1. Dati definicije pojmova.
Interfaza- faza pripreme za mitotičku diobu, kada dolazi do duplikacije DNA.
Mitoza- ovo je podjela, zbog čega postoji strogo identična raspodjela točno kopiranih kromosoma između stanica kćeri, što osigurava stvaranje genetski identičnih stanica.
Životni ciklus - razdoblje života stanice od trenutka njenog pojavljivanja u procesu diobe do smrti ili kraja naknadne diobe.

2. Po čemu se rast jednostaničnih organizama razlikuje od rasta višestaničnih?
Rast jednostaničnog organizma je povećanje veličine i usložnjavanje građe pojedine stanice, a rast višestaničnog organizma također je aktivna dioba stanica – povećanje njihova broja.

3. Zašto interfaza nužno postoji u životnom ciklusu stanice?
U interfazi se događa priprema za diobu i umnožavanje DNA. Kad do toga ne bi došlo, onda bi se sa svakom diobom stanice broj kromosoma prepolovio i vrlo brzo u stanici više uopće ne bi bilo kromosoma.

4. Ispunite klaster "Faze mitoze".

5. Pomoću slike 52 u § 3.4 dopunite tablicu.

6. Sastavite sinkvin za pojam "mitoza".
Mitoza
Četverofazni, jednolični
Dijeli, raspodjeljuje, dijeli
Osigurava genetski materijal stanicama kćerima
dijeljenje stanica.

7. Uspostavite korespondenciju između faza mitotskog ciklusa i događaja koji se u njima odvijaju.
Faze
1. Anafaza
2. Metafaza
3. Međufaza
4. Telofaza
5. Profaza
Razvoj događaja
A. Stanica raste, formiraju se organele, udvostručuje se DNK.
B. Kromatide se odvajaju i postaju neovisni kromosomi.
B. Započinje spiralizacija kromosoma, razara se jezgrina ovojnica.
D. Kromosomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini stanice. Vlakna vretena pričvršćuju se na centromere.
D. Vreteno diobe nestaje, formiraju se nuklearne membrane, kromosomi se odmotaju.

8. Zašto se završetak mitoze – dioba citoplazme različito odvija u životinjskim i biljnim stanicama?
Životinjske stanice nemaju staničnu stijenku, njihova se stanična membrana izboči prema unutra, a stanica se dijeli stezanjem.
U biljnim stanicama membrana se formira u ekvatorijalnoj ravnini unutar stanice i, šireći se prema periferiji, dijeli stanicu na pola.

9. Zašto interfaza traje mnogo duže u mitotskom ciklusu od same diobe?
Tijekom interfaze stanica se intenzivno priprema za mitozu, u njoj se odvijaju procesi sinteze, udvostručavanja DNA, stanica raste, prolazi kroz svoj životni ciklus, ne uključujući samu diobu.

10. Odaberite točan odgovor.
Test 1
Kao rezultat mitoze, jedna diploidna stanica proizvodi:
4) 2 diploidne stanice.

Test 2
Dioba centromere i divergencija kromatida prema polovima stanice događa se u:
3) anafaza;

Test 3
Životni ciklus je:
2) život stanice od diobe do kraja sljedeće diobe ili smrti;

Test 4
Koji je pojam pogrešno napisan?
4) telofaza.

11. Objasnite podrijetlo i opće značenje riječi (pojma), na temelju značenja korijena koji ga čine.

12. Odaberite pojam i objasnite kako suvremeno značenje odgovara izvornom značenju svojih korijena.
Odabrani termin je interfaza.
Sukladnost. Pojam odgovara i označava razdoblje između faza mitoze, kada se odvija priprema za diobu.

13. Formulirajte i zapišite glavne ideje § 3.4.
Životni ciklus je život stanice od diobe do kraja sljedeće diobe ili smrti. Između dioba stanica se za to priprema tijekom interfaze. U ovom trenutku dolazi do sinteze tvari, dupliciranja DNK.
Stanica se dijeli mitozom. Sastoji se od 4 faze:
Profaza.
Metafaza.
Anafaza.
Telofaza.
Svrha mitoze: kao rezultat toga, iz 1 matične stanice nastaju 2 stanice kćeri s identičnim skupom gena. Količina genetskog materijala i kromosoma ostaje ista, čime se osigurava genetska stabilnost stanica.

Udžbenik za 10.-11

Odjeljak II. Razmnožavanje i razvoj organizama
Poglavlje V. Razmnožavanje organizama

Svake sekunde na Zemlji od starosti, bolesti i predatora umire astronomski broj živih bića, a samo zahvaljujući razmnožavanju, tom univerzalnom svojstvu organizama, život na Zemlji ne prestaje.

Možda se čini da su procesi razmnožavanja kod živih bića vrlo raznoliki, ali svi se mogu svesti na dva oblika: aseksualni i spolni. Neki organizmi imaju različite oblike razmnožavanja. Na primjer, mnoge se biljke mogu razmnožavati reznicama, slojevima, gomoljima (nespolno razmnožavanje) i sjemenom (spolno).

Tijekom spolnog razmnožavanja svaki se organizam razvija iz jedne stanice, nastale spajanjem dviju spolnih stanica – muške i ženske.

Osnova reprodukcije i individualnog razvoja tijela je proces diobe stanica.

§ 20. Dioba stanica. Mitoza

Sposobnost diobe je najvažnije svojstvo stanica. Bez diobe nemoguće je zamisliti povećanje broja jednostaničnih bića, razvoj složenog višestaničnog organizma iz jednog oplođenog jajašca, obnavljanje stanica, tkiva, pa čak i organa izgubljenih tijekom života organizma.

Dioba stanica se odvija u fazama. U svakoj fazi diobe događaju se određeni procesi. Dovode do udvostručavanja genetskog materijala (sinteza DNA) i njegove raspodjele između stanica kćeri. Razdoblje života stanice od jedne diobe do druge naziva se staničnim ciklusom.

Priprema za podjelu. Eukariotski organizmi, koji se sastoje od stanica s jezgrom, počinju se pripremati za diobu u određenoj fazi staničnog ciklusa, u interfazi.

U razdoblju interfaze u stanici dolazi do procesa biosinteze proteina, kromosomi se udvostruče. Uz izvorni kromosom iz kemijskih spojeva prisutnih u stanici sintetizira se njegova točna kopija, molekula DNA se udvostručuje. Udvostručeni kromosom sastoji se od dvije polovice – kromatide. Svaka kromatida sadrži jednu molekulu DNA.

Interfaza u biljnim i životinjskim stanicama traje prosječno 10-20 sati.Zatim dolazi proces diobe stanica – mitoza.

Tijekom mitoze stanica prolazi kroz niz uzastopnih faza, zbog čega svaka stanica kćer dobiva isti set kromosoma kao što je bio u stanici majci.

faze mitoze. Postoje četiri faze mitoze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Slika 29 shematski prikazuje tijek mitoze. U profazi su jasno vidljivi centrioli - formacije smještene u središtu stanice i koje igraju ulogu u divergenciji kromosoma kćeri životinja. (Podsjetimo se da samo neke biljke imaju centriole u staničnom središtu, koje organizira segregaciju kromosoma.) Mitozu ćemo razmotriti na primjeru životinjske stanice, budući da prisutnost centriola čini proces segregacije kromosoma vidljivijim. Centrioli se udvostručuju i razilaze različiti polovi Stanice. Mikrotubule se protežu iz centriola, tvoreći vretenasta vlakna, koja reguliraju divergenciju kromosoma do polova stanice koja se dijeli.

Riža. 29. Shema mitoze

Na kraju profaze nuklearna membrana se raspada, jezgrica postupno nestaje, kromosomi se spiraliziraju i zbog toga se skraćuju i zadebljaju, a već se mogu promatrati pod svjetlosnim mikroskopom. Još se bolje vide u sljedećoj fazi mitoze - metafazi.

U metafazi se kromosomi nalaze u ekvatorijalnoj ravnini stanice. Jasno se vidi da svaki kromosom, koji se sastoji od dvije kromatide, ima suženje - centromeru. Kromosomi su svojim centromerama pričvršćeni na vlakna vretena. Nakon diobe centromera, svaka kromatida postaje neovisni kromosom kćer.

Zatim dolazi sljedeća faza mitoze - anafaza, tijekom koje se kromosomi kćeri (kromatide jednog kromosoma) odvajaju na različite polove stanice.

Sljedeća faza stanične diobe je telofaza. Počinje nakon što kromosomi kćeri, koji se sastoje od jedne kromatide, dođu do polova stanice. U ovoj fazi kromosomi se ponovno despiraliziraju i poprimaju isti oblik kakav su imali prije početka stanične diobe u interfazi (dugi tanki filamenti). Oko njih nastaje nuklearna ovojnica, au jezgri se formira nukleolus u kojem se sintetiziraju ribosomi. U procesu diobe citoplazme sve su organele (mitohondriji, Golgijev kompleks, ribosomi i dr.) više ili manje ravnomjerno raspoređene između stanica kćeri.

Tako se kao rezultat mitoze iz jedne stanice dobivaju dvije stanice od kojih svaka ima karakterističan broj i oblik kromosoma za određenu vrstu organizma, a time i konstantnu količinu DNA.

Cijeli proces mitoze u prosjeku traje 1-2 sata, a trajanje je nešto drugačije za različiti tipovi Stanice. Također ovisi o uvjetima vanjskog okruženja (temperatura, svjetlosni režim i drugi pokazatelji).

Biološki značaj mitoze leži u činjenici da ona osigurava konstantnost broja kromosoma u svim stanicama tijela. U procesu mitoze, DNA kromosoma matične stanice raspoređuje se strogo jednako između dviju stanica kćeri koje nastaju iz nje. Kao rezultat mitoze, sve stanice kćeri dobivaju iste genetske informacije.

1. Koje promjene u stanici prethode diobi?
2. Kada nastaje vreteno? Koja je njegova uloga?
3. Opišite faze mitoze i ukratko opišite kako se taj proces odvija.
4. Što je kromatid? Kada postaje kromosom?
5. Što je centromera? Koju ulogu ima u mitozi?
6. Koji je biološki značaj mitoze?

Prisjetite se iz kolegija botanike, zoologije, anatomije, fiziologije i ljudske higijene kako se razmnožava u organskom svijetu.

Mitoza- ovo je stanična dioba u kojoj su stanice kćeri genetski identične roditelju i jedna drugoj. To jest, tijekom mitoze, kromosomi se udvostruče i raspodijele između stanica kćeri tako da svaka od njih dobije po jednu kromatidu kromosoma.

U mitozi postoji nekoliko faza (faza). Međutim, samoj mitozi prethodi dugo međufaza. Mitoza i interfaza zajedno čine staničnog ciklusa. U procesu interfaze stanica raste, u njoj se formiraju organele i aktivno se odvijaju procesi sinteze. U sintetskom razdoblju interfaze ponavlja se, tj. duplira, DNA.

Nakon duplikacije kromatida, one ostaju povezane u tom području centromere, tj. Kromosom se sastoji od dvije kromatide.

U samoj mitozi obično se razlikuju četiri glavne faze (ponekad i više).

Prvi stadij mitoze je profaza. U ovoj fazi kromosomi se spiraliziraju i poprimaju kompaktan uvijen oblik. Zbog toga postaju nemogući procesi sinteze RNK. Jezgrice nestaju, što znači da se ribosomi također ne formiraju, tj. sintetski procesi u stanici su suspendirani. Centriole divergiraju prema polovima (na različitim krajevima) stanice, počinje se formirati diobeno vreteno. Na kraju profaze, nuklearna ovojnica se raspada.

prometafaza- Ovo je pozornica koja nije uvijek zasebno izolirana. Procesi koji se u njemu odvijaju mogu se pripisati kasnoj profazi ili ranoj metafazi. U prometafazi, kromosomi su u citoplazmi, nasumično se krećući po stanici sve dok se ne povežu s niti vretena u području centromere.

Filament je mikrotubul izgrađen od proteina tubulina. Raste pričvršćivanjem novih podjedinica tubulina. U tom se slučaju kromosom odmiče od pola. Sa strane druge motke spaja se i navoj vretena i također je odguruje od motke.

Drugi stadij mitoze metafaza. Svi kromosomi nalaze se u ekvatorijalnom području stanice u blizini. Na njihove centromere pričvršćena su dva filamenta vretena. U mitozi, metafaza je najduža faza.

Treća faza mitoze je anafaza. U ovoj fazi kromatide svakog kromosoma su odvojene jedna od druge i zbog niti koje ih vuku diobena vretena se pomiču na različite polove. Mikrotubule više ne rastu, već se rastavljaju. Anafaza je relativno brza faza mitoze. S divergencijom kromosoma, organele stanice u približno jednakom broju također divergiraju bliže polovima.

Četvrti stadij mitoze telofaza- u mnogočemu obrnuto od profaze. Kromatide se okupljaju na polovima stanice i odmotavaju, tj. despiraliziraju. Oko njih se formiraju nuklearne membrane. Nastaju jezgrice i počinje sinteza RNK. Vreteno podjele počinje se urušavati. Zatim se citoplazma dijeli citokineza. U životinjskim stanicama to se događa zbog invaginacije membrane prema unutra i stvaranja suženja. U biljnim stanicama membrana se počinje formirati iznutra u ekvatorijalnoj ravnini i ide prema periferiji.

Mitoza. Stol

Faza	Procesi
Profaza	Spiralizacija kromosoma. Nestanak nukleola. Raspad jezgrine ovojnice. Početak formiranja vretena.
prometafaza	Pričvršćivanje kromosoma na niti vretena i njihovo kretanje prema ekvatorijalnoj ravnini stanice.
metafaza	Svaki je kromosom stabiliziran u ekvatorijalnoj ravnini s dva lanca koji dolaze s različitih polova.
Anafaza	Ruptura centromera kromosoma. Svaka kromatida postaje neovisni kromosom. Sestrinske kromatide pomiču se na različite polove stanice.
Telofaza	Despiralizacija kromosoma i ponovno pokretanje sintetskih procesa u stanici. Stvaranje jezgrica i jezgrinog omotača. Uništenje fisijskog vretena. udvostručenje centriola. Citokineza je dioba staničnog tijela na dva dijela.

Interfaza je razdoblje između dviju staničnih dioba. U interfazi, jezgra je kompaktna, nema izraženu strukturu, nukleoli su jasno vidljivi. Skup interfaznih kromosoma je kromatin. U sastav kromatina ulaze: DNK, proteini i RNK u omjeru 1:1,3:0,2, kao i anorganski ioni. Struktura kromatina je varijabilna i ovisi o stanju stanice.

Kromosomi nisu vidljivi u interfazi, stoga se njihovo proučavanje provodi elektronskim mikroskopskim i biokemijskim metodama. Interfaza uključuje tri faze: presintetičku (G1), sintetičku (S) i postsintetičku (G2). Simbol G je skraćenica za engleski. jaz - interval; simbol S je skraćenica za engleski. sinteza – sinteza. Razmotrimo ove faze detaljnije.

Presintetski stadij (G1). Svaki se kromosom temelji na jednoj dvolančanoj molekuli DNA. Količina DNA u stanici u predsintetskom stadiju označava se simbolom 2c (od engleskog sadržaja). Stanica aktivno raste i normalno funkcionira.

Sintetski stupanj (S). Dolazi do samoudvostručavanja ili replikacije DNK. Pritom se neki dijelovi kromosoma udvostručuju ranije, a drugi kasnije, odnosno replikacija DNA odvija se asinkrono. Paralelno se događa udvostručenje centriola (ako ih ima).

Postsintetski stadij (G2). Replikacija DNK je završena. Svaki kromosom sadrži dvije dvostruke molekule DNA, koje su točna kopija originalne molekule DNA. Količina DNA u stanici u postsintetskom stadiju označena je simbolom 4c. Sintetiziraju se tvari potrebne za diobu stanica. Na kraju interfaze prestaju procesi sinteze.

Proces mitoze

Profaza je prva faza mitoze. Kromosomi se spiraliziraju i postaju vidljivi pod svjetlosnim mikroskopom u obliku tankih niti. Centriole (ako postoje) divergiraju prema polovima stanice. Na kraju profaze jezgrice nestaju, nuklearna ovojnica se raspada i kromosomi izlaze u citoplazmu.

U profazi se povećava volumen jezgre, a zbog spiralizacije kromatina dolazi do stvaranja kromosoma. Do kraja profaze vidi se da se svaki kromosom sastoji od dvije kromatide. Postupno se nukleoli i nuklearna membrana otapaju, a kromosomi su nasumično smješteni u citoplazmi stanice. Centrioli se kreću prema polovima stanice. Formira se akromatinsko vreteno čije niti idu od pola do pola, a neke su pričvršćene na centromere kromosoma. Sadržaj genetskog materijala u stanici ostaje nepromijenjen (2n2hr).

Riža. 1. Shema mitoze u stanicama korijena luka

Riža. 2. Shema mitoze u stanicama korijena luka: 1 - interfaza; 2,3 - profaza; 4 - metafaza; 5.6 - anafaza; 7,8 - telofaza; 9 - formiranje dviju stanica

Riža. Slika 3. Mitoza u stanicama vrha korijena luka: a - interfaza; b - profaza; c - metafaza; g - anafaza; l, f - rana i kasna telofaza

Metafaza. Početak ove faze naziva se prometafaza. U prometafazi kromosomi su prilično nasumično raspoređeni u citoplazmi. Formira se mitotski aparat koji uključuje diobeno vreteno i centriole ili druga središta organizacije mikrotubula. U prisutnosti centriola mitotski aparat naziva se astralni (kod višestaničnih životinja), a u nedostatku anastralni (kod viših biljaka). Diobno vreteno (akromatinsko vreteno) je sustav tubulinskih mikrotubula u stanici koja se dijeli i osigurava segregaciju kromosoma. Diobeno vreteno sastoji se od dvije vrste filamenata: polarnih (potpornih) i kromosomskih (povlačećih).

Nakon formiranja mitotičkog aparata, kromosomi se počinju pomicati u ekvatorijalnu ravninu stanice; ovo kretanje kromosoma naziva se metakineza.

U metafazi su kromosomi maksimalno spiralizirani. Centromeri kromosoma nalaze se u ekvatorijalnoj ravnini stanice neovisno jedan o drugom. Polarne niti vretena diobe protežu se od polova stanice do kromosoma, a kromosomske niti - od centromera (kinetohora) - do polova. Skup kromosoma u ekvatorijalnoj ravnini stanice tvori metafaznu ploču.

Anafaza. Kromosomi se dijele na kromatide. Od tog trenutka svaka kromatida postaje neovisni jednokromatidni kromosom, koji se temelji na jednoj molekuli DNA. Jednokromatidni kromosomi u skupinama anafaze divergiraju prema polovima stanice. Kada se kromosomi odvoje, kromosomske mikrotubule se skraćuju, a polne mikrotubule produžuju. U ovom slučaju, polarne i kromosomske niti klize jedna duž druge.

Telofaza. Vreteno diobe je uništeno. Kromosomi na polovima stanice su despiralizirani, oko njih se stvaraju jezgrine ovojnice. U stanici se formiraju dvije jezgre, genetski identične izvornoj jezgri. Sadržaj DNA u kćerkim jezgrama postaje jednak 2c.

Citokineza. U citokinezi dolazi do odvajanja citoplazme i stvaranja membrana stanica kćeri. U životinja, citokineza se događa ligacijom stanica. Kod biljaka se citokineza odvija drugačije: u ekvatorijalnoj ravnini nastaju vezikule koje se stapaju u dvije paralelne membrane.

Ovo dovršava mitozu i započinje sljedeća interfaza.