Non è uno stadio della mitosi. Breve descrizione delle fasi e dello schema della divisione cellulare attraverso la mitosi. Video didattico: la mitosi cellulare e le sue fasi

Fasi della mitosi

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

• IN profase si verifica la condensazione dei cromosomi omologhi (accoppiati) e inizia la formazione di un fuso. Nelle cellule animali, una coppia di centrioli (poli del fuso) inizia a separarsi.
• Prometafase inizia con la distruzione della membrana nucleare. I cromosomi cominciano a muoversi e i loro cinetocori entrano in contatto con i microtubuli del fuso, mentre i poli continuano a divergere l'uno dall'altro. Verso la fine della prometafase si forma un fuso.
• IN metafase i movimenti dei cromosomi si congelano quasi completamente, ei cinetocori dei cromosomi si trovano all '"equatore" (ad uguale distanza dai "poli" del nucleo) sullo stesso piano, formando la cosiddetta placca metafase. È importante notare che rimangono in questa posizione per un periodo piuttosto lungo. In questo momento, nella cellula si verificano riarrangiamenti significativi che "risolvono" la successiva divergenza dei cromosomi. Di solito, a questo proposito, la metafase è il momento più conveniente per contare i numeri dei cromosomi.
• IN anafase i cromosomi si dividono (la connessione nella regione del centromero viene distrutta) e divergono verso i poli di divisione. Parallelamente, anche i poli del fuso divergono l'uno dall'altro.
• IN telofase Il fuso viene distrutto e attorno a due gruppi di cromosomi si forma una membrana nucleare, che si decondensano e formano nuclei figli.

Varianti della mitosi

Va notato che in diversi gruppi di organismi viventi la mitosi procede in modo leggermente diverso. La variante della mitosi sopra descritta si chiama ortomitosi aperta(la membrana nucleare viene distrutta, il fuso di fissione è diritto, poiché i prodotti della divisione del centro cellulare si trovano ai poli opposti del nucleo). Caratteristico degli animali multicellulari, delle piante multicellulari e di numerosi protozoi.

Letteratura

Raikov I.B. Nucleo protozoico. Morfologia ed evoluzione. - L., "Scienza", 1978. - 328 p.

Collegamenti

• Galina Kostina Mezz'ora di mitosi. Utilizzando pinzette laser, gli scienziati russi hanno scoperto i dettagli di uno dei processi più misteriosi della vita: la divisione cellulare

Fondazione Wikimedia. 2010.

Scopri cos'è "Prophase" in altri dizionari:

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- (dal greco pro a prima e fase), prima fase della divisione cellulare; caratterizzato dalla condensazione e spiralizzazione dei cromosomi, dalla distruzione della membrana nucleare e dalla formazione dell'apparato di divisione cellulare... Grande dizionario enciclopedico

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Profase profase. Lo stadio iniziale della divisione cellulare: l'inizio della distruzione della membrana nucleare, la distruzione del nucleolo, l'inizio della condensazione (spiralizzazione) dei cromosomi, la divergenza dei centrioli centro della cellula ai poli e formazione... ... Biologia molecolare e genetica. Dizionario.

PROFASE- (profase) la prima fase della mitosi e ciascuna divisione meiotica, durante la quale i cromosomi diventano visibili al microscopio. La prima profase della meiosi è composta da cinque stadi (vedi Leptotene, Zigotene, Pachitene, Diplotene, Diacinesi)... Dizionario esplicativo della medicina

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 grande differenza tra loro. Prima di tutto, devi capire la mitosi. Cos'è questo processo, cos'è l'interfase della mitosi e che ruolo svolgono nel corpo umano? Questo sarà discusso più dettagliatamente in questo articolo.

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

Ci sono 4 fasi principali nel processo di mitosi. Sono tutti interconnessi, poiché le fasi passano agevolmente dall'una all'altra. La prevalenza della mitosi in natura è dovuta al fatto che è coinvolta nel processo di divisione di tutte le cellule, inclusi muscoli, nervi e così via.

Brevemente sull'interfase

Prima di entrare nello stato di mitosi, una cellula che si divide entra in interfase, cioè cresce. La durata dell'interfase può occupare 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.

Si svolgono tutti in una certa sequenza. Esaminiamo 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 l'ulteriore fase della sintesi del DNA.

Fase S

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

Fase G2

La fase finale dell'interfase, durante la quale le cellule continuano a sintetizzare proteine ​​aumentando di dimensioni. Durante questo periodo nella cellula sono ancora presenti nucleoli. Inoltre, 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.

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 le condizioni di luce, la temperatura e così via.

Che ruolo biologico gioca la mitosi?

Cerchiamo ora di comprendere le caratteristiche della mitosi e la sua importanza nel ciclo biologico. Prima di tutto, assicura molti processi vitali del corpo, compreso lo sviluppo embrionale.

La mitosi è anche responsabile del ripristino dei tessuti e degli organi interni del corpo dopo vari tipi di 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

L'ereditarietà come proprietà universale degli organismi viventi è strettamente correlata ad un'altra importante proprietà degli esseri viventi: riproduzione . La riproduzione garantisce la continuità tra gli individui genitori e la loro prole. La riproduzione si basa sul processo di divisione cellulare.

Cromosomi: individualità, accoppiamento, numero

Durante la divisione cellulare, i cromosomi sono chiaramente visibili. Studiando i cromosomi di diverse specie di organismi viventi, si è scoperto che il loro insieme è strettamente individuale. Ciò riguarda il numero, la forma, le caratteristiche strutturali e la dimensione dei cromosomi. L'insieme dei cromosomi nelle cellule del corpo, caratteristici di un dato tipo di pianta o animale, è chiamato cariotipo.

In qualsiasi organismo multicellulare esistono due tipi di cellule: somatiche (cellule del corpo) e cellule germinali o gameti. Nelle cellule germinali, il numero di cromosomi è 2 volte inferiore rispetto alle cellule somatiche. Nelle cellule somatiche, tutti i cromosomi sono presentati in coppie: tale insieme è chiamato diploide ed è designato 2/1. I cromosomi accoppiati (identici per dimensione, forma, struttura) sono chiamati omologhi.

Nelle cellule germinali, ogni cromosoma si trova in un unico numero. Tale insieme è detto aploide ed è indicato con n.

Mitosi. Preparare una cellula per la divisione

Il metodo più comune di divisione delle cellule somatiche è la mitosi. Durante la mitosi, la cellula attraversa una serie di stadi o fasi successive, in seguito alle quali ciascuna cellula figlia riceve lo stesso corredo di cromosomi della cellula madre.

Durante la preparazione di una cellula per la divisione - durante l'interfase (il periodo tra due atti di divisione), il numero di cromosomi raddoppia. Lungo ciascun cromosoma originale, la sua copia esatta viene sintetizzata dai composti chimici presenti nella cellula. Un cromosoma raddoppiato è costituito da due metà: i cromatidi. Ogni cromatide contiene una molecola di DNA.Durante l'interfase nella cellula avviene il processo di biosintesi delle proteine ​​e anche tutte le strutture cellulari più importanti raddoppiano. La durata dell'interfase è in media di 10-20 ore, quindi inizia il processo di divisione cellulare: la mitosi.

Fasi della mitosi

Durante la mitosi la cellula attraversa le seguenti quattro fasi: profase, metafase, anafase, telofase.

Nella profase sono chiaramente visibili i centrioli: organelli che svolgono un certo ruolo nella divisione dei cromosomi figlie. I centrioli si dividono e si spostano verso poli diversi. Da essi si estendono i fili che formano il fuso, che regola la divergenza dei cromosomi rispetto ai poli della cellula in divisione. Alla fine della profase, la membrana nucleare si disintegra, il nucleolo scompare e i cromosomi si muovono a spirale e si accorciano.

La metafase è caratterizzata dalla presenza di cromosomi chiaramente visibili situati nel piano equatoriale della cellula. Ogni cromosoma è costituito da due cromatidi e ha una costrizione: un centromero, a cui sono attaccati i filamenti del fuso. Dopo la divisione del centromero, ciascun cromatide diventa un cromosoma figlio indipendente.

Nell'anafase i cromosomi figli si spostano ai diversi poli della cellula.

Nell'ultima fase, la telofase, i cromosomi si srotolano nuovamente e assumono l'aspetto di fili lunghi e sottili. Attorno a loro appare un involucro nucleare e nel nucleo si forma un nucleolo.

Durante la divisione del citoplasma, tutti i suoi organelli sono distribuiti uniformemente tra le cellule figlie. L'intero processo di mitosi dura solitamente 1-2 ore.

Come risultato della mitosi, tutte le cellule figlie contengono lo stesso corredo di cromosomi e gli stessi geni. Pertanto, la mitosi è un metodo di divisione cellulare che comporta la distribuzione precisa del materiale genetico tra le cellule figlie, entrambe le cellule figlie ricevono un set diploide di cromosomi.

Mitosi- divisione cellulare indiretta, il metodo di riproduzione più comune delle cellule eucariotiche. Il significato biologico della mitosi è la distribuzione rigorosamente identica dei cromosomi tra i nuclei figli, che garantisce la formazione di cellule figlie geneticamente identiche e mantiene la continuità in un numero di generazioni cellulari.

La componente più importante del ciclo cellulare è il ciclo mitotico (proliferativo). È un complesso di fenomeni interrelati e coordinati durante la divisione cellulare, così come prima e dopo di essa. Il ciclo mitotico è un insieme di processi che si verificano in una cellula da una divisione alla successiva e terminano con la formazione di due cellule della generazione successiva. Inoltre nel concetto di ciclo vitale rientrano anche il periodo durante il quale la cellula svolge le sue funzioni e periodi di riposo. In questo momento, l'ulteriore destino della cellula è incerto: la cellula può iniziare a dividersi (entrare nella mitosi) o iniziare a prepararsi per svolgere funzioni specifiche.

Principali fasi della mitosi.

1. Riduplicazione (autoduplicazione) dell'informazione genetica della cellula madre e sua distribuzione uniforme tra le cellule figlie. Ciò è accompagnato da cambiamenti nella struttura e nella morfologia dei cromosomi, in cui è concentrato più del 90% delle informazioni di una cellula eucariotica.

2. Il ciclo mitotico consiste di quattro periodi consecutivi: G1 presintetico (o postmitotico), S sintetico, G2 postsintetico (o premitotico) e la mitosi stessa. Costituiscono l'interfase autocatalitica (periodo preparatorio).

Fasi della mitosi.

Il processo di mitosi è solitamente diviso in quattro fasi principali: profase, metafase, anafase e telofase.Poiché è continuo, il cambio di fase avviene in modo fluido: l'una passa impercettibilmente nell'altra.

In profase Il volume del nucleo aumenta e, a causa della spiralizzazione della cromatina, si formano i cromosomi. Alla fine della profase è chiaro che ciascun cromosoma è costituito da due cromatidi. I nucleoli e la membrana nucleare si dissolvono gradualmente e i cromosomi appaiono posizionati in modo casuale nel citoplasma della cellula. I centrioli divergono verso i poli della cellula. Si forma un fuso di fissione dell'acromatina, alcuni dei cui fili vanno da polo a polo e altri sono attaccati ai centromeri dei cromosomi. Il contenuto di materiale genetico nella cellula rimane invariato (2n2хр).

In metafase i cromosomi raggiungono la massima spiralizzazione e si dispongono in modo ordinato all'equatore della cellula, quindi vengono contati e studiati durante questo periodo. Il contenuto di materiale genetico non cambia (2n2хр).

In anafase ogni cromosoma si “divide” in due cromatidi, che da questo momento in poi verranno chiamati cromosomi figli. I filamenti del fuso attaccati ai centromeri si contraggono e tirano i cromatidi (cromosomi figli) verso i poli opposti della cellula. Il contenuto di materiale genetico nella cellula su ciascun polo è rappresentato da un insieme diploide di cromosomi, ma ciascun cromosoma contiene un cromatide (2nlxp).

In telofase I cromosomi situati ai poli despirano e diventano scarsamente visibili. Intorno ai cromosomi su ciascun polo, si forma una membrana nucleare dalle strutture della membrana del citoplasma e nei nuclei si formano nucleoli. Il fuso di fissione viene distrutto. Allo stesso tempo, il citoplasma si divide. Le cellule figlie hanno un set diploide di cromosomi, ciascuno dei quali è costituito da un cromatide (2n1хр).

Significato biologico della mitosi.

Consiste nel fatto che la mitosi assicura la trasmissione ereditaria di caratteristiche e proprietà in una serie di generazioni cellulari durante lo sviluppo di un organismo multicellulare. A causa della distribuzione precisa e uniforme dei cromosomi durante la mitosi, tutte le cellule di un singolo organismo sono geneticamente identiche.

La divisione cellulare mitotica è alla base di tutte le forme di riproduzione asessuata sia negli organismi unicellulari che multicellulari. La mitosi determina i fenomeni più importanti della vita: crescita, sviluppo e ripristino di tessuti e organi e riproduzione asessuata degli organismi.

Comportamento dei cromosomi nella mitosi.

1) Profase:

La cromatina si sviluppa in spirali (si torce, si condensa) per formare i cromosomi

· i nucleoli scompaiono

La membrana nucleare si disintegra

I centrioli divergono ai poli della cellula, nel citoplasma inizia la formazione di un fuso di divisione

2) Metafase – termina la formazione del fuso di divisione: i cromosomi si allineano lungo l'equatore della cellula e si forma una placca metafase.

3) Anfase: i cromosomi figli si separano gli uni dagli altri (i cromatidi diventano cromosomi) e si muovono verso i poli.

4) Telofase:

I cromosomi despirano (si svolgono, decondensano) allo stato di cromatina

· compaiono nucleo e nucleoli

i filamenti del fuso vengono distrutti

· avviene la citocinesi: la divisione del citoplasma della cellula madre in due cellule figlie

La durata della mitosi è di 1-2 ore.

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Accompagnato da un dimezzamento del numero di cromosomi. Consiste in due divisioni sequenziali 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 che dura di più. Cosa succede in esso coniugazione(connessione di cromosomi omologhi) e scambio di informazioni genetiche. In anafase I centromeri, tenendo insieme i cromatidi, non condividere, e una delle omologhemi della mitosi e dei cromosomi delle uova va ai 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 dalla fusione di due cellule: materna e paterna. L'uovo fecondato si chiama zigote.

Mitosi e sue fasi

Mitosi, o divisione indiretta, più ampiamente distribuito in natura. La mitosi è alla base della divisione di tutte le cellule non riproduttive (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 di vita cellulare tra due mitosi interfase. È dieci volte più lungo della mitosi. Prima della divisione cellulare hanno luogo numerosi processi molto importanti: vengono sintetizzate molecole di ATP e proteine, ciascun cromosoma si 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 mandrino. Nella metafase si verifica un'ulteriore spirale dei cromosomi. Durante questa fase sono più chiaramente visibili. I loro centromeri si trovano lungo l'equatore. Ad essi sono attaccati i fili del fuso.

In anafase I centromeri si dividono, i cromatidi fratelli si separano gli uni dagli altri 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 srotolano e si formano nuovamente i nucleoli e le membrane nucleari. Nelle cellule animali il citoplasma è allacciato, in pianta- al centro della cellula madre si forma un setto. Quindi da una cellula originale (madre) si formano due nuove cellule figlie.

Tabella - Confronto tra mitosi e meiosi

Tabella comparativa tra mitosi e meiosi.