Interventni posegi pod nadzorom ultrazvoka. Rešitve za interventni ultrazvok. Interventna ultrazvočna tehnika

z identičnim genskim materialom.

Interfaza

Preden celica, ki se deli, vstopi v mitozo, prestane obdobje rasti, imenovano interfaza. Približno 90 % časa celice v normalnih pogojih lahko preživi v interfazi, ki poteka v treh glavnih fazah:

• Faza G1: obdobje pred sintezo DNK. V tej fazi se celica poveča v masi in se pripravi na delitev.
• S-faza: obdobje, v katerem poteka sinteza DNA. V večini celic se ta stopnja pojavi v zelo kratkem času.
• Faza G2: celica še naprej sintetizira dodatne beljakovine, da se poveča.

V zadnjem delu interfaze ima celica še jedrca. Jedro je omejeno z jedrno membrano in je podvojeno, vendar je v obliki kromatina. Dva para centriolov, ki nastaneta iz replikacije enega para, se nahajata zunaj jedra.

Po fazi G2 pride do mitoze, ki je sestavljena iz več stopenj in se konča s citokinezo (celično delitvijo).

Faze mitoze:

Predprofaza (v rastlinskih celicah)

Predprofaza je dodatna faza med mitozo, ki se ne pojavi pri drugih evkariontih, kot so živali ali glive. Je pred profazo in zanj sta značilna dva različna dogodka.

Spremembe, ki se pojavijo v predprofazi:

• Nastanek preprofaznega pasu - gostega mikrotubularnega obroča pod.
• Začetek nukleacije mikrotubulov v jedrni ovojnici.

Profaza

V profazi se kondenzira v diskretne kromosome. Jedrska membrana se zlomi in na nasprotnih polih celice nastane delitveno vreteno. Profaza (v primerjavi z interfazo) je prvi pravi korak mitotičnega procesa.

Spremembe, ki se pojavijo med profazo:

• Kromatinska vlakna se spremenijo v kromosome, od katerih imata po dva povezana v centromero. Nastanejo fisijska vlakna, sestavljena iz mikrotubulov in proteinov.
• V živalskih celicah se cepitvena vlakna najprej pojavijo kot strukture, imenovane astre, ki obdajajo vsak par centriolov.
• Dva para centriolov (nastala z replikacijo enega para v interfazi) se odmikata drug od drugega proti nasprotnim polom celice zaradi raztezanja mikrotubulov, ki nastanejo med njima.

prometafaza

Prometafaza je faza mitoze po profazi in pred metafazo v evkariontskih somatskih celicah. Nekateri viri pripisujejo procese, ki se odvijajo v prometafazi, pozni profazi in začetni fazi metafaze.

Spremembe, ki se pojavijo v prometafazi:

• Jedrska ovojnica razpade.
• Polarna vlakna, ki so mikrotubule, ki tvorijo vretenasta vlakna, potujejo od vsakega pola do ekvatorja celice.
• Kinetohore, ki so specializirane regije v centromerah kromosomov, se pritrdijo na vrsto mikrotubulov, imenovanih kinetohorski filamenti.
• Filamenti kinetohore "interagirajo" s fisijskim vretenom.
• Kromosomi se začnejo seliti proti središču celice.

metafaza

V metafazi se cepitvena vlakna popolnoma razvijejo in kromosomi se poravnajo na metafazni (ekvatorialni) plošči (ravnini, ki je enako oddaljena od obeh polov).

Spremembe, ki se pojavijo v metafazi:

• Jedrska membrana popolnoma izgine.
• V živalskih celicah se dva para razhajata v nasprotnih smereh proti polom celice.
• Polarna vlakna (mikrotubuli, ki sestavljajo vlakna vretena) se še naprej širijo od polov do središča. Kromosomi se premikajo naključno, dokler se ne pritrdijo (preko svojih kinetohorov) na polarna vlakna na obeh straneh centromer.
• Kromosomi so poravnani na metafazni plošči pravokotno na pole vretena.
• Kromosome držijo na metafazni plošči enake sile polarnih vlaken, ki pritiskajo na njihove centromere.

Anafaza

V anafazi se parni kromosomi () ločijo in začnejo premikati proti nasprotnim koncem (polovom) celice. Vretenska vlakna, ki niso povezana s kromatidami, raztegnejo in podaljšajo celico. Na koncu anafaze vsak pol vsebuje popolno zbirko kromosomov.

Spremembe, ki se pojavijo v anafazi:

• Seznanjeni v vsakem posameznem kromosomu se začnejo oddaljevati.
• Ko se parne sestrske kromatide ločijo druga od druge, se vsaka šteje za "popoln" kromosom. Imenujejo se hčerinski kromosomi.
• S pomočjo delitvenega vretena se premaknejo do polov na nasprotnih koncih celice.
• Hčerinski kromosomi najprej migrirajo v centromero in filamenti kinetohorja postanejo krajši od kromosomov blizu polov.
• V pripravah na telofazo se oba pola celice tudi med anafazo odmakneta drug od drugega. Na koncu anafaze vsak pol vsebuje popolno zbirko kromosomov.
• Začne se proces citokineze (ločitev citoplazme izvorne celice), ki se konča po telofazi.

Telofaza

V telofazi kromosomi dosežejo jedra novih hčerinskih celic.

Spremembe, ki se pojavijo v telofazi:

• Polarna vlakna se še naprej podaljšujejo.
• Na nasprotnih polih začnejo nastajati jedra.
• Jedrske membrane novih jeder nastanejo iz ostankov jedrske membrane matične celice in delov endomembranskega sistema.
• Pojavi se nukleol.
• Kromatinska vlakna kromosomov so odvita.
• Po teh spremembah sta telofaza in mitoza v bistvu zaključeni, genetska vsebina ene celice pa se razdeli na dva dela.

citokineza

Citokineza je delitev citoplazme celice. Začne se pred koncem mitoze v anafazi in konča kmalu po telofazi. Na koncu citokineze nastaneta dve genetsko enaki hčerinski celici.

hčerinske celice

Na koncu mitoze in citokineze se kromosomi enakomerno porazdelijo med dve hčerinski celici. Te celice so enake in vsaka vsebuje celoten nabor kromosomov.

Celice, proizvedene z mitozo, se razlikujejo od celic, proizvedenih z . Mejoza proizvede štiri hčerinske celice. Te celice vsebujejo polovico manj kromosomov kot prvotna celica. podvrženi mejozi. Ko se zarodne celice med oploditvijo delijo, postanejo haploidne celice diploidne celice.

Mitoza- glavna metoda delitve evkariontskih celic, pri kateri se najprej pojavi podvojitev, nato pa enakomerna porazdelitev dednega materiala med hčerinskimi celicami.

Mitoza je neprekinjen proces, v katerem so štiri faze: profaza, metafaza, anafaza in telofaza. Pred mitozo se celica pripravi na delitev ali interfazo. Obdobje priprave celice na mitozo in sama mitoza skupaj sestavljata mitotski cikel. Spodaj je kratek opis faz cikla.

Interfaza je sestavljen iz treh obdobij: predsintetičnega ali postmitotskega - G 1, sintetičnega - S, postsintetičnega ali premitotskega - G 2.

Predsintetično obdobje (2n 2c, kje n- število kromosomov, z- število molekul DNK) - rast celic, aktivacija procesov biološke sinteze, priprava na naslednje obdobje.

Sintetično obdobje (2n 4c) je replikacija DNK.

Postsintetično obdobje (2n 4c) - priprava celice za mitozo, sintezo in kopičenje beljakovin in energije za prihajajočo delitev, povečanje števila organelov, podvojitev centriolov.

Profaza (2n 4c) - razstavljanje jedrskih membran, razhajanje centriolov na različne pole celice, nastanek niti fisijskih vreten, "izginotje" nukleolov, kondenzacija dvokromatidnih kromosomov.

metafaza (2n 4c) - poravnava najbolj zgoščenih dvokromatidnih kromosomov v ekvatorialni ravnini celice (metafazna plošča), pritrditev vretenskih vlaken z enim koncem na centriole, z drugim na centromere kromosomov.

Anafaza (4n 4c) - delitev dvokromatidnih kromosomov v kromatide in razhajanje teh sestrskih kromatid na nasprotne pole celice (v tem primeru kromatide postanejo neodvisni enokromatidni kromosomi).

Telofaza (2n 2c v vsaki hčerinski celici) - dekondenzacija kromosomov, tvorba jedrnih membran okoli vsake skupine kromosomov, razpad niti cepitvenega vretena, pojav nukleolusa, delitev citoplazme (citotomija). Citotomija v živalskih celicah se pojavi zaradi cepitvene brazde, v rastlinskih celicah - zaradi celične plošče.

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

Biološki pomen mitoze. Hčerinske celice, ki nastanejo kot posledica te metode delitve, so genetsko enake materinim. Mitoza zagotavlja stalnost kromosomskega nabora v številnih celičnih generacijah. Je osnova takih procesov, kot so rast, regeneracija, nespolno razmnoževanje itd.

- To je poseben način delitve evkariontskih celic, zaradi česar pride do prehoda celic iz diploidnega stanja v haploidno. Mejoza je sestavljena iz dveh zaporednih delitev, pred katerimi sledi ena replikacija DNA.

Prva mejotska delitev (mejoza 1) imenujemo redukcija, ker se ravno med to delitvijo število kromosomov prepolovi: iz ene diploidne celice (2 n 4c) tvorita dva haploida (1 n 2c).

Interfaza 1(na začetku - 2 n 2c, na koncu - 2 n 4c) - sinteza in kopičenje snovi in ​​energije, potrebne za izvajanje obeh delitev, povečanje velikosti celic in števila organelov, podvojitev centriolov, replikacija DNK, ki se konča v profazi 1.

Profaza 1 (2n 4c) - razgradnja jedrskih membran, razhajanje centriolov na različne pole celice, nastanek filamentov cepitvenega vretena, "izginotje" nukleolov, kondenzacija dvokromatidnih kromosomov, konjugacija homolognih kromosomov in crossing over. Konjugacija- proces konvergence in prepletanja homolognih kromosomov. Par konjugiranih homolognih kromosomov se imenuje dvovalenten. Crossing over je proces izmenjave homolognih regij med homolognimi kromosomi.

Profaza 1 je razdeljena na stopnje: leptoten(dokončanje replikacije DNK), zigoten(konjugacija homolognih kromosomov, tvorba bivalentov), pahiten(križanje, rekombinacija genov), diploten(odkrivanje chiasmata, 1 blok človeške oogeneze), diakineza(terminalizacija kiazme).

1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pahiten; 4 - diploten; 5 - diakineza; 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) - poravnava bivalentov v ekvatorialni ravnini celice, pritrditev niti cepitvenega vretena na enem koncu na centriole, na drugem - na centromere kromosomov.

Anafaza 1 (2n 4c) - naključna neodvisna divergenca dvokromatidnih kromosomov na nasprotnih polih celice (iz vsakega para homolognih kromosomov se en kromosom premakne na en pol, drugi na drugega), rekombinacija kromosomov.

Telofaza 1 (1n 2c v vsaki celici) - tvorba jedrskih membran okoli skupin dvokromatidnih kromosomov, delitev citoplazme. Pri mnogih rastlinah celica iz anafaze 1 takoj preide v profazo 2.

Druga mejotska delitev (mejoza 2) klical enačen.

Interfaza 2, oz interkineza (1n 2c), je kratek premor med prvo in drugo mejotsko delitvijo, med katerim ne pride do replikacije DNA. značilnost živalskih celic.

Profaza 2 (1n 2c) - razgradnja jedrskih membran, razhajanje centriolov na različne pole celice, tvorba vretenskih vlaken.

Metafaza 2 (1n 2c) - poravnava dvokromatidnih kromosomov v ekvatorialni ravnini celice (metafazna plošča), pritrditev vretenskih vlaken z enim koncem na centriole, drugi - na centromere kromosomov; 2 blok oogeneze pri ljudeh.

Anafaza 2 (2n 2z) - delitev dvokromatidnih kromosomov na kromatide in razhajanje teh sestrskih kromatid na nasprotne pole celice (v tem primeru kromatide postanejo neodvisni enokromatidni kromosomi), rekombinacija kromosomov.

Telofaza 2 (1n 1c v vsaki celici) - dekondenzacija kromosomov, tvorba jedrnih membran okoli vsake skupine kromosomov, razpad niti cepitvenega vretena, pojav nukleolusa, delitev citoplazme (citotomija) s tvorbo štirih haploidnih celic kot rezultat.

Biološki pomen mejoze. Mejoza je osrednji dogodek gametogeneze pri živalih in sporogeneze pri rastlinah. Kot osnova kombinacijske variabilnosti mejoza zagotavlja genetsko raznolikost gamet.

Amitoza

Amitoza- neposredna delitev interfaznega jedra s konstrikcijo brez tvorbe kromosomov, zunaj mitotskega cikla. Opisan za starajoče se patološko spremenjene in na smrt obsojene celice. Po amitozi se celica ne more vrniti v normalni mitotični cikel.

celični cikel

celični cikel- življenje celice od trenutka njenega nastanka do delitve ali smrti. Obvezna sestavina celičnega cikla je mitotični cikel, ki vključuje obdobje priprave na delitev in samo mitozo. Poleg tega so v življenjskem ciklu obdobja počitka, med katerimi celica opravlja svoje funkcije in izbira svojo nadaljnjo usodo: smrt ali vrnitev v mitotični cikel.

Pojdi do predavanja №12"Fotosinteza. kemosinteza"

Pojdi do predavanja №14"Razmnoževanje organizmov"

Vse celice v našem telesu nastanejo iz ene starševske celice (zigote) s številnimi delitvami. Znanstveniki so ugotovili, da je število takih delitev omejeno. Neverjetno natančnost reprodukcije celic zagotavljajo mehanizmi, razhroščeni v milijardah let evolucije. Če pride do okvare v sistemu celične delitve, postane organizem nesposoben za preživetje. V tej lekciji se boste naučili, kako se celice razmnožujejo. Po ogledu lekcije lahko samostojno preučite temo »Delitev celic. Mitoza, seznanite se z mehanizmom delitve celic. Spoznali boste, kako poteka proces celične delitve (kariogeneza in citogeneza), ki ga imenujemo »mitoza«, katere faze obsega in kakšno vlogo ima pri razmnoževanju in življenju organizmov.

Tema: Celična raven

Lekcija: Delitev celic. Mitoza

Tema lekcije: »Delitev celic. Mitoza".

Ameriški biolog in dobitnik Nobelove nagrade G. J. Miller je zapisal: »Vsako sekundo se v našem telesu na stotine milijonov neživih, a zelo discipliniranih malih balerin zbliža, razprši, postavi v vrsto in razprši v različne smeri, kot plesalci na balu, ki izvajajo zapletene korake stari ples. Ta najstarejši ples na Zemlji je Ples življenja. V takšnih plesih celice telesa napolnijo svoje vrste, mi pa rastemo in obstajamo.

Eden od glavnih znakov živih bitij - samoreprodukcija - je določen na celični ravni. Med mitotično delitvijo iz ene starševske celice nastaneta dve hčerinski celici, ki zagotavljata kontinuiteto življenja in prenos dednih informacij.

Življenje celice od začetka ene delitve do naslednje delitve imenujemo celični cikel (slika 1).

Interval med celičnimi delitvami se imenuje interfaza.

riž. 1. Celični cikel (v nasprotni smeri urinega kazalca - od zgoraj navzdol) ()

Delitev evkariontske celice lahko razdelimo na dve stopnji. Najprej se deli jedro (kariogeneza), nato pa se deli citoplazma (citogeneza).

riž. 2. Razmerje med interfazo in mitozo v življenju celice ()

Interfaza

Interfazo so odkrili v 19. stoletju, ko so znanstveniki preučevali celično morfologijo. Instrument za proučevanje celic je bil svetlobni mikroskop, najbolj očitne spremembe v strukturi celic pa so se zgodile med delitvijo. Stanje celice med dvema delitvama se imenuje "interfaza" - vmesna faza.

Najpomembnejši procesi v življenju celice (kot so transkripcija, translacija in replikacija) potekajo med interfazo.

Celica porabi za delitev od 1 do 3 ure, interfaza pa lahko traja od 20 minut do nekaj dni.

Interfaza (na sliki 3 - I) je sestavljena iz več vmesnih faz:

riž. 3. Faze celičnega cikla ()

G1-faza (začetna rastna faza – predsintetična): poteka transkripcija, translacija in sinteza beljakovin;

S-faza (sintetična faza): pride do replikacije DNK;

G2-faza (postsintetična faza): celica se pripravlja na mitotično delitev.

Diferenciranim celicam, ki se ne delijo več, manjka faza G2 in lahko v fazi G0 ležijo v stanju mirovanja.

Preden se jedro deli, se kromatin (ki pravzaprav vsebuje dedne informacije) zgosti in preoblikuje v kromosome, ki so vidni v obliki niti. Od tod tudi ime celične delitve: "mitoza", kar v prevodu pomeni "nit".

Mitoza je posredna delitev celice, pri kateri iz ene starševske celice nastaneta dve hčerinski celici z enakim naborom kromosomov kot matična celica.

Ta proces zagotavlja rast celic, rast in regeneracijo organizmov.

Pri enoceličnih organizmih mitoza zagotavlja nespolno razmnoževanje.

Proces delitve z mitozo poteka v 4 fazah, med katerimi se kopije dednih informacij (sestrski kromosomi) enakomerno porazdelijo med celice (slika 2).

	Profaza. Kromosomi se spiralizirajo. Vsak kromosom je sestavljen iz dveh kromatid. Jedrska membrana se raztopi, centrioli se delijo in razhajajo proti poloma. Začne se oblikovati delitveno vreteno - sistem beljakovinskih filamentov, sestavljenih iz mikrotubulov, od katerih so nekateri pritrjeni na kromosome, nekateri pa se raztezajo od centriola do drugega.
	Metafaza. Kromosomi se nahajajo v ravnini ekvatorja celice.
	Anafaza. Kromatide, ki sestavljajo kromosome, se razhajajo proti polom celice in tako postanejo novi kromosomi.
	Telofaza. Začne se despiralizacija kromosomov. Nastanek jedrne ovojnice, celičnega septuma, nastanek dveh hčerinskih celic.

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

Prva faza mitoze je profaza. Pred začetkom delitve v sintetičnem obdobju interfaze se število nosilcev dednih informacij podvoji - transkripcija DNA.

DNK se nato zlije s histonskimi proteini in čim bolj zvije, da tvori kromosome. Vsak kromosom je sestavljen iz dveh sestrskih kromatid, ki ju povezuje centromera (glej video). Kromatide so precej natančne kopije druga druge – genetski material (DNK) kromatid se kopira med sintetičnim obdobjem interfaze.

Količina DNK v celicah je označena s 4c: po replikaciji v sintetičnem obdobju interfaze postane dvakrat večja od števila kromosomov, ki jih označimo z 2n.

V profazi se jedrna ovojnica in jedrca uničijo. Centrioli se razhajajo proti polom celice in s pomočjo mikrotubulov začnejo tvoriti delitveno vreteno. Ob koncu profaze jedrska membrana popolnoma izgine.

Druga faza mitoze je metafaza. V metafazi so kromosomi s centromerami pritrjeni na vretenska vlakna, ki segajo iz centriolov (glej video). Mikrotubule se začnejo poravnavati po dolžini, zaradi česar se kromosomi poravnajo v osrednjem delu celice - na njenem ekvatorju. Ko se centromere nahajajo na enaki razdalji od polov, se njihovo gibanje ustavi.

V svetlobnem mikroskopu lahko vidite metafazno ploščo, ki jo tvorijo kromosomi, ki se nahajajo na ekvatorju celice. Metafaza in anafaza, ki ji sledi, zagotavljata enakomerno porazdelitev dednih informacij sestrskih kromatid med celicami.

Naslednja faza mitoze je anafaza. Ona je najkrajša. Kromosomske centromere se delijo in vsaka od sproščenih sestrskih kromatid postane neodvisen kromosom.

Filamenti cepitvenega vretena potegnejo sestrske kromatide do polov celice.

Zaradi anafaze se na polih zbere enako število kromosomov, kot je bilo v prvotni celici. Količina DNK na polih celice postane 2C, število kromosomov (sestrske kromatide) pa 2n.

Končna faza mitoze je telofaza. Okoli kromosomov (sestrske kromatide), zbranih na polih celice, se začne oblikovati jedrska membrana. V celici se na polih pojavita dve jedri.

Pojavijo se procesi, ki se obrnejo v profazo: DNK in kromosomski proteini se začnejo dekondenzirati, kromosomi pa v svetlobnem mikroskopu niso več vidni, nastanejo jedrske ovojnice, nastanejo nukleoli, v katerih se začne transkripcija, vretenasta vlakna izginejo.

Konec telofaze v glavnem sovpada z delitvijo telesa matične celice - citokinezo.

citokineza

Porazdelitev citoplazme v rastlinskih in živalskih celicah poteka na različne načine. V rastlinskih celicah se na mestu metafazne plošče oblikuje celična stena, ki celico deli na dve hčerinski celici. To vključuje delitveno vreteno s tvorbo posebne strukture - fragmoplasta. Živalske celice se delijo in tvorijo zožitev.

Kot posledica mitoze nastaneta dve celici, ki sta genetsko enaki prvotni, čeprav vsaka od njiju vsebuje samo eno kopijo dednih informacij matične celice. Kopiranje dednih informacij se pojavi v sintetičnem obdobju interfaze.

Včasih ne pride do delitve citoplazme, nastanejo dvo- ali večjedrne celice.

Celoten proces mitotske delitve traja od nekaj minut do nekaj ur, odvisno od vrstnih značilnosti živih organizmov.

Biološki pomen mitoze je ohranjanje stalnega števila kromosomov in genetske stabilnosti organizmov.

Poleg mitoze obstajajo tudi druge vrste delitve.

Skoraj vse evkariontske celice imajo tako imenovano neposredno delitev - amitozo.

Med amitozo ne pride do tvorbe vretena in kromosomov. Porazdelitev genskega materiala poteka naključno.

Z amitozo se praviloma delijo celice, ki zaključijo svoj življenjski cikel. Na primer kožne epitelijske celice ali folikularne celice jajčnikov. Amitoza se pojavi tudi pri patoloških procesih, kot so vnetja ali maligni tumorji.

Motnje mitoze

Pravilen potek mitoze lahko motijo ​​zunanji dejavniki. Na primer, pod vplivom rentgenskih žarkov se kromosomi lahko zlomijo. Nato se obnovijo s pomočjo posebnih encimov. Vendar lahko pride do napak. Snovi, kot so alkoholi in etri, lahko zmotijo ​​gibanje kromosomov do polov celice, kar povzroči neenakomerno porazdelitev kromosomov. V teh primerih celica običajno odmre.

Obstajajo snovi, ki vplivajo na delitveno vreteno, vendar ne vplivajo na porazdelitev kromosomov. Posledično se jedro ne deli, jedrna ovojnica pa bo združila vse kromosome, ki naj bi bili razdeljeni med nove celice. Nastanejo celice z dvojnim nizom kromosomov. Takšni organizmi z dvojnim ali trojnim nizom kromosomov se imenujejo poliploidi. Metoda pridobivanja poliploidov se pogosto uporablja v žlahtnjenju za ustvarjanje odpornih sort rastlin.

Lekcija je govorila o delitvi celic z mitozo. Kot rezultat mitoze praviloma nastaneta dve celici, ki sta po količini in kakovosti genskega materiala enaki matični celici.

Domača naloga

1. Kaj je celični cikel? Katere so njegove faze?

2. Kateri proces imenujemo mitoza?

3. Kaj se zgodi s celico med mitozo?

3. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Osnove splošne biologije. 9. razred: učbenik za učence v izobraževalnih ustanovah 9. razreda / Ed. prof. I.N. Ponomarjeva. - 2. izd. revidirano - M.: Ventana-Graf, 2005.

Mitoza (kariokineza) je posredna celična delitev, v kateri ločimo faze: profazo, metafazo, anafazo in telofazo.

1. Za profazo je značilno:
1) kromonemati se spiralizirajo, zgostijo in skrajšajo.
2) nukleoli izginejo, tj. Jedrce kromoneme je pakirano v kromosome s sekundarno zožitvijo, ki se imenuje nukleolarni organizator.

3) v citoplazmi nastaneta dva celična centra (centriola) in nastanejo vretenasta vlakna.
4) na koncu profaze jedrska membrana razpade in kromosomi so v citoplazmi. Nabor profaznih kromosomov je - 2n4s.

2. Za metafazo je značilno:
1) vretenasta vlakna so pritrjena na centromere kromosomov in kromosomi se začnejo premikati in poravnati na ekvatorju celice.
2) metafaza se imenuje "celični potni list", ker Jasno je razvidno, da je kromosom sestavljen iz dveh kromatid. Kromosomi so maksimalno spiralizirani, kromatide se začnejo odbijati, vendar so še vedno povezane v predelu centromere. Na tej stopnji se preučuje celični kariotip, ker število in oblika kromosomov sta jasno vidna. Faza je zelo kratka.
Nabor metafaznih kromosomov je - 2n4s.

3. Za anafazo je značilno:
1) centromere kromosomov se delijo in sestrske kromatide se razhajajo do polov celice in postanejo neodvisne kromatide, ki se imenujejo hčerinski kromosomi. Na vsakem polu v celici je diploidna garnitura kromosomov.
Anafazni kromosomski niz je 4n4s.

4. Za telofazo je značilno:
Enokromatidni kromosomi se despiralizirajo na polih celice, nastanejo nukleoli in obnovi se jedrska ovojnica.
Nabor telofaznih kromosomov je - 2n2s.
Telofaza se konča s citokinezo. Citokineza je proces delitve citoplazme med dvema hčerinskima celicama. Citokineza poteka različno pri rastlinah in živalih.
v živalski celici. Na ekvatorju celice se pojavi obročasta zožitev, ki poglobi in popolnoma prepleta telo celice. Posledično nastaneta dve novi celici, ki sta za polovico manjši od matične celice. V predelu zožitve je veliko aktina; mikrofilamenti igrajo vlogo pri gibanju.
Citokineza poteka z zožitvijo.
v rastlinski celici. Na ekvatorju, v središču celice, kot posledica kopičenja veziklov diktiosomov Golgijevega kompleksa nastane celična plošča, ki raste od središča proti periferiji in vodi do delitve matične celice. v dve celici. V prihodnosti se septum zgosti zaradi odlaganja celuloze in tvori celično steno. Citokineza poteka po septumu.

Biološki pomen mitoze

Kot posledica mitoze nastaneta dve hčerinski celici z enakim nizom kromosomov kot matična celica.

Diagram mitoze

Za fazo G1 je značilna ponovna vzpostavitev intenzivnih biosinteznih procesov, ki se med mitozo močno upočasnijo in za kratek čas popolnoma ustavijo citokinezo. Skupna vsebnost beljakovin v tej fazi nenehno narašča. Za večino celic je v fazi G1 kritična točka, tako imenovana restrikcijska točka. Med njegovim prehodom se v celici pojavijo notranje spremembe, po katerih mora celica skozi vse naslednje faze celičnega cikla. Meja med S in G2 fazo je določena s pojavom snovi - aktivatorja S-faze.

Faza G2 velja za obdobje priprave celice na začetek mitoze. Njegovo trajanje je krajše od drugih obdobij. V njem pride do sinteze fisijskih proteinov (tubulina) in opazimo fosforilacijo proteinov, ki sodelujejo pri kondenzaciji kromatina.

Profaza

Med profazo potekata dva vzporedna procesa. To je postopna kondenzacija kromatina, pojav jasno vidnih kromosomov in razpad nukleolusa ter nastanek delitvenega vretena, ki zagotavlja pravilno porazdelitev kromosomov med hčerinskimi celicami. Ta dva procesa sta prostorsko ločena z jedrno ovojnico, ki vztraja skozi celotno profazo in propade šele na njenem koncu. Center za organizacijo mikrotubulov v večini živalskih in nekaterih rastlinskih celic je celični center ali centrosom. V interfazni celici se nahaja na strani jedra. V osrednjem delu centrosoma sta dva centriola, potopljena v njegov material pravokotno drug na drugega. Od perifernega dela centrosoma odhajajo številne cevke, ki jih tvori protein tubulin. Obstajajo tudi v interfazni celici in v njej tvorijo citoskelet. Mikrotubuli so v stanju zelo hitrega sestavljanja in razstavljanja. So nestabilni in njihov niz se nenehno posodablja. Na primer, v in vitro kultiviranih celicah fibroblastov je povprečna življenjska doba mikrotubulov krajša od 10 minut. Na začetku mitoze mikrotubule citoplazme razpadejo, nato pa se začne njihovo okrevanje. Najprej se pojavijo v cirkumnuklearni coni in tvorijo sevalno strukturo - zvezdo. Središče njegove tvorbe je centrosom. Mikrotubuli so polarne strukture, ker so molekule tubulina, iz katerih nastanejo, usmerjene na določen način. En konec se podaljša trikrat hitreje od ostalih. Hitro rastoči konci se imenujejo plus konci, počasi rastoči minus konci. Poleg tega so konci usmerjeni naprej v smeri rasti. Centriola je majhen cilindrični organel, debel približno 0,2 µm in dolg 0,4 µm. Njegovo steno tvori devet skupin trojčkov tubulov. V tripletu je en tubul popoln, dva, ki se mu prilegata, pa sta nepopolna. Vsak trojček je nagnjen proti osrednji osi. Sosednji trojčki so med seboj povezani s prečnimi povezavami. Novi centrioli nastanejo le s podvajanjem obstoječih. Ta proces sovpada s časom sinteze DNK v S-fazi. V obdobju G1 se centrioli, ki tvorijo par, odmaknejo za nekaj mikronov. Nato je na vsakem od centriolov v njegovem srednjem delu pod pravim kotom zgrajen hčerinski centriol. Rast hčerinskih centriolov je končana v fazi G2, vendar so še vedno potopljeni v eno samo maso centrosomskega materiala. Na začetku profaze vsak par centriolov postane del ločenega centrosoma, iz katerega odhaja radialni snop mikrotubulov - zvezda. Nastale zvezde se odmikajo druga od druge vzdolž obeh strani jedra in nato postanejo poli cepitvenega vretena.

metafaza

Prometafaza se začne s hitrim razpadom jedrske ovojnice na fragmente membrane, ki se ne razlikujejo od fragmentov EPS. Na obrobje celice jih premaknejo kromosomi in delitveno vreteno. Na centromerah kromosomov se tvori proteinski kompleks, ki je na elektronskih fotografijah videti kot lamelna troslojna struktura – kinetohor. Obe kromatidi nosita po en kinetohor, na katerega so pritrjeni proteinski mikrotubuli cepitvenega vretena. Z metodami molekularne genetike je bilo ugotovljeno, da je informacija, ki določa specifično zasnovo kinetohorov, vsebovana v nukleotidnem zaporedju DNA v območju centromere. Vretenasti mikrotubuli, pritrjeni na kromosomske kinetohore, imajo zelo pomembno vlogo; prvič, usmerijo vsak kromosom glede na delitveno vreteno, tako da sta njegova dva kinetohora obrnjena proti nasprotnim poloma celice. Drugič, mikrotubuli premikajo kromosome tako, da so njihove centromere v ravnini ekvatorja celice. Ta proces v celicah sesalcev traja od 10 do 20 minut in se zaključi do konca prometafaze. Število mikrotubulov, povezanih z vsakim kinetohorom, se med vrstami razlikuje. Pri ljudeh jih je od 20 do 40, v kvasovkah - 1. Poleg tega se konci mikrotubulov vežejo na kromosome. Poleg kinetohorskih mikrotubulov so v vretenu tudi polne mikrotubule, ki segajo od nasprotnih polov in so na ekvatorju spojene s posebnimi proteini. Mikrotubule, ki segajo od centrosoma in niso vključeni v delitveno vreteno, imenujemo astralni, tvorijo zvezdo.

Metafaza. Zavzema pomemben del mitoze. Z lahkoto ga prepoznamo po dveh značilnostih: bipolarni vretenasti strukturi in metafazni kromosomski plošči. To je razmeroma stabilno stanje celice; veliko celic lahko ostane v metafazi več ur ali dni, če jih obdelamo s snovmi, ki depolimerizirajo vretenske cevi. Po odstranitvi povzročitelja se mitotično vreteno lahko regenerira in celica lahko zaključi mitozo.

Anafaza

Anafaza se začne s hitro sinhrono delitvijo vseh kromosomov na sestrske kromatide, od katerih ima vsaka svoj kinetohor. Razcepitev kromosomov v kromatide je povezana z replikacijo DNA v območju centromere. Replikacija tako majhnega območja se zgodi v nekaj sekundah. Signal za nastop anafaze prihaja iz citosola, povezan je s kratkotrajnim hitrim povečanjem koncentracije kalcijevih ionov za 10-krat. Elektronska mikroskopija je pokazala, da se na polih vretena kopičijo membranski vezikli, bogati s kalcijem. Kot odziv na anafazni signal se sestrske kromatide začnejo premikati proti poloma. To je najprej posledica skrajšanja kinetohornih tubulov (anafaza A), nato pa širjenja samih polov, povezanih z raztezanjem polarnih mikrotubulov (anafaza B). Procesi so razmeroma neodvisni, kar kaže njihova različna občutljivost na strupe. V različnih organizmih je prispevek anafaze A in anafaze B h končnemu razhajanju kromosomov različen. Na primer, v celicah sesalcev se anafaza B začne po anafazi A in konča, ko vreteno doseže dolžino, ki je 1,5–2-krat večja kot v metafazi. Pri praživalih prevladuje anafaza B, zaradi katere se vreteno podaljša za 15-krat. Skrajšanje kinetohornih tubulov poteka z njihovo depolimerizacijo. Podenote se izgubijo s plus konca, tj. s strani kinetohore, posledično se kinetohor premakne skupaj s kromosomom proti polu. Kar se tiče polarnih mikrotubulov. Nato se v anafazi sestavijo in podaljšajo, ko se pola razhajata. Do konca anafaze so kromosomi popolnoma ločeni v dve enaki skupini na polih celice.

Delitev jedra in citoplazme sta povezana. Pri tem igra pomembno vlogo mitotično vreteno. V živalskih celicah se že v anafazi pojavi cepitvena brazda v ravnini ekvatorja vretena. Položena je pravokotno na dolgo os mitotičnega vretena. Nastanek žleba je posledica delovanja kontraktilnega obroča, ki se nahaja pod celično membrano. Sestavljen je iz najtanjših niti - aktinskih filamentov. Kontraktilni obroč ima dovolj moči, da upogne tanko stekleno iglo, vstavljeno v celico. Ko se utor poglobi, se debelina kontraktilnega obroča ne poveča, saj se del filamentov izgubi, ko se njegov polmer zmanjša. Po končani citokinezi kontraktilni obroč popolnoma razpade in plazemska membrana v predelu cepitvene brazde se skrči. Nekaj ​​časa v območju stika novonastalih celic ostane telo ostankov tesno zapakiranih mikrotubulov. V rastlinskih celicah s togo celično membrano se citoplazma razdeli s tvorbo nove stene na meji med hčerinskimi celicami. Rastlinske celice nimajo kontraktilnega obroča. V ravnini ekvatorja celice nastane fragmoplast, ki se postopoma širi od središča celice proti njenemu obrobju, dokler rastoča celična plošča ne doseže plazemske membrane matične celice. Membrane se zlijejo in popolnoma ločijo nastale celice.