Tabella sulla biologia della fase della mitosi. Caratteristiche generali della mitosi

La meiosi è una divisione nella zona di maturazione del sesso cellule accompagnato da un dimezzamento del numero di cromosomi. Consiste in due divisioni consecutive che hanno le stesse fasi della mitosi. Tuttavia, come mostrato nella tabella "Confronto tra mitosi e meiosi", la durata delle singole fasi e i processi che si verificano in esse differiscono in modo significativo dai processi che si verificano durante la mitosi.

Queste differenze sono principalmente le seguenti.

Nella meiosi, la profase I è più lunga. In esso avviene la coniugazione (connessione di cromosomi omologhi) e lo scambio informazioni genetiche. Nell'anafase I, i centromeri che tengono insieme i cromatidi non si dividono e una delle mitosi dell'omologameiosi e le sue fasi di mitosi e altri cromosomi si spostano ai poli. L'interfase prima della seconda divisione è molto breve; in essa non viene sintetizzato il DNA. Le cellule (halites) formate come risultato di due divisioni meiotiche contengono un set di cromosomi aploidi (singoli). La diploidia viene ripristinata quando due cellule si uniscono: materna e paterna. Un uovo fecondato è chiamato zigote.

La mitosi, o divisione indiretta, è la più diffusa in natura. La mitosi è alla base della divisione di tutti gli asessuali cellule(epiteliali, muscolari, nervose, ossee, ecc.). La mitosi consiste di quattro fasi successive (vedi tabella sotto). Grazie alla mitosi è garantita una distribuzione uniforme dell'informazione genetica della cellula madre tra le cellule figlie. Il periodo di vita cellulare tra due mitosi è chiamato interfase. È dieci volte più lungo della mitosi. Passa attraverso una serie di cose molto processi importanti precedente la divisione cellulare: vengono sintetizzate le molecole di ATP e proteine, ciascun cromosoma raddoppia, formando due cromatidi fratelli, tenuti insieme da un centromero comune, aumenta il numero degli organelli principali del citoplasma.

Nella profase, i cromosomi, costituiti da due cromatidi fratelli tenuti insieme dal centromero, si sviluppano a spirale e di conseguenza si ispessiscono. Alla fine della profase, la membrana nucleare e i nucleoli scompaiono e i cromosomi si disperdono in tutta la cellula, i centrioli si spostano verso i poli e formano un fuso di divisione. Nella metafase si verifica un'ulteriore spirale dei cromosomi. In questa fase sono più chiaramente visibili. I loro centromeri si trovano lungo l'equatore. Ad essi sono attaccate le fibre del fuso.

Nell'anafase i centromeri si dividono, i cromatidi fratelli si separano tra loro e, a causa della contrazione dei filamenti del fuso, si spostano verso i poli opposti della cellula.

Nella telofase il citoplasma si divide, i cromosomi si srotolano e i nucleoli e le membrane nucleari si riformano. Nelle cellule animali, il citoplasma è allacciato, nelle cellule vegetali si forma un setto al centro della cellula madre. Quindi da una cellula originale (madre) si formano due nuove cellule figlie.

meiosi e mitosi

Tabella - Confronto tra mitosi e meiosi

		1 divisione	2 divisione
Interfase	Set cromosomico 2n C'è una sintesi intensiva di proteine, ATP e altro materia organica I cromosomi sono doppi, ciascuno costituito da due cromatidi fratelli tenuti insieme da un centromero comune.	Set cromosomico 2n Si osservano gli stessi processi della mitosi, ma più lunghi, soprattutto durante la formazione delle uova.	L'insieme dei cromosomi è aploide (n). Non c'è sintesi di sostanze organiche.
	Di breve durata, i cromosomi si spiralizzano, la membrana nucleare e il nucleolo scompaiono, si forma un fuso di fissione	Più lungo. All'inizio della fase si svolgono gli stessi processi della mitosi. Inoltre, avviene la coniugazione cromosomica, in cui i cromosomi omologhi si avvicinano l'uno all'altro per tutta la loro lunghezza e si attorcigliano. In questo caso può verificarsi uno scambio di informazioni genetiche (crossover cromosomico) - attraversando. I cromosomi poi si separano.	corto; gli stessi processi della mitosi, ma con n cromosomi.
metafase	Si verifica un'ulteriore spirale dei cromosomi, i loro centromeri si trovano lungo l'equatore.	Esistono processi simili a quelli della mitosi.
	I centromeri che tengono insieme i cromatidi fratelli si dividono, ognuno di essi diventa un nuovo cromosoma e si sposta ai poli opposti.	I centromeri non si dividono. Uno dei cromosomi omologhi, costituito da due cromatidi, tenuti insieme da un centromero comune, si allontana verso i poli opposti.	Succede la stessa cosa della mitosi, ma con n cromosomi.
Telofase	Il citoplasma si divide, si formano due cellule figlie, ciascuna con un corredo diploide di cromosomi. Il fuso di divisione scompare, si formano i nucleoli.	Non dura a lungo. Cadono i cromosomi omologhi cellule diverse con un corredo cromosomico aploide. Il citoplasma non sempre si divide.	Il citoplasma è diviso. Dopo due divisioni meiotiche si formano 4 cellule con un corredo cromosomico aploide.

ciclo cellulare- questo è il periodo di esistenza della cellula dal momento della sua formazione dividendo la cellula madre alla propria divisione.

durata del ciclo cellulare eucariote

La durata del ciclo cellulare varia da cellula a cellula. Cellule adulte in rapida proliferazione come le cellule ematopoietiche o basali dell'epidermide e intestino tenue, può essere incluso in ciclo cellulare ogni 12-36 ore.Si osservano cicli cellulari brevi (circa 30 minuti) con la rapida frantumazione delle uova echinodermi, anfibi e altri animali. In condizioni sperimentali, molte linee di colture cellulari hanno un ciclo cellulare breve (circa 20 ore). Nelle cellule che si dividono più attivamente, la durata del periodo intermedio mitosiè di circa 10-24 ore.

Fasi del ciclo cellulare eucariote

ciclo cellulareeucariote è composto da due periodi:

Il periodo di crescita cellulare chiamato " interfase", durante il quale avviene la sintesi DNA E proteine e prepararsi alla divisione cellulare.

Il periodo di divisione cellulare, chiamato "fase M" (dalla parola mitosi - mitosi).

L'interfase è composta da diversi periodi:

G1- fasi(da Inglese spacco- intervallo) o fasi crescita iniziale durante il quale avviene la sintesi mRNA, proteine, altri componenti cellulari;

S- fasi(da Inglese sintesi- sintesi) durante il qualereplicazione del DNA nucleo cellulare , c'è anche un raddoppio centrioli(se esistono, ovviamente).

G2- fase durante la quale vengono effettuati i preparativimitosi .

Le cellule differenziate che non si dividono più potrebbero non avere la fase G 1 nel ciclo cellulare. Tali cellule si trovano in fase di riposo G 0 .

Periododivisione cellulare (fase M) comprende due fasi:

-mitosi(divisione del nucleo cellulare);

-citocinesi(divisione del citoplasma).

Nel suo turno, mitosi è diviso in cinque fasi.

La descrizione della divisione cellulare si basa sui dati del microscopio ottico in combinazione con la microfilmatura e sui risultati leggero E elettronico microscopia cellule fissate e colorate.

Regolazione del ciclo cellulare

La sequenza regolare dei periodi mutevoli del ciclo cellulare viene effettuata con l'interazione di questi proteine, Come chinasi ciclina-dipendenti E cicline. Celle, che sono nella fase G 0, possono entrare nel ciclo cellulare se esposti Fattori di crescita. Vari fattori di crescita come piastrina, epidermico, fattore di crescita nervoso, comunicante con loro recettori, innescano una cascata di segnali intracellulari, che alla fine portano a trascrizioni geni cicline E chinasi ciclina-dipendenti. Chinasi ciclina-dipendenti diventano attivi solo quando si interagisce con il corrispondente cicline. Contenuto di vari cicline V gabbia cambiamenti durante il ciclo cellulare. ciclinaè un componente regolatore del complesso chinasi ciclina-ciclina-dipendente. Chinasiè il componente catalitico di questo complesso. chinasi non attivo senza cicline. SU diverse fasi ciclo cellulare sintetizzato diverso cicline. Sì, contenuto ciclina Bidone ovociti rane raggiunge il massimo in questo momento mitosi quando inizia l'intera cascata di reazioni fosforilazione catalizzato dal complesso chinasi ciclina-B/ciclina-dipendente. Al termine della mitosi, la ciclina viene rapidamente degradata dalle proteinasi.

Punti di controllo del ciclo cellulare

Per determinare il completamento di ogni fase del ciclo cellulare, è necessario che vi siano dei punti di controllo. Se la cellula "supera" il checkpoint, continua a "muoversi" attraverso il ciclo cellulare. Se alcune circostanze, come un danno al DNA, impediscono alla cellula di passare attraverso un checkpoint, che può essere paragonato ad una sorta di checkpoint, allora la cellula si ferma e non avviene un'altra fase del ciclo cellulare dopo almeno fino a quando gli ostacoli che impedivano alla gabbia di passare attraverso il posto di controllo non saranno rimossi. Ci sono almeno quattro punti di controllo del ciclo cellulare: un punto di controllo in G1 dove viene controllata l'integrità del DNA prima di entrare nella fase S, un punto di controllo nella fase S dove viene controllata la correttezza della replicazione del DNA, un punto di controllo in G2 dove vengono controllati i danni mancati al superamento di checkpoint precedenti o ottenuti in fasi successive del ciclo cellulare. Nella fase G2 viene rilevata la completezza della replicazione del DNA e le cellule in cui il DNA è sottoreplicato non entrano nella mitosi. Al punto di controllo dell'assemblaggio del fuso, viene controllato se tutti i cinetocori sono attaccati ai microtubuli.

Disturbi del ciclo cellulare e formazione di tumori

Un aumento della sintesi della proteina p53 porta all'induzione della sintesi della proteina p21, un inibitore del ciclo cellulare

La violazione della normale regolazione del ciclo cellulare è la causa della maggior parte dei tumori solidi. Nel ciclo cellulare, come già accennato, il passaggio dei checkpoint è possibile solo se le fasi precedenti vengono completate normalmente e non si verificano guasti. Per cellule tumorali cambiamenti caratteristici nei componenti dei punti di controllo del ciclo cellulare. Quando i checkpoint del ciclo cellulare vengono inattivati, si osserva la disfunzione di alcuni soppressori tumorali e proto-oncogeni, in particolare p53, PRb, il mio c E Ras. La proteina p53 è uno dei fattori di trascrizione che avvia la sintesi proteica p21, che è un inibitore del complesso CDK-ciclina, che porta all'arresto del ciclo cellulare nei periodi G1 e G2. Pertanto, una cellula il cui DNA è danneggiato non entra nella fase S. Con mutazioni che portano alla perdita dei geni della proteina p53, o con i loro cambiamenti, non si verifica il blocco del ciclo cellulare, le cellule entrano nella mitosi, che porta alla comparsa di cellule mutanti, la maggior parte di cui non è vitale, l'altro dà origine a cellule maligne.

divisione cellulare

Tutte le cellule sono prodotte dalla divisione delle cellule parentali. La maggior parte delle cellule sono caratterizzate da un ciclo cellulare costituito da due fasi principali: interfase e mitosi.

Interfase si compone di tre fasi. Entro 4-8 ore dalla nascita, la cellula aumenta la sua massa. Alcune cellule (ad esempio le cellule nervose del cervello) rimangono in questo stadio per sempre, mentre in altre il DNA cromosomico raddoppia entro 6-9 ore. Quando la massa cellulare raddoppia, mitosi.

In scena anafase i cromosomi si spostano ai poli della cellula. Quando i cromosomi raggiungono i poli, telofase. La cellula si divide in due sul piano equatoriale, i fili del fuso vengono distrutti, attorno ai cromosomi si formano membrane nucleari. Ogni cellula figlia riceve il proprio set di cromosomi e ritorna allo stadio interfase. L'intero processo dura circa un'ora.

Il processo di mitosi può variare a seconda del tipo di cellula. Nella cellula vegetale non ci sono centrioli, sebbene sia formato il fuso. Nelle cellule fungine, la mitosi avviene all'interno del nucleo, la membrana nucleare non si disintegra.

La presenza di cromosomi non è una condizione necessaria per la divisione cellulare. D'altra parte, una o più mitosi possono fermarsi allo stadio telofase, dando luogo a cellule multinucleate (ad esempio, in alcune alghe).

La riproduzione per mitosi è detta asessuata o vegetativa. clonazione. Nella mitosi, il materiale genetico delle cellule madri e figlie è identico.

Meiosi, a differenza della mitosi, è un elemento importante riproduzione sessuale. Durante la meiosi si formano cellule contenenti un solo corredo di cromosomi, il che rende possibile la successiva fusione delle cellule germinali (gameti) di due genitori. Fondamentalmente, la meiosi è un tipo di mitosi. Comprende due divisioni cellulari consecutive, ma i cromosomi sono duplicati solo nella prima di queste divisioni. L'essenza biologica della meiosi è di ridurre della metà il numero di cromosomi e la formazione di gameti aploidi (cioè gameti che hanno una serie di cromosomi ciascuno).

Come risultato della divisione meiotica negli animali, quattro gameti. Se le cellule germinali maschili hanno approssimativamente la stessa dimensione, durante la formazione delle uova, la distribuzione del citoplasma avviene in modo molto irregolare: una cellula rimane grande e le altre tre sono così piccole che sono quasi interamente occupate dal nucleo. Queste piccole cellule servono solo a ospitare il materiale genetico in eccesso.

I gameti maschili e femminili si fondono per formarsi zigote. I set cromosomici vengono combinati in questo processo (questo processo è chiamato sinagoga), a seguito del quale nello zigote viene ripristinato un doppio set di cromosomi, uno da ciascuno dei genitori. La segregazione casuale dei cromosomi e lo scambio di materiale genetico tra cromosomi omologhi portano alla comparsa di nuove combinazioni di geni, aumentando la diversità genetica. Lo zigote risultante si sviluppa in un organismo indipendente.

Recentemente sono stati condotti esperimenti sulla fusione artificiale di cellule di uno o tipi diversi. Le superfici esterne delle cellule furono incollate insieme e la membrana tra loro fu distrutta. Pertanto, è stato possibile ottenere cellule ibride di topo e pollo, uomo e topo. Tuttavia, durante le divisioni successive, le cellule perdevano la maggior parte dei cromosomi di una delle specie.

In altri esperimenti, la cellula è stata divisa in componenti, come nucleo, citoplasma e membrana. Successivamente, i componenti di cellule diverse sono stati nuovamente riuniti e il risultato è stata una cellula vivente, composta da componenti di cellule di diverso tipo. In linea di principio, gli esperimenti sull'assemblaggio di cellule artificiali potrebbero rappresentare il primo passo verso la creazione di nuove forme di vita.

Mitosi- il principale metodo di divisione delle cellule eucariotiche, in cui avviene prima il raddoppio e quindi una distribuzione uniforme del materiale ereditario tra le cellule figlie.

La mitosi è un processo continuo in cui sono presenti quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase. Prima della mitosi, la cellula si prepara alla divisione, o interfase. Il periodo di preparazione cellulare per la mitosi e la mitosi stessa insieme compongono ciclo mitotico . Quello che segue è una breve descrizione di fasi del ciclo.

Interfase consiste di tre periodi: presintetico o postmitotico, - G 1, sintetico - S, postsintetico o premitotico, - G 2.

Periodo presintetico (2N 2C, Dove N- il numero di cromosomi, Con- il numero di molecole di DNA) - crescita cellulare, attivazione di processi sintesi biologica prepararsi per il periodo successivo.

Periodo sintetico (2N 4C) è la replicazione del DNA.

Periodo postsintetico (2N 4C) - preparazione della cellula alla mitosi, sintesi e accumulo di proteine ​​ed energia per la prossima divisione, aumento del numero di organelli, raddoppio dei centrioli.

Profase (2N 4C) - lo smantellamento delle membrane nucleari, la divergenza dei centrioli verso i diversi poli della cellula, la formazione dei fili del fuso di fissione, la "scomparsa" dei nucleoli, la condensazione dei cromosomi bicromatici.

metafase (2N 4C) - allineamento dei cromosomi bicromatici più condensati nel piano equatoriale della cellula (piastra metafase), attacco delle fibre del fuso con un'estremità ai centrioli, l'altra - ai centromeri dei cromosomi.

Anafase (4N 4C) - la divisione dei cromosomi bicromatici in cromatidi e la divergenza di questi cromatidi fratelli verso i poli opposti della cellula (in questo caso, i cromatidi diventano cromosomi monocromatici indipendenti).

Telofase (2N 2C in ciascuna cellula figlia) - decondensazione dei cromosomi, formazione di membrane nucleari attorno a ciascun gruppo di cromosomi, disintegrazione dei fili del fuso di fissione, comparsa del nucleolo, divisione del citoplasma (citotomia). La citotomia nelle cellule animali avviene a causa del solco di fissione, nelle cellule vegetali - a causa della piastra cellulare.

1 - profase; 2 - metafase; 3 - anafase; 4 - telofase.

Il significato biologico della mitosi. Le cellule figlie formate come risultato di questo metodo di divisione sono geneticamente identiche a quelle della madre. La mitosi fornisce permanenza insieme cromosomico attraverso generazioni di cellule. È alla base di processi come la crescita, la rigenerazione, la riproduzione asessuata, ecc.

- Questo è un modo speciale di dividere le cellule eucariotiche, a seguito del quale si verifica la transizione delle cellule dallo stato diploide a quello aploide. La meiosi consiste in due divisioni consecutive precedute da una singola replicazione del DNA.

Prima divisione meiotica (meiosi 1) chiamata riduzione, perché è durante questa divisione che il numero dei cromosomi si dimezza: da uno cellula diploide (2N 4C) formano due aploidi (1 N 2C).

Interfase 1(all'inizio - 2 N 2C, alla fine - 2 N 4C) - la sintesi e l'accumulo di sostanze ed energia necessarie per l'attuazione di entrambe le divisioni, aumento delle dimensioni delle cellule e del numero di organelli, raddoppio dei centrioli, replicazione del DNA, che termina con la profase 1.

Profase 1 (2N 4C) - smantellamento delle membrane nucleari, divergenza dei centrioli verso diversi poli della cellula, formazione di filamenti del fuso di fissione, "scomparsa" dei nucleoli, condensazione di cromosomi bicromatici, coniugazione di cromosomi omologhi e crossover. Coniugazione- il processo di convergenza e interlacciamento dei cromosomi omologhi. Viene chiamata una coppia di cromosomi omologhi coniugati bivalente. Il crossover è il processo di scambio di regioni omologhe tra cromosomi omologhi.

La profase 1 è divisa in fasi: leptotene(completamento della replicazione del DNA), zigotene(coniugazione di cromosomi omologhi, formazione di bivalenti), pachitene(crossing over, ricombinazione di geni), diplotene(rilevamento di chiasmi, 1 blocco di oogenesi umana), diacinesia(terminalizzazione del chiasma).

1 - leptotene; 2 - zigotene; 3 - pachitene; 4 - diplotene; 5 - diacinesi; 6 - metafase 1; 7 - anafase 1; 8 - telofase 1;
9 - profase 2; 10 - metafase 2; 11 - anafase 2; 12 - telofase 2.

Metafase 1 (2N 4C) - allineamento dei bivalenti nel piano equatoriale della cellula, attacco dei fili del fuso di fissione ad un'estremità ai centrioli, l'altra - ai centromeri dei cromosomi.

Anafase 1 (2N 4C) - divergenza casuale indipendente dei cromosomi bicromatidi ai poli opposti della cellula (da ciascuna coppia di cromosomi omologhi, un cromosoma si sposta su un polo, l'altro sull'altro), ricombinazione dei cromosomi.

Telofase 1 (1N 2C in ogni cellula) - la formazione di membrane nucleari attorno a gruppi di cromosomi a due cromatidi, la divisione del citoplasma. In molte piante, una cellula dall'anafase 1 passa immediatamente alla profase 2.

Seconda divisione meiotica (meiosi 2) chiamato equazionale.

Interfase 2, O intercinesi (1n 2c), è una breve pausa tra la prima e la seconda divisione meiotica durante la quale non avviene la replicazione del DNA. caratteristico delle cellule animali.

Profase 2 (1N 2C) - smantellamento delle membrane nucleari, divergenza dei centrioli verso diversi poli della cellula, formazione di fibre del fuso.

Metafase 2 (1N 2C) - allineamento dei cromosomi bicromatici nel piano equatoriale della cellula (piastra metafase), attacco delle fibre del fuso con un'estremità ai centrioli, l'altra - ai centromeri dei cromosomi; 2 blocco dell'ovogenesi nell'uomo.

Anafase 2 (2N 2Con) - la divisione dei cromosomi bicromatici in cromatidi e la divergenza di questi cromatidi fratelli verso i poli opposti della cellula (in questo caso i cromatidi diventano cromosomi monocromatici indipendenti), ricombinazione dei cromosomi.

Telofase 2 (1N 1C in ogni cellula) - decondensazione dei cromosomi, formazione di membrane nucleari attorno a ciascun gruppo di cromosomi, disintegrazione dei fili del fuso di fissione, comparsa del nucleolo, divisione del citoplasma (citotomia) con formazione di quattro cellule aploidi come un risultato.

Il significato biologico della meiosi. La meiosi è l'evento centrale della gametogenesi negli animali e della sporogenesi nelle piante. Essendo la base della variabilità combinatoria, la meiosi garantisce la diversità genetica dei gameti.

Amitosi

Amitosi — divisione diretta nucleo interfase per costrizione senza formazione di cromosomi, al di fuori del ciclo mitotico. Descritto per cellule invecchiate, patologicamente alterate e destinate alla morte. Dopo l'amitosi, la cellula non è in grado di tornare al normale ciclo mitotico.

ciclo cellulare

ciclo cellulare- la vita di una cellula dal momento della sua comparsa fino alla divisione o alla morte. Una componente obbligatoria del ciclo cellulare è il ciclo mitotico, che comprende un periodo di preparazione alla divisione e alla mitosi vera e propria. Inoltre, dentro ciclo vitale ci sono periodi di riposo, durante i quali la cellula svolge le proprie funzioni e sceglie il suo ulteriore destino: la morte o il ritorno al ciclo mitotico.

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Mitosi- Questo è un metodo per dividere le cellule eucariotiche, a seguito del quale si formano 2 cellule figlie che hanno lo stesso set di cromosomi e la cellula madre.

Durante la mitosi avviene una divisione cellulare, che consiste di quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase. L'insieme dei cromosomi nelle cellule prima e dopo la divisione è diploide. Lo stato delle informazioni ereditarie dopo la separazione rimane invariato. Mitosi dentro cellule vegetali fu scoperto nel 1874 da I. D. Chistyakov e nelle cellule animali divisione mitotica aprì poco dopo - nel 1878 - W. Fleming e Π. I. Peremezhko.

fasi della mitosi

Profase - fase di spiralizzazione dei cromosomi bicromatici. Nella profase avvengono i seguenti processi:

■ spiralizzazione (condensazione), cioè accorciamento e ispessimento dei cromosomi bicromatici;

■ differenze tra centrioli e poli;

■ riduzione e scomparsa del nucleolo (nucleoli)

■ disintegrazione in frammenti dell'involucro nucleare;

■ formazione fuso di fissione - sistemi di microtubuli in una cellula che si divide. Fornisce la divergenza dei cromosomi nella mitosi e nella meiosi. Il fuso contiene due tipi di microtubuli: quelli che si estendono dai poli (polari) e dai centromeri dei cromosomi (cromosomici). La segregazione cromosomica avviene a seguito della contrazione dei microtubuli cromosomici. Il fuso, insieme ai centri di raccolta dei microtubuli, costituisce l'apparato mitotico.

metafase- la fase della posizione dei cromosomi bicromatici all'equatore della cellula. Nella metafase i cromosomi si trovano all'equatore.

I-III- profase; IV- metafase; V-VI - anafase; VII-VIII- telofase.

cellule ad uguale distanza dai poli del nucleo sullo stesso piano, formando il cosiddetto piastra metafasica.È importante notare che rimangono in questa posizione per un periodo piuttosto lungo. A questo proposito, la metafase è utile per contare il numero di cromosomi in una cellula.

Anafase- fase di differenza dei cromosomi monocromatici rispetto ai poli delle cellule. Nell'anafase i cromosomi si separano in singoli cromatidi e divergono verso i poli della cellula.

Telofase - fase di despiralizzazione dei cromosomi singoli cromatidici. è detta anche "profase al contrario", poiché si verificano processi opposti ai processi della profase: despiralizzazione cromosomi monocromatici, la posizione dei centrioli vicino al nucleo, la formazione del nucleolo (nucleoli), la formazione della membrana nucleare e la distruzione del fuso di fissione.

Il significato biologico della mitosi: 1) garantisce l'esatta distribuzione del materiale ereditario tra due cellule figlie; 2) garantisce la costanza del cariotipo durante la riproduzione asessuata; 3) è alla base riproduzione asessuata, rigenerazione, crescita.

BIOLOGIA+Colchicina- un alcaloide che ha un forte effetto antimiottico. Questo composto inibisce la formazione dei filamenti del fuso mitotico impedendone la raccolta dalle subunità proteiche della tubulina. La colchicina viene utilizzata in biologia per studiare il cariotipo e per diagnostica clinica anomalie cromosomiche, nell'allevamento per ottenere probabilità poliploidi, in medicina per ridurre il dolore della gotta, ecc. La colchicina si ottiene dai cormi del colchico autunnale (Colchicum autunnale L.) , che appartiene alla famiglia delle Melantia nell'ordine delle Liliaceae. Il colchicum è molto velenoso, ma allo stesso tempo importante pianta medicinale e un'interessante pianta ornamentale.

Accompagnato da una diminuzione della metà del numero di cromosomi. Consiste in due divisioni consecutive che hanno le stesse fasi della mitosi. Tuttavia, come mostrato in tabella "Confronto tra mitosi e meiosi", la durata delle singole fasi e i processi che si verificano in esse differiscono in modo significativo dai processi che si verificano durante la mitosi.

Queste differenze sono principalmente le seguenti.

nella meiosi profase I più a lungo. Succede in esso coniugazione(connessione di cromosomi omologhi) e scambio di informazioni genetiche. In anafase I centromeri che tengono insieme i cromatidi non condividere, e uno degli omologhi della mitosi e gli altri cromosomi partono verso i poli. Interfase prima della seconda divisione molto corto, dentro Il DNA non è sintetizzato. Celle ( halites), formati come risultato di due divisioni meiotiche, contengono un set di cromosomi aploidi (singoli). La diploidia viene ripristinata quando due cellule si uniscono: materna e paterna. Si chiama l'uovo fecondato zigote.

Mitosi e sue fasi

Mitosi, o divisione indiretta , è più ampiamente distribuito in natura. La mitosi è alla base della divisione di tutte le cellule non sessuali (epiteliali, muscolari, nervose, ossee, ecc.). Mitosiè composto da quattro fasi consecutive (vedi tabella sotto). Grazie alla mitosiè assicurata una distribuzione uniforme dell'informazione genetica della cellula madre tra le cellule figlie. Viene chiamato il periodo della vita di una cellula tra due mitosi interfase. È dieci volte più lungo della mitosi. In esso avvengono una serie di processi molto importanti che precedono la divisione cellulare: vengono sintetizzate ATP e molecole proteiche, ciascun cromosoma raddoppia formando due cromatidi fratelli, tenuti insieme da un comune centromero, aumenta il numero dei principali organelli del citoplasma.

in profase spirale e di conseguenza i cromosomi si ispessiscono, costituito da due cromatidi fratelli tenuti insieme da un centromero. Entro la fine della profase la membrana nucleare e i nucleoli scompaiono e i cromosomi si disperdono in tutta la cellula, i centrioli si spostano verso i poli e si formano fuso di fissione. Nella metafase si verifica un'ulteriore spirale dei cromosomi. In questa fase sono più chiaramente visibili. I loro centromeri si trovano lungo l'equatore. Ad essi sono attaccate le fibre del fuso.

in anafase i centromeri si dividono, i cromatidi fratelli si separano e, a causa della contrazione dei filamenti del fuso, si spostano verso i poli opposti della cellula.

in telofase il citoplasma si divide, i cromosomi si sciolgono, i nucleoli si riformano e membrane nucleari. nelle cellule animali il citoplasma è legato nel vegetale- Al centro della cellula madre si forma una partizione. Quindi da una cellula originale (madre) si formano due nuove cellule figlie.

Tabella - Confronto tra mitosi e meiosi

Fase	Mitosi	Meiosi
		1 divisione	2 divisione
Interfase	Insieme di cromosomi 2n. C'è una sintesi intensiva di proteine, ATP e altre sostanze organiche. I cromosomi sono doppi, ciascuno costituito da due cromatidi fratelli tenuti insieme da un centromero comune.	Set cromosomico 2n Si osservano gli stessi processi della mitosi, ma più lunghi, soprattutto durante la formazione delle uova.	L'insieme dei cromosomi è aploide (n). Non c'è sintesi di sostanze organiche.
Profase	È di breve durata, i cromosomi si spiralizzano, l'involucro nucleare e il nucleolo scompaiono e si forma un fuso di divisione.	Più lungo. All'inizio della fase si svolgono gli stessi processi della mitosi. Inoltre, avviene la coniugazione cromosomica, in cui i cromosomi omologhi si avvicinano l'uno all'altro per tutta la loro lunghezza e si attorcigliano. In questo caso può verificarsi uno scambio di informazioni genetiche (incrocio di cromosomi) - incrocio. I cromosomi poi si separano.	corto; gli stessi processi della mitosi, ma con n cromosomi.
metafase	Si verifica un'ulteriore spirale dei cromosomi, i loro centromeri si trovano lungo l'equatore.	Esistono processi simili a quelli della mitosi.
Anafase	I centromeri che tengono insieme i cromatidi fratelli si dividono, ognuno di essi diventa un nuovo cromosoma e si sposta ai poli opposti.	I centromeri non si dividono. Uno dei cromosomi omologhi, costituito da due cromatidi, tenuti insieme da un centromero comune, si allontana verso i poli opposti.	Succede la stessa cosa della mitosi, ma con n cromosomi.
Telofase	Il citoplasma si divide, si formano due cellule figlie, ciascuna con un corredo diploide di cromosomi. Il fuso di divisione scompare, si formano i nucleoli.	Non dura a lungo I cromosomi omologhi entrano in cellule diverse insieme aploide cromosomi. Il citoplasma non sempre si divide.	Il citoplasma è diviso. Dopo due divisioni meiotiche si formano 4 cellule con un corredo cromosomico aploide.

Tabella che confronta mitosi e meiosi.

Tra tutti gli argomenti interessanti e piuttosto complessi della biologia, vale la pena evidenziare due processi di divisione cellulare nel corpo: meiosi e mitosi. All'inizio può sembrare che questi processi siano gli stessi, poiché in entrambi i casi avviene la divisione cellulare, ma in realtà c'è una differenza tra loro. una grande differenza. Prima di tutto, devi occuparti della mitosi. Cos'è questo processo, qual è l'interfase della mitosi e quale ruolo svolgono corpo umano? Maggiori informazioni su questo e saranno discusse in questo articolo.

Difficile processo biologico, che è accompagnato dalla divisione cellulare e dalla distribuzione dei cromosomi tra queste cellule: tutto questo si può dire della mitosi. Grazie a lui, i cromosomi contenenti DNA sono distribuiti uniformemente tra le cellule figlie del corpo.

Ci sono 4 fasi principali del processo di mitosi. Tutti sono interconnessi, poiché le fasi passano agevolmente dall'una all'altra. La prevalenza della mitosi in natura è dovuta al fatto che è lui a partecipare al processo di divisione di tutte le cellule, compresi muscoli, nervi e così via.

Brevemente sull'interfase

Prima di entrare nello stato di mitosi, la cellula che si divide entra nel periodo di interfase, cioè cresce. La durata dell'interfase può richiedere più del 90% del tempo totale di attività cellulare in modalità normale..

L’interfase è divisa in 3 periodi principali:

• fase G1;
• Fase S;
• fase G2.

Passano tutti in una certa sequenza. Consideriamo ciascuna di queste fasi separatamente.

Interfase - componenti principali (formula)

Fase G1

Questo periodo è caratterizzato dalla preparazione della cellula alla divisione. Aumenta di volume per la fase successiva della sintesi del DNA.

Fase S

Questa è la fase successiva del processo di interfase, in cui le cellule del corpo si dividono. Di norma, la sintesi della maggior parte delle cellule avviene per un breve periodo di tempo. Dopo la divisione cellulare, le cellule non aumentano di dimensioni, ma inizia l'ultima fase.

Fase G2

Lo stadio finale dell'interfase, durante il quale le cellule continuano a sintetizzare proteine, aumentando di dimensioni. Durante questo periodo, la cellula ha ancora nucleoli. Anche nell'ultima parte dell'interfase avviene la duplicazione dei cromosomi e la superficie del nucleo in questo momento è ricoperta da uno speciale guscio che ha una funzione protettiva.

Una nota! Alla fine della terza fase avviene la mitosi. Comprende anche diverse fasi, dopo le quali avviene la divisione cellulare (questo processo in medicina è chiamato citocinesi).

Fasi della mitosi

Come notato in precedenza, la mitosi è divisa in 4 fasi, ma a volte possono essercene di più. Di seguito sono riportati i principali.

Tavolo. Descrizione delle principali fasi della mitosi.

Nome della fase, foto	Descrizione
	Durante la profase, i cromosomi si spiralizzano, a seguito della quale assumono una forma attorcigliata (è più compatta). Tutti i processi sintetici nelle cellule del corpo vengono interrotti, quindi i ribosomi non vengono più prodotti.
	Molti esperti non distinguono la prometafase come una fase separata della mitosi. Spesso tutti i processi che si verificano in esso vengono definiti profase. Durante questo periodo, il citoplasma avvolge i cromosomi, che fino a un certo punto si muovono liberamente nella cellula.
	La fase successiva della mitosi, che è accompagnata dalla distribuzione dei cromosomi condensati sul piano equatoriale. Durante questo periodo, i microtubuli vengono rinnovati continuamente. Nella metafase, i cromosomi sono disposti in modo tale che i loro cinetocori siano in una direzione diversa, cioè siano diretti verso i poli opposti.
	Questa fase della mitosi è accompagnata dalla separazione dei cromatidi di ciascuno dei cromosomi gli uni dagli altri. La crescita dei microtubuli si ferma, ora iniziano a smontarsi. L'anafase non dura a lungo, ma durante questo periodo di tempo le cellule hanno il tempo di disperdersi più vicino a poli diversi in numero approssimativamente uguale.
	Questo ultima fase durante il quale inizia la decondensazione dei cromosomi. cellule eucariotiche completano la loro divisione e attorno a ciascun set di cromosomi umani si forma un guscio speciale. Quando l'anello contrattile si contrae, il citoplasma si separa (in medicina questo processo è chiamato citotomia).

Importante! La durata dell'intero processo di mitosi, di norma, non supera 1,5-2 ore. La durata può variare a seconda del tipo di cellula da dividere. Inoltre, la durata del processo è influenzata da fattori esterni come la modalità luce, la temperatura e così via.

Che ruolo biologico gioca la mitosi?

Cerchiamo ora di comprendere le caratteristiche della mitosi e la sua importanza ciclo biologico. Prima di tutto, fornisce molti processi vitali dell'organismo, tra cui lo sviluppo embrionale.

La mitosi è anche responsabile della riparazione dei tessuti e organi interni corpo dopo vari tipi danni con conseguente rigenerazione. Nel processo di funzionamento, le cellule muoiono gradualmente, ma con l'aiuto della mitosi l'integrità strutturale dei tessuti viene costantemente mantenuta.

La mitosi garantisce la conservazione di un certo numero di cromosomi (corrisponde al numero di cromosomi nella cellula madre).

Video - Caratteristiche e tipi di mitosi