1. Uveďte definície pojmov.
Medzifáza- fáza prípravy na mitotické delenie, kedy dochádza k duplikácii DNA.
Mitóza- ide o delenie, v dôsledku ktorého dochádza k striktne identickému rozdeleniu presne skopírovaných chromozómov medzi dcérske bunky, čím je zabezpečená tvorba geneticky identických buniek.
Životný cyklus - obdobie života bunky od okamihu jej objavenia sa v procese delenia až po smrť alebo koniec následného delenia.

2. Ako sa líši rast jednobunkových organizmov od rastu mnohobunkových?
Rast jednobunkového organizmu je zväčšenie veľkosti a komplikácia štruktúry jednej bunky a rast mnohobunkových organizmov je tiež aktívnym delením buniek - zvýšením ich počtu.

3. Prečo v životnom cykle bunky nevyhnutne existuje medzifáza?
V interfáze nastáva príprava na delenie a duplikáciu DNA. Ak by sa to nestalo, potom by sa pri každom delení bunky počet chromozómov znížil na polovicu a čoskoro by v bunke nezostali žiadne chromozómy.

4. Vyplňte klaster „Fázy mitózy“.

5. Pomocou obrázku 52 v § 3.4 doplňte tabuľku.

6. Vytvorte syncwine pre výraz "mitóza".
Mitóza
Štvorfázové, jednotné
Rozdeľuje, rozdeľuje, rozdeľuje
Poskytuje genetický materiál dcérskym bunkám
bunkové delenie.

7. Vytvorte súlad medzi fázami mitotického cyklu a udalosťami, ktoré sa v nich odohrávajú.
Fázy
1. Anafáza
2. Metafáza
3. Medzifáza
4. Telofáza
5. Profázujte
Vývoj
A. Bunka rastie, tvoria sa organely, DNA sa zdvojnásobuje.
B. Chromatidy sa oddelia a stanú sa nezávislými chromozómami.
B. Špiralizácia chromozómov sa začína, jadrový obal je zničený.
D. Chromozómy sa nachádzajú v ekvatoriálnej rovine bunky. Vretienkové vlákna sa pripájajú k centromérom.
D. Deliace vreteno mizne, tvoria sa jadrové membrány, odvíjajú sa chromozómy.

8. Prečo prebieha dokončenie mitózy - delenie cytoplazmy odlišne v živočíšnych a rastlinných bunkách?
Živočíšne bunky nemajú bunkovú stenu, ich bunková membrána sa vydúva dovnútra a bunka sa delí zovretím.
V rastlinných bunkách sa membrána vytvára v rovníkovej rovine vo vnútri bunky a šíri sa na perifériu a delí bunku na polovicu.

9. Prečo medzifáza trvá v mitotickom cykle oveľa dlhšie ako samotné delenie?
Počas interfázy sa bunka intenzívne pripravuje na mitózu, prebiehajú v nej procesy syntézy, zdvojuje sa DNA, bunka rastie, prechádza životným cyklom, do toho nepočítame samotné delenie.

10. Vyberte správnu odpoveď.
Test 1
V dôsledku mitózy jedna diploidná bunka produkuje:
4) 2 diploidné bunky.

Test 2
K rozdeleniu centroméry a divergencii chromatidov k pólom bunky dochádza v:
3) anafáza;

Test 3
Životný cyklus je:
2) bunkový život od delenia po koniec ďalšieho delenia alebo smrti;

Test 4
Ktorý výraz je napísaný nesprávne?
4) telofáza.

11. Vysvetlite pôvod a všeobecný význam slova (pojemu), na základe významu koreňov, ktoré ho tvoria.

12. Vyberte si termín a vysvetlite ako súčasný význam zodpovedá pôvodnému významu jeho koreňov.
Zvolený termín je medzifázový.
Zhoda. Termín zodpovedá a znamená obdobie medzi fázami mitózy, kedy nastáva príprava na delenie.

13. Formulujte a zapíšte hlavné myšlienky § 3.4.
Životný cyklus je život bunky od delenia po koniec ďalšieho delenia alebo smrti. Medzi deleniami sa na to bunka pripravuje počas medzifázy. V tomto čase dochádza k syntéze látok, duplikácii DNA.
Bunka sa delí mitózou. Pozostáva zo 4 etáp:
Profáza.
Metafáza.
Anaphase.
Telofáza.
Účel mitózy: v dôsledku toho sa z 1 materskej bunky vytvoria 2 dcérske bunky s identickým súborom génov. Množstvo genetického materiálu a chromozómov zostáva rovnaké, čo zabezpečuje genetickú stabilitu buniek.

Učebnica pre ročníky 10-11

Oddiel II. Rozmnožovanie a vývoj organizmov
Kapitola V. Rozmnožovanie organizmov

Každú sekundu na Zemi zahynie na starobu, choroby a predátorov astronomické množstvo živých bytostí a len vďaka rozmnožovaniu, tejto univerzálnej vlastnosti organizmov, sa život na Zemi nezastavuje.

Môže sa zdať, že procesy rozmnožovania u živých bytostí sú veľmi rôznorodé, ale všetky sa dajú zredukovať na dve formy: asexuálnu a sexuálnu. Niektoré organizmy majú rôzne formy reprodukcie. Napríklad mnohé rastliny sa môžu množiť odrezkami, vrstvením, hľuzami (nepohlavné rozmnožovanie) a semenami (pohlavne).

Počas sexuálneho rozmnožovania sa každý organizmus vyvíja z jednej bunky, ktorá vzniká splynutím dvoch zárodočných buniek – mužskej a ženskej.

Základom reprodukcie a individuálneho vývoja tela je proces bunkového delenia.

§ 20. Delenie buniek. Mitóza

Schopnosť deliť sa je najdôležitejšou vlastnosťou buniek. Bez delenia si nemožno predstaviť nárast počtu jednobunkovcov, vývoj zložitého mnohobunkového organizmu z jedného oplodneného vajíčka, obnovu buniek, tkanív, ba dokonca orgánov stratených počas života organizmu.

Delenie buniek sa uskutočňuje postupne. V každej fáze delenia prebiehajú určité procesy. Vedú k zdvojnásobeniu genetického materiálu (syntéza DNA) a jeho distribúcii medzi dcérske bunky. Obdobie života bunky od jedného delenia k ďalšiemu sa nazýva bunkový cyklus.

Príprava na rozdelenie. Eukaryotické organizmy, pozostávajúce z buniek s jadrami, sa začínajú pripravovať na delenie v určitom štádiu bunkového cyklu, v interfáze.

V období interfázy v bunke prebieha proces biosyntézy proteínov, chromozómy sa zdvojnásobujú. Pozdĺž pôvodného chromozómu z chemických zlúčenín prítomných v bunke sa syntetizuje jeho presná kópia, molekula DNA sa zdvojnásobí. Zdvojený chromozóm sa skladá z dvoch polovíc - chromatidov. Každá chromatida obsahuje jednu molekulu DNA.

Interfáza v rastlinných a živočíšnych bunkách trvá v priemere 10-20 hodín, potom nastáva proces bunkového delenia - mitóza.

Počas mitózy bunka prechádza sériou po sebe nasledujúcich fáz, v dôsledku ktorých každá dcérska bunka dostane rovnaký súbor chromozómov, aký mala materská bunka.

fázy mitózy. Existujú štyri fázy mitózy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. Obrázok 29 schematicky znázorňuje priebeh mitózy. V profáze sú jasne viditeľné centrioly - útvary umiestnené v bunkovom centre a hrajúce úlohu v divergencii dcérskych chromozómov zvierat. (Pripomeňme, že len niektoré rastliny majú centrioly v bunkovom centre, ktoré organizuje segregáciu chromozómov.) Mitózu budeme uvažovať na príklade živočíšnej bunky, keďže prítomnosť centriolu robí proces segregácie chromozómov viditeľnejším. Centrioly sa zdvojujú a rozchádzajú sa rôzne póly bunky. Z centriolov vychádzajú mikrotubuly, ktoré tvoria vretenovité vlákna, ktoré regulujú divergenciu chromozómov k pólom deliacej sa bunky.

Ryža. 29. Schéma mitózy

Na konci profázy sa jadrová membrána rozpadne, jadierko postupne mizne, chromozómy sa špirálovito skracujú a v dôsledku toho sa skracujú a hrubnú a dajú sa už pozorovať pod svetelným mikroskopom. Ešte lepšie sú viditeľné v ďalšom štádiu mitózy – metafáze.

V metafáze sú chromozómy umiestnené v ekvatoriálnej rovine bunky. Je jasne vidieť, že každý chromozóm pozostávajúci z dvoch chromatidov má zúženie - centroméru. Chromozómy sú pripojené k vláknam vretienka pomocou ich centromér. Po rozdelení centroméry sa každá chromatida stáva nezávislým dcérskym chromozómom.

Potom prichádza ďalšia fáza mitózy - anafáza, počas ktorej sa dcérske chromozómy (chromatidy jedného chromozómu) rozchádzajú na rôzne póly bunky.

Ďalším štádiom bunkového delenia je telofáza. Začína po tom, čo dcérske chromozómy pozostávajúce z jednej chromatidy dosiahli póly bunky. V tomto štádiu sú chromozómy opäť despiralizované a nadobúdajú rovnakú formu, akú mali pred začiatkom bunkového delenia v interfáze (dlhé tenké filamenty). Okolo nich vzniká jadrový obal a v jadre vzniká jadierko, v ktorom sa syntetizujú ribozómy. V procese delenia cytoplazmy sú všetky organely (mitochondrie, Golgiho komplex, ribozómy atď.) viac-menej rovnomerne rozdelené medzi dcérske bunky.

V dôsledku mitózy sa teda z jednej bunky získajú dve bunky, z ktorých každá má charakteristický počet a tvar chromozómov pre daný typ organizmu a následne konštantné množstvo DNA.

Celý proces mitózy trvá v priemere 1-2 hodiny Jeho trvanie je trochu iné odlišné typy bunky. Závisí to aj od podmienok vonkajšieho prostredia (teplota, svetelný režim a iné ukazovatele).

Biologický význam mitózy spočíva v tom, že zabezpečuje stálosť počtu chromozómov vo všetkých bunkách tela. V procese mitózy je DNA chromozómov materskej bunky distribuovaná striktne rovnomerne medzi dve dcérske bunky, ktoré z nej vznikajú. V dôsledku mitózy dostávajú všetky dcérske bunky rovnakú genetickú informáciu.

1. Aké zmeny v bunke predchádzajú deleniu?
2. Kedy sa tvorí vreteno? Aká je jeho úloha?
3. Popíšte fázy mitózy a stručne opíšte, ako k tomuto procesu dochádza.
4. Čo je chromatid? Kedy sa stane chromozómom?
5. Čo je centroméra? Akú úlohu hrá pri mitóze?
6. Aký je biologický význam mitózy?

Pripomeňte si z kurzu botaniky, zoológie, anatómie, fyziológie a hygieny človeka, ako prebieha rozmnožovanie v organickom svete.

Mitóza- ide o bunkové delenie, pri ktorom sú dcérske bunky geneticky totožné s rodičmi a navzájom. To znamená, že počas mitózy sa chromozómy zdvojnásobia a rozdelia medzi dcérske bunky tak, že každá dostane jednu chromatídu z každej chromozómov.

V mitóze existuje niekoľko štádií (fáz). Samotnej mitóze však predchádza dlhá medzifázou. Mitóza a interfáza spolu tvoria bunkový cyklus. V procese interfázy bunka rastie, tvoria sa v nej organely a aktívne prebiehajú procesy syntézy. V syntetickom období medzifázy duplikuje, t.j. dvojité, DNA.

Po zdvojení chromatíd zostávajú v ploche spojené centroméry t.j. chromozóm pozostáva z dvoch chromatidov.

Pri samotnej mitóze sa zvyčajne rozlišujú štyri hlavné štádiá (niekedy aj viac).

Prvá fáza mitózy je profáza. V tejto fáze sa chromozómy stočia do špirály a získajú kompaktný skrútený tvar. Z tohto dôvodu sú procesy syntézy RNA nemožné. Jadierka miznú, čo znamená, že sa netvoria ani ribozómy, t.j. syntetické procesy v bunke sú pozastavené. Centrioles sa rozchádzajú k pólom (na rôznych koncoch) bunky, začína sa vytvárať deliace vreteno. Na konci profázy sa jadrový obal rozpadne.

prometafázy- Toto je štádium, ktoré nie je vždy oddelené. Procesy, ktoré sa v ňom vyskytujú, možno pripísať neskorej profáze alebo skorej metafáze. V prometafáze sú chromozómy v cytoplazme a náhodne sa pohybujú po bunke, kým nie sú spojené s vretenovitým závitom v oblasti centroméry.

Vlákno je mikrotubul vytvorený z proteínového tubulínu. Rastie pripojením nových tubulínových podjednotiek. V tomto prípade sa chromozóm vzďaľuje od pólu. Zo strany druhého pólu sa k nemu pripája aj vretenový závit a tiež ho odtláča od pólu.

Druhá fáza mitózy metafáza. Všetky chromozómy sa nachádzajú v rovníkovej oblasti blízkej bunky. K ich centromérom sú pripojené dve vlákna vretena. V mitóze je metafáza najdlhším štádiom.

Tretia etapa mitózy je anafázy. V tejto fáze sú chromatidy každého chromozómu od seba oddelené a vďaka vláknam, ktoré ich ťahajú, sa deliace vretená posúvajú k rôznym pólom. Mikrotubuly už nerastú, ale rozkladajú sa. Anafáza je pomerne rýchla fáza mitózy. S divergenciou chromozómov sa organely bunky v približne rovnakom počte rozchádzajú aj bližšie k pólom.

Štvrtá fáza mitózy telofáza- v mnohých ohľadoch opak profázy. Chromatidy sa zhromažďujú na póloch bunky a uvoľňujú sa, t.j. despiralizujú. Okolo nich sa tvoria jadrové membrány. Vznikajú jadierka a začína sa syntéza RNA. Vreteno delenia sa začína zrútiť. Potom sa cytoplazma rozdelí cytokinéza. V živočíšnych bunkách k tomu dochádza v dôsledku invaginácie membrány dovnútra a vytvorenia zúženia. V rastlinných bunkách sa membrána začína formovať vo vnútri v rovníkovej rovine a smeruje na perifériu.

Mitóza. tabuľky

Fáza	Procesy
Profáza	Špiralizácia chromozómov. Zmiznutie jadierok. Rozpad jadrového obalu. Začiatok tvorby vretena.
prometafázy	Prichytenie chromozómov k závitom vretienka a ich pohyb k rovníkovej rovine bunky.
metafáza	Každý chromozóm je stabilizovaný v rovníkovej rovine dvoma vláknami pochádzajúcimi z rôznych pólov.
Anaphase	Roztrhnutie centromér chromozómov. Každá chromatid sa stáva nezávislým chromozómom. Sesterské chromatidy sa pohybujú na rôzne póly bunky.
Telofáza	Despiralizácia chromozómov a obnovenie syntetických procesov v bunke. Tvorba jadierok a jadrového obalu. Zničenie štiepneho vretena. zdvojnásobenie centriolov. Cytokinéza je rozdelenie bunkového tela na dve časti.

Medzifáza je obdobie medzi dvoma deleniami buniek. V interfáze je jadro kompaktné, nemá výraznú štruktúru, jadierka sú jasne viditeľné. Súbor interfázových chromozómov je chromatín. Zloženie chromatínu zahŕňa: DNA, proteíny a RNA v pomere 1: 1,3: 0,2, ako aj anorganické ióny. Štruktúra chromatínu je variabilná a závisí od stavu bunky.

Chromozómy nie sú v medzifáze viditeľné, preto sa ich štúdium uskutočňuje elektrónovými mikroskopickými a biochemickými metódami. Interfáza zahŕňa tri stupne: presyntetický (G1), syntetický (S) a postsyntetický (G2). Symbol G je skratka pre angličtinu. medzera - interval; symbol S je skratka pre angličtinu. syntéza – syntéza. Pozrime sa na tieto fázy podrobnejšie.

Predsyntetické štádium (G1). Každý chromozóm je založený na jednej molekule dvojvláknovej DNA. Množstvo DNA v bunke v predsyntetickom štádiu sa označuje symbolom 2c (z anglického obsahu). Bunka aktívne rastie a funguje normálne.

Syntetické štádium (S). Dochádza k sebazdvojnásobeniu alebo replikácii DNA. Súčasne sa niektoré časti chromozómov zdvojnásobia skôr, zatiaľ čo iné sa zdvojnásobia neskôr, to znamená, že replikácia DNA prebieha asynchrónne. Paralelne dochádza k zdvojnásobeniu centriolov (ak existujú).

Postsyntetické štádium (G2). Replikácia DNA je dokončená. Každý chromozóm obsahuje dve dvojité molekuly DNA, ktoré sú presnou kópiou pôvodnej molekuly DNA. Množstvo DNA v bunke v postsyntetickom štádiu je označené symbolom 4c. Syntetizujú sa látky potrebné na delenie buniek. Na konci interfázy sa procesy syntézy zastavia.

Proces mitózy

Profáza je prvou fázou mitózy. Chromozómy sa špiralizujú a stávajú sa viditeľnými pod svetelným mikroskopom vo forme tenkých vlákien. Centrioly (ak existujú) sa rozchádzajú smerom k pólom bunky. Na konci profázy jadierka zmiznú, jadrový obal sa rozpadne a chromozómy vystúpia do cytoplazmy.

V profáze sa objem jadra zväčšuje a v dôsledku spiralizácie chromatínu vznikajú chromozómy. Na konci profázy je vidieť, že každý chromozóm pozostáva z dvoch chromatidov. Postupne sa jadierka a jadrová membrána rozpúšťajú a chromozómy sú náhodne umiestnené v cytoplazme bunky. Centrioly sa pohybujú smerom k pólom bunky. Vytvorí sa achromatínové vreteno, ktorého niektoré vlákna idú od pólu k pólu a niektoré sú pripojené k centromérom chromozómov. Obsah genetického materiálu v bunke zostáva nezmenený (2n2хр).

Ryža. 1. Schéma mitózy v bunkách koreňov cibule

Ryža. 2. Schéma mitózy v bunkách koreňov cibule: 1 - interfáza; 2,3 - profáza; 4 - metafáza; 5,6 - anafáza; 7,8 - telofáza; 9 - tvorba dvoch buniek

Ryža. Obr. 3. Mitóza v bunkách hrotu koreňa cibule: a - interfáza; b - profáza; c - metafáza; g - anafáza; l, f - skoré a neskoré telofázy

Metafáza. Začiatok tejto fázy sa nazýva prometafáza. V prometafáze sú chromozómy v cytoplazme usporiadané skôr náhodne. Vytvára sa mitotický aparát, ktorý zahŕňa deliace vreteno a centrioly alebo iné organizačné centrá mikrotubulov. V prítomnosti centriolov sa mitotický aparát nazýva astrálny (u mnohobunkových zvierat) a v ich neprítomnosti anastálny (u vyšších rastlín). Deliace vretienko (achromatínové vreteno) je sústava tubulínových mikrotubulov v deliacej sa bunke, ktorá zabezpečuje segregáciu chromozómov. Deliace vreteno pozostáva z dvoch typov vlákien: polárne (podporné) a chromozomálne (ťahacie).

Po vytvorení mitotického aparátu sa chromozómy začnú presúvať do rovníkovej roviny bunky; tento pohyb chromozómov sa nazýva metakinéza.

V metafáze sú chromozómy maximálne špirálovité. Centroméry chromozómov sú umiestnené v ekvatoriálnej rovine bunky nezávisle od seba. Polárne vlákna deliaceho vretena sa tiahnu od pólov bunky k chromozómom a chromozomálne vlákna - od centromér (kinetochorov) - k pólom. Súbor chromozómov v ekvatoriálnej rovine bunky tvorí metafázovú platňu.

Anaphase. Chromozómy sa delia na chromatidy. Od tohto momentu sa každá chromatida stáva samostatným jednochromatidovým chromozómom, ktorý je založený na jednej molekule DNA. Jednochromatidové chromozómy v anafázových skupinách sa rozchádzajú smerom k pólom bunky. Keď sa chromozómy oddelia, chromozomálne mikrotubuly sa skracujú a pólové mikrotubuly sa predlžujú. V tomto prípade sa polárne a chromozómové vlákna navzájom posúvajú.

Telofáza. Deliace vreteno je zničené. Chromozómy na póloch bunky sú despiralizované, vytvárajú sa okolo nich jadrové obaly. V bunke sa vytvoria dve jadrá, geneticky totožné s pôvodným jadrom. Obsah DNA v dcérskych jadrách sa rovná 2c.

Cytokinéza. Pri cytokinéze dochádza k separácii cytoplazmy a tvorbe membrán dcérskych buniek. U zvierat prebieha cytokinéza ligáciou buniek. V rastlinách prebieha cytokinéza odlišne: v rovníkovej rovine sa tvoria vezikuly, ktoré sa spájajú a vytvárajú dve paralelné membrány.

Tým sa dokončí mitóza a začne sa ďalšia interfáza.