Da bi pozdravili poškodbo, mora vaše telo nadomestiti poškodovane celice z zdravimi novimi ... in mitoza igra ključno vlogo v tem procesu! Mitoza je proces delitve celic, ki vam pomaga ostati živ in zdrav. Z drugimi besedami, v svetu celične biologije je mitoza nekaj velikega!
Toda kot pri vsem, kar je povezano z znanostjo, je mitoza lahko nekako zmedena, ko jo prvič poskušate razumeti. Ključna ideja je, da proces mitoze vključuje štiri faze , ali korake, ki jih morate razumeti, če želite razumeti, kako deluje mitoza.
V tem članku bomo naredili naslednje, da bomo za vas razčlenili štiri korake mitoze in vam pomagali, da se seznanite s fazami mitoze:
- Na kratko opredelite mitozo in evkariontske celice
- Razčlenite štiri faze mitoze po vrstnem redu
- Navedite diagrame mitoze za stopnje mitoze
- Podajte vam pet virov za več informacij o fazah mitoze
Zdaj pa se poglobimo!
Glavna slika: Jpablo cad in Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)
Kaj je mitoza?
Mitoza je proces, ki se pojavi med celični cikel . Vloga mitoze v celičnem ciklu je podvajanje genetskega materiala v obstoječi celici – znani kot matična celica – in distribucija tega genskega materiala v dve novi celici, znani kot hčerinske celice. Da bi svoj genetski material prenesli v dve novi hčerinski celici, mora matična celica opraviti celično delitev ali mitozo. Posledica mitoze sta dve novi jedri, ki vsebujeta DNK, ki sčasoma postaneta dve enaki celici med citokineza .
Mitoza se pojavi v evkariontske (živalske) celice . Evkariontske celice imajo jedro, ki vsebuje genetski material celice. Ključni del mitoze vključuje razgradnjo jedrska membrana ki obdaja DNK celice, tako da se lahko DNK podvoji in loči v nove celice. Druge vrste celic, npr prokariontov , nimajo jedrske membrane, ki obdaja njihovo celično DNK, zato se mitoza pojavi samo v evkariontskih celicah.
Glavni namen mitoze je doseči celično regeneracijo, zamenjavo celic in rast živih organizmov. . Mitoza je pomembna, ker zagotavlja, da bodo vse nove celice, ki nastanejo v danem organizmu, imele enako število kromosomov in genetske informacije. Da bi dosegli ta cilj, mitoza poteka v štirih ločenih, dosledno zaporednih fazah: 1) profaza, 2) metafaza, 3) anafaza in 4) telofaza .
Tukaj imamo pregled mitoze, ki je bolj uvod v to, kaj je mitoza in kako deluje. Če ste glede mitoze še vedno nekoliko negotovi, morate začeti tam.
V tem članku se bomo podrobneje osredotočili na 4 stopnje mitoze: profazo, metafazo, anafazo, telofazo in kaj se dogaja med temi fazami! Pa se lotimo tega.
4 faze mitoze: profaza, metafaza, anafaza, telofaza
Katere so torej faze mitoze? Štiri stopnje mitoze so znane kot profaza, metafaza, anafaza in telofaza. Poleg tega bomo omenili tri druge vmesne stopnje (interfazo, prometafazo in citokinezo), ki igrajo vlogo pri mitozi.
Med štirimi fazami mitoze pride do delitve jedra, da se ena celica razdeli na dve. Sliši se preprosto, kajne? Toda v vsakem koraku mitoze se zgodijo različne stvari in vsak korak je ključen za pravilno potek delitve celic. To pomeni, da je uspešna delitev celic odvisna od natančnosti in regulacije vsak faza mitoze. Zato je pomembno razumeti in artikulirati vlogo vsake faze v mitozi na splošno.
Tudi: morda ste videli ali slišali, da se deli mitoze imenujejo različne stvari: faze mitoze, stopnje mitoze, koraki mitoze ali morda celo kaj drugega. Vse te različne fraze se nanašajo na popolnoma isti postopek. Dokler se spomnite, da so faze/stopnje/koraki mitoze nenehno zgodi v istem vrstnem redu, pravzaprav ni pomembno, katero od teh fraz uporabljate!
Nato bomo razčlenili štiri faze mitoze, da boste lahko razumeli, kako mitoza poteka skozi vsako fazo.
(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)
Interfaza: Kaj se zgodi pred mitozo
Interfazo si lahko predstavljamo kot prehodno fazo. Interfaza je, ko se matična celica pripravi na mitozo . Ta faza se ne šteje za del mitoze, vendar razumevanje, kaj se zgodi med interfazo, lahko pomaga, da so koraki mitoze nekoliko bolj smiselni.
Interfazo si lahko predstavljate kot uvodno dejanje. Niso skupina, ki ste jo prišli pogledat, a občinstvo ogrejejo za glavni dogodek.
jaz medfaza se pojavi pred začetkom mitoze in zajema tako imenovano stopnjo G1 ali prvo vrzel, stopnjo S ali sintezo in stopnjo G2 ali drugo vrzel . Stopnje G1, S in G2 se morajo vedno zgoditi v tem vrstnem redu. Celični cikel se začne s stopnjo G1, ki je del interfaze.
Kako se torej matična celica med interfazo pripravi na mitozo? Med interfazo je celica zaposlena z rastjo . Proizvaja beljakovine in citoplazemske organele med fazo G1, podvaja svoje kromosome med fazo S, nato pa še naprej raste v pripravi na mitozo v fazi G2.
V celičnem ciklu se interfaza ne pojavi samo prej mitoza - prav tako se izmenjuje z mitozo . Pomembno si je zapomniti, da je to ponavljajoč se cikel . Ko se mitoza konča, se interfaza znova začne! Dejansko je v veliki shemi celičnega cikla mitoza veliko krajša faza kot interfaza.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Faza 1: Profaza
Profaza je prvi korak mitoze. Takrat se genetska vlakna znotraj celičnega jedra, znana kot kromatin , začnejo kondenzirati in postanejo tesno stisnjeni skupaj .
Med interfazo se kromosomi starševske celice podvojijo, vendar še niso vidni. Samo lebdijo naokoli v obliki ohlapno zbranega kromatina. Med profazo se ta ohlapni kromatin kondenzira in oblikuje v vidne posamezne kromosome.
Ker se je vsak od kromosomov starševske celice podvojil med interfazo, sta med profazo v celici dve kopiji vsakega kromosoma. Ko se kromatin zgosti v posamezne kromosome, se genetsko enaki kromosomi združijo in tvorijo obliko X, imenovano sestrske kromatide .
Te sestrske kromatide nosijo identično DNK in so združene v središču (na sredini oblike X) na točki, imenovani centromera . Centromeri bodo služili kot sidra, ki bodo uporabljena za vlečenje sestrskih kromatid narazen v kasnejši fazi mitoze. In to je tisto, kar se dogaja v jedru med profazo!
Po nastanku sestrskih kromatid nastaneta dve strukturi, imenovani centrosomi oddaljiti drug od drugega zunaj jedra. Ko se premikajo na nasprotne strani celice, centrosomi tvorijo nekaj, kar se imenuje mitotično vreteno . Mitotično vreteno bo sčasoma odgovorno za ločevanje identičnih sestrskih kromatid v dve novi celici in je sestavljeno iz dolgih beljakovinskih verig, imenovanih mikrotubule .
Pozna profaza: Prometafaza
Prometafazo pogosto imenujemo pozna profaza. (Čeprav jo včasih imenujemo tudi zgodnja metafaza ali jo imenujemo popolnoma ločena faza!) Ne glede na to se med prometafazo zgodi nekaj res pomembnih stvari, ki spodbujajo delitev celic in ki pomagajo razložiti, kaj se zgodi v metafazi.
Prometafaza je faza mitoze, ki sledi profazi in pred metafazo. Kratka različica dogajanja med prometafazo je, da se jedrska membrana zlomi .
Tukaj je dolga različica dogajanja med prometafazo: najprej, jedrska membrana ali jedrska ovojnica (tj. lipidni dvosloj, ki obdaja jedro in obdaja genetski material v jedru) razpade na kup membranskih veziklov. Ko jedrska ovojnica razpade, se sestrske kromatide, ki so bile obtičale v jedru, sprostijo.
Zdaj, ko zaščitnega ovoja jedra ni več, kinetohorske mikrotubule premaknejo blizu sestrskih kromatid in se nanje pritrdijo na centromeri (to mesto v središču X). Zdaj so ti kinetohorski mikrotubuli zasidrani na nasprotnih polih na obeh koncih celice, tako da se raztezajo proti sestrskim kromatidam in jih povezujejo z enim od robov celice.
To je podobno kot lovljenje ribe z ribiško palico - sčasoma se bodo kromatide ločile in potegnile na nasprotna konca celice.
In to je konec prometafaze. Po koncu prometafaze se začne metafaza - druga uradna faza mitoze.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Faza 2: Metafaza
Metafaza je faza mitoze, ki sledi profazi in prometafazi ter je pred anafazo. Začne se metafaza ko se vsi mikrotubuli kinetohorov med prometafazo pritrdijo na centromere sestrskih kromatid.
Takole se zgodi: sila, ki nastane med prometafazo, povzroči, da začnejo mikrotubule vleči naprej in nazaj sestrske kromatide. Ker so mikrotubuli zasidrani na nasprotnih koncih celice, njihovo vlečenje naprej in nazaj na različnih straneh sestrskih kromatid postopoma premika sestrske kromatide na sredino celice.
Ta enaka in nasprotna napetost povzroči, da se sestrske kromatide poravnajo vzdolž namišljene — a zelo pomembne! — črte, ki se vleče po sredini celice. Ta namišljena črta, ki deli celico po sredini, se imenuje metafazna plošča ali ekvatorialna ravnina .
Da bi metafaza napredovala v anafazo, morajo biti sestrske kromatide enakomerno porazdeljene po tej metafazni plošči. Tukaj nastopi metafazna kontrolna točka: metafazna kontrolna točka zagotavlja, da so kinetohori pravilno pritrjeni na mitotična vretena in da so sestrske kromatide enakomerno porazdeljene in poravnane po metafazni plošči. Če so, celica dobi zeleno luč za prehod v naslednjo fazo mitoze.
Kontrolna točka je zelo pomembna, ker pomaga celici zagotoviti, da bo njena mitoza povzročila dve novi, enaki celici z isto DNK! Šele ko celica uspešno preide kontrolno točko metafaze, lahko celica preide v naslednjo stopnjo mitoze: anafazo.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Faza 3: Anafaza
Tretja faza mitoze, ki sledi metafazi in pred telofazo, je anafaza. Odkar so se sestrske kromatide začele pritrditi na centrosomi na nasprotnih koncih celice v metafazi so pripravljeni in pripravljeni na začetek ločevanja in tvorjenja genetsko identičnih hčerinskih kromosomov med anafazo.
Med anafazo se centromere v središču sestrskih kromatid prekinejo . (Sliši se slabše, kot je!) Se spomnite, kako so sestrske kromatide pritrjene na mitotično vreteno? Vreteno je sestavljeno iz mikrotubulov, ki se v tej fazi mitoze začnejo krčiti. Postopoma potegnejo odrezane sestrske kromatide proti nasprotnim polom celice.
Anafaza zagotavlja, da vsak kromosom prejme enake kopije DNK starševske celice. Sestrske kromatide se v svoji centromeri razcepijo po sredini in postanejo posamezni, enaki kromosomi. Ko se sestrske kromatide med anafazo razdelijo, jih imenujemo sestrski kromosomi. (Pravzaprav so bolj podobni enojajčnim dvojčkom!) Ti kromosomi bodo delovali neodvisno v novih, ločenih celicah, ko bo mitoza končana, vendar si še vedno delijo enake genetske informacije.
Končno, med V drugi polovici anafaze se celica začne podaljševati, ko se polarni mikrotubuli potiskajo drug proti drugemu. . Od tega, da izgleda kot ena okrogla celica, postane ... no, bolj kot jajce, ko se novi nizi kromosomov bolj oddaljujejo drug od drugega.
Na koncu anafaze dosežejo kromosomi največjo stopnjo kondenzacije. To pomaga na novo ločenim kromosomom ostati loči in pripravi jedro na ponovno tvorbo. . . ki nastopi v končni fazi mitoze: telofazi.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)
Faza 4: Telofaza
Telofaza je zadnja faza mitoze. Telofaza je, ko na novo ločeni hčerinski kromosomi dobijo svoje lastne jedrske membrane in identične nize kromosomov.
Proti koncu anafaze so se mikrotubuli začeli potiskati drug proti drugemu in povzročili podaljšanje celice. Ti polarni mikrotubuli še naprej podaljšujejo celico med telofazo! Medtem ločeni hčerinski kromosomi, ki jih vleče na nasprotne konce celice, končno prispejo do mitotičnega vretena.
Ko se hčerinski kromosomi popolnoma ločijo na nasprotna pola celice, se membranski vezikli stare, razpadle jedrske ovojnice starševske celice oblikujejo v novo jedrsko ovojnico. Ta nova jedrska ovojnica se oblikuje okoli dveh nizov ločenih hčerinskih kromosomov, kar ustvarja dve ločeni jedri znotraj iste celice.
Dogodke v telofazi si lahko predstavljate kot preobrat dogodkov, ki se zgodijo med profazo in prometafazo. Se spomnite, kako gre pri profazi in prometafazi za to, da se jedro matične celice začne razgrajevati in ločevati? Pri telofazi gre za preoblikovanje jedrske ovojnice okoli novih jeder, da se ta ločijo od citoplazme vsake celice.
Zdaj, ko sta dva niza hčerinskih kromosomov obdana z novo jedrsko ovojnico, se začneta znova širiti . Ko se to zgodi, je konec telofaze in mitoza je končana.
(LadyofHats/ Wikimedia Commons )
Citokineza: Kaj se zgodi po mitozi
Tako kot interfaza, citokineza ni del mitoze, je pa vsekakor pomemben del celičnega cikla, ki je bistven za dokončanje celične delitve. Včasih se dogajanje dogodkov citokineze prekriva s telofazo in celo anafazo, vendar se citokineza še vedno obravnava kot ločen proces od mitoze.
Citokineza je dejanska delitev celične membrane na dve ločeni celici . Na koncu mitoze obstajata dve novi jedri v obstoječi matični celici, ki se je raztegnila v podolgovato obliko. Torej na tej točki v eni celici dejansko visita dve popolni jedri!
Kako torej ena celica postane dve celici? Citokineza je odgovorna za dokončanje procesa celične delitve tako, da vzame ta nova jedra, loči staro celico na pol in zagotovi, da vsaka od novih hčerinskih celic vsebuje eno od novih jeder.
Tukaj je opisano, kako se med citokinezo doseže ločitev stare celice: se spomnite tiste namišljene črte, ki poteka po sredini celice in deli centrosome, imenovane metafazna plošča? Med citokinezo se na mestu, kjer je bila metafazna plošča, razvije kontraktilni obroč iz beljakovinskih filamentov.
Ko se kontraktilni obroč oblikuje po sredini celice, se začne krčiti, kar potegne zunanjo plazemsko membrano celice navznoter. Lahko si ga predstavljate kot pas, ki se kar naprej zateguje okoli sredine celice in jo stisne na dva dela. Sčasoma se kontraktilni obroč toliko skrči, da se plazemska membrana odščipne in ločena jedra se lahko oblikujejo v lastne celice.
Konec citokineze pomeni konec M-faze celičnega ciklusa, katerega del je tudi mitoza. Ob koncu citokineze se delitveni del celičnega cikla uradno zaključi.
5 (brezplačnih!) virov za nadaljnje preučevanje korakov mitoze
Mitoza je kompleksen proces in faze mitoze vključujejo veliko velikih besed in neznanih pojmov, o katerih bi morda želeli izvedeti več. Če se želite poglobiti v 4 stopnje mitoze, oglejte si naših pet predlaganih virov za nadaljnje preučevanje korakov mitoze, ki so razloženi spodaj!
#1: Mitosis Animations Online
Branje vsega o mitozi je vsekakor lahko koristno, a kaj, če vam vizualni elementi resnično pomagajo razumeti, kako stvari delujejo? Tu vam lahko pridejo prav spletne animacije mitoze. Gledanje mitoze v akciji prek spletnih animacij vam lahko pomaga ustvariti predstavo o tem, kaj vsi ti verbalni opisi v resnici pomenijo. Prav tako vam lahko pomagajo predstavljati, kako bi lahko izgledale faze mitoze pod pravim mikroskopom!
Verjetno obstaja veliko spletnih animacij mitoze, ki si jih lahko ogledate, vendar priporočamo te tri:
- Animacija Mitoza Johna Kyrka
- Spletni nasveti za čebulne korenine Biološkega projekta
- Mitoza živalskih celic Cells Alive
Še posebej nam je všeč animacija Animal Cell Mitosis podjetja Cells Alive, ker vam omogoča, da začasno ustavite animacijo, ko se pomika skozi faze mitoze, da si lahko natančno ogledate, kako mitoza deluje. Različica Cells Alive svojo animacijo faz mitoze postavlja tudi poleg posnetkov mitoze, ki poteka pod mikroskopom, tako da boste vedeli, kaj iščete, če boste kdaj morali opazovati celično mitozo v laboratoriju.
#2: Mitoza: delitev je težko narediti po hitrem tečaju
Če ste nekoliko izčrpani od branja gostega gradiva in potrebujete nekoga drugega, da predstavi stopnje mitoze v bolj dostopnih izrazih, pojdite na YouTube in si oglejte 10-minutni videoposnetek Crash Course o mitozi, imenovan Mitoza: ločitev je težko narediti.
arraylist in linkedlist
Dobra stvar tega videoposnetka je, da je nekoliko bolj temeljit kot nekateri drugi YouTubovi videoposnetki o mitozi, ki jih lahko najdete tam, hkrati pa je tudi zelo smešen. Še pomembneje, pojasnjuje mitozo v smislu znanih, vsakodnevnih bioloških procesov , na primer, ko se porežete in potrebujete, da vaše telo ustvari nove celice za celjenje.
Če potrebujete pomoč pri razmišljanju o tem, kako pomembne so faze mitoze v resničnem svetu, ne le nekaj, kar si morate zapomniti za laboratorij ali izpit, je to odličen vir.
#3: Faze mitoze Akademija Khan
Tukaj je še en videoposnetek na YouTubu, vendar sta ton in slog te razlage korakov mitoze Akademije Khan nekoliko drugačna. Gledanje te vadnice o fazah mitoze se zdi, kot da sedite pri uri biologije in vaš učitelj/profesor riše diagrame mitoze medtem vas pogovarja skozi celoten proces (razen v tem primeru je vaš učitelj nekako kul in za risanje diagramov uporablja samo neonske barve).
Če iščete vadnico po korakih, ki poteka počasi in temeljito obravnava korake mitoze, vas Khan Academy pokriva!
#4: Ustvarjanje a Mitosis Flip Book
Nekaterim učencem lahko proces ustvarjanja nečesa, s čimer pokažete svoje znanje, pomaga pri pomnjenju težkih konceptov in/ali razvijanju temeljitega razumevanja, kako stvari delujejo. Zato predlagamo, da preizkusite nekaj starošolskih taktik, da nadgradite svoje znanje o 4 stopnjah mitoze! Preizkušen in resničen pristop k učenju faz mitoze, ki so ga preverili učitelji biologije, je ustvarjanje knjige o mitozi.
Post-It nudi vodnik po korakih o tem, kako lahko sami ustvarite knjigo z mitozo, vendar je v resnici zelo preprosto: dobite nekaj za risanje, zgrabite majhne kartice z beležkami ali samolepilne listke za risanje in rišete kako je videti posamezna faza celičnega cikla na posameznih karticah/lepilnih lističih!
Ko končate z risanjem svoje različice stopenj mitoze na svojih kartah, jih zlepite, zalepite ali spenjajte skupaj in voila! Svojo knjigo o mitozi lahko prelistate od začetka do konca in opazujete napredovanje mitoze skozi štiri faze.
Dejavnosti, kot je ta, vam lahko pomagajo vtisniti v spomin, kako izgleda vsak korak mitoze. Poleg tega, ko končate svojo prestavno knjigo, imate vir v žepni velikosti, ki ga lahko nosite s seboj kot del učnega vodnika ali hiter vir za pregled pred kvizom ali izpitom!
#5: Set za študij mitoze avtor ProProfs Flashcards
Morda se počutite precej dobro glede svojega znanja o stopnjah mitoze, vendar potrebujete pomoč pri preverjanju tega znanja pred formalnim kvizom ali izpitom. To je kje Komplet za študij mitoze ProProfs Flashcards, na voljo je spletni vodnik za učenje, ki ponuja niz kartic, ki vam bodo v pomoč pri preverjanju znanja o stopnjah mitoze.
Zabavno pri tem kompletu kartic je to, da lahko izberete različne stile ocenjevanja glede na to, kje ste v svojem znanju o mitozi. Komplet kartic ponuja tradicionalne kartice z vprašanji in odgovori, funkcijo kartic, ki je posebej prilagojena pomnjenju, kviz z več izbirami in ujemanje. Če želite vaditi, se testirajte na korakih mitoze prej dejanski test, preverite ta vir!
ProProfs Flashcards ponuja več študijskih sklopov o drugih temah, povezanih z mitozo ali jo vključuje, tako da, če morate preizkusiti svoje znanje o mitozi, ki presega le štiri faze, vam lahko ta vir pomaga tudi pri tem.
Kaj je naslednje?
Kakšna je razlika med mitozo in mejozo ? Izvedite več z našo vzporedno primerjavo.
Ali morate pregledati različne dele celice in kaj počnejo? Vodimo vas skozi funkcije celične membrane, Endoplazemski retikulum , in vakuole . Če se boste bolje učili tako, da boste gledali širšo sliko, boste želeli imeti pri roki tudi naš celoten vodnik po živalskih celicah, da se boste lahko nanj vračali med branjem o vsaki posamezni celični strukturi.
Če želite več tradicionalnih virov, ki vam bodo pomagali pri učenju o celičnem ciklu, naš seznam najboljših knjig o biologiji AP za študij vas pokriva.
Obiskovanje pouka naravoslovja v srednji šoli (in uspeh pri njem!) je pomemben korak na vaši poti do vpisa na univerzo vaših sanj. Oglejte si ta članek o tem, katere naravoslovne ure morate obiskovati preden se prijavite na kolidž, da ugotovite, kateri tečaji so pravi za vas.