На какие фазы делится митоз. Митоз – значение и стадии

Митоз – значение и стадии

На какие фазы делится митоз. Митоз – значение и стадии

ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ.

МИТОЗ.

Цели урока:

Образовательные:

Формирование знаний  о сущности жизненного цикла любой клетки, механизмах клеточного деления (митозе) и его биологической роли.

 Раскрытие  особенностей  протекания каждой фазы митоза.

Закрепление знакомых понятий по данной теме и формирование новых, усвоение терминологии;

Развиваюшие:

 Формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников,  строить схему, таблицу.

Развитие логического мышления, умение анализировать, сравнивать, делать обобщение и выводы, работать с разными источниками информации, демонстрационным материалом.

Воспитательные:

Совершенствование навыков и умений, необходимых для индивидуальной и групповой работы. Развитие познавательного интереса к предмету.

Оборудование:

На доске: таблица « Митоз», электронное пособие «Деление клетки. Митоз».

презентация,  мультимедийный проектор.

На столах учащихся:  Инструкция к лабораторной работе  «Митоз в клетках корешка лука », учебники «Общая биология» 10-11 класс  , листы формата А4, фломастеры.

Основные понятия: жизненный цикл клетки, митотический цикл, апоптоз, интерфаза, пресинтетический период, синтетический период, постсинтетический период, репликация, кариокинез, цитокинез, веретено деления, амитоз.

Тип урока: Формирование новых знаний.

Метод обучения:

– по источнику знаний: словесный, наглядный;

– по характеру деятельности учащихся: частично – поисковый;

– по характеру деятельности учителя: объяснительно – иллюстративный  

                                                                         (репродуктивный).

Форма организации: урок формирования новых знаний с применением ИКТ.

Форма проведения: индивидуальная, фронтальная, самостоятельная работа в  группах.

                                                           ХОД УРОКА:

  1. Организационный момент: приветствие учащихся, готовность к уроку.

  2. Актуализация знаний: мотивация к изучению нового материала.

Учитель: Ребята мы сегодня начинаем изучать новый раздел «Общей биологии».

 Посмотрите, пожалуйста , на слайды и скажите какое свойство живых организмов здесь изображено?

  (Размножение или воспроизведение себе подобных).

–  Какие живые организмы способны размножаться? ( Все без исключения, от бактерий до млекопитающих)

– Способы размножения различных организмов могут сильно отличаться друг от друга. Назовите какие способы размножения вы знаете? (Половое и бесполое)

– А вот что лежит в основе любого типа размножения? (Деление клетки)

Верно , как сказал немецкий ученый Рудольф Вирхов ( он один из основоположников клеточной теории)  : «Все клетки происходят только от другой клетки».

 Ребята,  как вы думаете, какая тема нашего урока?     (Деление клетки. Митоз.)

  1. Формирование новых знаний.

  1. Учитель:  Все клетки организма  можно разделить на де группы : соматические и половые. Для каждой из них характерен свой тип деления .

(Слайд 6)  .  Митоз, амитоз и мейёоз.  

Амитоз – это…

Митоз – это…

Мейоз – это…(слайд 7)

Но жизнь клетки не может состоять только из одного деления.  Различают 2 понятия :

Под жизненным (клеточным) циклом.  понимают существование клетки от момента ее появления в результате деления до другого деления или до гибели клетки.

Митотический цикл — это жизнедеятельность клетки от деления до следующего деления.

Жизненный цикл может быть равен митотическому, но в отличие от него — это более широкое понятие и охватывает постмитотические популяции клеток, потерявших способность к делению с высокой степенью дифференциации.

  Митотический цикл наблюдается у клеток, которые постоянно делятся, в этом случает цикл состоит из интерфазы и митоза.

Между  митотическими  циклами  у многоклеточных организмов  происходит может происходить гибель клетки 

1)  –  апоптоз – генетически обусловленный процесс физиологической гибели клетки. («запрограммированная» клеточная смерть, это происходит  потому что ДНК клетки содержат особые «Гены смерти», которые рано или поздно активируются, это приводит к синтезу особых белков, которые убивают эту клетку).

От своего рождения до апоптоза клетка проходит множество клеточных циклов (у бактерий он занимает 20 минут, у инфузории – туфельки от 10 до 20 часов)

Клетки тканей многоклеточного организма на разных стадиях его развития делятся очень часто, а затем клеточные циклы значительно удлиняются.  (Например:  80 % головного мозга (клетки нейроны) формируются путем деления сразу после рождения животного. Однако большинство этих клеток теряют способность к делению, и часть из них доживает не делясь до естественной смерти животного от старости.)

2) некроз – случайная гибель клетки.

  1. Учитель: Посмотрите на слайд и скажите : здесь представлена схема … какого цикла? Жизненного или митотического?

 Рассмотрим главный момент жизненного цикла клетки – митотический цикл .

Он состоит из фазы ложного покоя  ИНТЕРФАЗЫ и процесса деления клетки МИТОЗА.

 Митоз разделён на фазы в которые последовательно вступают сначала ядро клетки – кариокинез, а потом и сама клетка –  цитокинез :

ПРОФАЗА

МИТОФАЗА

АНАФАЗА

ТЕЛОФАЗА

Продолжительность по времени митоза не велика ( как мы видит по схеме) составляет 1 – 2  часа, а подготовка клетки к делению – интерфаза, в клетках растений и животных может продолжаться от 10 –  20 часов до нескольких суток.

У вас на столах листы  с названиями фаз митоза . Ваша задача: используя учебник разобрать процессы , протекающие в указанной фазе и сделать схематический рисунок стадии. (самостоятельная работа учащихся в микрогруппах со схемой ;  по окончании работы от каждой группы выходят к доске учащиеся , крепят магнитами рисунок и описание, дают характеристику фазе).

  1. Учащиеся : Интерфаза состоит из 3х периодов (демонстрация схемы на слайде 2)

а). Пресинтетический период (G1) – ( англ.gap (джэп) – интервал) – демонстрация схемы слайда, текст учебника стр. 109, п.28.

                               ( П – число хромосом С – количество ДНК)    

                                                                           2п 2с

1.Образование рибосом

2. Синтез р-РНК, и-РНК, т-РНК.

3. Синтез АТФ

4.Деление митохондрий

5.Синтез ферментов   6. Рост клетки

 б) Синтетический период (S) – главное – удвоение ДНК – репликация или редупликация ДНК. (демонстрация схемы слайда, текст учебника стр. 110 п.28, демонстрация анимационного слайда «Репликация ДНК» из урока «Бесполое размножение»).

2п 4с

1.Удвоение (редупликация ДНК)

2.Синтез белков – гистонов

3. Сборка второй хроматиды

в). Постсинтетический период (G2) – смотри в учебнике и на слайде.

2п 4с

1.Синтез белка

2. Синтез АТФ

3.СинтезРНК

4. Удвоение массы цитоплазмы

Слайд   с полным циклом.

Итак, подводим итог : …(объяснения учителя ещё раз процессов в фазах митоза с акцентом на формулы).

  Слайд : «Биологическое значение митоза»

Учитель: Митоз – процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого  :

1.  образуются две дочерние клетки, содержащие столько же хромосом, сколько их было в материнской клетке, т.е. образуются клетки, идентичные родительской.

2. В нормальных условиях никаких изменений генетической информации не происходит, поэтому митотическое деление поддерживает генетическую стабильность клетки.

3. Митоз лежит в основе роста. 

4. Митоз лежит в основе  бесполого размножения . 

          5. Благодаря митозу осуществляются процессы регенерации и замены отмирающих клеток.

            6. обеспечивает эмбриональное развитие

 На столах возьмите бланки с инструкцией лабораторной работы . Внимательно прочитайте.  Какова цель нашей работы?  Что должно быть в выводе? В работе вы видите таблицу в которую вам осталось занести сведения о процессах каждой фазы. Информацию вы теперь можете брать не только из учебника, но из схем на доске. А я открываю вам наш виртуальный микропрепарат на экране. Приступайте.

                             Лабораторная работа  

 Тема: Митоз в клетках корешка лука.

 Цель работы: выявить  отличительные особенности стадий митотического деления клеток, выявить биологическую роль митоза.

Оборудование:

Презентация «Митоз в клетках корешков лука», учебник.

Ход работы

1. Рассмотрите  готовый микропрепарат  «Митоз в клетках корешков лука»

2. Найдите клетки на разных стадиях  митотического деления.

3. Заполните таблицу.

 Стадия митотического циклаПротекающие процессыКоличество клеток на препарате в данной фазе
Интерфаза
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза

4. В чем заключается  биологическая роль митоза?

Сформулируйте вывод.

 Вывод: Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

Митоз является важным средством поддержания постоянства хромосомного набора. В результате митоза осуществляется идентичное воспроизведение клетки. Следовательно, ключевая роль митоза — копирование генетической информации.

Митоз позволяет размножать растения вегетативным органами (корни, листья, стебли) и за короткий промежуток времени воспроизвести его точную копию.

– Какой процесс лежит в основе роста  и размножения организма? (деление клетки)

–  Из каких процессов состоит жизненный цикл клетки? (из интерфазы и митоза)

–  Какой главный процесс происходит в период интерфазы? (синтез веществ, удвоение хромосом (репликация))

– Какие клетки делятся путем митоза? (соматические)

– Перечислите по порядку из каких фаз состоит деление клетки – митоз? (профаза, метафаза, анафаза, телофаза)

– Назовите главную особенность митоза? (передача диплоидного набора хромосом от материнской дочерней клетки)

Д/з: Читать   п. 20,

  Оценивание работы учащихся за урок.

Рефлексия:

– Вам понравился урок?

– Что узнали нового?

– В чем возникли трудности?

– Как с ними справились?

Источник: https://multiurok.ru/files/mitoz-znachenie-i-stadii.html

Фазы митоза – определение, стадии и особенности

На какие фазы делится митоз. Митоз – значение и стадии

Митоз — это тип деления клеток, при котором одна материнская делится, чтобы произвести две новые генетически идентичные дочерние. В контексте клеточного цикла митоз является частью процесса деления, происходящего последовательно, при котором ДНК ядра разделяется на два равных набора хромосом:

  • Во время митоза одна клетка делится один раз, чтобы сформировать две одинаковые.
  • Главной целью митоза является рост и замена изношенных клеток.
  • Если не исправить ошибки, возникшие во время митоза, это вызовет изменения в ДНК, что приведёт к генетическим нарушениям.

В процессе продолжительного развития и роста митоз наполняет организм клетками, а на протяжении всей жизни он заменяет старые изношенные новыми. Для одноклеточных эукариот, каковыми являются дрожжи, митотические деления фактически являются основой размножения, добавляя в популяцию новых особей.

Митоз у животных впервые смог открыть В.Флемминг в 1882 году, а в 1888 году Э. Страсбургер у растений.

Стадии деления клеток

Митоз состоит из четырёх основных стадий. Они имеют чёткую очерёдность:

  • профаза;
  • метафаза;
  • анафаза;
  • телофаза.

Здесь часто возникают расхождения, поскольку некоторые учебники перечисляют 5, разбивая профазу на раннюю фазу (интерфазу) и позднюю фазу (называемую прометафазой).

Они происходят в строгом последовательном порядке, а также цитокинез, который начинается в анафазе или телофазе.

Для того чтобы стало понятно, какими характеристиками обладают фазы, следует рассмотреть кратко сущность каждой из них.

Интерфаза

Почти 80% продолжительности жизни клетки тратится в межфазной стадии митоза. На этом этапе деление нет, но происходит период роста и подготовка к делению. ДНК дублируется во время этой фазы, создавая две копии каждой цепи, называемой хромосомой – молекулой ДНК, которая несёт всю или часть наследственной информации организма.

Можно перечислить стадии, характерные для интерфазы. Они разделены на:

  • фазу G1,
  • фазу S,
  • фазу G2.

Фаза G1 — это период до синтеза ДНК, в течение которого клетка увеличивается в размерах. Во время фаз G1 клетки растут и контролируют свою среду, чтобы определить, следует ли им инициировать ещё один раунд деления.

Профаза

После подготовительной стадии интерфазы профазу считают первой истинной стадией митотического процесса. Во время ранней профазы клетка начинает разрушать одни структуры и создавать другие, готовясь к делению хромосом.

Дублированные хромосомы из межфазной стадии конденсируются. Это означает, что они уплотняются и плотно наматываются.

Ядерная оболочка разрушается, и на краях делящейся клетки формируется аппарат, известный как митотическое веретено.

Шпиндель состоит из сильных белков, называемых микротрубочками, которые являются частью «скелета» клетки и управляют делением посредством удлинения. Шпиндель постепенно удлиняется во время профазы. Его смысл заключается в организации хромосом и их перемещении во время деления.

К концу профазы ядерная оболочка разрушается, и микротрубочки достигают от каждого полюса до экватора.

Кинетохоры, специализированные области в центромерах хромосом, — области ДНК, где сестринские хроматиды наиболее тесно связаны — прикрепляются к типу микротрубочек, называемых волокнами кинетохор.

Эти волокна взаимодействуют с полярными волокнами веретена, соединяя кинетохоры с полярными волокнами, что стимулирует миграцию хромосом к ядру. Эту часть процесса иногда называют прометафазой, потому что она происходит непосредственно перед метафазой.

Метафаза

В самом начале метафазной стадии пары конденсированных хромосом выстраиваются вдоль экватора вытянутой клетки. Поскольку они уплотнены, они могут двигаться легче, не запутываясь.

Во время метафазы ядерная мембрана полностью исчезает. В клетках животных две пары центриолей располагаются на противоположных полюсах, а полярные волокна продолжают простираться от полюсов к центру. Хромосомы движутся случайным образом до тех пор, пока они не прикрепятся с обеих сторон их центромер к полярным волокнам.

Хромосомы располагаются на метафазной пластинке под прямым углом к ​​полюсам веретена и удерживаются там равными силами полярных волокон, оказывающих давление на центромеры хромосом. Метафазная пластинка не является физической структурой — это просто термин для плоскости, в которой расположены хромосомы.

Прежде чем перейти к следующей стадии анафазы, происходит проверка, все ли хромосомы находятся на метафазной пластинке, а кинетохоры правильно прикреплены к микротрубочкам. Это называется контрольной точкой шпинделя.

Она обеспечивает равномерное распределение пар хромосом, также называемых сестринскими хроматидами, между двумя дочерними на стадии анафазы.

Если хромосома неправильно выровнена или прикреплена, деление прекратится до тех пор, пока проблема не будет решена.

В редких случаях она не прекращает деление, и при митозе допускаются ошибки. Это может привести к изменениям ДНК, которые потенциально могут привести к генетическим нарушениям.

Анафаза

Во время анафазы сестринские хроматиды тянутся к противоположным полюсам (концам) вытянутой клетки. Белковый «клей», удерживающий их вместе, разрушается, позволяя им развалиться.

Это означает, что дубликаты ДНК клетки оказываются по обе стороны от клетки и готовы полностью разделиться. Каждая сестринская хроматида теперь является собственной «полной» хромосомой. Теперь они называются дочерними хромосомами.

На этом этапе микротрубочки становятся короче, что позволяет начать процесс разделения клеток.

Дочерние хромосомы проходят через механизм веретена, чтобы достичь противоположных полюсов. Когда хромосомы приближаются к полюсу, они сначала мигрируют центромерами, а волокна кинетохор сокращаются.

Телофаза

На заключительной стадии телофазы деление практически завершено.

Оболочка ядра, которая ранее была разрушена, чтобы позволить микротрубочкам получить доступ и рекрутировать хромосомы к экватору делящейся клетки, превращается в две новые ядерные оболочки вокруг разделённых сестринских хроматид.

Телофазу ещё называют обратной профазой, потому что во время профазы происходит спирализация и укорочение хромосом, а во время телофазы – деспирализация

Полярные волокна продолжают удлиняться, и ядра начинают формироваться на противоположных полюсах, создавая ядерные оболочки из оставшихся частей ядерной оболочки родительской клетки, плюс части эндомембранной системы.

Митотический веретен распадается на свои строительные блоки, и образуются два новых ядра — по одному на каждый набор хромосом.

Во время этого процесса вновь появляются ядерные мембраны и ядрышки, и хроматиновые волокна хромосом раскрываются, возвращаясь к своей прежней нитевидной форме.

После телофазы митоз практически завершён — удвоение произошло. Тем не менее, деление не завершено, пока не произойдёт цитокинез.

Цитокинез

Цитокинез — это деление цитоплазмы, начинающееся до окончания анафазы и заканчивающееся вскоре после телофазной стадии митоза.

Во время цитокинеза кольцо белков, называемых актином и миозином (те же белки, что и в мышцах), сжимает вытянутую клетку в две совершенно новые. Группа нитей из белка под названием актин ответственна за защемление, создавая складку, так называемую борозду расщепления.

Процесс отличается в растениях, потому что они имеют клеточную стенку и слишком жёсткие, чтобы делиться таким образом. В растительных клетках структура, называемая клеточной пластинкой, формируется в их середине, разделяя её на две дочерние с новой стенкой между ними.

В этот момент цитоплазма поровну поделена между двумя новыми клетками, каждая из которых генетически идентична, содержит собственное ядро ​​и полную копию ДНК организма. Теперь они начинают свой собственный путь и могут сами повторять процесс митоза в зависимости от того, кем они становятся.

Таблица по фазам

Фаза Процесс
Профаза Хромосомы становятся видимыми в результате спирализации. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. Ядерная оболочка и ядрышко разрушаются.
Метафаза Хромосомы располагаются по экватору, образуется двухполюсное митотическое веретено.
Анафаза Центромеры делятся и хроматиды расходятся с помощью нитей митотического веретена к полюсам.
Телофаза Исчезает митотическое веретено. Вокруг разошедшихся хромосом образуются новые ядерные оболочки. Образование двух клеток.

Последовательная схема

Митоз является одним из способов репликации в биологии. У одноклеточных организмов митоз является единственной жизнеспособной формой размножения. У сложных организмов роль митоза заключается в восстановлении повреждённых тканей и помощи организму осуществлять рост. Основными целями митоза являются:

  • Бесполое размножение. В одноклеточном организме (амёбе) митоз — это способ размножения.
  • Рост. По мере старения растений и животных, большинство из них увеличивается в размерах. Митоз создаёт клетки, необходимые для увеличения массы тела, а также большее их число, чтобы справиться с ростом, например, новые клетки крови. Особенностью является то, что не все клетки человеческого организма подвергаются митозу или другим формам размножения, например, нервные и мышечные.
  • Регенерация. Некоторые животные могут регенерировать части тела. Когда организм получает травму, возникает процесс деления, чтобы заменить повреждённые клетки. Этот ремонт особенно важен для кожи и кровеносных сосудов, которые защищают и насыщают кислородом мышцы и органы в организме. Митоз также помогает заменить кровь, потерянную через рану. В некоторых организмах, таких как ящерицы, митоз может заменить целые потерянные конечности, такие как хвосты или ноги.
  • Ошибки. Поскольку митоз так важен для восстановления и роста, при появлении ошибок возникают серьёзные проблемы. Одной из основных разновидностей осложнений является рак. Мутации в ДНК могут происходить во время процесса митоза, и если они не пойманы, могут возникнуть раковые клетки. Ошибки также могут возникать во время развития плода, что приводит к хромосомным расстройствам, таким как синдром Дауна и синдром Тёрнера.

Эукариоты и прокариоты

Митоз встречается только в эукариотах. Прокариоты, в которых отсутствует ядро, делятся с помощью другого процесса, называемого бинарным делением. Митоз варьируется между организмами.

Например, в организме животных происходит открытый митоз, где ядерная оболочка разрушается до того, как хромосомы отделяются, тогда как грибы подвергаются закрытому митозу, где хромосомы делятся внутри неповреждённого ядра.

Большое количество клеток животных претерпевает изменение формы, известное как округление митотических клеток, чтобы принять почти сферическую морфологию в начале митоза. Большинство клеток человека получаются путём деления митотических клеток. Важные исключения включают гаметы — сперматозоиды и яйцеклетки, которые получаются в процессе мейоза.

Источник: https://nauka.club/biologiya/fazy-mitoza.html

Митоз, его фазы, биологическое значение

На какие фазы делится митоз. Митоз – значение и стадии

Важнейшим компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл. Он представляет собой комплекс взаимосвязанных и согласованных явлений во время деления клетки, а также до и после него.

Митотический цикл — это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток следующей генерации. Кроме этого, в понятие жизненного цикла входят также период выполнения клеткой своих функций и периоды покоя.

В это время дальнейшая клеточная судьба неопределенна: клетка может начать делиться (вступает в митоз) либо начать готовиться к выполнению специфических функций.

Основные стадии митоза.

1.Редупликация (самоудвоение) генетической информации материнской клетки и равномерное распределение ее между дочерними клетками. Это сопровождается изменениями структуры и морфологии хромосом, в которых сосредоточено более 90% информации эукариотической клетки.

2.Митотический цикл состоит из четырех последовательных периодов: пресинтетического (или постмитотического) G1, синтетического S, постсинтетического (или премитотического) G2 и собственно митоза. Они составляют автокаталитическую интерфазу (подготовительный период).

Фазы клеточного цикла:

1)  пресинтетическая (G1) (2n2c, где n-число хромосом, c- число молекул). Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит.

Клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки (гистоны, структурные белки, ферменты), РНК, молекулы АТФ. Происходит деление митохондрий и хлоропластов (т. е.

структур, способных к ауторепродукции). Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления;

2)  синтетическая (S) (2n4c). Происходит удвоение генетического материала путем репликации ДНК. Она происходит полуконсервативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комплементарная цепочка.

В итоге образуются две идентичные двойные спирали ДНК, каждая из которых состоит из одной новой и старой цепи ДНК. Количество наследственного материала удваивается. Кроме этого, продолжается синтез РНК и белков. Также репликации подвергается небольшая часть митохонд-риальной ДНК (основная же ее часть реплицируется в G2 период);

3) постсинтетическая (G2) (2n4c). ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период (репарация). Также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков (преимущественно ядерных).

S и G2 непосредственно связаны с митозом, поэтому их иногда выделяют в отдельный период — препрофазу.

После этого наступает собственно митоз, который состоит из четырех фаз. Процесс деления включает в себя несколько последовательных фаз и представляет собой цикл. Его продолжительность различна и составляет у большинства клеток от 10 до 50 ч. При этом у клеток тела человека продолжительность самого митоза составляет 1—1,5 ч, G2-периода интерфазы — 2—3 ч, S-периода интерфазы — 6—10 ч.

Стадии митоза.

Процесс митоза принято подразделять на четыре основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. 1–3). Так как он непрерывен, смена фаз осуществляется плавно — одна незаметно переходит в другую.

В профазе увеличивается объем ядра, и вследствие спирализации хроматина формируются хромосомы. К концу профазы видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид.

Постепенно растворяются ядрышки и ядерная оболочка, и хромосомы оказываются беспорядочно расположенными в цитоплазме клетки. Центриоли расходятся к полюсам клетки.

Формируется ахроматиновое веретено деления, часть нитей которого идет от полюса к полюсу, а часть — прикрепляется к центромерам хромосом. генетического материала в клетке остается неизменным (2n4c).

Рис. 1. Схема митоза в клетках корешка лука

Рис. 2. Схема митоза в клетках корешка лука : 1- интерфаза; 2,3 – профаза; 4 – метафаза; 5,6 – анафаза; 7,8 – телофаза; 9 – образование двух клеток

Рис. 3. Митоз в клетках кончика корешка лука: а — интерфаза; б — профаза; в — метафаза; г — анафаза; л, е — ранняя и поздняя телофазы

В метафазе хромосомы достигают максимальной спирализации и располагаются упорядоченно на экваторе клетки, поэтому их подсчет и изучение проводят в этот период. генетического материала не изменяется (2n4c).

В анафазе каждая хромосома «расщепляется» на две хроматиды, которые с этого момента называются дочерними хромосомами.

Нити веретена, прикрепленные к центромерам, сокращаются и тянут хроматиды (дочерние хромосомы) к противоположным полюсам клетки.

генетического материала в клетке у каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду (4n4c).

В телофазе расположившиеся у полюсов хромосомы деспирализуются и становятся плохо видимыми.

Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Одновременно идет деление цитоплазмы.

Дочерние клетки имеют диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды (2n2c).

Нетипичные формы митоза

К нетипичным формам митоза относятся амитоз, эндомитоз, политения.

1. Амитоз — это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не видны, и их равномерного распределения не происходит.

Ядро делится на две относительно равные части без образования митотического аппарата (системы микротрубочек, центриолей, структурированных хромосом). Если при этом деление заканчивается, возникает двухъядерная клетка.

Но иногда перешнуровывается и цитоплазма.

Такой вид деления существует в некоторых дифференцированных тканях (в клетках скелетной мускулатуры, кожи, соединительной ткани), а также в патологически измененных тканях.

Амитоз никогда не встречается в клетках, которые нуждаются в сохранении полноценной генетической информации, — оплодотворенных яйцеклетках, клетках нормально развивающегося эмбриона.

Этот способ деления не может считаться полноценным способом размножения эукариотических клеток.

2. Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором.

Так возникают полиплоидные клетки. В норме этот процесс имеет место в интенсивно функционирующих тканях, например, в печени, где полиплоидные клетки встречаются очень часто.

Однако с генетической точки зрения эндомитоз представляет собой геномную соматическую мутацию.

3. Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК (хромонем) в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры.

При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК. Такой тип деления наблюдается в некоторых высокоспециализированных тканях (печеночных клетках, клетках слюнных желез двукрылых насекомых).

По-литенные хромосомы дрозофил используются для построения цитологических карт генов в хромосомах.

Биологическое значение митоза.

Оно состоит в том, что митоз обеспечивает наследственную передачу признаков и свойств в ряду поколений клеток при развитии многоклеточного организма. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе все клетки единого организма генетически одинаковы.

Митотическое деление клеток лежит в основе всех форм бесполого размножения как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Митоз обусловливает важнейшие явления жизнедеятельности: рост, развитие и восстановление тканей и органов и бесполое размножение организмов.

Источник: Краснодембский Е. Г.”Общая биология: Пособие для старшеклассников и поступающих в вузы”

Н. С. Курбатова, Е. А. Козлова “Конспект лекций по общей биологии”

Р.Г. Заяц “Биология для абитуриентов. Вопросы, ответы, тесты, задачи”

Источник: https://xn--90aeobapscbe.xn--p1ai/%D0%A3%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8B/%D0%94%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%BA/41-%D0%9C%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B7-%D0%B5%D0%B3%D0%BE-%D1%84%D0%B0%D0%B7%D1%8B-%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Митоз

На какие фазы делится митоз. Митоз – значение и стадии

Митоз — это наиболее распространенный способ деления эукариотических клеток. При митозе геномы каждой из двух образовавшихся клеток идентичны между собой и совпадают с геномом исходной клетки.

Митоз является последним и обычно самым коротким по времени этапом клеточного цикла. С его окончанием жизненный цикл клетки заканчивается и начинаются циклы двух новообразовавшихся.

Диаграмма иллюстрирует длительность этапов клеточного цикла. Буквой M — обозначен митоз. Наибольшая скорость митоза наблюдается в зародышевых клетках, наименьшая — в тканях с высокой степенью дифференциации, если их клетки вообще делятся.

Хотя митоз рассматривают независимо от интерфазы, состоящей из периодов G1, S и G2, подготовка к нему происходит именно в ней. Самым важным моментом является репликация ДНК, происходящая в синтетическом (S) периоде. После репликации каждая хромосома состоит уже из двух идентичных хроматид. Они сближены по всей своей длине и соединены в области центромеры хромосомы.

В интерфазе хромосомы находятся в ядре и представляют собой клубок тонких очень длинных хроматиновых нитей, которые видны лишь под электронным микроскопом.

В митозе выделяют ряд последовательных фаз, которые также могут называться стадиями или периодами. При классическом упрощенном варианте рассмотрения выделяют четыре фазы. Это профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Часто выделяют больше фаз: прометафазу (между профазой и метафазой), препрофазу (характерна для растительных клеток, предшествует профазе).

С митозом связан другой процесс – цитокинез, который протекает в основном в период телофазы. Можно сказать, что цитокинез является как бы составной частью телофазы, или оба процесса идут параллельно.

Под цитокинезом понимают разделение цитоплазмы (но не ядра!) родительской клетки. Деление ядра называют кариокинезом, и оно предшествует цитокинезу. Однако при митозе как такового деления ядра не происходит, т. к.

сначала распадается одно – родительское, потом образуются два новых – дочерних.

Бывают случаи, когда кариокинез происходит, а цитокинез — нет. В таких случаях образуются многоядерные клетки.

Длительность самого митоза и его фаз индивидуальна, зависит от типа клеток. Обычно профаза и метафаза является самыми длительными периодами.

Средняя продолжительность митоза около двух часов. Животные клетки обычно делятся быстрее, чем клетки растений.

При делении клеток эукариот обязательно образуется двухполюсное веретено деления, состоящее из микротрубочек и связанных с ними белков. Благодаря ему происходит равное распределение наследственного материала между дочерними клетками.

Ниже будет дано описание процессов, которые происходят в клетке в различные фазы митоза. Переход в каждую следующую фазу контролируется в клетке специальными биохимическими контрольными точками, в которых «проверяется», все ли необходимые процессы были правильно завершены. В случае наличия ошибок деление может остановиться, а может — и нет. В последнем случае возникают аномальные клетки.

В профазе происходят следующие процессы (в основном параллельно):

  • Хромосомы конденсируются
  • Ядрышки исчезают
  • Ядерная оболочка распадается
  • Формируются два полюса веретена деления

Митоз начинается с укорочения хромосом. Составляющие их пары хроматид спирализуются, в результате чего хромосомы сильно укорачиваются и утолщаются. К концу профазы их можно увидеть в световой микроскоп.

Ядрышки исчезают, т. к. образующие их части хромосом (ядрышковые организаторы) находятся уже в спирализованном виде, следовательно, неактивны и не взаимодействуют между собой. Кроме того распадаются ядрышковые белки.

В клетках животных и низших растений центриоли клеточного центра расходятся по полюсам клетки и выступают центрами организации микротрубочек. Хотя у высших растений центриолей нет, микротрубочки также образуются.

От каждого центра организации начинают расходиться короткие (астральные) микротрубочки. Формируется структура похожая на звезду. У растений она не образуется. Их полюса деления более широкие, микротрубочки выходят не из малой, а из относительно широкой области.

Распад ядерной оболочки на мелкие вакуоли знаменует конец профазы.

Справа на микрофотографии зеленым цветом подсвечены микротрубочки, синим — хромосомы, красным – центромеры хромосом.

Также следует отметить, что в период профазы митоза происходи фрагментация ЭПС, она распадается на мелкие вакуоли; аппарат Гольджи распадается на отдельные диктиосомы.

Прометафаза

Ключевые процессы прометафазы идут большей часть последовательно:

  1. Хаотичное расположение и движение хромосом в цитоплазме.

  2. Соединение их с микротрубочками.

  3. Движение хромосом в экваториальную плоскость клетки.

Хромосомы оказываются в цитоплазме, они беспорядочно двигаются. Оказавшись на полюсах, у них больше шансов скрепиться с плюс-концом микротрубочки. В конце концов нить прикрепляется к кинетохоре.

Такая кинетохорная микротрубочка начинает нарастать, чем отдаляют хромосому от полюса. В какой-то момент к кинетохоре сестринской хроматиды крепится другая микротрубочка, нарастающая с другого полюса деления. Она тоже начинает толкать хромосому, но уже в противоположном направлении. В результате хромосома становится на экваторе.

Кинетохоры представляют собой белковые образования на центромерах хромосом. Каждая сестринская хроматида имеет свой кинетохор, который «созревает» в профазе.

Кроме астральных и кинетохорных микротрубочек есть те, которые идут от одного полюса к другому, как бы распирают клетку в перпендикулярном экватору направлении.

Значение и функции митоза

Благодаря митозу обеспечивается генетическая стабильность: точное воспроизводство генетического материала в ряду поколений. Ядра новых клеток содержат столько же хромосом, сколько их содержала родительская клетка, и эти хромосомы являются точными копиями родительских (если, конечно, не возникли мутации). Другими словами, дочерние клетки генетически идентичны материнской.

Однако митоз выполняет и ряд других немаловажных функций:

  • рост многоклеточного организма,
  • бесполое размножение,
  • замещение клеток различных тканей у многоклеточных организмов,
  • у некоторых видов может происходить регенерация частей тела.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://biology.su/cytology/mitosis

Митоз и его значение

На какие фазы делится митоз. Митоз – значение и стадии

Митоз — важнейший этап в жизни клетки и всего организма, процесс деления соматической клетки у животных и образования половых клеток у растений.

Биологическое значение митоза:

1)      в наиболее общей формулировке — передача неизменной наследственной информации от одной клетки к ее «потомкам»;

2)      рост отдельных тканей и целых организмов;

3)      регенерация клеток и тканей;

4)      бесполое размножение.

Итак, митозом делятся именно соматические клетки! При этом абсолютно неверно говорить, что половые клетки делятся мейозом. Половые клетки не делятся, а образуются: у животных в результате мейоза, а у растений в результате митоза. Мейоз — путь образования спор у растений и грибов.

Профаза митоза

1.      Ранняя профаза. Прекращается транскрипция. Начинается процесс конденсации хромосом — их укорочение, уплотнение. Хромосомы словно бы «свалены в кучу». То, что хромосомы двухроматидные, пока видно нечетко.

2.      Поздняя профаза.

1)      Формируется веретено деления в цитоплазме. Веретено состоит из тубулиновых микротрубочек.

2)      Образуются полюса деления в результате расхождения клеточных центров к разным полюсам. Помните, клеточный центр (он есть у клеток водорослей, грибов, животных) — это центриоли с отходящими от них микротрубочками. Так как центриоли поделились в интерфазе, значит, клеточных центра в профазе будет два.

3)      Ядерная оболочка разрушается, ядрышко исчезает. Оболочка ядру уже не нужна, она будет только препятствовать расхождению хромосом.

Ядрышко также не требуется — все рибосомы были синтезированы в интерфазе.

После исчезновения ядерной оболочки у высших растений тоже образуется веретено деления за счет переориентации хромосом, несмотря на то, что у них нет клеточного центра.

3.      Набор хромосом и количество хроматид (молекул ДНК). 2n4c.

Метафаза митоза

1.      Прометафаза. Ключевое событие — микротрубочки, берущие начало от пары центриолей, присоединяются к центромерам хромосом.

2.      Хромосомы передвигаются к центру клетки за счет сокращений белковых нитей микротрубочек.

3.      Метафаза. Хромосомы расположены по экватору клетки. Фактически это один длинный ряд из двухроматидных хромосом. На рисунке показана модель одной из двухроматидных хромосом.

4.      Четко видно, что каждая хромосома построена их пары сестринских хроматид. Термином «сестринские» обозначаются идентичные хромосомы, образовавшиеся в результате репликации ДНК и ее суперспирализации.

5.      Набор хромосом и количество хроматид (молекул ДНК). 2n4c.

Анафаза митоза

1.      Центромеры хроматид разъединяются, фактически разделяются.

2.      Две сестринские хроматиды каждой хромосомы «ссорятся и разъезжаются», двигаются к противоположным полюсам клетки. Микротрубочки при этом разрушаются.

1)      Рассмотрим пример. У нас одна хромосома, состоящая из двух хроматид — А и В. И у нас два полюса клетки — А и В.

2)      Хроматида А пойдет к полюсу А, хроматида В пойдет к полюсу В. Выше на рисунке показана модель двух хроматид одной хромосомы, расходящихся к разным полюсам.

3)      Мы видим на рисунке только одну хромосому, но на самом деле ниже ее всегда есть парная хромосома, хроматиды которой также разошлись. Так как в двух хромосомах 4 хроматиды, то после их расхождения мы получим по сути 4 независимых хромосомы — и набор станет 4n.

3.      Хроматиды превращаются в самостоятельные хромосомы, образно говоря, каждая из двух «дочек» сама становится «мамой».

4.      Набор хромосом и количество хроматид (молекул ДНК). 4n4c. Для многих учеников остается загадкой, почему здесь 4n. Дело в том, что фактически на данной стадии материнская клетка имеет 2 диплоидных или 4 гаплоидных набора хромосом — 4n, набор, который она передаст дочерним клеткам в телофазе.

Телофаза митоза

1.      Создание ядерной оболочки вокруг хромосом.

2.      Возникновение двух ядер в двух клетках.

3.      Деконденсация хромосом. В окуляр светового микроскопа хромосомы не видны, они как бы распадаются, деспирализуются.

4.      Формирование ядрышка. В интерфазе оно будет снова синтезировать рибосомы.

5.      Цитокенез — разделение клетки и рождение пары дочерних клеток. При отсутствии данного процесса можно получить двухъядерные или многоядерные клетки.

6.      Набор хромосом и количество хроматид (молекул ДНК). 2n2c. Предыдущая формула 4n4c «урезана» в два раза. В таком виде клетка подходит к интерфазе.

Источник: https://EgeVideo.ru/stati/tsitologiya/mitoz-i-ego-znachenie/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.