За да излекува нараняване, тялото ви трябва да замени увредените клетки със здрави нови...и митозата играе решаваща роля в този процес! Митозата е процес на клетъчно делене, който ви помага да останете живи и здрави. С други думи, в света на клетъчната биология митозата е доста голяма работа!

Но както при всичко, свързано с науката, митозата може да бъде някак объркваща, когато за първи път се опитате да я разберете. Ключовата идея е, че процесът на митоза включва четири фази , или стъпки, които трябва да разберете, ако искате да разберете как работи митозата.

В тази статия ще направим следните неща, за да разбием четирите стъпки на митозата за вас и да ви помогнем да се запознаете с фазите на митозата:

• Накратко дефинирайте митозата и еукариотните клетки
• Разбийте четирите фази на митозата по ред
• Предоставете диаграми на митозата за етапите на митозата
• Дайте ви пет ресурса, за да научите повече за фазите на митозата
  
  

Сега, нека се потопим!

Основно изображение: Jpablo cad и Juliana Osorio/ Wikimedia Commons

(Марек Култис/ Wikimedia Commons)

Какво е митоза?

Митозата е процес, който протича по време на клетъчен цикъл . Ролята на митозата в клетъчния цикъл е да репликира генетичния материал в съществуваща клетка - известна като родителска клетка - и да разпредели този генетичен материал в две нови клетки, известни като дъщерни клетки. За да предаде своя генетичен материал на двете нови дъщерни клетки, родителската клетка трябва да претърпи клетъчно делене или митоза. Митозата води до две нови ядра, които съдържат ДНК, които в крайна сметка стават две идентични клетки по време на цитокинеза .

Митозата възниква в еукариотни (животински) клетки . Еукариотните клетки имат ядро, което съдържа генетичния материал на клетката. Решаваща част от митозата включва разграждането на ядрена мембрана който обгражда ДНК на клетката, така че ДНК да може да бъде репликирана и разделена в нови клетки. Други видове клетки, като прокариоти , нямат ядрена мембрана около тяхната клетъчна ДНК, поради което митозата се среща само в еукариотни клетки.

Основната цел на митозата е да се извърши клетъчна регенерация, клетъчна подмяна и растеж в живите организми . Митозата е важна, защото гарантира, че всички нови клетки, които се генерират в даден организъм, ще имат същия брой хромозоми и генетична информация. За да постигнете тази цел, митозата протича в четири дискретни, последователно последователни фази: 1) профаза, 2) метафаза, 3) анафаза и 4) телофаза .

Тук имаме общ преглед на митозата, който е по-скоро въведение към това какво е митоза и как работи. Ако все още сте малко неуверен по отношение на митозата, определено трябва да започнете оттам.

Това, върху което ще се съсредоточим по-подробно в тази статия, са 4-те етапа на митозата: профаза, метафаза, анафаза, телофаза и какво се случва по време на тези фази! Така че нека се заемем с това.

4-те фази на митозата: профаза, метафаза, анафаза, телофаза

И така, какви са етапите на митозата? Четирите етапа на митозата са известни като профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Освен това ще споменем три други междинни етапа (интерфаза, прометафаза и цитокинеза), които играят роля в митозата.

По време на четирите фази на митозата се извършва ядрено делене, за да може една клетка да се раздели на две. Звучи достатъчно просто, нали? Но различни неща се случват във всяка стъпка на митозата и всяка стъпка е от решаващо значение за правилното протичане на клетъчното делене. Това означава, че успешното клетъчно делене зависи от прецизността и регулирането на всеки фаза на митозата. Ето защо е важно да можете да разберете и артикулирате ролята на всяка фаза в митозата като цяло.

Също така: може да сте виждали или чували частите от митозата да се наричат ​​различни неща: фази на митозата, етапите на митозата, стъпките на митозата или може би дори нещо друго. Всички тези различни фрази се отнасят до абсолютно същия процес. Стига да помните, че фазите/етапите/стъпките на митозата винаги случвайте в същия ред, няма значение коя от тези фрази използвате!

След това ще разбием четирите фази на митозата, за да можете да разберете как протича митозата през всяка фаза.

(Ф. Имел/ Wikimedia Commons)

извикване на javascript функция от html

Интерфаза: Какво се случва преди митозата

Можем да мислим за интерфазата като за преходна фаза. Интерфаза е, когато родителската клетка се подготвя за митоза . Тази фаза не се счита за част от митозата, но разбирането какво се случва по време на интерфазата може да помогне на стъпките на митозата да имат малко повече смисъл.

Можете да мислите за интерфазата нещо като начален акт. Те не са групата, която сте дошли да видите, но подгряват публиката за главното събитие.

аз интерфазата настъпва преди началото на митозата и обхваща това, което се нарича етап G1, или първа празнина, етап S, или синтез, и етап G2, или втора празнина . Етапи G1, S и G2 трябва винаги да се появяват в този ред. Клетъчният цикъл започва с етап G1, който е част от интерфазата.

И така, как родителската клетка се подготвя за митоза по време на интерфазата? По време на интерфазата клетката е заета да расте . Той произвежда протеини и цитоплазмени органели по време на фазата G1, дублира своите хромозоми по време на фазата S, след което продължава да расте в подготовка за митоза във фазата G2.

В клетъчния цикъл интерфазата не възниква само преди това митоза - тя също се редува с митоза . Важно е да запомните, че това е повтарящ се цикъл . Когато митозата приключи, интерфазата започва отново! Всъщност в голямата схема на клетъчния цикъл митозата е много по-кратка фаза от интерфазата.

(Келвинсонг/ Wikimedia Commons )

Фаза 1: Профаза

Профазата е първата стъпка на митозата. Това е, когато генетичните влакна в ядрото на клетката, известни като хроматин , започват да кондензират и стават плътно уплътнени заедно .

По време на интерфазата хромозомите на родителската клетка се репликират, но все още не са видими. Те просто се носят наоколо под формата на рехаво събран хроматин. По време на профазата този свободен хроматин се кондензира и се образува във видими индивидуални хромозоми.

Тъй като всяка от хромозомите на родителската клетка се репликира по време на интерфазата, има две копия на всяка хромозома в клетката по време на профазата. След като хроматинът се кондензира в отделни хромозоми, генетично идентичните хромозоми се събират, за да образуват X форма, т.нар. сестрински хроматиди .

Тези сестрински хроматиди носят идентична ДНК и са свързани в центъра (в средата на X формата) в точка, наречена центромер . Центромерите ще служат като котви, които ще бъдат използвани за разделяне на сестринските хроматиди по време на по-късна фаза на митозата. И това е, което се случва вътре в ядрото по време на профазата!

След образуването на сестринските хроматиди се образуват две структури, наречени центрозоми отдалечете се един от друг навън на ядрото. Докато се придвижват към противоположните страни на клетката, центрозомите образуват нещо, наречено митотично вретено . Митотичното вретено в крайна сметка ще бъде отговорно за разделянето на идентичните сестрински хроматиди в две нови клетки и се състои от дълги протеинови нишки, т.нар. микротубули .

Късна профаза: Прометафаза

Прометафазата често се нарича късна профаза. (Въпреки че понякога се нарича ранна метафаза или се нарича изцяло отделна фаза!) Независимо от това, по време на прометафазата се случват някои наистина важни неща, които задвижват клетъчното делене и които помагат да се обясни какво се случва в метафазата.

Прометафазата е фазата на митозата след профаза и предшестваща метафаза. Кратката версия на това, което се случва по време на прометафазата е, че ядрената мембрана се разпада .

Ето дългата версия на това, което се случва по време на прометафазата: първо, ядрената мембрана или ядрената обвивка (т.е. липидният двоен слой, обграждащ ядрото и обвиващ генетичния материал в ядрото) се разпада на куп мембранни везикули. След като ядрената обвивка се разпадне, сестринските хроматиди, които са били заседнали вътре в ядрото, се освобождават.

Сега, когато защитната обвивка на ядрото е изчезнала, кинетохорни микротубули се придвижват близо до сестринските хроматиди и се прикрепят към тях в центромера (това място в центъра на X). Сега тези кинетохорни микротубули са закотвени на противоположните полюси в двата края на клетката, така че те се разширяват към сестринските хроматиди и ги свързват с един от краищата на клетката.

Това е нещо като хващане на риба с въдица - в крайна сметка хроматидите ще бъдат разделени и изтеглени към противоположните краища на клетката.

И това е краят на прометафазата. След края на прометафазата започва метафазата - втората официална фаза на митозата.

( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Фаза 2: Метафаза

Метафазата е фазата на митозата, която следва профазата и прометафазата и предхожда анафазата. Започва метафазата след като всички кинетохорни микротубули се прикрепят към центромерите на сестринските хроматиди по време на прометафазата.

И така, ето как се случва: силата, генерирана по време на прометафазата, кара микротубулите да започнат да дърпат напред-назад сестринските хроматиди. Тъй като микротубулите са закотвени в противоположните краища на клетката, тяхното издърпване напред-назад от различните страни на сестринските хроматиди постепенно измества сестринските хроматиди към средата на клетката.

Това еднакво и противоположно напрежение кара сестринските хроматиди да се подредят по една въображаема, но много важна!- линия, която се спуска по средата на клетката. Тази въображаема линия, разделяща клетката по средата, се нарича метафазна плоча или екваториална равнина .

Сега, за да може метафазата да премине към анафаза, сестринските хроматиди трябва да бъдат равномерно разпределени в тази метафазна плоча. Ето къде влиза метафазната контролна точка: метафазната контролна точка гарантира, че кинетохорите са правилно прикрепени към митотичните вретена и че сестринските хроматиди са равномерно разпределени и подравнени в метафазната плоча. Ако са, клетката получава зелена светлина, за да премине към следващата фаза на митозата.

Контролната точка е много важна, защото помага на клетката да се увери, че нейната митоза ще доведе до две нови, идентични клетки с една и съща ДНК! Само след като клетката премине успешно контролната точка на метафазата, може клетката преминава към следващия етап на митозата: анафаза.

(Келвинсонг/ Wikimedia Commons )

Фаза 3: Анафаза

Третата фаза на митозата, следваща метафазата и предшестващата телофаза, е анафаза. Тъй като сестринските хроматиди започнаха да се прикрепят към центрозоми в противоположните краища на клетката в метафаза, те са подготвени и готови да започнат да разделят и образуват генетично идентични дъщерни хромозоми по време на анафазата.

По време на анафазата центромерите в центъра на сестринските хроматиди се отрязват . (Звучи по-лошо, отколкото е!) Помните ли как сестринските хроматиди са прикрепени към митотичното вретено? Вретеното се състои от микротубули, които започват да се свиват по време на тази фаза на митозата. Те постепенно издърпват откъснатите сестрински хроматиди към противоположните полюси на клетката.

Анафазата гарантира, че всяка хромозома получава идентични копия на ДНК на родителската клетка. Сестринските хроматиди се разделят по средата на техния центромер и стават индивидуални, идентични хромозоми. След като сестринските хроматиди се разделят по време на анафаза, те се наричат ​​сестрински хромозоми. (Те всъщност приличат повече на еднояйчни близнаци!) Тези хромозоми ще функционират независимо в нови, отделни клетки, след като митозата приключи, но те все още споделят идентична генетична информация.

линейно търсене в java

И накрая, по време на втората половина на анафазата, клетката започва да се удължава, докато полярните микротубули се притискат една към друга . Преминава от това да изглежда като една кръгла клетка до... е, по-скоро като яйцеклетка, тъй като новите комплекти хромозоми се отдалечават един от друг.

В края на анафазата хромозомите достигат максимално ниво на кондензация. Това помага на новоотделените хромозоми престой се отделя и подготвя ядрото за повторно образуване. . . което настъпва в крайната фаза на митозата: телофаза.

(Келвинсонг/ Wikimedia Commons)

Фаза 4: Телофаза

Телофазата е последната фаза на митозата. Телофазата е, когато новоотделените дъщерни хромозоми получават свои собствени индивидуални ядрени мембрани и идентични набори от хромозоми.

Към края на анафазата микротубулите започнаха да се натискат една срещу друга и караха клетката да се удължава. Тези полярни микротубули продължават да удължават клетката по време на телофазата! Междувременно отделените дъщерни хромозоми, които се изтеглят към противоположните краища на клетката, най-накрая пристигат в митотичното вретено.

След като дъщерните хромозоми са се разделили напълно на противоположните полюси на клетката, мембранните везикули на старата, разрушена ядрена обвивка на родителската клетка се образуват в нов ядрена обвивка. Тази нова ядрена обвивка се образува около двата комплекта разделени дъщерни хромозоми, създавайки две отделни ядра в една и съща клетка.

Може да мислите за събитията на телофазата като обръщане на събитията, които се случват по време на профаза и прометафаза. Помните ли как профазата и прометафазата са свързани с ядрото на родителската клетка, което започва да се разпада и отделя? Телофазата е свързана с реформирането на ядрената обвивка около нови ядра, за да ги отдели от цитоплазмата на всяка клетка.

Сега, когато двата комплекта дъщерни хромозоми са обвити в нова ядрена обвивка, те започват да се разпространяват отново . Когато това се случи, това е краят на телофазата и митозата е завършена.

(LadyofHats/ Wikimedia Commons )

Цитокинеза: Какво се случва след митоза

Като интерфаза, цитокинеза не е част от митозата, но определено е важна част от клетъчния цикъл, която е от съществено значение за завършване на клетъчното делене. Понякога възникването на събитията на цитокинезата се припокрива с телофаза и дори анафаза, но цитокинезата все още се счита за отделен процес от митозата.

Цитокинезата е действителното разделяне на клетъчната мембрана на две отделни клетки . В края на митозата има две нови ядра, съдържащи се в съществуващата родителска клетка, която се е разтегнала в продълговата форма. Така че в този момент всъщност има две пълни ядра, които висят в една клетка!

И така, как една клетка става две клетки? Цитокинезата е отговорна за завършването на процеса на клетъчно делене чрез вземане на тези нови ядра, разделяне на старата клетка наполовина и гарантиране, че всяка от новите дъщерни клетки съдържа едно от новите ядра.

Ето как се постига отделянето на старата клетка по време на цитокинезата: помните ли тази въображаема линия, минаваща по средата на клетката и разделяща центрозомите, наречена метафазна плоча? По време на цитокинезата, контрактилен пръстен, направен от протеинови нишки, се развива там, където е била тази метафазна плоча.

След като контрактилният пръстен се образува в средата на клетката, той започва да се свива, което издърпва външната плазмена мембрана на клетката навътре. Можете да мислите за това като за колан, който просто продължава да се затяга около средата на клетката, свивайки я на две части. В крайна сметка контрактилният пръстен се свива толкова много, че плазмената мембрана се прищипва и отделените ядра могат да се образуват в свои собствени клетки.

Краят на цитокинезата означава края на М-фазата на клетъчния цикъл, част от която е и митозата. В края на цитокинезата частта от деленето на клетъчния цикъл официално е приключила.

5 (безплатни!) ресурса за по-нататъшно изучаване на стъпките на митозата

Митозата е сложен процес и фазите на митозата включват много големи думи и непознати концепции, за които може да искате да научите повече. Ако се интересувате да се гмурнете по-задълбочено в 4-те етапа на митозата, разгледайте нашите пет предложени ресурса за по-нататъшно изучаване на стъпките на митозата, обяснени по-долу!

#1: Митоза анимации онлайн

Четенето на всичко за митозата определено може да бъде полезно, но какво ще стане, ако визуалните изображения наистина ви помогнат да разберете как работят нещата? Това е мястото, където уеб анимациите на митозата могат да ви бъдат полезни. Гледането на митоза в действие чрез уеб анимации може да ви помогне да разберете какво всъщност означават всички тези словесни описания. Те също могат да ви помогнат да си представите как могат да изглеждат фазите на митозата под истински микроскоп!

Вероятно има много уеб анимации на митоза, които можете да разгледате, но ние препоръчваме тези три:

• Митозата на Джон Кърк
• Онлайн съвети за корените на лука на The Biology Project
• Митозата на животинските клетки на Cells Alive

Особено харесваме анимацията Animal Cell Mitosis на Cells Alive, защото ви позволява да поставите на пауза анимацията, докато преминава през фазите на митозата, за да разгледате детайлно как работи митозата. Версията на Cells Alive също съпоставя своята анимация на фазите на митозата с кадри от митоза, протичаща под микроскоп, така че ще знаете какво търсите, ако някога ви бъде възложено да наблюдавате клетъчната митоза в лабораторията.

#2: Митоза: Разделянето е трудно да се направи от интензивен курс

Ако сте малко изтощени от четене на плътен материал и имате нужда някой друг да представи етапите на митозата в по-достъпни термини, отидете в YouTube и гледайте 10-минутното видео на Crash Course за митозата, наречено Митоза: Разделянето е трудно да се направи.

Хубавото на този видеоклип е, че макар да е малко по-задълбочен от някои от другите видеоклипове в YouTube, които можете да намерите там за митозата, той също е наистина забавен. По-важно, той обяснява митозата от гледна точка на познати, ежедневни биологични процеси , например когато се порежете и се нуждаете тялото ви да създаде нови клетки, за да се излекува.

Ако се нуждаете от помощ, за да помислите за значението на фазите на митозата в реалния свят, отвъд просто нещо, което трябва да запомните за лаборатория или изпит, това е чудесен ресурс.

#3: Фази на митозата от Khan Academy

Ето още един видеоклип в YouTube, но тонът и стилът на това обяснение на стъпките на митозата от Khan Academy са малко по-различни. Гледането на този урок за фазите на митозата ви се струва малко сякаш седите в час по биология и вашият учител/професор чертае диаграми на митозата докато да ви преговаря през целия процес (освен в този случай вашият учител е някак готин и използва само неонови цветове, за да начертае диаграмите).

Ако търсите урок стъпка по стъпка, който върви бавно и се занимава задълбочено със стъпките на митозата, Khan Academy ви покрива!

#4: Създаване на a Mitosis Flip Book

За някои обучаеми процесът на създаване на нещо, което да покаже знанията ви, може да помогне за запомнянето на трудни концепции и/или развиването на задълбочено разбиране за това как работят нещата. Ето защо предлагаме да изпробвате някои тактики от старата школа, за да изградите знанията си за 4-те етапа на митозата! Изпитан и истински подход за изучаване на фазите на митозата, проверен от учителите по биология, е създаването на книга за разлистване на митозата.

Post-It предоставя ръководство стъпка по стъпка за това как можете сами да създадете книга за обръщане на митоза, но наистина е доста просто: получавате нещо, с което да рисувате, хващате малки картички за бележки или лепкави бележки, върху които да рисувате, и рисувате как изглежда всяка фаза от клетъчния цикъл на отделни карти за бележки/лепящи се бележки!

Когато приключите с рисуването на вашата версия на етапите на митоза върху вашите карти, вие или ги залепвате, залепвате с тиксо или ги закрепвате заедно и готово! Можете да прелистите книгата си за митоза от началото до края и да наблюдавате развитието на митозата през четирите фази.

Дейности като тази могат да ви помогнат да запечатате в паметта си как изглежда всяка стъпка от митозата. Освен това, когато приключите с книгата си, имате ресурс с джобен размер, който можете да носите със себе си като част от вашето учебно ръководство или бърз ресурс за преглед преди тест или изпит!

#5: Комплект за изследване на митоза от ProProfs Flashcards

Може би се чувствате доста добре със знанията си за етапите на митозата, но искате малко помощ при тестването на тези знания преди официален тест или изпит. Ето къде Комплект за изследване на митозата на ProProfs Flashcards, идва онлайн учебно ръководство, което предоставя набор от флаш карти, които да ви помогнат да проверите знанията си за етапите на митозата.

Забавното в този комплект флаш карти е, че можете да избирате различни стилове на оценяване в зависимост от това къде се намирате в познанията си за митозата. Комплектът флаш карти предоставя традиционни флаш карти с въпроси и отговори, функция за флаш карти, специално насочена към запомняне, тест с множество възможности за избор и съвпадение. Ако искате да се упражнявате, тествайте стъпките на митозата преди действителния тест, разгледайте този ресурс!

ProProfs Flashcards предоставя няколко учебни набора по други теми, свързани с или включващи митоза, така че ако трябва да тествате знанията си за митозата извън четирите фази, този ресурс може да помогне и там.

не

Какво следва?

Каква е разликата между митоза и мейоза ? Научете повече с нашето паралелно сравнение.

Трябва да прегледате различните части на клетката и какво правят? Превеждаме ви през функциите на клетъчната мембрана, ендоплазмения ретикулум , и вакуоли . Ако учите по-добре, като гледате голямата картина, вие също ще искате да държите нашето пълно ръководство за животинските клетки под ръка, за да можете да се връщате към него, докато четете за всяка отделна клетъчна структура.

Ако искате повече традиционни ресурси, които да ви помогнат да научите за клетъчния цикъл, нашият списък с най-добрите книги по биология на AP за изучаване ви покрива.

Посещаването на уроци по природни науки в гимназията (и да се справяте добре в тях!) е важна стъпка по пътя ви към влизане в университета на вашите мечти. Вижте тази статия за това кои часове по природни науки трябва да посещавате преди да кандидатствате за колеж, за да разберете кои класове са подходящи за вас.