Pentru a vindeca o rană, corpul dumneavoastră trebuie să înlocuiască celulele deteriorate cu altele noi sănătoase... iar mitoza joacă un rol crucial în acest proces! Mitoza este un proces de diviziune celulară care vă ajută să rămâneți în viață și sănătos. Cu alte cuvinte, în lumea biologiei celulare, mitoza este un fel de mare lucru!

Dar, ca și în orice lucru legat de știință, mitoza poate fi un fel de confuză atunci când încercați prima dată să o înțelegeți. Ideea cheie este că procesul de mitoză implică patru faze , sau pași, pe care trebuie să îi înțelegeți dacă doriți să înțelegeți cum funcționează mitoza.

În acest articol, vom face următoarele lucruri pentru a descompune cele patru pași ai mitozei pentru tine și pentru a te ajuta să te familiarizezi cu fazele mitozei:

• Definiți pe scurt mitoza și celulele eucariote
• Descompune cele patru faze ale mitozei, în ordine
• Furnizați diagrame de mitoză pentru etapele mitozei
• Vă oferă cinci resurse pentru a afla mai multe despre fazele mitozei
  
  

Acum, să ne scufundăm!

Imagine principală: Jpablo cad și Juliana Osorio/ Wikimedia Commons

(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)

furnică vs maven

Ce este mitoza?

Mitoza este un proces care are loc în timpul ciclul celulei . Rolul mitozei în ciclul celular este de a replica materialul genetic într-o celulă existentă - cunoscută sub numele de celulă părinte - și de a distribui acel material genetic la două celule noi, cunoscute sub numele de celule fiice. Pentru a transmite materialul său genetic celor două noi celule fiice, o celulă părinte trebuie să sufere diviziune celulară sau mitoză. Mitoza are ca rezultat doi nuclei noi – care conțin ADN – care în cele din urmă devin două celule identice în timpul citokineza .

Mitoza apare în celule eucariote (animale). . Celulele eucariote au un nucleu care conține materialul genetic al celulei. O parte crucială a mitozei implică descompunerea membrana nucleara care înconjoară ADN-ul celulei, astfel încât ADN-ul să poată fi replicat și separat în celule noi. Alte tipuri de celule, cum ar fi procariote , nu au o membrană nucleară care înconjoară ADN-ul lor celular, motiv pentru care mitoza are loc numai în celulele eucariote.

Scopul principal al mitozei este de a realiza regenerarea celulelor, înlocuirea celulelor și creșterea organismelor vii . Mitoza este importantă deoarece asigură că toate celulele noi care sunt generate într-un anumit organism vor avea același număr de cromozomi și informații genetice. Pentru a realiza acest scop, mitoza are loc în patru faze discrete și consecutive: 1) profază, 2) metafază, 3) anafază și 4) telofază .

Avem aici o prezentare generală a mitozei, care este mai degrabă o introducere a ce este mitoza și cum funcționează. Dacă încă ești puțin tremurător în privința mitozei, cu siguranță de acolo ar trebui să începi.

Pe ce ne vom concentra mai detaliat în acest articol sunt cele 4 etape ale mitozei: profază, metafază, anafază, telofază și ce se întâmplă în timpul acelor faze! Deci să trecem la asta.

Cele 4 faze ale mitozei: profaza, metafaza, anafaza, telofaza

Deci, care sunt etapele mitozei? Cele patru etape ale mitozei sunt cunoscute sub denumirea de profază, metafază, anafază, telofază. În plus, vom menționa alte trei etape intermediare (interfaza, prometafaza și citokineza) care joacă un rol în mitoză.

În timpul celor patru faze ale mitozei, are loc diviziunea nucleară pentru ca o celulă să se împartă în două. Sună destul de simplu, nu? Dar în fiecare pas al mitozei apar lucruri diferite și fiecare pas este crucial pentru ca diviziunea celulară să aibă loc în mod corespunzător. Aceasta înseamnă că diviziunea celulară de succes depinde de precizia și reglarea fiecare faza de mitoză. De aceea, este important să înțelegem și să articulăm rolul fiecărei faze în mitoză în ansamblu.

De asemenea: este posibil să fi văzut sau auzit părțile mitozei numite lucruri diferite: fazele mitozei, etapele mitozei, etapele mitozei sau poate chiar altceva. Toate aceste expresii diferite se referă la același proces. Atâta timp cât vă amintiți că fazele/etapele/etapele mitozei mereu se întâmplă în aceeași ordine, nu contează cu adevărat care dintre acele fraze folosești!

În continuare, vom defalca cele patru faze ale mitozei, astfel încât să puteți înțelege cum apare mitoza în fiecare fază.

(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)

Interfaza: Ce se întâmplă înainte de mitoză

Ne putem gândi la interfaza ca la o fază de tranziție. Interfaza este momentul în care celula părinte se pregătește pentru mitoză . Această fază nu este considerată parte a mitozei, dar înțelegerea a ceea ce se întâmplă în timpul interfazei poate ajuta pașii mitozei să aibă puțin mai mult sens.

Vă puteți gândi la interfaza un fel de actul de deschidere. Ei nu sunt trupa pe care ați venit să o vedeți, dar încălzi publicul pentru evenimentul principal.

eu Interfaza are loc înainte de începutul mitozei și cuprinde ceea ce se numește stadiul G1 sau primul interval, stadiul S sau sinteza și stadiul G2 sau al doilea interval . Etapele G1, S și G2 trebuie să apară întotdeauna în această ordine. Ciclul celular începe cu etapa G1, care face parte din interfaza.

Deci, cum se pregătește celula părinte pentru mitoză în timpul interfazei? În timpul interfazei, celula este ocupată cu creșterea . Produce proteine ​​și organele citoplasmatice în timpul fazei G1, duplicând cromozomii în timpul fazei S, apoi continuând să crească în pregătirea pentru mitoză în faza G2.

În ciclul celular, interfaza nu are loc înainte mitoză — alternează și cu mitoza . Este important să ne amintim că acesta este un ciclu recurent . Când mitoza se termină, interfaza pornește din nou! De fapt, în marea schemă a ciclului celular, mitoza este o fază mult mai scurtă decât interfaza.

(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Faza 1: Profaza

Profaza este primul pas al mitozei. Acesta este momentul în care fibrele genetice din nucleul celulei, cunoscute ca cromatina , începe să se condenseze și se compactează strâns împreună .

În timpul interfazei, cromozomii celulei părinte sunt replicați, dar nu sunt încă vizibili. Pur și simplu plutesc sub formă de cromatina colectată vag. În timpul profazei, acea cromatina liberă se condensează și se formează în cromozomi individuali vizibili.

Deoarece fiecare dintre cromozomii celulei părinte a fost replicat în timpul interfazei, există două copii ale fiecărui cromozom în celulă în timpul profazei. Odată ce cromatina s-a condensat în cromozomi individuali, cromozomii identici genetic se reunesc pentru a forma o formă de X, numită cromatide surori .

Aceste cromatide surori poartă ADN identic și sunt unite în centru (în mijlocul formei X) într-un punct numit centromer . Centromerii vor servi drept ancore care vor fi folosite pentru a separa cromatidele surori în timpul unei faze ulterioare a mitozei. Și asta se întâmplă în interiorul nucleului în timpul profazei!

După formarea cromatidelor surori, două structuri numite centrozomii îndepărtați unul de celălalt in afara a nucleului. Pe măsură ce se deplasează în părțile opuse ale celulei, centrozomii formează ceva numit fusul mitotic . Fusul mitotic va fi în cele din urmă responsabil pentru separarea cromatidelor surori identice în două celule noi și este alcătuit din fire lungi de proteine, numite microtubuli .

Profaza târzie: Prometafaza

Prometafaza este adesea denumită profază târzie. (Deși uneori se mai numește și metafază timpurie sau se face referire la o fază distinctă în întregime!) Oricum, unele lucruri cu adevărat importante apar în timpul prometafazei care propulsează diviziunea celulară de-a lungul și care ajută la explicarea a ceea ce se întâmplă în metafază.

Prometafaza este faza mitozei care urmează profaza și metafaza anterioară. Versiunea scurtă a ceea ce se întâmplă în timpul prometafazei este că membrana nucleară se rupe .

Iată versiunea lungă a ceea ce se întâmplă în timpul prometafazei: în primul rând, membrana nucleară sau învelișul nuclear (adică stratul dublu lipidic care înconjoară nucleul și înglobează materialul genetic în nucleu) se desface într-o grămadă de vezicule membranare. Odată ce învelișul nuclear se rupe, cromatidele surori care au fost blocate în interiorul nucleului se eliberează.

Acum că învelișul protector al nucleului a dispărut, microtubuli cinetocori se deplasează în apropierea cromatidelor surori și se atașează de ele la centromer (acel loc din centrul X). Acum, acești microtubuli cinetocori sunt ancorați la poli opuși la fiecare capăt al celulei, așa că se extind spre cromatidele surori și le conectează la una dintre marginile celulei.

Este ca și cum ai prinde un pește cu un pol de pescuit - în cele din urmă, cromatidele vor fi separate și atrase la capetele opuse ale celulei.

Și acesta este sfârșitul prometafazei. După ce se termină prometafaza, începe metafaza - a doua fază oficială a mitozei.

( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Faza 2: Metafaza

Metafaza este faza mitozei care urmează profaza și prometafaza și precede anafaza. Începe metafaza odată ce toți microtubulii cinetocorului se atașează de centromerii cromatidelor surori în timpul prometafazei.

Așadar, iată cum se întâmplă: forța generată în timpul prometafazei face ca microtubulii să înceapă să tragă înainte și înapoi pe cromatidele surori. Deoarece microtubulii sunt ancorați la capete opuse ale celulei, tragerea lor înainte și înapoi pe diferite părți ale cromatidelor surori deplasează treptat cromatidele surori la mijlocul celulei.

Această tensiune egală și opusă face ca cromatidele surori să se alinieze de-a lungul unei linii imaginare – dar foarte importantă! – care se află în mijlocul celulei. Această linie imaginară care împarte celula în mijloc se numește placă metafază sau plan ecuatorial .

Acum, pentru ca metafaza să treacă la anafază, cromatidele surori trebuie să fie distribuite echitabil pe acea placă de metafază. Aici intervine punctul de control al metafazei: punctul de control al metafazei asigură că cinetocorii sunt atașați corespunzător de fusurile mitotice și că cromatidele surori sunt distribuite uniform și aliniate pe placa metafazelor. Dacă sunt, celula primește undă verde pentru a trece la următoarea fază de mitoză.

Punctul de control este foarte important deoarece ajută celula să se asigure că mitoza va avea ca rezultat două celule noi, identice, cu același ADN! Numai odată ce celula trece cu succes de punctul de control al metafazei poate celula trece la următoarea etapă de mitoză: anafaza.

(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Faza 3: Anafaza

A treia fază a mitozei, după metafaza și telofaza anterioară, este anafaza. De când cromatidele surori au început să se atașeze de centrozomii la capetele opuse ale celulei în metafază, sunt pregătiți și gata să înceapă să se separe și să formeze cromozomi fiice identici genetic în timpul anafazei.

În timpul anafazei, centromerii din centrul cromatidelor surori sunt tăiați . (Sună mai rău decât este!) Îți amintești cum cromatidele surori sunt atașate de fusul mitotic? Fusul este format din microtubuli, care încep să se micșoreze în această fază a mitozei. Ele trag treptat cromatidele surori tăiate spre polii opuși ai celulei.

listă imuabilă

Anaphase asigură că fiecare cromozom primește copii identice ale ADN-ului celulei părinte. Cromatidele surori se despart în mijloc la centromerul lor și devin cromozomi individuali, identici. Odată ce cromatidele surori s-au împărțit în timpul anafazei, se numesc cromozomi surori. (De fapt, sunt mai degrabă ca niște gemeni identici!) Acești cromozomi vor funcționa independent în celule noi, separate, odată ce mitoza este completă, dar totuși împărtășesc informații genetice identice.

În cele din urmă, în timpul a doua jumătate a anafazei, celula începe să se alungească pe măsură ce microtubulii polari împing unul împotriva celuilalt . Trece de la arăta ca o celulă rotundă la... ei bine, mai mult ca un ou, pe măsură ce noile seturi de cromozomi se îndepărtează unul de celălalt.

La sfârșitul anafazei, cromozomii ating nivelul maxim de condensare. Acest lucru ajută cromozomii nou separați stau separată și pregătește nucleul să se reformeze . . . care apare în faza finală a mitozei: telofaza.

(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)

Faza 4: Telofază

Telofaza este ultima fază a mitozei. Telofaza este atunci când cromozomii fiice nou separați își obțin propriile membrane nucleare individuale și seturi identice de cromozomi.

Spre sfârșitul anafazei, microtubulii au început să se împingă unul împotriva celuilalt și să provoace alungirea celulei. Acei microtubuli polari continuă să alungească celula în timpul telofazei! Între timp, cromozomii fiice separați care sunt atrași în capetele opuse ale celulei ajung în sfârșit la fusul mitotic.

Odată ce cromozomii fiice s-au separat complet de polii opuși ai celulei, veziculele membranare ale vechii învelișuri nucleare descompuse a celulei părinte se formează într-un nou plic nuclear. Acest nou înveliș nuclear se formează în jurul celor două seturi de cromozomi fiice separați, creând doi nuclei separati în interiorul aceleiași celule.

S-ar putea să vă gândiți la evenimentele telofazei ca la o inversare a evenimentelor care au loc în timpul profaza și prometafaza. Îți amintești cum profaza și prometafaza sunt toate legate de nucleul celulei părinte care începe să se descompună și să se separe? Telofaza se referă la reformarea învelișului nuclear din jurul noilor nuclei pentru a le separa de citoplasma fiecărei celule.

Acum, că cele două seturi de cromozomi fiice sunt încapsulate într-un nou înveliș nuclear, încep să se răspândească din nou. . Când se întâmplă acest lucru, este sfârșitul telofazei și mitoza este completă.

(LadyofHats/ Wikimedia Commons )

Citokineza: ce se întâmplă după mitoză

Ca si interfaza, citokineza nu face parte din mitoză, dar este cu siguranță o parte importantă a ciclului celular, care este esențială pentru finalizarea diviziunii celulare. Uneori, apariția evenimentelor de citokineza se suprapune cu telofaza și chiar anafaza, dar citokineza este încă considerată un proces separat de mitoză.

Citokineza este diviziunea efectivă a membranei celulare în două celule distincte . La sfârșitul mitozei, există doi nuclei noi conținute în celula părinte existentă, care s-a întins într-o formă alungită. Deci, în acest moment, există de fapt două nuclee complete într-o celulă!

Deci, cum o celulă devine două celule? Citokineza este responsabilă pentru finalizarea procesului de diviziune celulară prin luarea acelor nuclee noi, separând celula veche în jumătate și asigurându-se că fiecare dintre celulele fiice noi conține unul dintre noile nuclee.

Iată cum se realizează separarea celulei vechi în timpul citokinezei: amintiți-vă acea linie imaginară care curge în mijlocul celulei și împarte centrozomii, numită placa de metafază? În timpul citokinezei, un inel contractil format din filamente proteice se dezvoltă acolo unde era acea placă de metafază.

Odată ce inelul contractil se formează în mijlocul celulei, acesta începe să se micșoreze, ceea ce trage membrana plasmatică exterioară a celulei spre interior. Vă puteți gândi la ea ca la o centură care se strânge în jurul mijlocului celulei, strângând-o în două secțiuni. În cele din urmă, inelul contractil se micșorează atât de mult încât membrana plasmatică se prinde și nucleii separați sunt capabili să se formeze în propriile celule.

Sfârșitul citokinezei semnifică sfârșitul fazei M a ciclului celular, din care mitoza este și ea parte. La sfârșitul citokinezei, partea de diviziune a ciclului celular sa încheiat oficial.

5 (gratuit!) Resurse pentru studiul suplimentar al etapelor mitozei

Mitoza este un proces complex, iar fazele de mitoză implică o mulțime de cuvinte mari și concepte nefamiliare despre care ați dori să aflați mai multe. Dacă sunteți interesat să vă scufundați mai profund în cele 4 etape ale mitozei, aruncați o privire la cele cinci resurse sugerate pentru studiul suplimentar al etapelor mitozei, explicate mai jos!

#1: Animații de mitoză online

Citirea totul despre mitoză poate fi cu siguranță utilă, dar dacă imaginile vă ajută cu adevărat să înțelegeți cum funcționează lucrurile? Acolo vă pot fi utile animațiile web ale mitozei. Vizionarea mitozei în acțiune prin animații web vă poate ajuta să vă dați o idee despre ce înseamnă cu adevărat toate aceste descrieri verbale. De asemenea, vă pot ajuta să vă imaginați cum ar putea arăta fazele mitozei la un microscop real!

Probabil că există o mulțime de animații web ale mitozei pe care le-ați putea arunca o privire, dar vă recomandăm acestea trei:

• Animația de mitoză a lui John Kyrk
• Sfaturi online pentru rădăcina de ceapă ale proiectului Biologie
• Mitoza celulelor animale de la Cells Alive

Ne place în special animația Animal Cell Mitosis de la Cells Alive, deoarece vă permite să întrerupeți animația în timp ce trece prin fazele mitozei pentru a arunca o privire fină asupra modului în care funcționează mitoza. Versiunea Cells Alive juxtapune, de asemenea, animația fazelor de mitoză cu filmări ale mitozei care au loc la microscop, astfel încât să știți ce căutați dacă vi se va cere vreodată să observați mitoza celulară în laborator.

#2: Mitoză: despărțirea este greu de făcut de Crash Course

Dacă sunteți puțin obosit de citirea materialelor dense și aveți nevoie de altcineva care să prezinte etapele mitozei în termeni mai accesibili, accesați YouTube și vizionați videoclipul de 10 minute al Crash Course despre mitoză, numit Mitoză: despărțirea este greu de făcut.

Lucrul frumos la acest videoclip este că, deși este puțin mai detaliat decât unele dintre celelalte videoclipuri de pe YouTube pe care le puteți găsi acolo despre mitoză, este și foarte amuzant. Mai important, explică mitoza în termeni de procese biologice familiare, de zi cu zi , ca atunci când ai o tăietură și ai nevoie de corpul tău să facă celule noi pentru a se vindeca.

Dacă aveți nevoie de ajutor pentru a vă gândi la relevanța în lumea reală a fazelor de mitoză, dincolo de a fi ceva ce trebuie să memorați pentru un laborator sau un examen, aceasta este o resursă grozavă.

#3: Fazele mitozei de Khan Academy

Iată un alt videoclip YouTube, dar tonul și stilul acestei explicații a pașilor mitozei de la Khan Academy este puțin diferit. Vizionarea acestui tutorial despre fazele mitozei se simte un pic ca și cum ai fi la curs de biologie și profesorul/profesorul tău desenează diagrame ale mitozei in timp ce să vă vorbească de-a lungul întregului proces (cu excepția acestui caz, profesorul dvs. este un fel de cool și folosește doar culori neon pentru a desena diagramele).

Dacă sunteți în căutarea unui tutorial pas cu pas care să ia un ritm lent și să abordeze în detaliu pașii mitozei, Khan Academy vă acoperă!

#4: Crearea unui Mitosis Flip Book

Pentru unii cursanți, procesul de a crea ceva care să vă arate cunoștințele vă poate ajuta la memorarea conceptelor dificile și/sau la dezvoltarea unei înțelegeri aprofundate a modului în care funcționează lucrurile. De aceea, vă sugerăm să încercați câteva tactici vechi pentru a vă dezvolta cunoștințele despre cele 4 etape ale mitozei! O abordare încercată și adevărată a învățării fazelor de mitoză, verificată de profesorii de biologie, este crearea unui flip book pentru mitoză.

Post-It oferă un ghid pas cu pas despre modul în care puteți crea o carte de mitoză pe cont propriu, dar este destul de simplu: obțineți ceva cu care să desenați, luați cărți mici de note sau note lipicioase pe care să desenați și să desenați cum arată fiecare fază a ciclului celular pe cărțile de note individuale/notele lipicioase!

Când ați terminat de desenat versiunea dvs. a etapelor mitozei pe cărțile dvs., fie le lipiți, le lipiți sau le capsați împreună și voila! Puteți răsfoi cartea de mitoză de la început până la sfârșit și puteți urmări progresia mitozei prin cele patru faze.

Activități ca aceasta vă pot imprima în memorie cum arată fiecare pas al mitozei. În plus, când îți termini flip book, ai o resursă de buzunar pe care o poți purta cu tine ca parte a ghidului de studiu sau o resursă rapidă pentru revizuire înainte de un test sau un examen!

#5: Set de studiu al mitozei de ProProfs Flashcards

Poate că vă simțiți destul de bine în ceea ce privește cunoștințele dvs. despre etapele mitozei, dar doriți ceva ajutor pentru a testa aceste cunoștințe înainte de un test sau un examen oficial. Acolo Setul de studiu al mitozei ProProfs Flashcards, Un ghid de studiu online care oferă o serie de carduri pentru a vă ajuta să vă testați cunoștințele despre etapele mitozei.

Ceea ce este distractiv la acest set de carduri este că poți alege diferite stiluri de evaluare, în funcție de cunoștințele tale despre mitoză. Setul de carduri flash oferă carduri flash tradiționale cu întrebări și răspunsuri, o funcție flashcard special orientată spre memorare, un test cu alegeri multiple și potrivire. Dacă vrei să exersezi să fii testat pe treptele mitozei inainte de testul propriu-zis, consultați această resursă!

ProProfs Flashcards oferă mai multe seturi de studiu pe alte subiecte legate de sau care implică mitoză, așa că dacă aveți nevoie să vă testați cunoștințele despre mitoză dincolo de cele patru faze, această resursă ar putea ajuta și acolo.

Ce urmeaza?

Care este diferența dintre mitoză și meioză ? Aflați mai multe cu comparația noastră una lângă alta.

Trebuie să revizuiți diferitele părți ale celulei și ce fac acestea? Vă prezentăm funcțiile membranei celulare, reticulul endoplasmatic , și vacuole . Dacă învățați mai bine privind imaginea de ansamblu, veți dori, de asemenea, să păstrați la îndemână ghidul nostru complet pentru celulele animale, astfel încât să vă puteți referi la el în timp ce citiți despre fiecare structură celulară individuală.

Dacă doriți mai multe resurse tradiționale care să vă ajute să învățați despre ciclul celular, Lista noastră cu cele mai bune cărți de biologie AP pentru studiu v-a acoperit.

A urma cursuri de știință în liceu (și a te descurca bine în ele!) este un pas important în călătoria ta de a intra în universitatea visurilor tale. Consultați acest articol despre ce cursuri de știință trebuie să urmați înainte de a aplica la facultate pentru a-ți da seama care sunt cursurile potrivite pentru tine.