Esistono due metodi di divisione: 1) la divisione completa più comune - mitosi (divisione indiretta) e 2) amitosi (divisione diretta). Durante la divisione mitotica, il citoplasma viene ristrutturato, l'involucro nucleare viene distrutto e i cromosomi vengono identificati. Nella vita di una cellula c'è un periodo di mitosi stessa e un intervallo tra le divisioni, che si chiama interfase. Tuttavia, il periodo di interfase (cellule che non si dividono) nella sua essenza può essere diverso. In alcuni casi, durante l'interfase, la cellula funziona e contemporaneamente si prepara alla divisione successiva. In altri casi, le cellule entrano in interfase, funzionano, ma non si preparano più alla divisione. Come parte di un complesso organismo multicellulare, ci sono numerosi gruppi di cellule che hanno perso la capacità di dividersi. Questi includono, ad esempio, le cellule nervose. La preparazione cellulare per la mitosi avviene in interfase. Per immaginare le caratteristiche principali di questo processo, ricorda la struttura del nucleo cellulare.

Cellule di cipolla in diverse fasi del ciclo cellulare

L'unità strutturale di base del nucleo sono i cromosomi, che sono costituiti da DNA e proteine. Nei nuclei delle cellule viventi non divisibili, di regola, i singoli cromosomi sono indistinguibili, ma la maggior parte della cromatina, che si trova sui preparati colorati sotto forma di filamenti sottili o grani di varie dimensioni, corrisponde ai cromosomi. In alcune cellule, i singoli cromosomi sono anche chiaramente visibili nel nucleo interfasico, ad esempio nelle cellule in rapida divisione di un uovo fecondato in via di sviluppo e nei nuclei di alcuni protozoi. In diversi periodi della vita, le cellule cromosomiche subiscono cambiamenti ciclici che possono essere rintracciati da una divisione all'altra. I cromosomi durante la mitosi sono corpi densi allungati, lungo i quali si possono distinguere due filamenti: cromatidi contenenti DNA, che sono il risultato del raddoppio cromosomico. Ogni cromosoma ha una costrizione primaria, o centromero. Questa parte ristretta del cromosoma può trovarsi al centro o più vicino a una delle estremità, ma per ogni particolare cromosoma la sua posizione è strettamente costante. Durante la mitosi, i cromosomi e i cromatidi sono filamenti elicoidali strettamente avvolti (uno stato a spirale o condensato). Nel nucleo interfasico, i cromosomi sono fortemente allungati, cioè despiralizzati, a causa dei quali diventano difficili da distinguere. Di conseguenza, il ciclo dei cambiamenti cromosomici consiste nella spiralizzazione, quando si accorciano, si ispessiscono e diventano ben distinguibili, e nella despiralizzazione, quando sono fortemente allungati, intrecciati, e quindi diventa impossibile distinguerli separatamente. Spiralizzazione e despiralizzazione sono associate all'attività del DNA, poiché funziona solo in uno stato despiralizzato. Il rilascio di informazioni, la formazione di RNA sul DNA in uno stato a spirale, cioè durante la mitosi, si interrompe. Il fatto che i cromosomi siano presenti nel nucleo di una cellula non in divisione è dimostrato anche dalla costanza della quantità di DNA, dal numero di cromosomi e dalla conservazione della loro individualità da una divisione all'altra.

Preparare una cellula per la mitosi. Durante l'interfase, si verificano una serie di processi che consentono la mitosi. Diamo un nome al più importante: 1) i centrioli sono raddoppiati, 2) i cromosomi sono raddoppiati, ad es. la quantità di DNA e proteine ​​​​cromosomiche, 3) vengono sintetizzate le proteine ​​​​da cui viene costruito il fuso dell'acromatina, 4) l'energia viene accumulata sotto forma di ATP, che viene consumata durante la divisione, 5) la crescita cellulare termina. Di fondamentale importanza nella preparazione di una cellula per la mitosi è la sintesi del DNA e la duplicazione dei cromosomi. Il raddoppio dei cromosomi è associato principalmente alla sintesi del DNA e alla sintesi simultanea delle proteine ​​​​cromosomiche. Il processo di raddoppio dura 6-10 ore e occupa la parte centrale dell'interfase. La duplicazione cromosomica procede in modo tale che ogni vecchio singolo filamento di DNA ne costruisce un secondo per se stesso. Questo processo è rigorosamente ordinato e, a partire da più punti, si diffonde lungo l'intero cromosoma.

Mitosi

La mitosi è un metodo universale di divisione cellulare nelle piante e negli animali, la cui essenza principale è l'esatta distribuzione dei cromosomi duplicati tra le due cellule figlie formate. La preparazione di una cellula per la divisione, come possiamo vedere, occupa una parte significativa dell'interfase e la mitosi inizia solo quando la preparazione nel nucleo e nel citoplasma è completamente completata. L'intero processo è suddiviso in quattro fasi. Durante il primo di essi - la profase - i centrioli si dividono e iniziano a divergere in direzioni opposte. Intorno a loro si formano filamenti di acromatina dal citoplasma che, insieme ai centrioli, formano un fuso di acromatina. Quando la divergenza dei centrioli finisce, l'intera cellula è polare, entrambi i centrioli si trovano ai poli opposti e il piano medio può essere chiamato equatore. I filamenti del fuso dell'acromatina convergono ai centrioli e sono ampiamente distribuiti all'equatore, a forma di fuso. Contemporaneamente alla formazione di un fuso nel citoplasma, il nucleo inizia a gonfiarsi e in esso si distingue chiaramente una palla di fili ispessiti - i cromosomi. Durante la profase, i cromosomi si spiralizzano, si accorciano e si ispessiscono. La profase termina con la dissoluzione dell'involucro nucleare e si scopre che i cromosomi giacciono nel citoplasma. In questo momento, si può vedere che tutti i cromosomi sono già doppi. Poi arriva la seconda fase: la metafase. I cromosomi, inizialmente disposti in modo casuale, iniziano a muoversi verso l'equatore. Tutti loro si trovano solitamente sullo stesso piano ad uguale distanza dai centrioli. In questo momento, una parte dei fili del fuso è attaccata ai cromosomi, mentre l'altra parte si estende ancora continuamente da un centriolo all'altro: questi sono i fili di supporto. I fili tiranti, o cromosomici, sono attaccati ai centromeri (costrizioni primarie dei cromosomi), ma va ricordato che sia i cromosomi che i centromeri sono già doppi. Tirando i fili dai poli sono attaccati a quei cromosomi che sono più vicini a loro. C'è una breve pausa. Questa è la parte centrale della mitosi, dopo la quale inizia la terza fase: l'anafase. Durante l'anafase, i filamenti di trazione del fuso iniziano a contrarsi, allungando i cromosomi a poli diversi. In questo caso i cromosomi si comportano passivamente, piegandosi come una forcina, si muovono in avanti per i centromeri, per i quali vengono tirati da un filo del fuso. All'inizio dell'anafase, la viscosità del citoplasma diminuisce, il che contribuisce al rapido movimento dei cromosomi. Di conseguenza, i fili del fuso assicurano l'esatta divergenza dei cromosomi (raddoppio anche in interfase) ai diversi poli della cellula. La mitosi termina con l'ultimo stadio, la telofase. I cromosomi, avvicinandosi ai poli, sono strettamente intrecciati tra loro. Allo stesso tempo, inizia il loro allungamento (despiralizzazione) e diventa impossibile distinguere tra i singoli cromosomi. A poco a poco, l'involucro nucleare si forma dal citoplasma, il nucleo si gonfia, appare il nucleolo e viene ripristinata la precedente struttura del sé interfasico.

La riproduzione cellulare è uno dei processi biologici più importanti, è una condizione necessaria per l'esistenza di tutti gli esseri viventi. La riproduzione viene effettuata dividendo la cella originale.

Cellula- questa è la più piccola unità morfologica della struttura di qualsiasi organismo vivente, capace di autoproduzione e autoregolazione. Il tempo della sua esistenza dalla divisione alla morte o alla successiva riproduzione è chiamato ciclo cellulare.

I tessuti e gli organi sono costituiti da varie cellule che hanno un proprio periodo di esistenza. Ognuno di loro cresce e si sviluppa per garantire l'attività vitale dell'organismo. La durata del periodo mitotico è diversa: le cellule del sangue e della pelle entrano nel processo di divisione ogni 24 ore ei neuroni sono in grado di riprodursi solo nei neonati, quindi perdono completamente la capacità di riprodursi.

Esistono 2 tipi di divisione: diretta e indiretta. Le cellule somatiche si riproducono indirettamente; i gameti o le cellule germinali sono caratterizzati dalla meiosi (divisione diretta).

Mitosi - divisione indiretta

Ciclo mitotico

Il ciclo mitotico comprende 2 stadi consecutivi: interfase e divisione mitotica.

Interfase(fase di riposo) - preparazione della cellula per un'ulteriore divisione, in cui viene eseguita la duplicazione del materiale sorgente, seguita dalla sua distribuzione uniforme tra le cellule appena formate. Comprende 3 periodi:

• • Presintetico(G-1) G - dall'inglese gar, cioè gap, sono in corso i preparativi per la successiva sintesi del DNA, la produzione di enzimi. L'inibizione del primo periodo è stata effettuata sperimentalmente, per cui la cellula non è entrata nella fase successiva.
  • Sintetico(S) - la base del ciclo cellulare. Si verifica la replicazione dei cromosomi e dei centrioli del centro cellulare. Solo dopo la cellula può procedere alla mitosi.
  • Postsintetico(G-2) o periodo pre-mitotico - c'è un accumulo di mRNA, che è necessario per l'inizio dell'attuale fase mitotica. Nel periodo G-2 vengono sintetizzate le proteine ​​​​(tubuline), il componente principale del fuso mitotico.

Dopo la fine del periodo premitotico, divisione mitotica. Il processo prevede 4 fasi:

1. Profase- durante questo periodo il nucleolo viene distrutto, la membrana nucleare (nucleolema) si dissolve, i centrioli si trovano ai poli opposti, formando un apparato per la divisione. Ha due sottofasi:
   • Presto- i corpi filiformi (cromosomi) sono visibili, non sono ancora chiaramente separati l'uno dall'altro;
   • tardi- vengono tracciate parti separate di cromosomi.
2. metafase- inizia dal momento della distruzione del nucleolema, quando i cromosomi giacciono casualmente nel citoplasma e iniziano a muoversi solo verso il piano equatoriale. Tutte le coppie di cromatidi sono collegate tra loro al centromero.
3. Anafase- in un momento tutti i cromosomi si separano e si spostano in punti opposti della cellula. Questa è una fase breve e molto importante, poiché è in essa che avviene l'esatta divisione del materiale genetico.
4. Telofase- i cromosomi si fermano, si forma nuovamente la membrana nucleare, il nucleolo. Nel mezzo si forma una costrizione, che divide il corpo della cellula madre in due cellule figlie, completando il processo mitotico. Nelle cellule appena formate, il periodo G-2 ricomincia.

Meiosi - divisione diretta

Esiste uno speciale processo di riproduzione che si verifica solo nelle cellule germinali (gameti): questo meiosi (divisione diretta). Una caratteristica distintiva per lui è l'assenza di interfase. La meiosi da una cellula originale ne produce quattro, con un set aploide di cromosomi. L'intero processo di divisione diretta comprende due fasi successive, che consistono in profase, metafase, anafase e telofase.

Prima dell'inizio della profase, le cellule germinali raddoppiano il materiale iniziale, quindi diventa tetraploide.

Profase 1:

1. Leptotena- i cromosomi sono visibili sotto forma di fili sottili, sono accorciati.
2. Zigoten- lo stadio di coniugazione dei cromosomi omologhi, di conseguenza, si formano i bivalenti. La coniugazione è un momento importante della meiosi, i cromosomi sono il più vicini possibile tra loro per poter effettuare il crossing over.
3. Pachitene- c'è un ispessimento dei cromosomi, il loro accorciamento crescente, c'è un crossing over (lo scambio di informazioni genetiche tra cromosomi omologhi, questa è la base dell'evoluzione e della variabilità ereditaria).
4. Diploten- lo stadio dei filamenti raddoppiati, i cromosomi di ciascun bivalente divergono, mantenendo la connessione solo nella zona della decussazione (chiasmo).
5. diacinesi- Il DNA inizia a condensarsi, i cromosomi diventano molto corti e divergono.

La profase termina con la distruzione del nucleolema e la formazione del fuso.

Metafase 1: i bivalenti si trovano nel mezzo della cellula.

Anafase 1: I cromosomi raddoppiati si spostano ai poli opposti.

Telofase 1: il processo di divisione è completato, le cellule ricevono 23 bivalenti.

Senza successivo raddoppio del materiale, la cella entra in seconda fase divisione.

Profase 2: tutti i processi che erano in profase 1 si ripetono di nuovo, vale a dire la condensazione dei cromosomi, che si trovano casualmente tra gli organelli.

Metafase 2: due cromatidi collegati all'intersezione (univalenti) si trovano nel piano equatoriale, creando una piastra chiamata metafase.

Anafase 2:- l'univalente è diviso in cromatidi o monadi separati e vanno a diversi poli della cellula.

Telofase 2: il processo di divisione è completato, si forma l'involucro nucleare e ogni cellula riceve 23 cromatidi.

La meiosi è un meccanismo importante nella vita di tutti gli organismi. Come risultato di questa divisione, otteniamo 4 cellule aploidi che hanno metà del set desiderato di cromatidi. Durante la fecondazione, due gameti formano una cellula diploide completa, conservando il suo cariotipo intrinseco.

È difficile immaginare la nostra esistenza senza divisione meiotica, altrimenti tutti gli organismi con ogni generazione successiva riceverebbero doppie serie di cromosomi.

Uno dei processi più importanti nello sviluppo individuale di un organismo vivente è la mitosi. In questo articolo cercheremo brevemente e chiaramente di spiegare quali processi si verificano durante la divisione cellulare e parleremo del significato biologico della mitosi.

Definizione del concetto

Dai libri di testo di biologia per il grado 10, sappiamo che la mitosi è la divisione cellulare, a seguito della quale due cellule figlie con lo stesso set di cromosomi si formano da una cellula madre.

Tradotto dall'antica lingua greca, il termine "mitosi" significa "filo". È come un collegamento tra cellule vecchie e nuove, in cui è memorizzato il codice genetico.

Il processo di divisione nel suo insieme inizia dal nucleo e termina con il citoplasma. È indicato come il ciclo mitotico, che consiste nello stadio della mitosi e dell'interfase. Come risultato della divisione di una cellula somatica diploide, si formano due cellule figlie. A causa di questo processo, si verifica un aumento del numero di cellule tissutali.

Fasi della mitosi

Sulla base delle caratteristiche morfologiche, il processo di divisione è suddiviso nelle seguenti fasi:

• Profase ;

In questa fase, il nucleo si condensa, la cromatina si condensa al suo interno, che si attorciglia in una spirale, i cromosomi vengono visualizzati al microscopio.

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Sotto l'influenza degli enzimi, i nuclei e le loro membrane si dissolvono, i cromosomi in questo periodo sono disposti casualmente nel citoplasma. Successivamente, avviene la separazione dei centrioli dai poli, si forma un fuso di divisione cellulare, i cui fili sono attaccati ai poli e ai cromosomi.

Questa fase è caratterizzata dal raddoppio del DNA, ma le coppie di cromosomi si aggrappano ancora l'una all'altra.

Prima della fase profase, la cellula vegetale ha una fase preparatoria - preprophase. Qual è la preparazione della cellula per la mitosi può essere compresa in questa fase. È caratterizzato dalla formazione di un anello preprofase, fragmosomi e dalla nucleazione di microtubuli attorno al nucleo.

• prometafase ;

In questa fase, i cromosomi iniziano a muoversi e si dirigono verso il polo più vicino.

In molti libri di testo, la preprofase e la prometofase sono indicate come stadio di profase.

• metafase ;

Nella fase iniziale, i cromosomi si trovano nella parte equatoriale del fuso, in modo che la pressione dei poli agisca su di essi in modo uniforme. Durante questa fase, il numero di microtubuli del fuso è in costante crescita e si rinnova.

I cromosomi si allineano a coppie in una spirale lungo l'equatore del fuso in un ordine rigoroso. I cromatidi si staccano gradualmente, ma si aggrappano ancora ai fili del fuso.

• Anafase ;

In questa fase si verifica l'allungamento dei cromatidi, che gradualmente divergono verso i poli, man mano che i fili del fuso si contraggono. Si formano i cromosomi figli.

In termini di tempo, questa è la fase più breve. I cromatidi fratelli si separano improvvisamente e si spostano su poli diversi.

• Telofase ;

È l'ultima fase della divisione quando i cromosomi si allungano e si forma un nuovo involucro nucleare vicino a ciascun polo. I fili che costituivano il fuso sono completamente distrutti. Durante questa fase, il citoplasma si divide.

Il completamento dell'ultimo stadio coincide con la divisione della cellula madre, che si chiama citocinesi. Dipende dal passaggio di questo processo quante cellule si formano durante la divisione, possono essercene due o più.

Riso. 1. Fasi della mitosi

Che cosa è mitosi

Il significato biologico del processo di divisione cellulare è innegabile.

• È grazie a lui che è possibile mantenere un set costante di cromosomi.
• La riproduzione di una cellula identica è possibile solo per mitosi. In questo modo vengono sostituite le cellule della pelle, l'epitelio intestinale, i globuli rossi, il cui ciclo di vita è di soli 4 mesi.
• Copiatura e quindi conservazione dell'informazione genetica.
• Garantire lo sviluppo e la crescita delle cellule, grazie alle quali si forma un organismo multicellulare da uno zigote unicellulare.
• Con l'aiuto di una tale divisione, la rigenerazione delle parti del corpo è possibile in alcuni organismi viventi. Ad esempio, i raggi di una stella marina vengono ripristinati.

Riso. 2. Rigenerazione delle stelle marine

• Garantire la riproduzione asessuata. Ad esempio, il germogliamento dell'idra e la propagazione vegetativa delle piante.

Riso. 3. Idra in erba

Cosa abbiamo imparato?

La divisione cellulare è chiamata mitosi. Grazie a lui, le informazioni genetiche della cellula vengono copiate e memorizzate. Il processo avviene in più fasi: fase preparatoria, profase, metafase, anafase, telofase. Di conseguenza, si formano due cellule figlie, che sono completamente simili alla cellula madre originale. In natura, il significato della mitosi è grande, poiché grazie ad esso sono possibili lo sviluppo e la crescita di organismi unicellulari e multicellulari, la rigenerazione di alcune parti del corpo e la riproduzione asessuata.

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divisione cellulare mitotica

Il cucciolo cresce e aumenta di dimensioni a causa della divisione delle cellule somatiche, chiamate mitosi. La mitosi è una divisione indiretta di una cellula somatica quando si verificano cambiamenti complessi nel suo nucleo e nel suo citoplasma. Dopo la fecondazione (ovogamia) dell'ovulo da parte dello spermatozoo (fusione o copulazione dei gameti), un zigote(oocisti) - un nuovo organismo, costituito da una sola cellula. Il processo di crescita e sviluppo di un nuovo organismo inizia dal momento della prima divisione mitotica di questa cellula (materna), quando da essa nascono due cellule figlie (più precisamente sorelle), del tutto simili ad essa, e continua fino alla morte.

Fig.1 Struttura cellulare

Durante la mitosi, si verifica quanto segue:

1- raddoppio della sostanza dei cromosomi;

2- cambiamento dello stato fisico e dell'organizzazione chimica dei cromosomi;

3- divergenza dei cromosomi fratelli ai poli della cellula;

4- successiva divisione del citoplasma e ripristino completo di due nuclei in nuove cellule.

Nella mitosi viene stabilito il ciclo di vita dei geni nucleari: duplicazione, distribuzione e funzionamento. Viene chiamato il periodo tra le divisioni cellulari interfase, durante il quale si svolgono processi di vita attiva e preparazione per la prossima divisione. L'intero ciclo di cambiamenti che si verificano nella cellula

da una divisione all'altra è chiamato ciclo mitotico. Quest'ultimo è costituito da due periodi principali: l'interfase e la mitosi stessa.

Come risultato della mitosi, da una cellula si formano due cellule con cromosomi identici. Pertanto, la mitosi garantisce la continuità e la costanza del numero e dell'insieme, cioè la specificità qualitativa dei cromosomi nelle successive generazioni di cellule in divisione (vedi Fig. 2).

Nell'interfase, il periodo che intercorre tra due successive divisioni cellulari, avviene nel nucleo la replicazione (autoduplicazione, o autoraddoppiamento) del DNA, e quindi il numero di cromosomi nella cellula (la formazione dei cromatidi fratelli tenuti insieme dal centromero, cioè il corpo che svolge la funzione di centro meccanico del cromosoma), nonché la despiralizzazione di quest'ultimo.

In metafase, o fase centrale della divisione nucleare, un cromosoma costituito da due cromatidi si trasforma in due cromosomi figli.

Riso. 2. Mitosi

1 - tre paia di cromosomi; 2 - replicazione dei cromosomi con formazione di cromatidi fratelli collegati nella regione del centromero; 3 - ai poli della membrana nucleare sono visibili i centrosomi con raggi asteriali diretti alla regione centromerica dei cromatidi, allineati lungo l'equatore in modo da separare i centromeri dei cromatidi fratelli e separarli a poli diversi; 4 - despiralizzazione dei cromosomi, ripristino della membrana nucleare e formazione di un setto cellulare con la formazione di due cellule figlie identiche alla madre con esattamente lo stesso numero di cromosomi che contiene

In anafase si verifica la divisione e la divergenza dei cromosomi figli ai poli della cellula, cioè il ripristino del loro numero corretto. Nella telofase, lo stadio finale della divisione cellulare, i cromosomi assumono la stessa forma che aveva prima dell'inizio della divisione e la quantità di DNA in ciascun nucleo figlio è dimezzata rispetto agli stadi precedenti. Pertanto, entrambe le cellule figlie contengono la stessa quantità di citoplasma e set identici di cromosomi e sono pronte per subire la mitosi.

Non tutte le cellule somatiche del corpo si dividono costantemente. Nel processo di sviluppo embrionale avviene la differenziazione di organi e tessuti, che si sviluppano lungo un proprio percorso specifico, geneticamente predeterminato. Pertanto, alcune cellule si trasformano in cellule cerebrali, altre in cellule del sangue, ecc. Inoltre, alcune di esse si dividono costantemente, mentre altre solo a un certo stadio di sviluppo o, se necessario, sono responsabili, ad esempio, della rigenerazione

processi (riparativi).

1. Definire la vita ei cicli mitotici di una cellula.
Ciclo vitale- l'intervallo di tempo dal momento in cui una cellula appare come risultato della divisione alla sua morte o fino alla divisione successiva.
Ciclo mitotico- un insieme di processi sequenziali e correlati durante la preparazione di una cellula per la divisione, nonché durante la stessa mitosi.

2. Rispondi in che modo il concetto di "mitosi" differisce dal concetto di "ciclo mitotico".
Il ciclo mitotico comprende la mitosi stessa e le fasi di preparazione della cellula alla divisione, mentre la mitosi è solo la divisione cellulare.

3. Elenca i periodi del ciclo mitotico.

2. Periodo di sintesi del DNA (S)

4. mitosi.

4. Espandere il significato biologico della mitosi.

La mitosi (divisione indiretta) è la divisione delle cellule somatiche (cellule del corpo). Il significato biologico della mitosi è la riproduzione di cellule somatiche, la produzione di cellule copia (con lo stesso set di cromosomi, con esattamente le stesse informazioni ereditarie). Tutte le cellule somatiche del corpo sono ottenute da una singola cellula madre (zigote) per mitosi.

1) Profase

• la cromatina si spiralizza (si torce, si condensa) allo stato dei cromosomi
• i nucleoli scompaiono
• l'involucro nucleare si rompe
• i centrioli divergono verso i poli della cellula, si forma il fuso di divisione

2) Metafase I cromosomi si allineano lungo l'equatore della cellula, formando una piastra metafasica

3) Anfase- i cromosomi figli si separano gli uni dagli altri (i cromatidi diventano cromosomi) e divergono verso i poli

4) Telofase

• i cromosomi despiralizzano (srotolano, decondensano) allo stato di cromatina
• compaiono nucleo e nucleoli
• le fibre del fuso si rompono
• si verifica la citochinesi - la divisione del citoplasma della cellula madre in due cellule figlie

La durata della mitosi è di 1-2 ore.

ciclo cellulare

Questo è il periodo della vita di una cellula dal momento della sua formazione dividendo la cellula madre alla sua stessa divisione o morte.

Il ciclo cellulare è costituito da due periodi:

• interfase(indicare quando la cella NON si sta dividendo);
• divisione (mitosi o meiosi).

L'interfase è composta da diverse fasi:

• presintetico: la cellula cresce, in essa avviene la sintesi attiva di RNA e proteine, aumenta il numero di organelli; inoltre, esiste una preparazione per la duplicazione del DNA (accumulo di nucleotidi)
• sintetico: si verifica il raddoppio (replicazione, riduplicazione) del DNA
• postsintetico: la cellula si prepara alla divisione, sintetizza le sostanze necessarie alla divisione, ad esempio le proteine ​​​​del fuso di fissione.

MAGGIORI INFORMAZIONI: Mitosi, Differenze tra mitosi e meiosi, Ciclo cellulare, Duplicazione del DNA (replicazione)
COMPITI PARTE 2: Mitosi

Prove e compiti

Impostare la sequenza corretta dei processi che si verificano durante la mitosi. Annotare i numeri sotto i quali sono indicati.
1) il collasso dell'involucro nucleare
2) ispessimento e accorciamento dei cromosomi
3) allineamento dei cromosomi nella parte centrale della cellula
4) l'inizio del movimento dei cromosomi verso il centro
5) divergenza dei cromatidi ai poli della cellula
6) la formazione di nuove membrane nucleari

Scegline uno, l'opzione più corretta. Viene chiamato il processo di riproduzione delle cellule di organismi di diversi regni della fauna selvatica
1) meiosi
2) mitosi
3) fecondazione
4) frantumazione

Tutte le caratteristiche seguenti, ad eccezione di due, possono essere utilizzate per descrivere i processi dell'interfase del ciclo cellulare. Identifica due segni che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati nella tabella.
1) crescita cellulare
2) divergenza di cromosomi omologhi
3) la posizione dei cromosomi lungo l'equatore della cellula
4) Replicazione del DNA
5) sintesi di sostanze organiche

Scegline uno, l'opzione più corretta. Durante quale fase della vita i cromosomi si attorcigliano?
1) interfase
2) profase
3) anafase
4) metafase

Scegli tre opzioni.

Quali strutture cellulari subiscono i maggiori cambiamenti durante la mitosi?
1) nucleo
2) citoplasma
3) ribosomi
4) lisosomi
5) centro cellulare
6) cromosomi

1. Stabilire la sequenza dei processi che si verificano in una cellula con cromosomi in interfase e successiva mitosi
1) posizione dei cromosomi nel piano equatoriale
2) Replicazione del DNA e formazione di cromosomi a due cromatidi
3) spiralizzazione dei cromosomi
4) divergenza dei cromosomi fratelli ai poli della cellula

2. Impostare la sequenza dei processi che si verificano durante l'interfase e la mitosi. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) spiralizzazione dei cromosomi, scomparsa dell'involucro nucleare
2) divergenza dei cromosomi fratelli ai poli della cellula
3) la formazione di due cellule figlie
4) duplicazione delle molecole di DNA
5) posizionamento dei cromosomi nel piano dell'equatore cellulare

3. Impostare la sequenza dei processi che si verificano nell'interfase e nella mitosi. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) dissoluzione della membrana nucleare
2) Replicazione del DNA
3) distruzione del fuso di fissione
4) divergenza ai poli della cellula dei cromosomi monocromatici
5) formazione di una piastra metafasica

Scegline uno, l'opzione più corretta. Durante la divisione cellulare si forma il fuso di divisione
1) profase
2) telofase
3) metafase
4) anafase

Scegline uno, l'opzione più corretta. La mitosi NON si verifica durante la profase
1) dissoluzione dell'involucro nucleare
2) formazione del fuso
3) duplicazione dei cromosomi
4) dissoluzione dei nucleoli

Scegline uno, l'opzione più corretta. In quale fase della vita i cromatidi diventano cromosomi?
1) interfase
2) profase
3) metafase
4) anafase

Scegline uno, l'opzione più corretta. La despiralizzazione dei cromosomi durante la divisione cellulare si verifica in
1) profase
2) metafase
3) anafase
4) telofase

Scegline uno, l'opzione più corretta. In quale fase della mitosi le coppie di cromatidi si attaccano con i loro centromeri ai filamenti del fuso di fissione?
1) anafase
2) telofase
3) profase
4) metafase

Stabilire una corrispondenza tra i processi e le fasi della mitosi: 1) anafase, 2) telofase. Scrivi i numeri 1 e 2 nell'ordine corretto.
A) si forma l'involucro nucleare
B) i cromosomi fratelli divergono ai poli della cellula
C) il fuso della divisione finalmente scompare
D) i cromosomi despiralizzano
D) i centromeri dei cromosomi sono separati

Tutte le caratteristiche seguenti, ad eccezione di due, possono essere utilizzate per descrivere i processi che si verificano nell'interfase. Identifica due segni che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati nella tabella.
1) Replicazione del DNA
2) formazione dell'involucro nucleare
3) spiralizzazione dei cromosomi
4) Sintesi di ATP
5) sintesi di tutti i tipi di RNA

Quante cellule si formano a seguito della mitosi di una cellula? Scrivi solo il numero appropriato nella tua risposta.

Tutte le caratteristiche elencate di seguito, ad eccezione di due, sono utilizzate per descrivere la fase della mitosi rappresentata nella figura. Identifica due segni che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) il nucleolo scompare
2) si forma un fuso di fissione
3) si verifica il raddoppio delle molecole di DNA
4) i cromosomi sono attivamente coinvolti nella biosintesi delle proteine
5) i cromosomi spiralizzano

Stabilire la sequenza dei processi che si verificano durante la mitosi. Annota la sequenza di numeri corrispondente.
1) spiralizzazione dei cromosomi
2) separazione dei cromatidi
3) formazione del fuso di fissione
4) despiralizzazione dei cromosomi
5) divisione del citoplasma
6) la posizione dei cromosomi all'equatore della cellula

Scegline uno, l'opzione più corretta. Cosa causa la spirale dei cromosomi all'inizio della mitosi
1) l'acquisizione di una struttura a due cromatidi
2) partecipazione attiva dei cromosomi alla biosintesi delle proteine
3) raddoppiare la molecola del DNA
4) amplificazione della trascrizione

Stabilire una corrispondenza tra i processi e i periodi di interfase: 1) postsintetico, 2) presintetico, 3) sintetico. Annota i numeri 1, 2, 3 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) Crescita cellulare
B) Sintesi di ATP per il processo di fissione
C) Sintesi di ATP per la replicazione del DNA
D) sintesi proteica per la costruzione di microtubuli
D) Replicazione del DNA
E) raddoppio dei centrioli

1. Tutte le caratteristiche elencate di seguito, tranne due, possono essere utilizzate per descrivere il processo della mitosi. Identifica due segni che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) è alla base della riproduzione asessuata
2) divisione indiretta
3) fornisce la rigenerazione
4) divisione di riduzione
5) aumenta la diversità genetica

2. Tutte le caratteristiche di cui sopra, tranne due, possono essere utilizzate per descrivere i processi di mitosi. Identifica due segni che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) la formazione di bivalenti
2) coniugazione e crossing over
3) l'invarianza del numero di cromosomi nelle cellule
4) la formazione di due cellule
5) conservazione della struttura dei cromosomi

Tutte le caratteristiche elencate di seguito, ad eccezione di due, sono utilizzate per descrivere il processo rappresentato nella figura. Identifica due segni che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) le cellule figlie hanno lo stesso set di cromosomi delle cellule madri
2) distribuzione irregolare del materiale genetico tra le cellule figlie
3) fornisce crescita
4) la formazione di due cellule figlie
5) divisione diretta

Tutti i processi elencati di seguito, tranne due, si verificano durante la divisione cellulare indiretta. Identifica due processi che "cadono" dall'elenco generale e annota i numeri sotto i quali sono indicati.
1) si formano due cellule diploidi
2) si formano quattro cellule aploidi
3) avviene la divisione delle cellule somatiche
4) avviene la coniugazione e l'attraversamento dei cromosomi
5) la divisione cellulare è preceduta da un'interfase

Stabilire una corrispondenza tra le fasi del ciclo di vita cellulare e i processi. Che si verificano durante loro: 1) interfase, 2) mitosi. Annota i numeri 1 e 2 nell'ordine corrispondente alle lettere.
A) si forma il fuso
B) la cellula cresce, in essa avviene la sintesi attiva di RNA e proteine
B) viene eseguita la citocinesi
D) il numero di molecole di DNA raddoppia
D) i cromosomi spiralizzano

Quali processi avvengono in una cellula durante l'interfase?
1) sintesi proteica nel citoplasma
2) spiralizzazione dei cromosomi
3) sintesi di mRNA nel nucleo
4) duplicazione delle molecole di DNA
5) dissoluzione dell'involucro nucleare
6) divergenza dei centrioli del centro cellulare ai poli della cellula

Determinare la fase e il tipo di divisione mostrati in figura. Annota due numeri nell'ordine indicato nell'attività, senza separatori (spazi, virgole, ecc.).
1) anafase
2) metafase
3) profase
4) telofase
5) mitosi
6) meiosi I
7) meiosi II

© DV Pozdnyakov, 2009-2018

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Mitosi nelle cellule animali e vegetali

L'evento più importante che si verifica nella mitosi è la distribuzione uniforme del materiale genetico. La mitosi nelle cellule animali e vegetali è quasi la stessa, ma ci sono una serie di differenze, che sono indicate nella nostra tabella (Fig.

4). Non ci sono centrioli in una cellula vegetale, ma ci sono centrioli in una cellula animale; una piastra cellulare si forma in una cellula vegetale, ma non in una cellula animale.

Riso. 4. Confronto delle caratteristiche della mitosi in cellule animali e vegetali

Nelle cellule vegetali non si forma costrizione durante la citochinesi, ma negli animali si forma una cellula. Le mitosi nelle cellule vegetali si verificano principalmente nei meristemi, mentre nelle cellule animali le mitosi si verificano in vari tessuti e parti del corpo.

La mitosi è divisa in quattro fasi successive: profase, metafase, anafase e telofase (Fig. 5). Interfase - la fase principale del ciclo di vita cellulare (vedi lezione precedente), è una preparazione alla divisione o precede la morte cellulare, quindi non è una fase di mitosi.

Riso. 5. Interfase e le seguenti fasi della mitosi: profase, metafase, anafase e telofase

In profase, il DNA si avvolge nel nucleo e, guardando la cellula attraverso un microscopio, si possono vedere i cromosomi strettamente contorti (Fig. 6).

Riso. 6. Profase della mitosi

Di solito si vede che ogni cromosoma è costituito da due cromatidi e regioni unificanti: il centromero. I nucleoli in questa fase scompaiono. Nelle cellule animali e nelle piante inferiori, i centrioli divergono verso i poli della cellula.

Brevi microtubuli si estendono da ciascun centriolo sotto forma di raggi. Formano una struttura a forma di stella.

Riso. 7. Profase della mitosi in cellule animali e vegetali

Entro la fine della profase (Fig. 7), l'involucro nucleare si disintegra o si dissolve e i microtubuli iniziano a formare un fuso di fissione (Fig. 8).

Riso. 8. Completamento della profase e passaggio alla metafase

La fase successiva è la metafase. I cromosomi sono disposti in modo tale che i loro centromeri si trovino sul piano dell'equatore cellulare (Fig. 9).

9. Metafase: fuso di divisione. All'equatore c'è la piastra metafasica.

Si forma la cosiddetta piastra metafasica (Fig. 10), che consiste di cromosomi. Le fibre del fuso sono attaccate ai centromeri di ciascun cromosoma.

Riso. 10. Metafase. Preparazione dipinta. Il fuso è formato da centromeri (blu), microfibrille (viola) e cromosomi della piastra metafasica - gialli.

L'anafase è una fase molto breve (Fig. 11). Ogni cromosoma si divide longitudinalmente in due cromatidi identici, che divergono ai poli opposti della cellula, ora sono chiamati cromosomi figli (o cromatidi).

Riso. 11. Anafase della mitosi

A causa dell'identità dei cromosomi figli, i due poli della cellula hanno lo stesso materiale genetico. Lo stesso che era nella cellula prima che iniziasse la mitosi. Va notato che allo stesso tempo, vicino a ciascun polo dei portatori di informazioni - le molecole di DNA compattate nei cromosomi - sono due volte meno che nella cellula originale.

La telofase è l'ultima fase, i cromosomi figli vengono despiralizzati ai poli della cellula e diventano disponibili per la trascrizione, inizia la sintesi proteica, si formano le membrane nucleari ei nucleoli (Fig. 12).

Riso. 12. Telofase della mitosi nelle cellule animali e vegetali

I filamenti del fuso di fissione si disintegrano. È qui che finisce la cariocinesi e inizia la citochinesi (Fig. 13), mentre la costrizione si verifica nelle cellule animali nel piano equatoriale. Si approfondisce fino a quando si verifica la separazione di due cellule figlie.

Riso. 13. Citocinesi

Le strutture citoscheletriche svolgono un ruolo importante nella formazione della costrizione. La citocinesi nelle cellule vegetali avviene in modo diverso, poiché le piante hanno una parete cellulare rigida e non si dividono per formare una costrizione, ma formano un setto intracellulare.

La mitosi, in primo luogo, conferisce stabilità genetica. Come risultato della mitosi, si formano due nuclei, che contengono tanti cromosomi quanti ce n'erano nelle cellule madre o genitore.

Questi cromosomi sono formati dall'esatta replicazione della molecola di DNA dei cromosomi parentali, per cui i loro geni contengono esattamente le stesse informazioni ereditarie.

Pertanto, le cellule figlie sono geneticamente identiche alla cellula madre, poiché la mitosi non può introdurre alcun cambiamento nelle informazioni ereditarie. Le popolazioni cellulari ottenute per mitosi dalle cellule parentali sono geneticamente stabili.

La mitosi è necessaria per la normale crescita e lo sviluppo degli organismi multicellulari, poiché a causa della mitosi aumenta il numero di cellule.

La mitosi è uno dei principali meccanismi di crescita degli eucarioti multicellulari.

La mitosi è alla base della riproduzione asessuata di molti animali e piante, assicura la rigenerazione delle parti perdute (ad esempio gli arti dei crostacei), nonché la sostituzione delle cellule che si verifica in un organismo multicellulare.

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§ 28. Divisione cellulare - Mamontova, Sonina Grado 9 (risposte)

1. Definire la vita ei cicli mitotici di una cellula.

Ciclo di vita - il periodo di tempo dal momento in cui una cellula appare come risultato della divisione fino alla sua morte o fino alla divisione successiva.

Il ciclo mitotico è un insieme di processi sequenziali e correlati durante la preparazione di una cellula per la divisione, così come durante la stessa mitosi.

2. Rispondi in che modo il concetto di "mitosi" differisce dal concetto di "ciclo mitotico".

Il ciclo mitotico comprende la mitosi stessa e le fasi di preparazione della cellula alla divisione, mentre la mitosi è solo la divisione cellulare.

Elenca i periodi del ciclo mitotico.

1. periodo di preparazione alla sintesi del DNA (G1)

2. Periodo di sintesi del DNA (S)

3. periodo di preparazione alla divisione cellulare (G2)

4. Espandere il significato biologico della mitosi.

Durante la mitosi, le cellule figlie ricevono un set diploide di cromosomi identico alla cellula madre. La costanza della struttura e il corretto funzionamento degli organi sarebbero impossibili senza la conservazione dello stesso insieme di materiale genetico nelle generazioni cellulari. La mitosi fornisce lo sviluppo embrionale, la crescita, la riparazione dei tessuti dopo il danno, il mantenimento dell'integrità strutturale dei tessuti con una costante perdita di cellule nel corso del loro funzionamento.

5. Indicare le fasi della mitosi e realizzare disegni schematici che riflettano gli eventi che si verificano nella cellula in una determinata fase della mitosi. Riempi la tavola.

La divisione cellulare è il momento centrale della riproduzione.

Nel processo di divisione, due cellule derivano da una cellula. Una cellula, basata sull'assimilazione di sostanze organiche e inorganiche, crea una propria specie con una struttura e funzioni caratteristiche.

Nella divisione cellulare si possono osservare due punti principali: divisione nucleare - mitosi e divisione del citoplasma - citocinesi o citotomia. L'attenzione principale dei genetisti è ancora rivolta alla mitosi, poiché, dal punto di vista della teoria cromosomica, il nucleo è considerato "l'organo" dell'ereditarietà.

Durante la mitosi, si verifica quanto segue:

1. raddoppio della sostanza dei cromosomi;
2. cambiamenti nello stato fisico e nell'organizzazione chimica dei cromosomi;
3. divergenza dei cromosomi figlie, o meglio sorelle, ai poli della cellula;
4. la successiva divisione del citoplasma e il ripristino completo di due nuovi nuclei in cellule sorelle.

Pertanto, l'intero ciclo di vita dei geni nucleari è stabilito nella mitosi: duplicazione, distribuzione e funzionamento; come risultato del completamento del ciclo mitotico, le cellule sorelle finiscono con un uguale "patrimonio".

Durante la divisione, il nucleo cellulare attraversa cinque stadi successivi: interfase, profase, metafase, anafase e telofase; alcuni citologi distinguono un altro sesto stadio: la prometafase.

Diagramma delle fasi della mitosi in una cellula animale

Tra due divisioni cellulari successive, il nucleo è nella fase interfasica. Durante questo periodo, il nucleo, durante la fissazione e la colorazione, ha una struttura a maglie formata dalla tintura di sottili fili, che nella fase successiva si trasformano in cromosomi. Sebbene l'interfase sia altrimenti chiamata la fase del nucleo di riposo, sul corpo stesso, i processi metabolici nel nucleo durante questo periodo vengono eseguiti con la massima attività.

La profase è la prima fase nella preparazione del nucleo per la divisione. In profase, la struttura reticolare del nucleo si trasforma gradualmente in fili cromosomici. Fin dalla prima profase, anche al microscopio ottico, si può osservare la duplice natura dei cromosomi. Ciò suggerisce che nel nucleo, è nell'interfase precoce o tardiva che ha luogo il processo più importante della mitosi: il raddoppio o la duplicazione dei cromosomi, in cui ciascuno dei cromosomi materni ne costruisce uno simile, una figlia. Di conseguenza, ogni cromosoma sembra raddoppiato longitudinalmente. Tuttavia, queste metà dei cromosomi, che sono chiamate cromatidi fratelli, non divergono in profase, poiché sono tenute insieme da un sito comune: il centromero; la regione centromerica viene divisa successivamente. In profase, i cromosomi subiscono un processo di torsione lungo il loro asse, che porta al loro accorciamento e ispessimento. Va sottolineato che in profase ogni cromosoma nella cariolinfa si trova in modo casuale.

Nelle cellule animali, anche nella tarda telofase o nella primissima interfase, si verifica il raddoppio del centriolo, dopodiché, in profase, i centrioli figli iniziano a convergere ai poli e la formazione dell'astrosfera e del fuso, chiamato nuovo apparato. Allo stesso tempo, i nucleoli si dissolvono. Un segno essenziale della fine della profase è la dissoluzione della membrana nucleare, a seguito della quale i cromosomi si trovano nella massa totale del citoplasma e del carioplasma, che ora formano il mixoplasma. Questo termina la profase; la cellula entra in metafase.

Recentemente, tra profase e metafase, i ricercatori hanno iniziato a distinguere uno stadio intermedio chiamato prometafase. La prometafase è caratterizzata dalla dissoluzione e dalla scomparsa della membrana nucleare e dal movimento dei cromosomi verso il piano equatoriale della cellula. Ma a questo punto, la formazione del fuso acromatinico non è ancora stata completata.

Metafase chiamato lo stadio finale della disposizione dei cromosomi all'equatore del fuso. La disposizione caratteristica dei cromosomi nel piano equatoriale è chiamata placca equatoriale, o metafase. La disposizione dei cromosomi l'uno rispetto all'altro è casuale. In metafase, il numero e la forma dei cromosomi sono ben rivelati, specialmente se si considera la piastra equatoriale dai poli della divisione cellulare. Il fuso dell'acromatina è completamente formato: i filamenti del fuso acquisiscono una consistenza più densa rispetto al resto del citoplasma e sono attaccati alla regione centromerica del cromosoma. Il citoplasma della cellula durante questo periodo ha la viscosità più bassa.

Anafase chiamata la fase successiva della mitosi, in cui i cromatidi si dividono, che ora possono essere chiamati cromosomi fratelli o figli, divergono verso i poli. In questo caso, prima di tutto, le regioni centromeriche si respingono, quindi i cromosomi stessi divergono verso i poli. Va detto che la divergenza dei cromosomi in anafase inizia contemporaneamente - "come a comando" - e termina molto rapidamente.

Nella telofase, i cromosomi figli despiralizzano e perdono la loro visibile individualità. Si formano il guscio del nucleo e il nucleo stesso. Il nucleo viene ricostruito in ordine inverso rispetto alle modifiche che ha subito in profase. Alla fine vengono ripristinati anche i nucleoli (o nucleolo), e nella quantità in cui erano presenti nei nuclei genitori. Il numero di nucleoli è caratteristico di ciascun tipo cellulare.

Allo stesso tempo, inizia la divisione simmetrica del corpo cellulare.

I nuclei delle cellule figlie entrano nello stato di interfase.

Schema della citocinesi delle cellule animali e vegetali

La figura sopra mostra un diagramma della citocinesi delle cellule animali e vegetali. In una cellula animale, la divisione avviene per legatura del citoplasma della cellula madre. In una cellula vegetale, la formazione di un setto cellulare avviene con aree di placche del fuso che formano un setto nel piano dell'equatore, chiamato fragmoplasto. Questo termina il ciclo mitotico. La sua durata dipende apparentemente dal tipo di tessuto, dallo stato fisiologico dell'organismo, da fattori esterni (temperatura, regime di luce) e va dai 30 minuti alle 3 ore.Secondo vari autori la velocità di passaggio delle singole fasi è variabile.

Sia i fattori ambientali interni che quelli esterni che influenzano la crescita dell'organismo e il suo stato funzionale influenzano la durata della divisione cellulare e le sue singole fasi. Poiché il nucleo svolge un ruolo enorme nei processi metabolici della cellula, è naturale credere che la durata delle fasi della mitosi possa cambiare in accordo con lo stato funzionale del tessuto dell'organo. Ad esempio, è stato stabilito che l'attività mitotica di vari tessuti durante il riposo e il sonno negli animali è significativamente più alta che durante la veglia. In un certo numero di animali, la frequenza delle divisioni cellulari diminuisce alla luce e aumenta al buio. Si presume inoltre che gli ormoni influenzino l'attività mitotica della cellula.

Le ragioni che determinano la disponibilità della cellula alla divisione non sono ancora chiare. Ci sono motivi per assumere diversi di questi motivi:

1. raddoppio della massa del protoplasma cellulare, dei cromosomi e di altri organelli, a causa del quale vengono violate le relazioni nucleare-plasmatico; per la divisione, una cellula deve raggiungere un certo peso e volume caratteristici delle cellule di un dato tessuto;
2. duplicazione dei cromosomi;
3. secrezione da parte di cromosomi e altri organelli cellulari di sostanze speciali che stimolano la divisione cellulare.

Anche il meccanismo di divergenza dei cromosomi ai poli nell'anafase della mitosi rimane poco chiaro. Un ruolo attivo in questo processo è apparentemente svolto dai filamenti del fuso, che sono filamenti proteici organizzati e orientati da centrioli e centromeri.

La natura della mitosi, come abbiamo già detto, varia a seconda del tipo e dello stato funzionale del tessuto. Le cellule di diversi tessuti sono caratterizzate da diversi tipi di mitosi.Nel tipo di mitosi descritto, la divisione cellulare avviene in modo uguale e simmetrico. Come risultato della mitosi simmetrica, le cellule sorelle sono ereditariamente equivalenti rispetto sia ai geni nucleari che al citoplasma. Tuttavia, oltre a quello simmetrico, esistono altri tipi di mitosi, vale a dire: mitosi asimmetrica, mitosi con citochinesi ritardata, divisione di cellule multinucleate (divisione di sincizi), amitosi, endomitosi, endoriproduzione e politenia.

Nel caso della mitosi asimmetrica, le cellule sorelle sono disuguali per dimensioni, quantità di citoplasma e anche in relazione al loro destino futuro. Un esempio di ciò sono le cellule sorelle (figlie) di dimensioni disuguali del neuroblasto di cavalletta, uova di animali durante la maturazione e durante la frammentazione a spirale; durante la divisione dei nuclei nei granuli di polline, una delle cellule figlie può dividersi ulteriormente, l'altra no, ecc.

La mitosi con un ritardo nella citocinesi è caratterizzata dal fatto che il nucleo cellulare si divide molte volte e solo allora avviene la divisione del corpo cellulare. Come risultato di questa divisione, si formano cellule multinucleate come il sincizio. Un esempio di ciò è la formazione di cellule dell'endosperma e la formazione di spore.

Amitosi chiamato fissione diretta del nucleo senza la formazione di figure di fissione. In questo caso la divisione del nucleo avviene per "allacciatura" in due parti; a volte più nuclei sono formati da un nucleo contemporaneamente (frammentazione). L'amitosi si trova costantemente nelle cellule di numerosi tessuti specializzati e patologici, ad esempio nei tumori cancerosi. Può essere osservato sotto l'influenza di vari agenti dannosi (radiazioni ionizzanti e alte temperature).

Endomitosi chiamato tale processo quando si verifica un raddoppio della fissione nucleare. In questo caso i cromosomi, come di consueto, si riproducono nell'interfase, ma la loro successiva divergenza avviene all'interno del nucleo con la conservazione dell'involucro nucleare e senza la formazione di un fuso acromatinico. In alcuni casi, sebbene il guscio del nucleo si dissolva, tuttavia, non si verifica la divergenza dei cromosomi ai poli, per cui il numero di cromosomi nella cellula si moltiplica anche di diverse decine di volte. L'endomitosi si verifica nelle cellule di vari tessuti di piante e animali. Quindi, ad esempio, A. A. Prokofieva-Belgovskaya ha dimostrato che per endomitosi nelle cellule di tessuti specializzati: nell'ipoderma del ciclope, nel corpo grasso, nell'epitelio peritoneale e in altri tessuti della puledra (Stenobothrus) - l'insieme dei cromosomi può aumentare di 10 volte. Questa moltiplicazione del numero di cromosomi è associata alle caratteristiche funzionali del tessuto differenziato.

Con la politenia, il numero di fili cromosomici si moltiplica: dopo la duplicazione lungo l'intera lunghezza, non divergono e rimangono adiacenti l'uno all'altro. In questo caso, il numero di fili cromosomici all'interno di un cromosoma viene moltiplicato, di conseguenza il diametro dei cromosomi aumenta notevolmente. Il numero di fili così sottili in un cromosoma politenico può raggiungere 1000-2000. In questo caso si formano i cosiddetti cromosomi giganti. Con la politenia cadono tutte le fasi del ciclo mitotico, tranne quella principale: la riproduzione dei filamenti primari del cromosoma. Il fenomeno della politenia si osserva nelle cellule di numerosi tessuti differenziati, ad esempio nel tessuto delle ghiandole salivari dei Ditteri, nelle cellule di alcune piante e protozoi.

A volte c'è un raddoppio di uno o più cromosomi senza alcuna trasformazione del nucleo - questo fenomeno è chiamato endoriproduzione.

Pertanto, tutte le fasi della mitosi cellulare che compongono il ciclo mitotico sono obbligatorie solo per un processo tipico.

in alcuni casi, soprattutto nei tessuti differenziati, il ciclo mitotico subisce alterazioni. Le cellule di tali tessuti hanno perso la capacità di riprodurre l'intero organismo e l'attività metabolica del loro nucleo si adatta alla funzione del tessuto socializzato.

Le cellule embrionali e meristematiche, che non hanno perso la funzione di riprodurre l'intero organismo e appartengono a tessuti indifferenziati, conservano l'intero ciclo della mitosi, su cui si basa la riproduzione asessuata e vegetativa.

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Argomento della lezione. Divisione cellulare. Mitosi

Lo scopo della lezione: caratterizzare il principale metodo di divisione delle cellule eucariotiche - la mitosi, rivelare le caratteristiche del decorso di ciascuna fase della mitosi, creare un'idea di amitosi.

Compiti:

• formare la conoscenza sul significato della divisione per la crescita, lo sviluppo, la riproduzione della cellula e dell'organismo nel suo insieme; considerare il meccanismo della mitosi;
• caratterizzare le fasi principali del ciclo cellulare e mitotico;
• migliorare le capacità di lavorare con un microscopio;
• rivelare il significato biologico della mitosi.

Risorse: computer, microscopi, microvetrini “Mitosi nelle cellule radice di cipolla”, lavagna interattiva, presentazione multimediale “Divisione cellulare. Mitosi”, disco – “laboratorio di biologia classi 6-11”, video “Fasi della mitosi”, manuale dinamico “Mitosi”.

Fasi della lezione

1. Momento organizzativo.

Stabilire l'obiettivo della lezione, definire il problema e l'argomento della lezione.

Al momento della nascita, un bambino pesa in media 3-3,5 kg ed è alto circa 50 cm, un cucciolo di orso bruno i cui genitori raggiungono un peso di 200 kg o più non pesa più di 500 g e un minuscolo canguro pesa meno di 1 grammo. Un bellissimo cigno cresce da un pulcino grigio anonimo, un agile girino si trasforma in un rospo calmo e un'enorme quercia cresce da una ghianda piantata vicino alla casa, che cento anni dopo soddisfa le nuove generazioni di persone con la sua bellezza.

Domanda problematica. Attraverso quali processi sono possibili tutti questi cambiamenti? (Diapositiva 1)

Tutti questi cambiamenti sono possibili grazie alla capacità degli organismi di crescere e svilupparsi. L'albero non si trasformerà in un seme, il pesce non tornerà alle uova: i processi di crescita e sviluppo sono irreversibili. Queste due proprietà della materia vivente sono indissolubilmente legate tra loro e si basano sulla capacità della cellula di dividersi e specializzarsi. . Qual è l'argomento della lezione? (Diapositiva 2)

L'argomento della lezione è “Divisione cellulare. Mitosi" (Diapositiva 3)

Per iniziare a studiare un nuovo argomento, dobbiamo richiamare il materiale studiato in precedenza (Diapositive 4,5,6)

2. Imparare nuovo materiale.

TIPI DI DIVISIONE CELLULARE (Diapositiva 7)

Una delle disposizioni della teoria cellulare si basa sulla conclusione dello scienziato tedesco Rudolf Virchow "Ogni cellula da una cellula". Questo fu l'inizio dello studio dei processi di divisione cellulare, le cui principali regolarità furono rivelate alla fine del XIX secolo.

La riproduzione è una delle proprietà più importanti degli organismi viventi. Tutti gli organismi viventi, nessuno escluso, sono in grado di riprodursi, dai batteri ai mammiferi. I metodi di riproduzione in diversi organismi possono essere molto diversi tra loro, ma la divisione cellulare è alla base di qualsiasi tipo di riproduzione. La durata della vita di un organismo multicellulare supera la durata della maggior parte delle sue cellule costituenti. Quindi, le cellule nervose smettono di dividersi anche durante lo sviluppo fetale. Una volta sorte, le cellule che formano i tessuti muscolari striati negli animali e i tessuti di riserva nelle piante non si dividono più. Gli organismi multicellulari crescono, si sviluppano, subiscono il rinnovamento di cellule e tessuti, anche parti del corpo (Ricorda la rigenerazione) È noto che le cellule invecchiano e muoiono. Ad esempio, le cellule del fegato vivono 18 mesi, gli eritrociti - 4 mesi, l'epitelio intestinale 1-2 giorni (circa 70 miliardi di persone muoiono ogni giorno).

cellule epiteliali intestinali e 2 miliardi di eritrociti). Ciò significa che le cellule vengono costantemente rinnovate nel corpo. È anche noto che, in media, 1 volta in 7 anni le celle vengono aggiornate. Pertanto, quasi tutte le cellule degli organismi multicellulari devono dividersi per sostituire le cellule morenti. Tutte le nuove cellule nascono per divisione da una cellula esistente.

AMITOSI. Divisione diretta del nucleo interfasico mediante costrizione senza la formazione di un fuso di fissione (i cromosomi sono generalmente indistinguibili al microscopio ottico). Tale divisione si verifica negli organismi unicellulari (ad esempio, i grandi nuclei poliploidi di ciliati si dividono per amitosi), così come in alcune cellule altamente specializzate di piante e animali con attività fisiologica indebolita, degenerazione, condannata a morte o durante vari processi patologici, come crescita maligna, infiammazione, ecc. Dopo l'amitosi, la cellula non è in grado di entrare nella divisione mitotica.

MITOSI (dal greco. Mitos-filo) divisione indiretta, è il modo principale di dividere le cellule eucariotiche. La mitosi è il processo di divisione cellulare, a seguito del quale le cellule figlie ricevono materiale genetico identico a quello contenuto nella cellula madre.

La meiosi (divisione indiretta) è un modo speciale di divisione cellulare, che si traduce in una riduzione (riduzione) del numero di cromosomi della metà. Durante la meiosi, si verificano due divisioni cellulari e quattro cellule germinali aploidi (nc) si formano da una cellula diploide (2n2c). Nel corso dell'ulteriore processo di fecondazione (fusione dei gameti), l'organismo di una nuova generazione riceverà nuovamente un set diploide di cromosomi, cioè il cariotipo degli organismi di una data specie rimane costante per un numero di generazioni.

Conclusione: Esistono tre tipi di divisione cellulare, grazie ai quali gli organismi crescono, si sviluppano, si moltiplicano (amitosi, mitosi, meiosi).

La mitosi è la principale modalità di divisione cellulare.

Mitosi (dal greco mitos - filo) - divisione cellulare indiretta. Assicura la trasmissione uniforme delle informazioni ereditarie della cellula madre a due cellule figlie.

È grazie a questo tipo di divisione cellulare che si formano quasi tutte le cellule di un organismo multicellulare.

Il ciclo mitotico (cellulare) consiste in uno stadio preparatorio (interfase) e nella divisione effettiva - mitosi (profase, metafase, anafase e telofase).

caratteristiche della mitosi.

Per studiare l'argomento, lavoreremo in coppia.

ESERCIZIO 1.

1. Studia le caratteristiche della prima fase della mitosi - profase.

2. Annota le caratteristiche della profase nel tuo quaderno dopo aver discusso la risposta. (Diapositiva 9)

COMPITO 2.

1. Studia le caratteristiche della seconda fase della mitosi - metafase.

2. Annota le caratteristiche della metafase nel tuo quaderno dopo aver discusso la risposta. (Diapositiva 10)

COMPITO 3.

1. Studia le caratteristiche della terza fase della mitosi - anafase.

2. Annota le caratteristiche dell'anafase su un taccuino dopo aver discusso la risposta. (Diapositiva 11)

COMPITO 4.

1. Studia le caratteristiche della quarta fase della mitosi - telofase.

2. Annotare le caratteristiche della telofase su un quaderno dopo aver discusso la risposta. (Diapositiva 12)

Ragazzi! Ora la tua attenzione sarà rivolta al video "MITOSIS". È necessario esaminarlo attentamente e quindi completare l'attività. (Diapositiva 12)

ESERCIZIO. Determina e annota i nomi della fase corrispondente alla sua descrizione. (Diapositiva 13)

3. Consolidamento del materiale studiato.

LAVORO DI LABORATORIO №5.(Diapositiva 14.15)

Argomento: “Mitosi nelle cellule della radice di cipolla”.

Bersaglio: studiare il processo di mitosi nelle cellule della radice di cipolla.

Attrezzatura: microscopi ottici, micropreparazioni "Mitosi nelle cellule della radice di cipolla".

Progresso

1. Considera la micropreparazione finita, se possibile, trova le cellule in tutte le fasi della mitosi.

2. Confronta l'immagine al microscopio con la fotomicrografia nella presentazione della lezione (diapositiva).
3. Determinare l'insieme dei cromosomi in ciascuna fase della mitosi.
4. Descrivere le caratteristiche di ciascuna fase osservata della mitosi.
5. Trarre una conclusione sul ruolo della mitosi.
Domande per il consolidamento.(Diapositiva 16, 17, 18)

1. La massa totale di tutte le molecole di DNA in 46 cromosomi di una cellula somatica umana è di 6-10 "9 mg. Quale sarà la massa delle molecole di DNA in: a) la metafase della mitosi; b) la telofase della mitosi?

2. Considerare se le condizioni ambientali possono influenzare il processo di mitosi. A quali conseguenze può portare questo per il corpo?

3. Perché le cellule figlie si formano durante la mitosi con un set di cromosomi uguale al set di cromosomi nella cellula madre? Qual è il significato di questo nella vita degli organismi?

4. Considerare se le condizioni ambientali possono influenzare il processo di mitosi. A quali conseguenze può portare questo per il corpo?

5. Perché le cellule figlie si formano durante la mitosi con un set di cromosomi uguale al set di cromosomi nella cellula madre? Qual è il significato di questo nella vita degli organismi?

Alla fine della lezione, i risultati sono riassunti.

La mitosi è un processo molto significativo, gli scienziati hanno speso molto impegno e tempo per comprendere tutte le caratteristiche di questo processo. Ad esempio, è stato scoperto che la mitosi nelle cellule vegetali e animali procede con alcune differenze, che ci sono fattori che ne influenzano negativamente il corso.

Inoltre, in letteratura puoi vedere un'altra forma di divisione: diretta o amitosi. Lavora con letteratura aggiuntiva.

Gruppo 1: compito "Amitosi"

Seleziona i punti di "riferimento" dal testo, ad es. in 4-5 posizioni indicano i principali segni di amitosi. “La mitosi è il tipo più comune, ma non l'unico, di divisione cellulare. Quasi tutti gli eucarioti hanno la cosiddetta fissione nucleare diretta, o amitosi. Durante l'amitosi, non c'è condensazione dei cromosomi e non si forma alcun fuso, e il nucleo è diviso per costrizione o frammentazione, rimanendo nello stato interfasico. La citochinesi segue sempre la divisione nucleare, con conseguente formazione di una cellula multinucleata. La divisione amitotica è tipica delle cellule che completano lo sviluppo: epiteliali morenti, cellule follicolari delle ovaie ... L'amitosi si verifica anche nei processi patologici: infiammazione, neoplasia maligna ... dopo di essa, le cellule non sono in grado di dividersi mitoticamente.

Gruppo 2: compito "violazione della mitosi"

Crea coppie logiche: tipo di impatto - conseguenze.

“Il corretto decorso della mitosi può essere disturbato da vari fattori esterni: alte dosi di radiazioni, alcune sostanze chimiche. Ad esempio, sotto l'influenza dei raggi X, il DNA del cromosoma può rompersi e anche i cromosomi si rompono. Tali cromosomi non sono in grado di muoversi, ad esempio, in anafase. Alcune sostanze chimiche che non sono caratteristiche degli organismi viventi (alcoli, fenoli) interrompono il coordinamento dei processi mitotici. Alcuni cromosomi si muovono più velocemente, altri più lentamente. Alcuni di essi potrebbero non essere affatto inclusi nei kernel figli. Esistono sostanze che impediscono la formazione di filamenti del fuso di fissione. Sono chiamati citostatici, ad esempio colchicina e colcemide. Agendo sulla cellula, la divisione può essere fermata allo stadio prometafasico. Come risultato di un tale impatto, nel nucleo appare un doppio set di cromosomi.

Conclusioni (Diapositiva 19)

Oggi la lezione è stata dedicata al processo più importante: la mitosi. Abbiamo dedicato abbastanza tempo al processo stesso, alle sue caratteristiche e ai suoi problemi. Soprattutto, questo processo garantisce la stabilità genetica della specie, così come i processi di rigenerazione, crescita e riproduzione asessuata (vegetativa). Il processo è complesso, multistadio e molto sensibile ai fattori ambientali.

Compiti a casa.

1. Studio § 29

2. Compilare la tabella “Ciclo cellulare mitotico”

Spiega cosa determina il numero di cromosomi nel DNA nelle diverse fasi della mitosi.

ciclo cellulare mitotico