), кількість яких відповідає гаплоїдного набору хромосом.

Синапсис здійснюється з кінців хромосом, тому місця локалізації гомологічних генів у тій чи іншій хромосомі збігаються. Оскільки хромосоми подвоєні, у біваленті є чотири хроматиди, кожна з яких у результаті виявляється вже хромосомою.

- Пахітен - стадія пахінеми (товстих ниток). Розміри ядра і ядерця збільшуються, біваленти коротшають і потовщуються. З'єднання гомологів стає настільки тісним, що важко відрізнити дві окремі хромосоми. У цій стадії відбувається кросинговер, або перехрест хромосом;

- Диплотен - стадія диплонеми (подвійних ниток), або стадія чотирьох хроматид. Кожна з гомологічних хромосом бівалента розщеплюється на дві хроматиди, так що бівалент містить чотири хроматиди. Хоча у деяких місцях зошити хроматид відходять друг від друга, вони тісно контактують інших місцях. При цьому хроматиди різних хромосом утворюють Х-подібні фігури, які називаються хіазмами. Наявність хіазми утримує моноваленти разом.

Одночасно з укороченням, що продовжується, і, відповідно, потовщенням хромосом бівалента відбувається їх взаємне відштовхування - розбіжність. Зв'язок зберігається лише у площині перехрестя – у хіазмах. Завершується обмін гомологічними ділянками хроматиду;

- Діакінез характеризується максимальним укороченням диплотенних хромосом. Біваленти гомологічних хромосом відходять до периферії ядра, тому їх легко підрахувати. Ядерна оболонка фрагментується, ядерці зникають. На цьому завершується профаза 1.

Метафаза Ι

– починається з зникнення ядерної оболонки. Завершується формування мітотичного веретена, біваленти розташовуються в цитоплазмі в екваторіальній площині. Центромери хромосом прикріплюються до ниток, що тягнуть, мітотичного веретена, але не діляться.

Анафаза Ι

– відрізняється повним розірванням взаємозв'язку гомологічних хромосом, відштовхуванням їх одна від одної та розбіжністю до різних полюсів.

Зауважимо, що при мітоз розходилися до полюсів однохроматидні хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид.

Таким чином, саме в анафазі відбувається редукція – збереження числа хромосом.

Телофаза Ι

- Вона дуже короткочасна і слабо відокремлена від попередньої фази. У телофазі 1 утворюються два дочірні ядра.

Інтеркінез

Це нетривалий стан спокою між 1 та 2 поділами. Хромосоми слабо деспіралізуються, реплікація ДНК не відбувається, оскільки кожна хромосома складається з двох хроматид. Після інтеркінезу починається другий поділ.

Три поділ відбувається в обох дочірніх клітинах так само, як і в мітозі.

Профаза П

У ядрах клітин чітко проявляються хромосоми, кожна з яких і двох хроматид, з'єднаних центромірою. Вони мають вигляд досить тонких ниток, розташованих по периферії ядра. Наприкінці профази П фрагментується ядерна оболонка.

Метафаза П

У кожній клітині закінчується формування веретена поділу. Хромосоми розташовуються за екватором. До центромірів хромосом прикріплюються нитки веретена, що тягнуть.

Анафаза П

Центроміри діляться, і хроматиди зазвичай швидко розходяться до протилежних полюсів клітини.

Телофаза П

Сестринські хромосоми концентруються на полюсах клітини та деспіралізуються. Формуються ядро та клітинна оболонка. Закінчується мейоз утворенням чотирьох клітин із гаплоїдним набором хромосом.

Біологічне значення мейозу

Як і мітоз, мейоз забезпечує точне розподілення генетичного матеріалу в дочірні клітини. Але на відміну від мітозу, мейоз є засобом підвищення рівня комбінативної мінливості, що пояснюється двома причинами: 1) відбувається вільне, засноване на випадковості, комбінування хромосом у клітинах; 2) кросинговер, що веде до виникнення нових комбінацій генів у межах хромосом.

У кожному наступному поколінні клітин, що діляться в результаті дії зазначених причин, утворюються нові поєднання генів у гаметах, а при розмноженні тварин – нові поєднання генів батьків у їх потомства. Це щоразу відкриває нові можливості для дії відбору та створення генетично різних форм, що дозволяє існувати групі тварин у змінних умовах середовища.

Таким чином, мейоз виявляється засобом генетичної адаптації, що підвищує у поколіннях надійність існування особин.

Розподіл клітин є центральним моментом розмноження.

У процесі мітозу відбувається:

подвоєння речовини хромосом;
зміна фізичного стану та хімічної організації хромосом;
розбіжність дочірніх, точніше сестринських, хромосом до полюсів клітини;
подальше поділ цитоплазми та повне відновлення двох нових ядер у сестринських клітинах.

Таким чином, у мітозі закладено весь життєвий цикл ядерних генів: подвоєння, розподіл та функціонування; в результаті завершення мітотичного циклу сестринські клітини виявляються з рівною «спадщиною».

Між двома послідовними поділами клітини ядро перебуває у стадії інтерфази. У цей період ядро при фіксації і забарвленні має сітчасту структуру, утворену тонкими нитками, що фарбуються, які в наступній фазі формуються в хромосоми. Хоча інтерфазу називають інакше фазою ядра, що покоїться, На тілі метаболічні процеси в ядрі в цей період відбуваються з найбільшою активністю.

Профаза – перша стадія підготовки ядра до поділу. У профазі сітчаста структура ядра поступово перетворюється на хромосомні нитки. З ранньої профази навіть у світловому мікроскопі можна спостерігати подвійну природу хромосом. Це говорить про те, що в ядрі саме в ранній чи пізній інтерфазі здійснюється найбільш важливий процес мітозу – подвоєння, або редуплікація, хромосом, при якому кожна з материнських хромосом будує собі подібну – дочірню. Внаслідок цього кожна хромосома виглядає подовжньо подвоєною. Однак ці половинки хромосом, які називаються сестринськими хроматидами, у профазі не розходяться, оскільки утримуються разом однією загальною ділянкою - центроміром; центромірна ділянка ділиться пізніше. У профазі хромосоми зазнають процесу скручування по своїй осі, що призводить до їх укорочення та потовщення. Потрібно підкреслити, що у профазі кожна хромосома в каріолімфі знаходиться випадково.

Останнім часом між профазою та метафазою дослідники стали виділяти проміжну стадію, яку називають прометафазою. Прометафаза характеризується розчиненням та зникненням ядерної оболонки та рухом хромосом до екваторіальної площини клітини. Але на цей момент ще завершується утворення ахроматинового веретена.

У телофазі дочірні хромосоми деспіралізуються та втрачають видиму індивідуальність. Утворюються оболонка ядра та саме ядро. Ядро реконструюється у зворотному порядку порівняно з тими змінами, які воно зазнавало у профазі. Зрештою відновлюються і ядерця (або ядерце), причому в тій кількості, в якій вони були присутні в батьківських ядрах. Число ядерців є характерним для кожного типу клітин.

У цей час починається симетричний поділ тіла клітини. Ядра ж дочірніх клітин переходять у стан інтерфази.

На малюнку вище наведена схема цитокінезу тваринної та рослинної клітин. У тваринній клітині поділ відбувається шляхом перешнурування цитоплазми материнської клітини. У рослинній клітині формування клітинної перегородки йде за ділянки бляшок веретена, що утворюють у площині екватора перегородку, звану фрагмопластом. Цим закінчується мітотичний цикл. Тривалість його залежить, мабуть, від типу тканини, фізіологічного стану організму, зовнішніх факторів (температури, світлового режиму) та триває від 30 хв до 3 год. За даними різних авторів, швидкість проходження окремих фаз мінлива.

Як внутрішні, і зовнішні чинники середовища, що діють зростання організму та її функціональний стан, впливають на тривалість клітинного поділу та її окремих фаз. Оскільки ядро грає величезну роль метаболічних процесах клітини, природно вважати, що тривалість фаз мітозу може змінюватися відповідно до функціональним станом тканини органа. Наприклад, встановлено, що під час спокою та сну тварин мітотична активність різних тканин значно вища, ніж у період неспання. У низки тварин частота клітинних поділів на світлі знижується, а темряві збільшується. Припускають також, що на мітотичну активність клітини впливають гормони.

подвоєння маси клітинної протоплазми, хромосом та інших органел, через що порушуються ядерно-плазмові відносини; для поділу клітина повинна досягти певних ваги та обсягу, характерних для клітин даної тканини;
подвоєння хромосом;
виділення хромосомами та іншими органелами клітини спеціальних речовин, що стимулюють клітинний поділ.

Характер мітозу, як ми вже говорили, змінюється в залежності від типу та функціонального стану тканини. Для клітин різних тканин характерні різні типи мітозів, В описаному типі мітозу поділ клітини відбувається рівним і симетричним чином. У результаті симетричного мітозу сестринські клітини є спадково рівноцінними як щодо ядерних генів, так і цитоплазми. Однак, крім симетричного, трапляються й інші типи мітозу, а саме: асиметричний мітоз, мітоз із затримкою цитокінезу, розподіл багатоядерних клітин (розподіл синцитіїв), амітоз, ендомітоз, ендорепродукція та політіння.

Амітозомназивають прямий розподіл ядра без утворення фігур розподілу. При цьому розподіл ядра відбувається шляхом «перешнурування» його на дві частини; іноді з одного ядра утворюється відразу кілька ядер (фрагментація). Амітоз постійно зустрічається в клітинах ряду спеціалізованих та патологічних тканин, наприклад у ракових пухлинах. Його можна спостерігати при впливах різних ушкоджуючих агентів (іонізуючі випромінювання та висока температура).

Ендомітозомназивають такий процес, коли відбувається подвоєння розподілу ядер. При цьому хромосоми, як і зазвичай, репродукуються в інтерфазі, але подальша розбіжність їх відбувається всередині ядра зі збереженням ядерної оболонки без утворення ахроматинового веретена. У деяких випадках хоч і розчиняється оболонка ядра, проте розходження хромосом до полюсів не здійснюється, внаслідок чого в клітині відбувається множення числа хромосом навіть у кілька десятків разів. Ендомітоз зустрічається у клітинах різних тканин як рослин, так і тварин. Так, наприклад, А. А. Прокоф'єва-Бєльговська показала, що шляхом ендомітозу в клітинах спеціалізованих тканин: у гіподермі циклопа, жировому тілі, перитонеальному епітелії та інших тканинах кобилки (Stenobothrus) - набір хромосом може збільшуватися в 10 разів. Таке збільшення числа хромосом пов'язане з функціональними особливостями диференційованої тканини.

Іноді має місце подвоєння однієї чи кількох хромосом без будь-яких перетворень ядра - таке явище називається ендорепродукцією.

Отже, всі фази мітозу клітини, що становлять, є обов'язковими лише для типового процесу.

Ембріональні та меристемні клітини, що не втратили функцію відтворення цілого організму та відносяться до недиференційованих тканин, зберігають повний цикл мітозу, на чому й ґрунтується безстатеве та вегетативне розмноження.

КАТЕГОРІЇ

Скринінг

УЗД кінцівок

Види УЗД

УЗД черевної порожнини

УЗД грудної клітки

ПОПУЛЯРНІ СТАТТІ

	Заперечення не з дієсловами (в особистій формі, в інфінітиві, у формі дієприслівника) пишеться окремо: не брати, не був, не знаючи, не поспішаючи
	Презентація, доповідь, основні риси філософії відродження
	Стиль художньої літератури
	Діти землі Презентація ми діти землі для саду
	Презентація на тему бар'єри спілкування роботу виконав студенти Без спілкування ми замикаємось у собі

2023 «kingad.ru» - УЗД дослідження органів людини