Interventne procedure pod nadzorom ultrazvuka. Interventna ultrazvučna rješenja. Interventna tehnika ultrazvuka

Sa identičnim genetskim materijalom.

Interfaza

Prije nego što ćelija koja se dijeli uđe u mitozu, prolazi kroz period rasta koji se naziva interfaza. Oko 90% vremena ćelije može normalno da se provede u interfazi, koja se javlja u tri glavne faze:

Faza G1: period prije sinteze DNK. U ovoj fazi ćelija povećava masu, pripremajući se za podjelu.
S-faza: period tokom kojeg dolazi do sinteze DNK. U većini ćelija ova faza se javlja u vrlo kratkom vremenskom periodu.
Faza G2: stanica nastavlja sintetizirati dodatne proteine i povećava se u veličini.

Tokom posljednjeg dijela interfaze, ćelija i dalje ima jezgre. Jezgro je ograničeno nuklearnim omotačem i duplicirano je, ali u obliku kromatina. Dva para centriola, nastala replikacijom jednog para, nalaze se izvan jezgra.

Nakon G2 faze dolazi do mitoze, koja se opet sastoji od nekoliko faza i završava citokinezom (diobom ćelije).

Faze mitoze:

Preprofaza (u biljnim ćelijama)

Predprofaza je dodatna faza tokom mitoze koja se ne nalazi kod drugih eukariota kao što su životinje ili gljive. Prethodi profazi i karakteriziraju ga dva različita događaja.

Promjene koje se javljaju u predprofazi:

Formiranje preprofazne trake - gustog mikrotubularnog prstena ispod.
Početak nukleacije mikrotubula u nuklearnoj ovojnici.

Profaza

U profazi se kondenzira u diskretne hromozome. Nuklearni omotač se raspada i vretena se formiraju na suprotnim polovima ćelije. Profaza (u poređenju sa interfazom) je prvi pravi korak mitotičkog procesa.

Promjene koje se javljaju u profazi:

Kromatinska vlakna se pretvaraju u hromozome, od kojih svaki ima po dva, povezana u centromeru. U njemu se formiraju fisiona vlakna koja se sastoje od mikrotubula i proteina.
U životinjskim ćelijama fisiona vlakna se u početku pojavljuju kao strukture zvane asteri koje okružuju svaki par centriola.
Dva para centriola (nastalih replikacijom jednog para u interfazi) udaljavaju se jedan od drugog na suprotne polove ćelije zbog produljenja mikrotubula formiranih između njih.

Prometafaza

Prometafaza je faza mitoze nakon profaze i prethodna metafazi u eukariotskim somatskim stanicama. Neki izvori upućuju procese koji se javljaju u prometafazi na kasnu profazu i početna faza metafaze.

Promjene koje se javljaju u prometafazi:

Nuklearni omotač se raspada.
Polarna vlakna, koja su mikrotubule koje čine vlakna vretena, kreću se od svakog pola prema ekvatoru ćelije.
Kinetohore, koje su specijalizirane regije na centromerama hromozoma, vezane su za tip mikrotubula koji se naziva kinetohor filament.
Kinetohorni filamenti "u interakciji" sa vretenom.
Kromosomi počinju migrirati u centar ćelije.

Metafaza

U metafazi, fisiona vlakna su potpuno razvijena i hromozomi su poravnati na metafaznoj (ekvatorijalnoj) ploči (ravnini koja je jednako udaljena od dva pola).

Promjene koje se javljaju u metafazi:

Nuklearna membrana potpuno nestaje.
U životinjskim ćelijama, dva para se kreću u suprotnim smjerovima prema polovima ćelije.
Polarna vlakna (mikrotubule koje čine vlakna vretena) nastavljaju da se šire od polova do centra. Kromosomi se kreću nasumično dok se ne vežu (preko svojih kinetohora) za polarna vlakna s obje strane centromera.
Kromosomi su poređani na metafaznoj ploči pod pravim uglom u odnosu na polove vretena.
Kromosomi se drže na metafaznoj ploči jednakim silama polarnih vlakana, koja pritiskaju njihove centromere.

Anafaza

U anafazi, upareni hromozomi () se odvajaju i počinju da se kreću na suprotne krajeve (polove) ćelije. Vlakna vretena koja nisu povezana sa hromatidama izdužuju i produžavaju ćeliju. Na kraju anafaze, svaki pol sadrži kompletnu kompilaciju hromozoma.

Promjene koje se javljaju tokom anafaze:

Upareni u svakom pojedinačnom hromozomu počinju da se razdvajaju.
Jednom kada se uparene sestrinske hromatide odvoje jedna od druge, svaka se smatra "kompletnim" hromozomom. Oni se nazivaju kćerki hromozomi.
Uz pomoć diobenog vretena, oni se kreću do polova na suprotnim krajevima ćelije.
Kćerki hromozomi prvo migriraju do centromere, a kinetohorni lanci postaju kraći od hromozoma blizu polova.
U pripremi za telofazu, dva pola ćelije se takođe udaljavaju jedan od drugog tokom anafaze. Na kraju anafaze, svaki pol sadrži kompletnu kompilaciju hromozoma.
Počinje proces citokineze (odvajanje citoplazme izvorne ćelije) koji se završava nakon telofaze.

Telofaza

Tokom telofaze, hromozomi stižu do jezgara novih ćelija kćeri.

Promjene koje se javljaju tokom telofaze:

Polarna vlakna nastavljaju da se izdužuju.
Jezgra počinju da se formiraju na suprotnim polovima.
Nuklearne membrane novih jezgara formiraju se od ostataka nuklearne membrane matične stanice i dijelova endomembranskog sistema.
Pojavljuju se jezgre.
Kromatinska vlakna hromozoma se odmotavaju.
Nakon ovih promjena, telofaza i mitoza su uglavnom završene, a genetski sadržaj jedne ćelije podijeljen je na dva dijela.

Citokineza

Citokineza je podjela citoplazme ćelije. Počinje prije završetka mitoze u anafazi i završava se ubrzo nakon telofaze. Na kraju citokineze formiraju se dvije genetski identične kćerke ćelije.

Ćerke ćelije

Na kraju mitoze i citokineze, hromozomi se ravnomerno raspoređuju između dve ćelije kćeri. Ove ćelije su identične, a svaka sadrži kompletan set hromozoma.

Ćelije proizvedene mitozom razlikuju se od ćelija proizvedenih putem . Mejoza proizvodi četiri ćerke ćelije. Ove ćelije su ćelije koje sadrže polovinu broja hromozoma od originalne ćelije. podvrgnuti mejozi. Kada se zametne ćelije podele tokom oplodnje, haploidne ćelije postaju diploidne ćelije.

Mitoza- glavna metoda podjele eukariotskih ćelija, u kojoj se prvo događa udvostručenje, a zatim se nasljedni materijal ravnomjerno raspoređuje između ćelija kćeri.

Mitoza je kontinuirani proces sa četiri faze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Prije mitoze, stanica se priprema za diobu, odnosno interfazu. Period pripreme ćelije za mitozu i sama mitoza zajedno čine mitotički ciklus. Ispod je kratak opis fazama ciklusa.

Interfaza sastoji se od tri perioda: presintetičkog, ili postmitotskog, - G 1, sintetičkog - S, postsintetičkog ili premitotičkog, - G 2.

Presintetički period (2n 2c, Gdje n- broj hromozoma, With- broj DNK molekula) - rast ćelije, aktivacija procesa biološke sinteze, priprema za naredni period.

Sintetički period (2n 4c) - Replikacija DNK.

Postsintetički period (2n 4c) - priprema ćelije za mitozu, sintezu i akumulaciju proteina i energije za predstojeću deobu, povećanje broja organela, udvostručavanje centriola.

Profaza (2n 4c) - demontaža nuklearnih membrana, divergencija centriola na različite polove ćelije, formiranje vretenastih filamenata, „nestanak“ nukleola, kondenzacija biromatidnih hromozoma.

Metafaza (2n 4c) - poravnanje maksimalno kondenziranih bihromatidnih hromozoma u ekvatorijalnoj ravni ćelije (metafazna ploča), vezivanje niti vretena na jednom kraju za centriole, a drugim na centromere hromozoma.

Anafaza (4n 4c) - podjela dvokromatidnih hromozoma na hromatide i divergencija ovih sestrinskih hromatida na suprotne polove ćelije (u ovom slučaju hromatide postaju nezavisni jednohromatidni hromozomi).

Telofaza (2n 2c u svakoj ćerki ćeliji) - dekondenzacija hromozoma, formiranje nuklearnih membrana oko svake grupe hromozoma, dezintegracija niti vretena, pojava nukleola, podela citoplazme (citotomija). Citotomija u životinjskim stanicama nastaje zbog brazde cijepanja, u biljne ćelije- zbog ćelijske ploče.

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

Biološki značaj mitozaĆerke ćelije nastale kao rezultat ove metode diobe genetski su identične majčinim. Mitoza osigurava postojanost hromozomskog skupa tokom niza ćelijskih generacija. On je u osnovi procesa kao što su rast, regeneracija, aseksualna reprodukcija, itd.

je posebna metoda podjele eukariotskih stanica, uslijed koje stanice prelaze iz diploidnog stanja u haploidno stanje. Mejoza se sastoji od dvije uzastopne diobe kojima prethodi jedna replikacija DNK.

Prva mejotička podjela (mejoza 1) naziva se redukcija, jer se tokom ove podjele broj hromozoma prepolovi: iz jedne diploidne ćelije (2 n 4c) dva haploida (1 n 2c).

Interfaza 1(na početku - 2 n 2c, na kraju - 2 n 4c) - sinteza i akumulacija supstanci i energije potrebnih za obje diobe, povećanje veličine ćelije i broja organela, udvostručavanje centriola, replikacija DNK koja se završava profazom 1.

Profaza 1 (2n 4c) - demontaža nuklearnih membrana, divergencija centriola na različite polove ćelije, formiranje filamenata vretena, „nestanak“ jezgrica, kondenzacija bihromatidnih hromozoma, konjugacija homolognih hromozoma i ukrštanje. Konjugacija- proces spajanja i preplitanja homolognih hromozoma. Par konjugiranih homolognih hromozoma naziva se dvovalentan. Crossing over je proces razmene homolognih regiona između homolognih hromozoma.

Profaza 1 je podijeljena u faze: leptoten(završetak replikacije DNK), zigoten(konjugacija homolognih hromozoma, formiranje bivalenta), pachytene(crossing over, rekombinacija gena), diplotene(detekcija chiasmata, 1 blok oogeneze kod ljudi), dijakineza(terminalizacija chiasmata).

1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pahiten; 4 - diploten; 5 - dijakineza; 6 — metafaza 1; 7 - anafaza 1; 8 — telofaza 1;
9 — profaza 2; 10 — metafaza 2; 11 - anafaza 2; 12 - telofaza 2.

Metafaza 1 (2n 4c) - poravnanje bivalenta u ekvatorijalnoj ravni ćelije, pričvršćivanje filamenata vretena na jednom kraju za centriole, a drugim na centromere hromozoma.

Anafaza 1 (2n 4c) - nasumična nezavisna divergencija dvohromatidnih hromozoma ka suprotnim polovima ćelije (od svakog para homolognih hromozoma jedan hromozom ide na jedan pol, drugi na drugi), rekombinacija hromozoma.

Telofaza 1 (1n 2c u svakoj ćeliji) - formiranje nuklearnih membrana oko grupa dihromatidnih hromozoma, podjela citoplazme. U mnogim biljkama, stanica prelazi iz anafaze 1 odmah u profazu 2.

Druga mejotička podjela (mejoza 2) pozvao equational.

Interfaza 2, ili interkineza (1n 2c), je kratka pauza između prve i druge mejotičke diobe tokom koje se ne događa replikacija DNK. Karakteristike životinjskih ćelija.

Profaza 2 (1n 2c) - demontaža nuklearnih membrana, divergencija centriola na različite polove ćelije, formiranje filamenata vretena.

Metafaza 2 (1n 2c) - poravnanje bihromatidnih hromozoma u ekvatorijalnoj ravni ćelije (metafazna ploča), vezivanje filamenata vretena na jednom kraju za centriole, drugim na centromere hromozoma; 2 blok oogeneze kod ljudi.

Anafaza 2 (2n 2With) - podjela dvokromatidnih hromozoma na hromatide i divergencija ovih sestrinskih hromatida na suprotne polove ćelije (u ovom slučaju hromatide postaju nezavisni jednohromatidni hromozomi), rekombinacija hromozoma.

Telofaza 2 (1n 1c u svakoj ćeliji) - dekondenzacija hromozoma, formiranje nuklearnih membrana oko svake grupe hromozoma, dezintegracija filamenta vretena, pojava nukleola, podela citoplazme (citotomija) sa rezultirajućim formiranjem četiri haploidne ćelije.

Biološki značaj mejoze. Mejoza je središnji događaj gametogeneze kod životinja i sporogeneze kod biljaka. Kao osnova kombinovane varijabilnosti, mejoza obezbeđuje genetsku raznolikost gameta.

Amitoza

Amitoza- direktna podjela interfaznog jezgra sužavanjem bez formiranja hromozoma, izvan mitotičkog ciklusa. Opisano za starenje, patološki izmijenjene i osuđene na propast. Nakon amitoze, ćelija nije u stanju da se vrati u normalni mitotički ciklus.

Ćelijski ciklus

Ćelijski ciklus- život ćelije od trenutka njenog pojavljivanja do podele ili smrti. Potrebna komponenta ćelijski ciklus je mitotički ciklus, koji uključuje period pripreme za diobu i samu mitozu. Osim toga, u životnom ciklusu postoje periodi mirovanja, tokom kojih ćelija obavlja svoje inherentne funkcije i bira svoju dalju sudbinu: smrt ili povratak u mitotički ciklus.

Idi predavanja br. 12„Fotosinteza. hemosinteza"

Idi predavanja br. 14"Razmnožavanje organizama"

Sve ćelije našeg tela formirane su od jedne izvorne ćelije (zigote) kroz brojne deobe. Naučnici su otkrili da je broj takvih podjela ograničen. Zadivljujuća tačnost reprodukcije ćelija osigurana je mehanizmima fino podešenim tokom milijardi godina evolucije. Ako je u sistemu ćelijska dioba Ako dođe do kvara, tijelo postaje nesposobno. U ovoj lekciji ćete naučiti kako dolazi do reprodukcije ćelija. Nakon gledanja lekcije, možete samostalno proučavati temu „Podjela ćelija. Mitoza“, upoznaju se sa mehanizmom diobe ćelija. Naučit ćete kako se odvija proces diobe stanica (kariogeneza i citogeneza), koji se naziva „mitoza“, koje faze uključuje i kakvu ulogu ima u reprodukciji i životu organizama.

Tema: Ćelijski nivo

Lekcija: Podjela ćelije. Mitoza

Tema lekcije: „Podjela ćelije. mitoza".

Američki biolog i dobitnik Nobelove nagrade H. J. Miller napisao je: “Svake sekunde u našem tijelu stotine miliona neživih, ali vrlo discipliniranih malih balerina se skupljaju, razilaze, poređaju se i raštrkaju u različite strane, poput plesača na balu koji izvode složene korake drevnog plesa. Ovaj najstariji ples na Zemlji je Ples života. U takvim plesovima ćelije tijela popunjavaju svoje redove, a mi rastemo i postojimo.”

Jedna od glavnih karakteristika živih bića – samoreprodukcija – određena je na ćelijskom nivou. Prilikom mitotičke diobe iz jedne roditeljske ćelije nastaju dvije kćerke ćelije, što osigurava kontinuitet života i prijenos nasljednih informacija.

Život ćelije od početka jedne do sljedeće diobe naziva se ćelijski ciklus (slika 1).

Period između staničnih dioba naziva se interfaza.

Rice. 1. Ćelijski ciklus (u smjeru suprotnom od kazaljke na satu - od vrha do dna) ()

Podjela eukariotske ćelije može se podijeliti u dvije faze. Prvo dolazi do diobe jezgre (kariogeneza), a zatim do diobe citoplazme (citogeneza).

Rice. 2. Odnos između interfaze i mitoze u životu ćelije ()

Interfaza

Interfaza je otkrivena u 19. veku kada su naučnici proučavali morfologiju ćelija. Instrument za proučavanje ćelija bio je svetlosni mikroskop, a najočitije promene u strukturi ćelija dešavale su se tokom deobe. Stanje ćelije između dvije podjele naziva se "interfaza" - međufaza.

Najvažniji procesi u životu ćelije (kao što su transkripcija, translacija i replikacija) odvijaju se tokom interfaze.

Ćelija troši 1 do 3 sata na diobu, a interfaza može trajati od 20 minuta do nekoliko dana.

Interfaza (na slici 3 - I) se sastoji od nekoliko međufaza:

Rice. 3. Faze ćelijskog ciklusa ()

G1 faza (početna faza rasta - presintetička): dolazi do transkripcije, translacije i sinteze proteina;

S-faza (sintetička faza): dolazi do replikacije DNK;

G2 faza (postsintetička faza): ćelija se priprema za mitotičku diobu.

Diferencirane ćelije koje se više ne dijele ne ulaze u G2 fazu i mogu ostati mirne u G0 fazi.

Prije nego što počne nuklearna podjela, kromatin (koji, zapravo, sadrži nasljedne informacije) se kondenzira i pretvara u hromozome, koji su vidljivi u obliku niti. Otuda i naziv diobe ćelije: "mitoza", što u prijevodu znači "nit".

Mitoza je indirektna ćelijska dioba u kojoj se iz jedne roditeljske ćelije formiraju dvije kćerke ćelije sa istim skupom hromozoma kao i matična ćelija.

Ovaj proces osigurava povećanje ćelija, rast i regeneraciju organizama.

U jednoćelijskih organizama Mitoza osigurava aseksualnu reprodukciju.

Proces diobe mitozom odvija se u 4 faze, tokom kojih su kopije nasljednih informacija (sestrinski hromozomi) ravnomjerno raspoređene između stanica (slika 2).

	Profaza. Kromosomi spiralni. Svaki hromozom se sastoji od dvije hromatide. Nuklearni omotač se rastvara, centriole se dijele i kreću prema polovima. Počinje da se formira vreteno - sistem proteinskih filamenata koji se sastoje od mikrotubula, od kojih su neke vezane za hromozome, a neke se protežu od centriola do drugog.
	Metafaza. Hromozomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravni ćelije.
	Anafaza. Kromatide koje sačinjavaju hromozome kreću se na polove ćelije i postaju novi hromozomi.
	Telofaza. Počinje despiralizacija hromozoma. Formiranje nuklearne membrane, septuma ćelije, formiranje dve ćelije kćeri.

Rice. 4. Faze mitoze: profaza, metafaza, anafaza, telofaza ()

Prva faza mitoze je profaza. Prije početka diobe, tokom sintetičkog perioda interfaze, broj nosilaca nasljedne informacije - DNK transkripcije - se udvostručuje.

DNK se zatim kombinuje sa histonskim proteinima i spiralama što je više moguće, formirajući hromozome. Svaki hromozom se sastoji od dvije sestrinske hromatide spojene centromerom (pogledajte video). Hromatide su prilično točne kopije jedne druge - genetski materijal (DNK) hromatida se kopira tokom sintetičkog perioda interfaze.

Količina DNK u ćelijama označena je 4c: nakon replikacije u sintetičkom periodu interfaze, postaje dvostruko veća od broja hromozoma, koji je označen kao 2n.

U profazi se uništavaju nuklearna membrana i jezgre. Centriole se razilaze do polova ćelije i počinju formirati vreteno diobe uz pomoć mikrotubula. Na kraju profaze, nuklearni omotač potpuno nestaje.

Druga faza mitoze je metafaza. U metafazi, hromozomi su pričvršćeni centromerama za niti vretena koje se protežu od centriola (pogledajte video). Mikrotubule počinju da se poravnavaju po dužini, usled čega se hromozomi nižu u centralnom delu ćelije - na njenom ekvatoru. Kada se centromeri nalaze na jednakoj udaljenosti od polova, njihovo kretanje prestaje.

U svjetlosnom mikroskopu možete vidjeti metafaznu ploču, koju formiraju hromozomi koji se nalaze na ekvatoru ćelije. Metafaza i sledeća anafaza obezbeđuju ravnomernu distribuciju naslednih informacija sestrinskih hromatida između ćelija.

Sljedeća faza mitoze je anafaza. Ona je najniža. Centromeri hromozoma se dijele i svaka od oslobođenih sestrinskih hromatida postaje nezavisni hromozom.

Vretenasti filamenti pokreću sestrinske hromatide do polova ćelije.

Kao rezultat anafaze, isti broj hromozoma se sastavlja na polovima kao u originalnoj ćeliji. Količina DNK na polovima ćelije postaje 2C, a broj hromozoma (sestrinskih hromatida) postaje 2n.

Završna faza mitoza - telofaza. Nuklearni omotač počinje da se formira oko hromozoma (sestrinskih hromatida) sakupljenih na polovima ćelije. U ćeliji se na polovima pojavljuju dva jezgra.

Javljaju se procesi suprotni profazi: DNK i proteini kromosoma počinju se dekondenzirati, a kromosomi prestaju biti vidljivi u svjetlosnom mikroskopu, formiraju se nuklearne membrane, formiraju se jezgre u kojima počinje transkripcija, a niti vretena nestaju.

Završetak telofaze se pretežno poklapa sa podjelom tijela matične ćelije – citokinezom.

Citokineza

Raspodjela citoplazme u biljnim i životinjskim stanicama odvija se različito. U biljnim ćelijama, na mestu metafazne ploče, formira se ćelijski zid koji deli ćeliju na dve ćelije kćeri. Fisijsko vreteno je uključeno u to sa formiranjem posebne strukture - fragmoplasta. Životinjske ćelije se dijele i formiraju suženje.

Mitoza proizvodi dvije ćelije koje su genetski identične originalnoj, iako svaka sadrži samo jednu kopiju genetske informacije roditeljske ćelije. Kopiranje nasljednih informacija događa se tokom sintetičkog perioda interfaze.

Ponekad ne dođe do citoplazmatske diobe i formiraju se dvo- ili višejezgrene ćelije.

Cijeli proces mitotičke diobe traje od nekoliko minuta do nekoliko sati, ovisno o vrstama karakteristika živih organizama.

Biološki značaj mitoze je održavanje konstantnog broja hromozoma i genetske stabilnosti organizama.

Osim mitoze, postoje i druge vrste diobe.

U gotovo svim eukariotskim stanicama dolazi do takozvane direktne diobe - amitoze.

Tokom amitoze ne dolazi do stvaranja vretena i hromozoma. Distribucija genetskog materijala odvija se nasumično.

U pravilu se ćelije dijele amitozom i dovršavaju životni ciklus. Na primjer, epitelne stanice kože ili folikularne ćelije jajnika. Amitoza se javlja i kod patoloških procesa na primjer, upale ili maligni tumori.

Poremećaj mitoze

Ispravan tok mitoze može biti poremećen uticajem vanjski faktori. Na primjer, pod uticajem rendgensko zračenje hromozomi se mogu pokvariti. Zatim se obnavljaju pomoću posebnih enzima. Međutim, može doći do grešaka. Supstance kao što su alkoholi i eteri mogu poremetiti kretanje hromozoma do polova ćelije, što dovodi do neravnomerne raspodele hromozoma. U tim slučajevima, ćelija obično umire.

Postoje supstance koje utiču na vreteno, ali ne utiču na raspodelu hromozoma. Kao rezultat toga, jezgro se ne dijeli, a nuklearni omotač će ujediniti sve kromosome koji su trebali biti raspoređeni među novim stanicama. Formiraju se ćelije sa dvostrukim setom hromozoma. Takvi organizmi sa dvostrukim ili trostrukim skupom hromozoma nazivaju se poliploidi. Metoda dobivanja poliploida se široko koristi u oplemenjivanju za stvaranje otpornih biljnih sorti.

Na lekciji se govorilo o diobi ćelija putem mitoze. Kao rezultat mitoze, u pravilu nastaju dvije ćelije, identične po količini i kvaliteti genetskog materijala kao i matična stanica.

Zadaća

1. Šta je ćelijski ciklus? Koje faze to čine?

2. Koji proces se naziva mitoza?

3. Šta se dešava sa ćelijom tokom mitoze?

3. Ponomarjova I.N., Kornilova O.A., Černova N.M. Osnove opće biologije. 9. razred: Udžbenik za učenike 9. razreda obrazovne institucije/ Ed. prof. I.N. Ponomareva. - 2nd ed. prerađeno - M.: Ventana-Graf, 2005.

Mitoza (kariokineza) je indirektna dioba ćelije u kojoj se razlikuju sljedeće faze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

1. Profazu karakteriše:
1) hromonemata spirala, zadebljati i skraćivati.
2) nestaju jezgre, tj. Hromonema nukleola je spakovana na hromozome koji imaju sekundarnu konstrikciju, koja se naziva nukleolarni organizator.

3) u citoplazmi se formiraju dva ćelijska centra (centriole) i formiraju se vretenasti filamenti.
4) na kraju profaze nuklearna membrana se raspada i hromozomi završavaju u citoplazmi. Skup hromozoma profaze je 2n4c.

2. Metafazu karakteriše:
1) niti vretena su pričvršćene za centromere hromozoma i hromozomi počinju da se pomeraju i nižu se na ekvatoru ćelije.
2) metafaza se naziva „pasoš ćelije“, jer Jasno je vidljivo da se hromozom sastoji od dvije hromatide. Kromosomi su maksimalno spiralizirani, hromatide se počinju međusobno odbijati, ali su i dalje povezane na centromeri. U ovoj fazi se proučava kariotip ćelija, jer broj i oblik hromozoma su jasno vidljivi. Faza je veoma kratka.
Skup metafaznih hromozoma je 2n4c.

3. Anafazu karakteriše:
1) centromeri hromozoma se dijele i sestrinske hromatide prelaze na polove ćelije i postaju nezavisne hromatide, koje se nazivaju hromozomi kćeri. Na svakom polu ćelije nalazi se diploidni skup hromozoma.
Skup anafaznih hromozoma je 4n4c.

4. Telofazu karakteriše:
Jednohromatidni hromozomi despiriraju na polovima ćelije, formiraju se jezgre i obnavlja se nuklearna membrana.
Skup telofaznih hromozoma je 2n2c.
Telofaza završava citokinezom. Citokineza je proces podjele citoplazme između dvije kćerke ćelije. Citokineza se različito javlja kod biljaka i životinja.
U životinjskoj ćeliji. Na ekvatoru ćelije pojavljuje se suženje u obliku prstena, koje produbljuje i potpuno spaja tijelo ćelije. Kao rezultat, formiraju se dvije nove ćelije koje su upola manje od matične ćelije. U području suženja ima dosta aktina, tj. Mikrofilamenti igraju ulogu u kretanju.
Citokineza se nastavlja sužavanjem.
U biljnoj ćeliji. Na ekvatoru, u centru ćelije, kao rezultat akumulacije vezikula diktiosoma Golgijevog kompleksa, formira se ćelijska ploča koja raste od centra ka periferiji i dovodi do podele matične ćelije na dvije ćelije. Nakon toga, septum se deblja zbog taloženja celuloze, formirajući ćelijski zid. Citokineza se odvija kroz septum.

Biološko značenje mitoze

Kao rezultat mitoze, formiraju se dvije kćerke ćelije sa istim skupom hromozoma kao i matična ćelija.

Dijagram mitoze

G1 fazu karakteriše nastavak intenzivnih procesa biosinteze, koji se naglo usporava tokom mitoze, a na kratko vrijeme citokineza potpuno prestaje. Opšti sadržaj protein se kontinuirano povećava tokom ove faze. Za većinu ćelija postoji kritična tačka u G1 fazi postoji takozvana restrikciona tačka. Tokom njenog prolaska dolazi do unutrašnjih promjena u ćeliji, nakon čega ćelija mora proći sve naredne faze ćelijskog ciklusa. Granica između S i G2 faze određena je pojavom supstance - aktivatora S-faze.

G2 faza se smatra periodom pripreme ćelije za početak mitoze. Njegovo trajanje je kraće od ostalih perioda. U njemu dolazi do sinteze fisionih proteina (tubulina) i uočava se fosforilacija proteina uključenih u kondenzaciju hromatina.

Profaza

Tokom profaze se dešavaju dva paralelna procesa. To je postupna kondenzacija hromatina, pojava jasno vidljivih hromozoma i raspadanje jezgre, kao i formiranje vretena, koje osigurava pravilnu distribuciju hromozoma između ćelija kćeri. Ova dva procesa prostorno su odvojena nuklearnim omotačem, koji opstaje kroz profazu i uništava se tek na svom kraju. Središte organizacije mikrotubula u većini životinjskih i nekih biljnih stanica je ćelijski centar ili centrosom. U interfaznoj ćeliji nalazi se na strani jezgra. U središnjem dijelu centrosoma nalaze se dvije centriole, uronjene u njegov materijal pod pravim kutom jedna prema drugoj. Brojne cijevi koje formira protein tubulin protežu se od perifernog dijela centrosoma. Oni takođe postoje u interfaznoj ćeliji, formirajući u njoj citoskelet. Mikrotubule su u stanju vrlo brzog sklapanja i rastavljanja. Oni su nestabilni i njihov niz se stalno ažurira. Na primjer, u ćelijama fibroblasta u kulturi in vitro, prosječni životni vijek mikrotubula je manji od 10 minuta. Na početku mitoze mikrotubule citoplazme se raspadaju, a zatim počinje njihova obnova. Prvo se pojavljuju u perinuklearnoj zoni, formirajući blistavu strukturu - zvijezdu. Centar njegovog formiranja je centrosom. Mikrotubule su polarne strukture jer su molekule tubulina od kojih se formiraju orijentirane na određeni način. Jedan njegov kraj se produžava tri puta brže od ostalih. Brzo rastući krajevi nazivaju se plus krajevi, a sporo rastući krajevi minus krajevi. Osim toga, krajevi su usmjereni naprijed u smjeru rasta. Centriol je mala cilindrična organela debljine oko 0,2 µm i dužine 0,4 µm. Njegov zid čini devet grupa trojki tubula. U tripletu, jedna cijev je kompletna, a dvije susjedne su nekompletne. Svaka trojka je nagnuta prema centralnoj osi. Susedni trojci su međusobno povezani unakrsnim vezama. Novi centrioli nastaju samo dupliranjem postojećih. Ovaj proces se poklapa sa vremenom sinteze DNK u S fazi. U periodu G1, centriole koje formiraju par se razmiču za nekoliko mikrona. Zatim se na svakom od centriola, u njegovom srednjem dijelu, pod pravim uglom ugrađuje po jedan centriol. Rast ćerki centriola je završen u G2 fazi, ali su one i dalje uronjene u jednu masu centrosomalnog materijala. Na početku profaze svaki par centriola postaje dio posebnog centrosoma iz kojeg se proteže radijalni snop mikrotubula, zvijezda. Formirane zvijezde se udaljavaju jedna od druge na dvije strane jezgra, a zatim postaju polovi fisionog vretena.

Metafaza

Prometafaza počinje brzom dezintegracijom nuklearnog omotača na membranske fragmente koji se ne razlikuju od EPS fragmenata. Oni se pomiču na periferiju ćelije pomoću hromozoma i vretena. Na centromerama hromozoma formira se proteinski kompleks koji na elektronskim fotografijama izgleda kao lamelarna troslojna struktura - kinetohor. Obje hromatide nose po jedan kinetohor; za ovu kinetohoru su vezane proteinske mikrotubule vretena. Koristeći metode molekularne genetike, utvrđeno je da su informacije koje određuju specifičan dizajn kinetohora sadržane u nukleotidnoj sekvenci DNK u centromernom području. Mikrotubule vretena pričvršćene za kinetohore hromozoma igraju veoma važnu ulogu; prvo, orijentišu svaki hromozom u odnosu na vreteno tako da su njegova dva kinetohora okrenuta suprotnim polovima ćelije. Drugo, mikrotubule pokreću hromozome tako da su njihove centromere u ravnini ćelijskog ekvatora. Ovaj proces u ćelijama sisara traje od 10 do 20 minuta i završava se do kraja prometafaze. Broj mikrotubula povezanih sa svakim kinetohorom varira različite vrste. Kod ljudi ih ima od 20 do 40, kod kvasca - 1. Plus krajevi mikrotubula su povezani sa hromozomima. Osim kinetohornih mikrotubula, vreteno sadrži i polarne mikrotubule, koje se protežu od suprotnih polova i međusobno su spojene na ekvatoru posebnim proteinima. Mikrotubule koje se protežu od centrosoma i nisu uključene u vreteno nazivaju se astralne; one tvore zvijezdu.

Metafaza. Zauzima značajan dio mitoze. Lako se prepoznaje po dvije karakteristike: bipolarnoj strukturi vretena i metafaznoj hromozomskoj ploči. Ovo je relativno stabilno stanično stanje; mnoge ćelije mogu ostati u metafazi nekoliko sati ili dana ako se tretiraju supstancama koje depolimeriziraju cijevi vretena. Jednom kada se agens ukloni, mitotičko vreteno se može oporaviti i ćelija je u stanju da završi mitozu.

Anafaza

Anafaza počinje brzim sinhronim cijepanjem svih hromozoma u sestrinske hromatide, od kojih svaka ima svoj kinetohor. Cepanje hromozoma na hromatide povezano je sa replikacijom DNK u regionu centromera. Replikacija tako male površine događa se za nekoliko sekundi. Signal za početak anafaze dolazi iz citosola i povezan je s kratkotrajnim brzim povećanjem koncentracije kalcijevih jona za 10 puta. Elektronska mikroskopija su pokazali da se membranske vezikule bogate kalcijumom akumuliraju na polovima vretena. Kao odgovor na signal anafaze, sestrinske hromatide počinju da se kreću prema polovima. To je najprije povezano sa skraćivanjem kinetohornih cijevi (anafaza A), a zatim i s pomicanjem samih polova, što je povezano sa izduženjem polarnih mikrotubula (anafaza B). Procesi su relativno nezavisni, na šta ukazuje njihova različita osjetljivost na otrove. U različitim organizmima, doprinos anafaze A i anafaze B konačnoj segregaciji hromozoma je različit. Na primjer, u stanicama sisara, anafaza B počinje nakon anafaze A i završava se kada vreteno dosegne dužinu 1,5-2 puta veću nego u metafazi. Kod protozoa prevladava anafaza B, što uzrokuje da se vreteno produži 15 puta. Skraćivanje kinetohornih cijevi nastaje njihovom depolimerizacijom. Podjedinice se gube sa plus kraja, tj. sa strane kinetohora, kao rezultat kinetohora se kreće zajedno sa hromozomom do pola. Što se tiče polnih mikrotubula. Zatim se u anafazi sastavljaju i izdužuju kako se polovi razilaze. Do kraja anafaze, hromozomi su potpuno razdvojeni u dvije identične grupe na polovima ćelije.

Nuklearne i citoplazmatske podjele su povezane. Važna uloga Istovremeno, mitotičko vreteno igra. U životinjskim ćelijama, već u anafazi, pojavljuje se brazda cijepanja u ravnini ekvatora vretena. Položen je pod pravim uglom u odnosu na dugu osu mitotičkog vretena. Formiranje brazde je uzrokovano aktivnošću kontraktilnog prstena koji se nalazi ispod stanične membrane. Sastoji se od najtanjih niti - aktinskih filamenata. Kontraktilni prsten ima dovoljnu snagu da savije tanku staklenu iglu ubačenu u ćeliju. Kako se žljeb produbljuje, debljina kontraktilnog prstena se ne povećava, jer se dio filamenata gubi kako se njegov radijus smanjuje. Nakon što je citokineza završena, kontraktilni prsten se potpuno raspada, a plazma membrana u području brazde cijepanja se skuplja. Opet neko vrijeme u kontakt zoni formirane ćelije tijelo ostataka tijesno zbijenih mikrotubula je očuvano. U biljnim stanicama koje imaju čvrsti stanični zid, citoplazma se dijeli formiranjem novog zida na granici između stanica kćeri. Biljne ćelije nemaju kontraktilni prsten. Fragmoplast se formira u ekvatorijalnoj ravni ćelije, postepeno se širi od centra ćelije ka njenoj periferiji sve dok rastuća ćelijska ploča ne dođe do plazma membrane matične ćelije. Membrane se spajaju, potpuno razdvajajući nastale ćelije.