Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

7.3: Мітотична фаза - мітоз і цитокінез

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5935

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Розділити і розділити

    Чи можете ви здогадатися, що являє собою цей барвистий образ? Він показує еукаріотичну клітину під час процесу поділу клітин. Зокрема, на зображенні показано ядро ділення клітини. У еукаріотичних клітині ядро ділиться до того, як сама клітина розщеплюється навпіл; і перед тим, як ядро ділиться, ДНК клітини реплікується або копіюється. Повинно бути дві копії ДНК, щоб кожна дочірня клітина мала повну копію генетичного матеріалу з батьківської клітини. Як сортується і відокремлюється реплікована ДНК, щоб кожна дочірня клітина отримувала повний набір генетичного матеріалу? Щоб відповісти на це питання, спочатку потрібно знати більше про ДНК та форми, які вона приймає.

    Флуоресцентні мічені клітини при мітозі
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Розділення осередку фарбують флуоресцентними Можна побачити хромосоми синім кольором і веретенами зеленим кольором.

    Форми ДНК

    За винятком випадків, коли еукаріотична клітина ділиться, її ядерна ДНК існує як зернистий матеріал, який називається хроматином. Тільки коли клітина ось-ось розділиться і її ДНК реплікується, ДНК конденсується і зміщується в знайому Х-подібну форму хромосоми, як показано на малюнку\(\PageIndex{2}\). Оскільки ДНК вже реплікована, кожна хромосома насправді складається з двох однакових копій. Дві копії хромосоми називаються сестринськими хроматидами. Сестринські хроматиди з'єднуються між собою в області, яка називається центромер.

    Реплікована хромосома з сестринськими хроматидами та центроміром
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Хромосома. Після реплікації ДНК вона утворює Х-подібні хромосоми, як показано тут. Хроматид, 2. Центромер, 3. коротка рука, 4. довга рука. Центромер містить білки, звані кінетохори (не показані), де шпинделі прикріплюються під час мітозу.

    Процес, при якому ділиться ядро еукаріотичної клітини, називається мітозом. Під час мітозу дві сестринські хроматиди, що складають кожну хромосому, відокремлюються один від одного і рухаються до протилежних полюсів клітини. Мітоз протікає в чотири фази. Фази називаються профазою, метафазою, анафазою та телофазою. Вони показані на малюнку\(\PageIndex{3}\) і докладно описані нижче.

    691px - Схематична діаграма - ua.svg.png
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Мітоз - це фаза еукаріотичного клітинного циклу, яка відбувається між реплікацією ДНК і утворенням двох дочірніх клітин. Мітоз має чотири підстадії: профазу, метафазу, анафазу та телофазу.

    Профаза

    Прометафаза
    Малюнок\(\PageIndex{4}\): Профаза на пізній стадії називається прометафазою. Веретено починає формуватися під час профази мітозу. Шпинделі починають приєднуватися до кінетохорів центромерів сестринських хроматидів під час прометафази.

    Перша і найдовша фаза мітозу - профаза. Під час профази хроматин конденсується в хромосоми, а ядерна оболонка (мембрана, що оточує ядро) руйнується. У тваринних клітині центриоли біля ядра починають відокремлюватися і переміщатися на протилежні полюси клітини. Центриоли - це дрібні органели, знайдені лише в еукаріотичних клітині, які допомагають забезпечити нові клітини, які утворюються після поділу клітин, містять повний набір хромосом. Коли центриолі розсуваються, між ними починає утворюватися веретено. Синій веретено, показаний на малюнку\(\PageIndex{4}\), складається з волокон, виготовлених з мікротрубочок.

    Метафаза

    Під час метафази волокна веретена повністю прикріплюються до центромеру кожної пари сестринських хроматидів. Як ви можете бачити на малюнку\(\PageIndex{5}\), сестринські хроматиди шикуються на екваторі або центрі клітини. Волокна веретена гарантують, що сестринські хроматиди будуть відокремлюватися і переходити до різних дочірніх клітин, коли клітина ділиться. Деякі шпинделі не прикріплюються до кінетохорного білка центромерів. Ці шпинделі називаються некінетохорними шпинделями, які допомагають у подовженні клітини. Це видно на малюнку\(\PageIndex{5}\).

    метафаза мітозу
    Малюнок\(\PageIndex{5}\): Хромосоми, що складаються з сестринських хроматидів, шикуються на екваторі або середині клітини під час метафази. Сині лінії - це веретени, а помаранчеві прямокутники на полюсах клітин - центриолі. Деякі шпинделі з протилежних центриолей прикріплюються один з одним, а деякі шпинделі прикріплюються до кінетохорів сестринських хромосом з відповідних сторін. Кожна хромосома прикріплена до двох веретена.

    Анафаза

    Під час анафази сестринські хроматиди відокремлюються, а центромери діляться. Сестринські хроматиди витягуються вкороченням волокон веретена. Це трохи схоже на намотування в рибу шляхом укорочення волосіні. Одна сестринська хроматид переміщається на один полюс клітини, а інша сестринська хроматид рухається на протилежний полюс (див. Рис.\(\PageIndex{6}\)). Після закінчення анафази кожен полюс клітини має повний набір хромосом

    Клітина з 2n=4 в анафазі мітозу
    Малюнок\(\PageIndex{6}\): Анафаза: Сестринські хроматиди розбиваються і рухаються до протилежного полюса за допомогою шпинделів. Нещодавно відокремлені сестринські хроматиди зараз називаються хромосомами.

    Телофаза

    Хромосоми досягають протилежних полюсів і починають деконденсироваться (розплутуватися), знову розслабляючись в розтягнуту конфігурацію хроматину. Мітотичні шпинделі деполімеризуються в мономери тубуліну, які будуть використовуватися для складання цитоскелетних компонентів для кожної дочірньої клітини. Ядерні оболонки утворюються навколо хромосом, а нуклеосоми з'являються всередині ядерної області (див\(\PageIndex{7}\). Рис.

    Клітина в мітотичної телофазі
    Малюнок\(\PageIndex{7}\): Телофаза: Хромосоми деконденсируются, веретена починають зникати, в клітці утворюються два ядра.

    цитокінез

    Цитокінез є завершальним етапом поділу клітин у еукаріотів, а також прокаріотів. Під час цитокінезу цитоплазма розщеплюється надвоє і клітина ділиться. Процес різний у рослинних і тваринних клітинок, як ви можете бачити на малюнку\(\PageIndex{8}\). У клітині тварин плазматична мембрана батьківської клітини защемлює всередину по екватору клітини до утворення двох дочірніх клітин. У клітинках рослин по екватору батьківської клітини утворюється клітинна пластинка. Потім з кожного боку клітинної пластини утворюється нова плазматична мембрана і клітинна стінка.

    Цитокінез в еукаріотичних тваринних і рослинних клітині
    Малюнок\(\PageIndex{8}\): Цитокінез - завершальна стадія поділу еукаріотичних клітин. Він зустрічається по-різному в тваринних (лівих) і рослинних (праворуч) клітинях. Ви можете побачити мікрониткове кільце, що утворюється в центрі витягнутої тваринної клітини. При цьому створюється поглиблення під назвою розщеплення борозни. Ця інвагінація в кінцевому підсумку розділяє цитоплазму клітини на дві клітини. У центрі витягнутої рослинної клітини утворюється клітинна пластинка. Потім з кожного боку клітинної пластини утворюється нова плазматична мембрана і клітинна стінка.

    Рецензія

    1. Опишіть різні форми, які ДНК приймає до і під час поділу клітин в еукаріотичній клітині.
    2. Визначте чотири фази мітозу в тваринній клітині та підсумуйте, що відбувається під час кожної фази.
    3. Поясніть, що відбувається під час цитокінезу в тваринній клітині.
    4. Які основні відмінності між мітозом і цитокінезом?
    5. Знайома Х-подібна хромосома являє собою:
      1. Як ДНК завжди виглядає в клітині еукаріотів
      2. Як виглядає ДНК в клітинах-еукаріотів, коли вона реплікується і клітина ось-ось ділиться
      3. Тільки жіночі статеві хромосоми
      4. Як з'являється ДНК відразу після цитокінезу
    6. Що з перерахованого не входить до складу хромосоми в еукаріотичних клітині?
      1. Центриола
      2. Центромер
      3. Хроматид
      4. ДНК
    7. Як ви думаєте, що сталося б, якби сестринські хроматиди однієї з хромосом не відокремилися під час мітозу?
    8. Помістіть наступні процеси в порядку того, коли вони відбуваються під час поділу клітин, від першого до останнього:
      1. поділ сестринських хроматидів
      2. Реплікація ДНК
      3. цитокінез
      4. вишикування хромосом в центрі клітини
      5. конденсація і згортання ДНК в хромосому
    9. Як ви думаєте, чому ядерна оболонка руйнується на початку мітозу?
    10. Як називаються волокна з мікротрубочок, які прикріплюються до центромерів під час мітозу?
    11. Правда чи брехня. Хромосоми починають розкручуватися під час анафази.
    12. Правда чи брехня. Під час цитокінезу в клітині тварин сестринські хроматиди шикуються уздовж екватора клітини.
    13. Правда чи брехня. Після мітозу результатом, як правило, є дві дочірні клітини з ідентичною ДНК один одному.

    Дізнатися більше

    https://bio.libretexts.org/link?16755#Explore_More

    Перегляньте відео нижче, щоб візуалізувати мітоз.

    Атрибуції

    1. Мітоз флуоресцентний урядом США, публічне надбання через Вікісховище
    2. Хромосома від Dietzel65, CC BY-SA 3.0 через Вікісховище
    3. Схема мітозу за допомогою M3.dahl, CC BY-SA 3.0 через Вікісховище
    4. Прометафаза LadyOfHats, суспільне надбання, через Вікісховище
    5. Метафаза Метта, випущена у суспільне надбання через Wikimedia Commons
    6. Анафаза Метта, випущена у суспільне надбання через Wikimedia Commons
    7. Телофаза Метта, випущена у суспільне надбання через Wikimedia Commons
    8. Цитокінез від LadyOfHATS для CK-12 ліцензованого CC BY-NC 3.0
    9. Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0