Mitóza- nie priame delenie bunka, ktorá pozostáva z delenia jadra (karyotómia) a cytoplazmy (cytotómia).
Mitóza sa delí na profázu (skoré a neskoré štádiá), prometafázu, metafázu, anafázu a telofázu. Samotné delenie trvá pomerne krátky časový úsek – cca 30 minút.
Mitóza alebo nepriame delenie buniek je spôsob delenia eukaryotickej bunky, pri ktorom každá z dvoch novovzniknutých buniek dostane genetický materiál identický s pôvodnou bunkou, to znamená, že vedie k vytvoreniu dvoch plnohodnotných buniek s diploidným súbor chromozómov a rovnomerne distribuovaný cytoplazmatický materiál.
Profáza. Prvým štádiom mitózy je profáza. V skorej profáze začína kondenzácia chromozómov (štádium hustej a voľnej spleti), jadierko podlieha rozpadu a centrioly sú polarizované.
Na začiatku profázy sa páry centriolov presúvajú k rôznym pólom bunky. Zároveň sa tvoria tenké nite, radiálne sa rozbiehajúce od každého páru centriolov, sú mikrotubuly. Mikrotubuly vytvorené z jedného bunkového centra sa tiahnu smerom k mikrotubulom, ktoré polymerizujú v inom bunkovom centre. V dôsledku toho sú vzájomne prepojené. Jadrová membrána sa rozpadá na vezikuly (karyolýza) a obsah jadra sa spája s obsahom cytoplazmatickej matrice. Na membránach vezikúl vytvorených v dôsledku rozpadu karyolemy sú zachované receptorové komplexy a laminy.
V neskorom štádiu profázy pokračuje kondenzácia chromozómov. Zhrubnú a sú jasne viditeľné pod svetelným mikroskopom. Každý chromozóm pozostáva z dvoch sesterských chromatid spojených centromérou. V tomto štádiu sa začína vytvárať mitotické vreteno - bipolárna štruktúra pozostávajúca z mikrotubulov. Je organizovaná centriolami, ktoré sú súčasťou bunkového centra, z ktorého radiálne vychádzajú mikrotubuly.
Po prvé, centrioly sa nachádzajú v blízkosti jadrovej membrány a potom sa rozchádzajú a vytvárajú bipolárne mitotické vreteno. Tento proces zahŕňa polárne mikrotubuly, ktoré navzájom interagujú, keď sa predlžujú. Jadro a nukleolus prestávajú existovať ako samostatné jednotky. Bunka sa stáva viac pretiahnutou. Počas profázy sú chromozómy najprv vnímané ako dvojité vláknité štruktúry. V budúcnosti získajú tyčovitý tvar.
V profáze mitózy sa EPS a Golgiho komplex rozpadnú na vezikuly. Takáto dočasná deštrukcia organel hrá zásadnú úlohu v rovnomernej distribúcii cytoplazmatického materiálu.
prometafázy. Toto je pokračovanie neskorej profázy. Počas prometafázy sa vytvárajú kinetochory (centroméry), ktoré fungujú ako centrá organizácie kinetochorových mikrotubulov. Odchod kinetochórov z každého chromozómu v oboch smeroch a ich interakcia s polárnymi mikrotubulmi mitotického vretienka je dôvodom pohybu chromozómov.
metafáza. V tejto fáze sú chromozómy rozmiestnené okolo rovníka a tvoria metafázovú platňu. Ak metafázová doska padá v tangenciálnom reze, potom je viditeľná ako materská hviezda. Stupeň kondenzácie chromozómov dosahuje maximálnu úroveň. Každý chromozóm je držaný párom kinetochorov a pridružených kinetochorových mikrotubulov nasmerovaných na opačné póly mitotického vretienka.
Chromozóm obsahuje molekulu DNA a proteíny viažuce DNA. Chromatín v chromozóme tvorí početné slučky, obsahuje veľa husto zbalených nukleozómov. V profáze a metafáze majú cicavčie chromozómy tvar x alebo y. Chromozómy x majú takzvanú primárnu konstrikciu (centroméru), ktorá spája ramená chromozómov. Úseky metafýzového chromozómu od centroméry po oba konce sa nazývajú ramená chromozómu. Ramená sú dvojité štruktúry pozostávajúce zo susedných s-chromozómov. Primárna konstrikcia obsahuje kinetochory.
Ak sú ramená chromozómov rovnaké, potom sa takéto chromozómy nazývajú metacentrické. Chromozómy, ktoré majú krátke a dlhé ramená, sa nazývajú akrocentrické. Ramená, ktoré sú takmer rovnaké alebo nie veľmi rozdielne vo veľkosti, majú submetacentrické chromozómy.
V jednom z pólov ramena chromozómu môžete niekedy nájsť zúženú oblasť - sekundárne zúženie. Distálna oblasť ramena za sekundárnym zúžením sa nazýva satelit. Sekundárne zúženie obsahuje zónu nukleárneho organizátora.
Centroméry všetkých d-chromozómov (s dvojitým súborom DNA) sú umiestnené v rovnakej rovine - to je ekvatoriálna rovina bunky. Prechádza bunkou v pravom uhle k pozdĺžnej osi vretena. Centroméra má kinetochor, malú diskovitú štruktúru, ktorá leží na oboch stranách centromerickej oblasti d-chromozómu. Kinetochory sú také malé, že ich možno vidieť iba elektrónovým mikroskopom. V aktívnom stave sa kinetochory správajú ako centrioly, to znamená, že slúžia ako centrá pre organizáciu mikrotubulov (kinetochorové mikrotubuly). Kinetochory prejavujú svoju aktivitu až od momentu deštrukcie jadrového obalu a pri interakcii s tubulínmi.
Medzi mikrotubuly štiepneho vretienka sa rozlišuje niekoľko typov: kinetochore, polárne a astrálne.
Kinetochorové mikrotubuly pripájajú jeden pól na kinetochor chromozómu a druhý na jeden z diplozómov a oddeľujú chromozómy. Polárne mikrotubuly smerujú z centriol (diplozómov) do stredu vretienka, kde sa vzájomne prekrývajú s podobnými mikrotubulmi opačného diplozómu.
Astrálne mikrotubuly smerujú z diplozómu na povrch bunky. Posledné dva typy mikrotubulov slúžia na rovnomernú distribúciu cytoplazmatického materiálu a cytokinézu.
Anaphase. Začína sa divergenciou dcérskych chromozómov k pólom vznikajúcich buniek. K tomu dochádza za priamej účasti mikrotubulov a prebieha rýchlosťou približne 1 µm/min.
V dôsledku divergencie od každého d-chromozómu sa vytvoria dva s-chromozómy. Výsledkom je, že každá bunka dostane identickú diploidnú sadu chromozómov s. Keď sa chromozómy rozchádzajú smerom k pólom, kinetochórové mikrotubuly sa skracujú a deliace vreteno sa predlžuje. Okrem demontáže kinetochorových mikrotubulov je proces divergencie genetického materiálu zabezpečený predlžovaním polárnych mikrotubulov a funkčnou aktivitou translokačných proteínov.
Bežne sa rozlišuje skorá a neskorá anafáza v závislosti od stupňa separácie genetického materiálu k opačným pólom. Vo všeobecnosti ide o najkratšiu fázu mitózy v čase.
Telofáza. Toto je posledná fáza mitózy. V telofáze sa chromatidy približujú k pólom, pokračuje rovnomerná distribúcia cytoplazmatického materiálu bunky vrátane mimojadrovej dedičnosti; vzniká jadrová membrána, opäť vznikajú jadierka. Telofáza je ukončená bunkovou cytokinézou s rozdelením jednej materskej bunky na dve dcérske bunky.
V skorej telofáze sú kondenzované s-chromozómy umiestnené v opačných póloch bunky v blízkosti bunkových centier a ešte nemenia svoju orientáciu.
Procesy predlžovania deliacej sa bunky pokračujú. Plazmalema sa stiahne medzi dve dcérske jadrá v rovine kolmej na dlhú os štiepneho vretena a dve nové bunky sa začnú kontúrovať.
V neskorej telofáze začína dekondenzácia chromozómov a fúziou vezikúl z predtým rozpadnutej karyolémy vznikajú jadrové obaly a vznikajú jadierka. Štiepna ryha sa prehlbuje a medzi dcérskymi bunkami zostáva cytoplazmatický mostík, ktorý je ďalej oddelený bunkovou membránou, čo vedie k autonómii dcérskych buniek.
Vzdelávanie bunková membrána, oddeľujúce dve nové bunky od seba, nastáva redukciou mikrofilamentov v oblasti cytoplazmatického mostíka a v dôsledku transportu vezikúl, ktoré sa navzájom spájajú.
Po cytotómii (bunkovom delení) sa vezikuly spoja v bunkách a vytvoria EPS a Golgiho komplex.
Mitóza a mitotický cyklus nie sú automatické javy – sú regulované rôznymi faktormi. Najviac študované sú cyklín-dependentné kinázy (proteínkinázy). Tieto proteíny sa označujú skratkou Cdk. Tieto proteíny sú podobné vo všetkých bunkách živočíšnych organizmov. Tieto proteínkinázy fosforylujú proteíny, ktoré riadia jednotlivé štádiá mitotického cyklu, viažu špeciálne proteíny - cyklíny. Iba komplex Cdk s cyklínmi riadi mitotický cyklus.
Každá fáza mitotického cyklu má svoj vlastný cyklín, ktorý spúšťa komplex biologické reakcie bunky. AT počiatočná fáza Počas presyntetického obdobia interfázy bunka nevstúpi do Go periódy kvôli komplexom Cdk4 a Cdk6 s cyklínom D.
V druhej polovici periódy G 1 sa vedúcim riadiacim komplexom stáva Cdk2 s cyklínom E. V syntetickom období sa cyklín mení, ale proteínkináza zostáva. Takže na začiatku S-periódy je vedúcim komplexom diclín A-Cdk2 a potom - cyklín B-Cdk2. V období C 2 sa nemení cyklín, ale proteínkináza. Výsledkom je, že kontrolný komplex sa označuje ako cyklín B-Cdk1. Tento posledný komplex v skutočnosti uvádza bunku do mitózy a nazýva sa mitózou stimulujúci faktor.
Cyklín B-Cdk1 je schopný fosforylovať histón H1. Tento fosforylovaný histón sa podieľa na skladaní (kondenzácii) reťazca DNA. Ale to nestačí. V prometafáze mitózy faktor stimulujúci mitózu fosforyluje aj skupinu proteínov, ktorých komplex sa nazýva kondenzín a fosforyláciou sa práve spúšťa jeho tvorba. Pôsobením histónu H1 a kondenzínu zapadajú chromozómy do metafázových štruktúr. Tento proces vyžaduje použitie ATP.
Pod vplyvom mitózy stimulujúceho faktora navyše dochádza k fosforylácii laminov vnútorného povrchu jadrovej membrány. Výsledkom je, že A- a C-laminy prechádzajú do rozpusteného stavu. Štrukturálna integrita škrupiny je narušená a rozpadá sa na systém bublín. To sa môže vyskytnúť aj v EPS s Golgiho komplexom.
Vplyvom mitózy stimulujúceho faktora dochádza v profáze k polymerizácii mikrotubulov a blokáde ľahkých reťazcov myozínu, čo zabraňuje predčasnej bunkovej cytotómii.
Bunkové delenie regulujú dve skupiny faktorov: mitogénne a antimitogénne, čiže kalóny. Mitogénne faktory sa tvoria v tkanivách ( tkanivové hormóny) a aktivovať delenie buniek, zatiaľ čo populácia buniek sa zvyšuje. Medzi mitogénne patria rastové faktory fibroblastov, epidermis, krvných doštičiek, transformujúce rastové faktory atď.
Mitogénne faktory indukujú bunkové delenie prostredníctvom aktivácie tyrozínkinázy. To stimuluje tvorbu množstva transkripčných faktorov, takzvaných génov skorej a oneskorenej odpovede. Zmena ich aktivity stimuluje tvorbu cyklín-dependentných kináz a cyklínov. To zase vedie k deleniu buniek.
Koncentrácia rastových faktorov je relatívne nízka a akonáhle sa počet buniek výrazne zvýši, rastové faktory sa stanú nedostatočnými a bunky sa prestanú deliť a začnú sa diferencovať. Niektorí autori sa domnievajú, že mechanizmus ukončenia delenia a začiatku diferenciácie je riadený špeciálnym biologickým účinných látok- Keylony alebo iné regulátory. Príkladom takéhoto regulátora sú jódované hormóny. štítna žľaza- trijódtyronín a tetrajódtyronín. Tieto hormóny aktivujú procesy bunkovej diferenciácie a blokujú delenie. V tomto smere je dôležitý vplyv tetrajódtyronínu na diferenciáciu neurónov, a preto pri jeho nedostatku vzniká kretinizmus sprevádzaný mentálnou retardáciou (oligofréniou).
Príkladom antimitogénneho faktora je faktor nekrózy nádorov. Blokuje tvorbu komplexu mitogén aktivujúcich proteínkináz prostredníctvom množstva intracelulárnych mediátorov (sfingozín). V konečnom dôsledku obsah komplexov cyklínu D s Cdk6 a Cdk4 klesá a bunkové delenie sa zastaví.
Variantom mitózy je fragmentácia – ide o bunkové delenie, kedy počas krátkej interfázy nenastáva nárast materskej bunky. Výsledkom je, že po každom delení sa veľkosť buniek zmenšuje. Štiepenie je charakteristické pre vznik mnohobunkového organizmu (blastuly) z jednobunkového embrya (zygoty) na skoré termíny embryonálny vývoj.
Ak nájdete chybu, zvýraznite časť textu a kliknite Ctrl+Enter.
Medzifáza je obdobie medzi dvoma bunkovými deleniami. V interfáze je jadro kompaktné, nemá výraznú štruktúru, jadierka sú jasne viditeľné. Súbor interfázových chromozómov je chromatín. Zloženie chromatínu zahŕňa: DNA, proteíny a RNA v pomere 1: 1,3: 0,2, ako aj anorganické ióny. Štruktúra chromatínu je variabilná a závisí od stavu bunky.
Chromozómy nie sú v medzifáze viditeľné, preto sa ich štúdium vykonáva elektrónovými mikroskopickými a biochemickými metódami. Interfáza zahŕňa tri stupne: presyntetický (G1), syntetický (S) a postsyntetický (G2). Symbol G je skratka pre angličtinu. medzera - interval; symbol S je skratka pre angličtinu. syntéza – syntéza. Pozrime sa na tieto fázy podrobnejšie.
Predsyntetické štádium (G1). Každý chromozóm je založený na jednej molekule dvojvláknovej DNA. Množstvo DNA v bunke v predsyntetickom štádiu sa označuje symbolom 2c (z anglického obsahu). Bunka aktívne rastie a funguje normálne.
Syntetické štádium (S). Dochádza k sebazdvojnásobeniu alebo replikácii DNA. Súčasne sa niektoré časti chromozómov zdvojnásobia skôr, zatiaľ čo iné sa zdvojnásobia neskôr, to znamená, že replikácia DNA prebieha asynchrónne. Paralelne dochádza k zdvojnásobeniu centriolov (ak existujú).
Postsyntetické štádium (G2). Replikácia DNA je dokončená. Každý chromozóm obsahuje dve dvojité molekuly DNA, ktoré sú presnou kópiou pôvodnej molekuly DNA. Množstvo DNA v bunke v postsyntetickom štádiu je označené symbolom 4c. Syntetizujú sa látky potrebné na delenie buniek. Na konci interfázy sa procesy syntézy zastavia.
Proces mitózy
Profáza je prvou fázou mitózy. Chromozómy sa špiralizujú a stávajú sa viditeľnými pod svetelným mikroskopom vo forme tenkých vlákien. Centrioly (ak existujú) sa rozchádzajú smerom k pólom bunky. Na konci profázy jadierka zmiznú, jadrový obal sa rozpadne a chromozómy vystúpia do cytoplazmy.
V profáze sa objem jadra zväčšuje a v dôsledku spiralizácie chromatínu vznikajú chromozómy. Na konci profázy je vidieť, že každý chromozóm pozostáva z dvoch chromatidov. Postupne sa jadierka a jadrová membrána rozpúšťajú a chromozómy sú náhodne umiestnené v cytoplazme bunky. Centrioly sa pohybujú smerom k pólom bunky. Vytvorí sa achromatínové vreteno, ktorého niektoré vlákna idú od pólu k pólu a niektoré sú pripojené k centromérom chromozómov. Obsah genetického materiálu v bunke zostáva nezmenený (2n2хр).
Ryža. 1. Schéma mitózy v bunkách koreňov cibule
Ryža. 2. Schéma mitózy v bunkách koreňov cibule: 1 - interfáza; 2,3 - profáza; 4 - metafáza; 5,6 - anafáza; 7,8 - telofáza; 9 - tvorba dvoch buniek
Ryža. Obr. 3. Mitóza v bunkách hrotu koreňa cibule: a - interfáza; b - profáza; c - metafáza; g - anafáza; l, f - skoré a neskoré telofázy
Metafáza. Začiatok tejto fázy sa nazýva prometafáza. V prometafáze sú chromozómy v cytoplazme usporiadané skôr náhodne. Vytvára sa mitotický aparát, ktorý zahŕňa deliace vreteno a centrioly alebo iné organizačné centrá mikrotubulov. V prítomnosti centriolov sa mitotický aparát nazýva astrálny (u mnohobunkových zvierat) a v ich neprítomnosti anastálny (u vyšších rastlín). Deliace vretienko (achromatínové vreteno) je sústava tubulínových mikrotubulov v deliacej sa bunke, ktorá zabezpečuje segregáciu chromozómov. Deliace vreteno pozostáva z dvoch typov vlákien: polárne (podporné) a chromozomálne (ťahacie).
Po vytvorení mitotického aparátu sa chromozómy začnú presúvať do rovníkovej roviny bunky; tento pohyb chromozómov sa nazýva metakinéza.
V metafáze sú chromozómy maximálne špirálovité. Centroméry chromozómov sú umiestnené v ekvatoriálnej rovine bunky nezávisle od seba. Polárne vlákna deliaceho vretena sa tiahnu od pólov bunky k chromozómom a chromozomálne vlákna - od centromér (kinetochorov) - k pólom. Súbor chromozómov v ekvatoriálnej rovine bunky tvorí metafázovú platňu.
Anaphase. Chromozómy sa delia na chromatidy. Od tohto momentu sa každá chromatida stáva samostatným jednochromatidovým chromozómom, ktorý je založený na jednej molekule DNA. Jednochromatidové chromozómy v anafázových skupinách sa rozchádzajú smerom k pólom bunky. Keď sa chromozómy oddelia, chromozomálne mikrotubuly sa skracujú a pólové mikrotubuly sa predlžujú. V tomto prípade sa polárne a chromozómové vlákna navzájom posúvajú.
Telofáza. Deliace vreteno je zničené. Chromozómy na póloch bunky sú despiralizované, vytvárajú sa okolo nich jadrové obaly. V bunke sa vytvoria dve jadrá, geneticky totožné s pôvodným jadrom. Obsah DNA v dcérskych jadrách sa rovná 2c.
Cytokinéza. Pri cytokinéze dochádza k separácii cytoplazmy a tvorbe membrán dcérskych buniek. U zvierat prebieha cytokinéza ligáciou buniek. V rastlinách prebieha cytokinéza odlišne: v rovníkovej rovine sa tvoria vezikuly, ktoré sa spájajú a vytvárajú dve paralelné membrány.
Tým sa dokončí mitóza a začne sa ďalšia interfáza.
Mitóza (nepriame delenie) je delenie somatických buniek (bunky tela). Biologický význam mitózy je reprodukcia somatických buniek, produkcia kópií buniek (s rovnakou sadou chromozómov, s úplne rovnakou dedičnou informáciou). Všetky somatické bunky tela sa získavajú z jednej rodičovskej bunky (zygoty) mitózou.
1) Profáza
- chromatín spiralizuje (skrúca, kondenzuje) do stavu chromozómov
- jadierka miznú
- jadrový obal sa rozpadne
- centrioly sa rozchádzajú smerom k pólom bunky, vzniká deliace vreteno
2) Metafáza Chromozómy sa zoraďujú pozdĺž rovníka bunky a vytvárajú metafázovú platňu
3) Anafáza- dcérske chromozómy sa od seba oddeľujú (chromatidy sa stávajú chromozómami) a rozchádzajú sa smerom k pólom
4) Telofáza
- chromozómy sa despiralizujú (odvíjajú, dekondenzujú) do stavu chromatínu
- objavujú sa jadrá a jadierka
- vretenové vlákna sa rozpadajú
- dochádza k cytokinéze – rozdeleniu cytoplazmy materskej bunky na dve dcérske bunky
Trvanie mitózy je 1-2 hodiny.
bunkový cyklus
Toto je obdobie života bunky od okamihu jej vzniku delením materskej bunky až po jej vlastné delenie alebo smrť.
Bunkový cyklus pozostáva z dvoch období:
- medzifázou(stav, keď sa bunka NEDELÍ);
- delenie (mitóza alebo).
Interfáza pozostáva z niekoľkých fáz:
- presyntetické: bunka rastie, dochádza v nej k aktívnej syntéze RNA a proteínov, zvyšuje sa počet organel; navyše je tu prípravok na duplikáciu DNA (akumulácia nukleotidov)
- syntetické: dochádza k zdvojeniu (replikácii, reduplikácii) DNA
- postsyntetický: bunka sa pripravuje na delenie, syntetizuje látky potrebné na delenie, napríklad štiepne vretenovité bielkoviny.
VIAC INFORMÁCIÍ: ,
ČASŤ 2 ÚLOHY:
Testy a úlohy
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Proces rozmnožovania buniek organizmov rôznych kráľovstiev voľne žijúcich živočíchov sa nazýva
1) meióza
2) mitóza
3) hnojenie
4) drvenie
Odpoveď
1. Všetky znaky uvedené nižšie, okrem dvoch, môžu byť použité na opis procesov medzifázy bunkový cyklus. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené v tabuľke.
1) rast buniek
2) divergencia homológnych chromozómov
3) umiestnenie chromozómov pozdĺž rovníka bunky
4) replikácia DNA
5) syntéza organických látok
Odpoveď
2. Všetky funkcie uvedené nižšie, okrem dvoch, možno použiť na opis procesov prebiehajúcich v medzifáze. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené v tabuľke.
1) replikácia DNA
2) vytvorenie jadrového obalu
3) spiralizácia chromozómov
4) Syntéza ATP
5) syntéza všetkých typov RNA
Odpoveď
3. Procesy uvedené nižšie, okrem dvoch, sa používajú na charakterizáciu medzifázy bunkového cyklu. Identifikujte dva procesy, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) vytvorenie štiepneho vretena
2) Syntéza ATP
3) replikácia
4) rast buniek
5) prechod cez
Odpoveď
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. V ktorej fáze života sa chromozómy zvíjajú?
1) medzifáza
2) profáza
3) anafáza
4) metafáza
Odpoveď
Vyberte tri možnosti. Ktoré bunkové štruktúry prechádzajú počas mitózy najväčšími zmenami?
1) jadro
2) cytoplazma
3) ribozómy
4) lyzozómy
5) bunkové centrum
6) chromozómy
Odpoveď
1. Stanovte postupnosť procesov prebiehajúcich v bunke s chromozómami v interfáze a následnej mitóze
1) umiestnenie chromozómov v rovníkovej rovine
2) replikácia DNA a tvorba dvojchromatidových chromozómov
3) spiralizácia chromozómov
4) divergencia sesterských chromozómov k pólom bunky
Odpoveď
2. Stanovte postupnosť procesov prebiehajúcich počas interfázy a mitózy. Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel.
1) spiralizácia chromozómov, zánik jadrovej membrány
2) divergencia sesterských chromozómov k pólom bunky
3) vytvorenie dvoch dcérskych buniek
4) duplikácia molekúl DNA
5) umiestnenie chromozómov v rovine bunkového rovníka
Odpoveď
3. Nastavte postupnosť procesov prebiehajúcich v interfáze a mitóze. Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel.
1) rozpustenie jadrovej membrány
2) replikácia DNA
3) zničenie štiepneho vretena
4) divergencia k pólom bunky jednochromatidových chromozómov
5) tvorba metafázovej platne
Odpoveď
4. Nastavte správnu postupnosť procesov prebiehajúcich počas mitózy. Zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) zrútenie jadrového obalu
2) zhrubnutie a skrátenie chromozómov
3) usporiadanie chromozómov v centrálnej časti bunky
4) začiatok pohybu chromozómov do stredu
5) divergencia chromatidov k pólom bunky
6) tvorba nových jadrových membrán
Odpoveď
5. Nastavte postupnosť procesov prebiehajúcich počas mitózy. Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel.
1) spiralizácia chromozómov
2) separácia chromatidov
3) tvorba štiepneho vretena
4) despiralizácia chromozómov
5) delenie cytoplazmy
6) umiestnenie chromozómov na rovníku bunky
Odpoveď
6. Nastavte postupnosť procesov prebiehajúcich počas mitózy. Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel.
1) ku každému chromozómu sú pripojené vretenové vlákna
2) vytvorí sa jadrový obal
3) dochádza k zdvojnásobeniu centriolov
4) syntéza bielkovín, zvýšenie počtu mitochondrií
5) centrioly bunkového centra sa rozchádzajú smerom k pólom bunky
6) chromatidy sa stávajú nezávislými chromozómami
Odpoveď
TVAROVANIE 7:
4) vymiznutie vretenových vlákien
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Pri delení buniek vzniká deliace vreteno
1) profáza
2) telofáza
3) metafáza
4) anafáza
Odpoveď
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Mitóza sa počas profázy nevyskytuje
1) rozpustenie jadrového obalu
2) tvorba vretena
3) duplikácia chromozómov
4) rozpustenie jadierok
Odpoveď
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. V akom štádiu života sa chromatidy stávajú chromozómami?
1) medzifáza
2) profáza
3) metafáza
4) anafáza
Odpoveď
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Despiralizácia chromozómov pri delení buniek nastáva v
1) profáza
2) metafáza
3) anafáza
4) telofáza
Odpoveď
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. V akej fáze mitózy sa páry chromatíd pripájajú svojimi centromérmi k filamentom štiepneho vretienka
1) anafáza
2) telofáza
3) profáza
4) metafáza
Odpoveď
Vytvorte súlad medzi procesmi a fázami mitózy: 1) anafáza, 2) telofáza. Napíšte čísla 1 a 2 v správnom poradí.
A) vzniká jadrový obal
B) sesterské chromozómy sa rozchádzajú k pólom bunky
C) deliace vreteno nakoniec zmizne
D) chromozómy despiralizujú
D) sú oddelené centroméry chromozómov
Odpoveď
Vytvorte súlad medzi charakteristikami a fázami mitózy: 1) metafáza, 2) telofáza. Zapíšte si čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) Chromozómy sa skladajú z dvoch chromatidov.
B) Chromozómy sa despiralizujú.
C) Vretienkové vlákna sú pripojené k centromérom chromozómov.
D) Vytvorí sa jadrový obal.
D) Chromozómy sú zoradené v rovníkovej rovine bunky.
E) Štiepne vreteno zmizne.
Odpoveď
Vytvorte súlad medzi charakteristikami a fázami bunkového delenia: 1) anafáza, 2) metafáza, 3) telofáza. Zapíšte si čísla 1-3 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) despiralizácia chromozómov
B) počet chromozómov a DNA 4n4c
C) umiestnenie chromozómov pozdĺž rovníka bunky
D) divergencia chromozómov k pólom bunky
E) spojenie centroméry so závitmi deliaceho vretena
E) tvorba jadrovej membrány
Odpoveď
Všetky znaky uvedené nižšie, okrem dvoch, sa používajú na opis fázy mitózy znázornenej na obrázku. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) jadierko zmizne
2) vzniká štiepne vreteno
3) dochádza k zdvojeniu molekúl DNA
4) chromozómy sa aktívne podieľajú na biosyntéze proteínov
5) chromozómy sa spiralizujú
Odpoveď
Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Čo spôsobuje špirálovitosť chromozómov na začiatku mitózy
1) získanie dvojchromatidovej štruktúry
2) aktívna účasť chromozómov na biosyntéze bielkovín
3) zdvojnásobenie molekuly DNA
4) zosilnenie transkripcie
Odpoveď
Vytvorte súlad medzi procesmi a obdobiami medzifázy: 1) postsyntetické, 2) predsyntetické, 3) syntetické. Zapíšte si čísla 1, 2, 3 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) rast buniek
B) Syntéza ATP pre proces štiepenia
C) Syntéza ATP na replikáciu DNA
D) syntéza bielkovín na budovanie mikrotubulov
D) replikácia DNA
Odpoveď
1. Všetky znaky uvedené nižšie, okrem dvoch, možno použiť na opis procesu mitózy. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) je základom nepohlavného rozmnožovania
2) nepriame delenie
3) poskytuje regeneráciu
4) redukčné delenie
5) zvyšuje sa genetická diverzita
Odpoveď
2. Všetky vyššie uvedené znaky, okrem dvoch, možno použiť na opis procesov mitózy. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) vznik bivalentov
2) konjugácia a kríženie
3) nemennosť počtu chromozómov v bunkách
4) vytvorenie dvoch buniek
5) zachovanie štruktúry chromozómov
Odpoveď
Všetky funkcie uvedené nižšie, okrem dvoch, sa používajú na popis procesu znázorneného na obrázku. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) dcérske bunky majú rovnakú sadu chromozómov ako rodičovské bunky
2) nerovnomerné rozdelenie genetického materiálu medzi dcérske bunky
3) zabezpečuje rast
4) vytvorenie dvoch dcérskych buniek
5) priame delenie
Odpoveď
Všetky procesy uvedené nižšie, okrem dvoch, sa vyskytujú počas nepriameho delenia buniek. Identifikujte dva procesy, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) vytvoria sa dve diploidné bunky
2) vytvoria sa štyri haploidné bunky
3) dochádza k deleniu somatických buniek
4) dochádza ku konjugácii a kríženiu chromozómov
5) bunkovému deleniu predchádza jedna medzifáza
Odpoveď
1. Vytvorte súlad medzi štádiami životného cyklu bunky a procesmi. Vyskytujúce sa počas nich: 1) interfáza, 2) mitóza. Zapíšte si čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) je vytvorené vreteno
B) bunka rastie, dochádza v nej k aktívnej syntéze RNA a proteínov
B) uskutoční sa cytokinéza
D) počet molekúl DNA sa zdvojnásobí
D) chromozómy špirálovite
Odpoveď
2. Vytvorte súlad medzi procesmi a štádiami životného cyklu bunky: 1) interfáza, 2) mitóza. Zapíšte si čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) spiralizácia chromozómov
B) intenzívny metabolizmus
B) zdvojnásobenie centriolov
D) oddelenie sesterských chromatidov k pólom bunky
D) replikácia DNA
E) zvýšenie počtu bunkových organel
Odpoveď
Aké procesy prebiehajú v bunke počas interfázy?
1) syntéza proteínov v cytoplazme
2) spiralizácia chromozómov
3) syntéza mRNA v jadre
4) reduplikácia molekúl DNA
5) rozpustenie jadrového obalu
6) divergencia centriolov centra bunky k pólom bunky
Odpoveď
Určite fázu a typ delenia znázornený na obrázku. Zapíšte si dve čísla v poradí uvedenom v úlohe, bez oddeľovačov (medzer, čiarok atď.).
1) anafáza
2) metafáza
3) profáza
4) telofáza
5) mitóza
6) meióza I
7) meióza II
Odpoveď
Všetky znaky uvedené nižšie, okrem dvoch, sa používajú na opis štádia životného cyklu bunky znázornenej na obrázku. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) vreteno delenia zmizne
2) chromozómy tvoria rovníkovú platňu
3) okolo chromozómov na každom póle sa vytvorí jadrový obal
4) dochádza k rozdeleniu cytoplazmy
5) chromozómy sa špiralizujú a stávajú sa jasne viditeľnými
Odpoveď
Vytvorte súlad medzi procesmi a štádiami bunkového delenia. Zapíšte si čísla 1 a 2 v poradí zodpovedajúcom písmenám.
A) zničenie jadrového obalu
B) spiralizácia chromozómov
C) divergencia chromatíd k pólom bunky
D) tvorba jednochromatidových chromozómov
D) divergencia centriolov k pólom bunky
Odpoveď
Zvážte kresbu. Uveďte (A) typ delenia, (B) fázu delenia, (C) množstvo genetického materiálu v bunke. Pre každé písmeno vyberte príslušný výraz z poskytnutého zoznamu.
1) mitóza
2) meióza II
3) metafáza
4) anafáza
5) telofáza
6) 2n4c
7) 4n4c
8) n2c
Odpoveď
Všetky nižšie uvedené znaky, okrem dvoch, sa používajú na opis obrázku znázorneného na obrázku. bunkovej štruktúry. Identifikujte dva znaky, ktoré „vypadnú“ zo všeobecného zoznamu, a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené.
1) typ bunkového delenia - mitóza
2) fáza bunkového delenia – anafáza
3) chromozómy pozostávajúce z dvoch chromatidov sú svojimi centromérmi pripevnené k závitom deliaceho vretienka
4) chromozómy sú umiestnené v rovníkovej rovine
5) dôjde k prekríženiu
Odpoveď
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
Mitóza- hlavný spôsob delenia eukaryotických buniek, pri ktorej najskôr dochádza k zdvojeniu a potom k rovnomernej distribúcii medzi dcérskymi bunkami dedičného materiálu.
Mitóza je nepretržitý proces, v ktorom existujú štyri fázy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. Pred mitózou sa bunka pripravuje na delenie alebo interfázu. Obdobie prípravy bunky na mitózu a samotná mitóza tvoria spolu mitotický cyklus. Nasledujúce je stručný popis fázy cyklu.
Medzifáza pozostáva z troch období: presyntetické alebo postmitotické, - G 1, syntetické - S, postsyntetické alebo premitotické, - G 2.
Predsyntetické obdobie (2n 2c, kde n- počet chromozómov, s- počet molekúl DNA) - rast buniek, aktivácia procesov biologickej syntézy, príprava na ďalšie obdobie.
Syntetické obdobie (2n 4c) je replikácia DNA.
Postsyntetické obdobie (2n 4c) - príprava bunky na mitózu, syntézu a akumuláciu bielkovín a energie pre nadchádzajúce delenie, zvýšenie počtu organel, zdvojnásobenie centriolov.
Profáza (2n 4c) - demontáž jadrových membrán, divergencia centriolov k rôznym pólom bunky, tvorba vlákien štiepneho vretienka, "miznutie" jadier, kondenzácia dvojchromatidových chromozómov.
metafáza (2n 4c) - zarovnanie najviac kondenzovaných dvojchromatidových chromozómov v rovníkovej rovine bunky (metafázová doska), pripojenie vretenových vlákien jedným koncom k centriolom, druhým k centromérom chromozómov.
Anaphase (4n 4c) - rozdelenie dvojchromatidových chromozómov na chromatidy a divergencia týchto sesterských chromatidov k opačným pólom bunky (v tomto prípade sa chromatidy stávajú samostatnými jednochromatidovými chromozómami).
Telofáza (2n 2c v každej dcérskej bunke) - dekondenzácia chromozómov, tvorba jadrových membrán okolo každej skupiny chromozómov, rozpad vlákien štiepneho vretienka, objavenie sa jadierka, delenie cytoplazmy (cytotómia). Cytotómia v živočíšnych bunkách vzniká v dôsledku štiepnej brázdy, v rastlinné bunky- kvôli bunkovej doske.
1 - profáza; 2 - metafáza; 3 - anafáza; 4 - telofáza.
Biologický význam mitózy. Dcérske bunky vytvorené v dôsledku tohto spôsobu delenia sú geneticky totožné s materskými. Mitóza zabezpečuje stálosť chromozómovej sady v niekoľkých generáciách buniek. Je základom procesov ako rast, regenerácia, nepohlavné rozmnožovanie atď.
- Ide o špeciálny spôsob delenia eukaryotických buniek, v dôsledku čoho dochádza k prechodu buniek z diploidného stavu do haploidného. Meióza pozostáva z dvoch po sebe nasledujúcich delení, ktorým predchádza jediná replikácia DNA.
Prvé meiotické delenie (meióza 1) nazývaná redukcia, pretože práve pri tomto delení sa počet chromozómov zníži na polovicu: z jednej diploidnej bunky (2 n 4c) tvoria dva haploidy (1 n 2c).
Medzifáza 1(na začiatku - 2 n 2c, na konci - 2 n 4c) - syntéza a akumulácia látok a energie potrebných na realizáciu oboch delení, zväčšenie veľkosti buniek a počtu organel, zdvojnásobenie centriol, replikácia DNA, ktorá končí profázou 1.
Profáza 1 (2n 4c) - demontáž jadrových membrán, divergencia centriolov k rôznym pólom bunky, tvorba filamentov štiepneho vretienka, "miznutie" jadierok, kondenzácia dvojchromatidových chromozómov, konjugácia homológnych chromozómov a kríženie. Konjugácia- proces konvergencie a prekladania homológnych chromozómov. Dvojica konjugujúcich homológnych chromozómov je tzv bivalentný. Crossing je proces výmeny homológnych oblastí medzi homológnymi chromozómami.
Profáza 1 je rozdelená do etáp: leptotén(dokončenie replikácie DNA), zygotén(konjugácia homológnych chromozómov, tvorba bivalentov), pachytén(prekríženie, rekombinácia génov), diplotén(detekcia chiazmat, 1 blok ľudskej oogenézy), diakinéza(terminalizácia chiazmy).
1 - leptotén; 2 - zygotén; 3 - pachytén; 4 - diplotén; 5 - diakinéza; 6 - metafáza 1; 7 - anafáza 1; 8 - telofáza 1;
9 - profáza 2; 10 - metafáza 2; 11 - anafáza 2; 12 - telofáza 2.
Metafáza 1 (2n 4c) - zarovnanie bivalentov v ekvatoriálnej rovine bunky, pripojenie závitov štiepneho vretienka na jednom konci k centriolom, na druhom - k centromérom chromozómov.
Anafáza 1 (2n 4c) - náhodná nezávislá divergencia dvojchromatidových chromozómov na opačné póly bunky (z každého páru homológnych chromozómov sa jeden chromozóm presúva na jeden pól, druhý na druhý), rekombinácia chromozómov.
Telofáza 1 (1n 2c v každej bunke) - tvorba jadrových membrán okolo skupín dvojchromatidových chromozómov, delenie cytoplazmy. V mnohých rastlinách bunka z anafázy 1 okamžite prechádza do profázy 2.
Druhé meiotické delenie (meióza 2) volal rovnicové.
Medzifáza 2, alebo interkinéza (1n 2c), je krátka prestávka medzi prvým a druhým meiotickým delením, počas ktorej nedochádza k replikácii DNA. charakteristické pre živočíšne bunky.
Profáza 2 (1n 2c) - demontáž jadrových membrán, divergencia centriolov k rôznym pólom bunky, tvorba vretenovitých vlákien.
Metafáza 2 (1n 2c) - zarovnanie dvojchromatidových chromozómov v ekvatoriálnej rovine bunky (metafázová doska), pripojenie vretenových vlákien jedným koncom k centriolom, druhým k centromérom chromozómov; 2 blok oogenézy u ľudí.
Anafáza 2 (2n 2s) - rozdelenie dvojchromatidových chromozómov na chromatidy a divergencia týchto sesterských chromatidov k opačným pólom bunky (v tomto prípade sa chromatidy stávajú samostatnými jednochromatidovými chromozómami), rekombinácia chromozómov.
Telofáza 2 (1n 1c v každej bunke) - dekondenzácia chromozómov, vznik jadrových membrán okolo každej skupiny chromozómov, rozpad vlákien štiepneho vretienka, objavenie sa jadierka, delenie cytoplazmy (cytotómia) s tvorbou štyroch haploidných buniek ako výsledok.
Biologický význam meiózy. Meióza je ústrednou udalosťou gametogenézy u zvierat a sporogenézy u rastlín. Meióza, ktorá je základom kombinovanej variability, zabezpečuje genetickú diverzitu gamét.
Amitóza
Amitóza- priame rozdelenie medzifázového jadra zovretím bez tvorby chromozómov, mimo mitotického cyklu. Opísané pre starnúce, patologicky zmenené a na smrť odsúdené bunky. Po amitóze sa bunka nedokáže vrátiť do normálneho mitotického cyklu.
bunkový cyklus
bunkový cyklus- život bunky od okamihu jej objavenia sa až po rozdelenie alebo smrť. Povinnou zložkou bunkového cyklu je mitotický cyklus, ktorý zahŕňa obdobie prípravy na delenie a samotnú mitózu. Okrem toho v životný cyklus existujú obdobia odpočinku, počas ktorých bunka vykonáva svoje vlastné funkcie a vyberá si svoj ďalší osud: smrť alebo návrat do mitotického cyklu.
Ísť do prednášky №12„Fotosyntéza. Chemosyntéza"
Ísť do prednášky №14"Rozmnožovanie organizmov"
Čo sú mitóza a meióza a aké majú fázy? bunky s určitými rozdielmi. Pri meióze sa z materského jadra vytvoria štyri dcérske jadrá, v ktorých sa počet chromozómov zníži (na polovicu). Pri mitóze sa vyskytuje tiež, ale pri tomto type sa tvoria iba dve dcérske bunky s rovnakými chromozómami ako u rodičov.
Takže meióza? Ide o postupy biologického delenia, počas ktorých sa tvoria bunky s určitými chromozómami. Reprodukcia mitózou sa vyskytuje v mnohobunkových, zložitých živých organizmoch.
etapy
Mitóza prebieha v dvoch fázach:
- Zdvojnásobenie informácií na úrovni génov. Tu si materské bunky medzi sebou rozdeľujú genetickú informáciu. V tomto štádiu sa chromozómy menia.
- mitotické štádium. Pozostáva z časových úsekov.
Tvorba buniek prebieha v niekoľkých fázach.
Fázy
Mitóza je rozdelená do niekoľkých fáz:
- telofáza;
- anafáza;
- metafáza;
- profáza.
Tieto fázy prebiehajú v určitom poradí a majú svoje vlastné charakteristiky.
V akomkoľvek komplexnom mnohobunkovom organizme mitóza najčastejšie zahŕňa delenie buniek podľa nediferencovaného typu. Počas mitózy sa materská bunka delí na dcérske bunky, zvyčajne dve. Jeden z nich sa stane stonkou a pokračuje v delení a druhý sa zastaví.
Medzifáza
Interfáza je príprava bunky na delenie. Táto fáza zvyčajne trvá až dvadsať hodín. V tomto čase prebieha mnoho rôznych procesov, počas ktorých sa bunky pripravujú na mitózu.
Počas tohto obdobia dochádza k deleniu bielkovín, zvyšuje sa počet organel v štruktúre DNA. Na konci delenia sa genetické molekuly zdvojnásobia, ale počet chromozómov sa nemení. Identické DNA sú spojené a sú to dve chromatidy v jednej molekule. Výsledné chromatidy sú identické a sú sesterské.
Po dokončení interfázy začína vlastná mitóza. Pozostáva z profázy, metafázy, anafázy a telofázy.
Profáza
Prvá fáza mitózy je profáza. Trvá to asi hodinu. Podmienečne je rozdelená do niekoľkých etáp. Na počiatočná fáza v profáze mitózy sa jadierko zväčšuje, čím dochádza k tvorbe molekúl. Na konci fázy sa už každý chromozóm skladá z dvoch chromatidov. Jadierka a jadrové membrány sa rozpúšťajú, všetky prvky sú v bunke v neporiadku. Ďalej, v profáze mitózy dochádza k tvorbe achromatického delenia, niektoré vlákna prechádzajú celou bunkou a niektoré sú spojené s centrálnymi prvkami. V tomto procese zostáva obsah genetického kódu nezmenený.
Počet chromozómov v profáze mitózy sa nemení. Čo sa ešte stane? V profáze mitózy dochádza k rozpadu jadrového obalu, v dôsledku čoho sú špirálové chromozómy v cytoplazme. Častice dezintegrovanej jadrovej membrány tvoria malé membránové vezikuly.
V profáze mitózy sa deje nasledovné: živočíšna bunka sa zaguľatí, zatiaľ čo u rastlín nemení tvar.
metafáza
Po profáze prichádza metafáza. V tejto fáze dosahuje vrchol špirálovitosť chromozómov. Skrátené chromozómy sa začínajú pohybovať smerom k stredu bunky. Počas pohybu sú umiestnené rovnako v oboch častiach. Tu sa vytvára metafázová platňa. Chromozómy sú jasne viditeľné pri pohľade na bunku. V metafáze sa dajú ľahko spočítať.
Po vytvorení metafázovej platne sa vykoná analýza súboru chromozómov, ktoré sú vlastné tomuto typu bunky. To sa deje blokovaním divergencie chromozómov pomocou alkaloidov.
Každý organizmus má svoju vlastnú sadu chromozómov. Napríklad kukurica ich má 20 a záhradná jahoda- 56. In Ľudské telo Existuje menej chromozómov ako bobule, iba 46.
Anaphase
Všetky procesy prebiehajúce v profáze mitózy končia a začína anafáza. Počas tohto procesu sa všetky chromozómové spojenia prerušia a začnú sa navzájom pohybovať v opačných smeroch. V anafáze sa príbuzné chromozómy osamostatnia. Vstupujú do rôznych buniek.
Fáza končí divergenciou k pólom chromatidovej bunky. Aj tu je distribúcia dedičnej informácie medzi dcérskou a materskou bunkou.
Telofáza
Chromozómy sú umiestnené na póloch. Pod mikroskopom sú ťažko viditeľné, pretože sa okolo nich vytvára jadrová škrupina. Štiepne vreteno je úplne zničené.
V rastlinách sa membrána tvorí v strede bunky, postupne sa šíri k pólom. Rozdeľuje materskú bunku na dve časti. Keď membrána úplne vyrastie, objaví sa celulózová stena.
Vlastnosti mitózy
Bunkové delenie môže byť inhibované v dôsledku vysoké teploty, vystavenie jedom, žiarenie. Počas štúdia bunkovej mitózy v rôznych mnohobunkových organizmoch sa môžu použiť jedy, ktoré inhibujú mitózu v štádiu metafázy. To vám umožní podrobne študovať chromozómy, vykonávať karyotoping.
Mitóza v tabuľke
Zvážte fázy bunkového delenia v tabuľke nižšie.
Proces štádií mitózy možno vysledovať aj z tabuľky.
Mitóza u zvierat a rastlín
Vlastnosti tohto procesu možno opísať v porovnávacej tabuľke.
Takže sme zvážili proces bunkového delenia v živočíšnych organizmoch a rastlinách, ako aj ich vlastnosti a rozdiely.