Щоб залікувати травму, ваше тіло має замінити пошкоджені клітини здоровими новими...і мітоз відіграє вирішальну роль у цьому процесі! Мітоз — це процес поділу клітин, який допомагає вам залишатися живим і здоровим. Іншими словами, у світі клітинної біології мітоз — це велика справа!

Але, як і в усьому, що пов’язано з наукою, мітоз може заплутати, коли ви вперше намагаєтеся його зрозуміти. Ключова ідея полягає в тому у процесі мітозу беруть участь чотири фази , або кроки, які вам потрібно зрозуміти, якщо ви хочете зрозуміти, як працює мітоз.

У цій статті ми збираємося зробити наступне, щоб розбити для вас чотири етапи мітозу та допомогти вам ознайомитися з фазами мітозу:

• Дайте коротке визначення мітозу та еукаріотичних клітин
• Розбийте по порядку чотири фази мітозу
• Наведіть схеми мітозу для етапів мітозу
• Дайте вам п’ять ресурсів, щоб дізнатися більше про фази мітозу
  
  

А тепер давайте зануримося!

Основне зображення: Джейпабло Кед і Джуліана Осоріо/ Wikimedia Commons

(Марек Култис/ Wikimedia Commons)

Що таке мітоз?

Мітоз - це процес, який відбувається під час клітинний цикл . Роль мітозу в клітинному циклі полягає в реплікації генетичного матеріалу в існуючій клітині, відомої як батьківська клітина, і розподілі цього генетичного матеріалу між двома новими клітинами, відомими як дочірні клітини. Для того, щоб передати свій генетичний матеріал двом новим дочірнім клітинам, батьківська клітина повинна зазнати клітинного поділу або мітозу. Результатом мітозу є два нових ядра, які містять ДНК, які згодом стають двома ідентичними клітинами під час цитокінез .

Мітоз відбувається в еукаріотичні (тваринні) клітини . Еукаріотичні клітини мають ядро, яке містить генетичний матеріал клітини. Вирішальною частиною мітозу є руйнування ядерна мембрана який оточує ДНК клітини, щоб ДНК могла бути реплікована та розділена на нові клітини. Інші типи клітин, наприклад прокаріоти , не мають ядерної мембрани, що оточує їх клітинну ДНК, тому мітоз відбувається лише в еукаріотичних клітинах.

Основною метою мітозу є регенерація клітин, заміна клітин і ріст живих організмів. . Мітоз важливий, оскільки він гарантує, що всі нові клітини, які генеруються в даному організмі, матимуть однакову кількість хромосом і генетичну інформацію. Щоб досягти цієї мети, Мітоз відбувається в чотири окремі, послідовно послідовні фази: 1) профаза, 2) метафаза, 3) анафаза і 4) телофаза .

Тут ми маємо огляд мітозу, який є скоріше вступом до того, що таке мітоз і як він працює. Якщо ви все ще трохи хитаєтеся щодо мітозу, то, безперечно, вам слід почати з цього.

У цій статті ми зосередимося більш детально на 4 стадіях мітозу: профазі, метафазі, анафазі, телофазі та про те, що відбувається під час цих фаз! Отже, давайте приступимо до цього.

4 фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза, телофаза

Отже, які стадії мітозу? Чотири стадії мітозу відомі як профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Крім того, ми згадаємо три інші проміжні стадії (інтерфаза, прометафаза та цитокінез), які відіграють певну роль у мітозі.

Під час чотирьох фаз мітозу відбувається поділ ядра, щоб одна клітина розділилася на дві. Звучить досить просто, чи не так? Але на кожному етапі мітозу відбуваються різні речі, і кожен крок має вирішальне значення для правильного поділу клітини. Це означає, що успішний поділ клітин залежить від точності та регуляції кожен фаза мітозу. Ось чому важливо вміти розуміти та сформулювати роль кожної фази в мітозі в цілому.

Також: можливо, ви бачили або чули, як частини мітозу називають різними речами: фази мітозу, стадії мітозу, етапи мітозу або, можливо, навіть щось інше. Усі ці різні фрази стосуються того самого процесу. Поки ви пам’ятаєте, що фази/стадії/кроки мітозу завжди відбувайтеся в тому самому порядку, не має значення, яку з цих фраз ви використовуєте!

Далі ми розберемо чотири фази мітозу, щоб ви могли зрозуміти, як мітоз відбувається в кожній фазі.

(Ф. Іммель/ Wikimedia Commons)

Інтерфаза: що відбувається перед мітозом

Ми можемо розглядати інтерфазу як перехідну фазу. Інтерфаза коли батьківська клітина готується до мітозу . Ця фаза не вважається частиною мітозу, але розуміння того, що відбувається під час інтерфази, може допомогти крокам мітозу мати трохи більше сенсу.

Ви можете думати про інтерфазу, як про вступ. Це не той гурт, на який ви прийшли подивитися, але вони розігрівають публіку до головної події.

операційні системи mac

я інтерфаза відбувається перед початком мітозу і охоплює те, що називається стадією G1, або першою щілиною, стадією S, або синтезом, і стадією G2, або другою щілиною . Етапи G1, S і G2 завжди мають відбуватися в такому порядку. Клітинний цикл починається зі стадії G1, яка є частиною інтерфази.

Отже, як батьківська клітина готується до мітозу під час інтерфази? Під час інтерфази клітина активно росте . Він виробляє білки та цитоплазматичні органели під час фази G1, дублює свої хромосоми під час фази S, а потім продовжує рости, готуючись до мітозу у фазі G2.

У клітинному циклі інтерфаза виникає не просто раніше мітоз — він також чергується з мітозом . Важливо пам’ятати, що це повторюваний цикл . Коли мітоз закінчується, інтерфаза починається знову! Фактично, у великій схемі клітинного циклу мітоз є набагато коротшою фазою, ніж інтерфаза.

(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Фаза 1: Профаза

Профаза - це перший крок мітозу. Це коли генетичні волокна в ядрі клітини, відомі як хроматину , починають ущільнюватися і стають щільно ущільненими разом .

Під час інтерфази хромосоми батьківської клітини реплікуються, але вони ще не видимі. Вони просто плавають навколо у вигляді нещільно зібраного хроматину. Під час профази цей пухкий хроматин конденсується та формується у видимі окремі хромосоми.

Оскільки кожна з хромосом батьківської клітини була реплікована під час інтерфази, існує дві копії кожної хромосоми в клітині під час профази. Коли хроматин конденсується в окремі хромосоми, генетично ідентичні хромосоми об’єднуються, утворюючи Х-подібну форму, яка називається сестринські хроматиди .

Ці сестринські хроматиди несуть ідентичну ДНК і з’єднані в центрі (посередині X-форми) у точці, яка називається центромера . Центромери будуть служити якорями, які будуть використовуватися для розтягування сестринських хроматид на пізнішу фазу мітозу. І це те, що відбувається всередині ядра під час профази!

Після формування сестринських хроматид утворюються дві структури, які називаються центросоми відійти один від одного назовні ядра. Коли вони рухаються до протилежних сторін клітини, центросоми утворюють щось, що називається мітотичне веретено . Мітотичне веретено зрештою відповідатиме за поділ ідентичних сестринських хроматид на дві нові клітини та складається з довгих білкових ниток, які називаються мікротрубочки .

Пізня профаза: прометафаза

Прометафазу часто називають пізньою профазою. (Хоч це також іноді називають ранньою метафазою або згадують як окрему фазу!) Незважаючи на це, під час прометафази відбуваються деякі дійсно важливі речі, які прискорюють поділ клітин і які допомагають пояснити, що відбувається в метафазі.

Прометафаза - це фаза мітозу, що йде за профазою і передує метафазі. Коротка версія того, що відбувається під час прометафази, полягає в тому, що ядерна мембрана руйнується .

Ось довга версія того, що відбувається під час прометафази: спочатку, ядерна мембрана або ядерна оболонка (тобто ліпідний подвійний шар, що оточує ядро ​​та охоплює генетичний матеріал у ядрі), розпадається на групу мембранних везикул. Як тільки ядерна оболонка розпадається, сестринські хроматиди, які застрягли всередині ядра, вириваються.

Тепер, коли захисне покриття ядра зникло, кінетохорних мікротрубочок рухаються біля сестринських хроматид і прикріплюються до них у центромері (це місце в центрі X). Тепер ці кінетохорні мікротрубочки закріплені на протилежних полюсах на обох кінцях клітини, тому вони простягаються до сестринських хроматид і з’єднують їх з одним із країв клітини.

Це схоже на те, як ловити рибу вудкою — зрештою хроматиди будуть розділені та притягнуті до протилежних кінців клітини.

І це кінець прометафази. Після закінчення прометафази починається метафаза — друга офіційна фаза мітозу.

( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Фаза 2: Метафаза

Метафаза — фаза мітозу, яка слідує за профазою та прометафазою і передує анафазі. Починається метафаза як тільки всі кінетохорні мікротрубочки прикріпляться до центромер сестринських хроматид під час прометафази.

Отже, ось як це відбувається: сила, що створюється під час прометафази, змушує мікротрубочки починати тягнути сестринські хроматиди вперед і назад. Оскільки мікротрубочки закріплені на протилежних кінцях клітини, їх перетягування вперед-назад з різних боків сестринських хроматид поступово зміщує сестринські хроматиди до середини клітини.

Цей рівний і протилежний натяг змушує сестринські хроматиди вирівнюватися вздовж уявної — але дуже важливої! — лінії, що тягнеться посередині клітини. Ця уявна лінія, що розділяє клітинку посередині, називається метафазна плита або екваторіальна площина .

Тепер, щоб метафаза перейшла в анафазу, сестринські хроматиди повинні бути рівномірно розподілені по цій метафазній пластині. Ось тут і з’являється контрольна точка метафази: метафазна контрольна точка гарантує, що кінетохори належним чином прикріплені до мітотичних веретен і що сестринські хроматиди рівномірно розподілені та вирівняні по метафазній пластинці. Якщо вони є, клітина отримує зелене світло для переходу до наступної фази мітозу.

Контрольна точка дуже важлива, оскільки вона допомагає клітині переконатися, що її мітоз призведе до появи двох нових ідентичних клітин з однаковою ДНК! Лише після того, як клітина успішно пройде контрольну точку метафази, це можливо клітина переходить до наступної стадії мітозу – анафази.

(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )

Фаза 3: Анафаза

Третя фаза мітозу, наступна за метафазою і передуючою телофазі, є анафазою. Оскільки сестринські хроматиди почали приєднуватися до центросоми на протилежних кінцях клітини в метафазі вони підготовлені та готові почати розділення та формування генетично ідентичних дочірніх хромосом під час анафази.

Під час анафази центромери в центрі сестринських хроматид розриваються . (Звучить гірше, ніж насправді!) Пам’ятаєте, як сестринські хроматиди прикріплюються до мітотичного веретена? Веретено складається з мікротрубочок, які починають скорочуватися під час цієї фази мітозу. Вони поступово тягнуть відрізані сестринські хроматиди до протилежних полюсів клітини.

Анафаза гарантує, що кожна хромосома отримує ідентичні копії ДНК батьківської клітини. Сестринські хроматиди розходяться посередині в центромери і стають індивідуальними ідентичними хромосомами. Коли сестринські хроматиди розщеплюються під час анафази, їх називають сестринськими хромосомами. (Насправді вони більше схожі на однояйцевих близнюків!) Ці хромосоми функціонуватимуть незалежно в нових окремих клітинах після завершення мітозу, але вони все ще мають однакову генетичну інформацію.

Нарешті, під час У другій половині анафази клітина починає подовжуватися, коли полярні мікротрубочки тиснуть одна на одну. . З вигляду однієї круглої клітини він стає... ну, більше схожим на яйцеклітину, оскільки нові набори хромосом віддаляються один від одного.

В кінці анафази хромосоми досягають максимального рівня конденсації. Це допомагає нещодавно розділеним хромосомам залишитися відокремлюється і готує ядро ​​до повторного формування. . . який відбувається в кінцевій фазі мітозу: телофазі.

(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)

Фаза 4: Телофаза

Телофаза — остання фаза мітозу. Телофаза - це коли нещодавно відокремлені дочірні хромосоми отримують власні індивідуальні ядерні мембрани та ідентичні набори хромосом.

Ближче до кінця анафази мікротрубочки почали тиснути одна на одну, спричиняючи подовження клітини. Ці полярні мікротрубочки продовжують подовжувати клітину протягом телофази! Тим часом розділені дочірні хромосоми, які тягнуться до протилежних кінців клітини, нарешті досягають мітотичного веретена.

Коли дочірні хромосоми повністю відокремлюються до протилежних полюсів клітини, мембранні везикули старої зруйнованої ядерної оболонки батьківської клітини утворюють новий ядерна оболонка. Ця нова ядерна оболонка утворюється навколо двох наборів розділених дочірніх хромосом, утворюючи два окремих ядра всередині однієї клітини.

баш еліф

Ви можете думати про події телофази як про зміну подій, які відбуваються під час профази та прометафази. Пам’ятаєте, як у профазі та прометафазі йдеться про те, що ядро ​​батьківської клітини починає руйнуватися та відділятися? Телофаза — це реформування ядерної оболонки навколо нових ядер, щоб відокремити їх від цитоплазми кожної клітини.

Тепер, коли два набори дочірніх хромосом поміщені в нову ядерну оболонку, вони знову починають поширюватися . Коли це відбувається, це кінець телофази, і мітоз завершується.

(LadyofHats/ Wikimedia Commons )

Цитокінез: що відбувається після мітозу

Як інтерфаза, цитокінез не є частиною мітозу, але, безперечно, є важливою частиною клітинного циклу, який необхідний для завершення поділу клітини. Іноді виникнення подій цитокінезу збігається з телофазою і навіть анафазою, але цитокінез все ще вважається окремим процесом від мітозу.

Цитокінез - це фактичний поділ клітинної мембрани на дві окремі клітини . Наприкінці мітозу з’являються два нових ядра, які містяться в існуючій батьківській клітині, яка витягнута в довгасту форму. Отже, на даний момент фактично в одній клітині висить два повних ядра!

Отже, як одна клітина стає двома? Цитокінез відповідає за завершення процесу поділу клітини шляхом отримання цих нових ядер, розділення старої клітини навпіл і забезпечення того, щоб кожна з нових дочірніх клітин містила одне з нових ядер.

Ось як відбувається відділення старої клітини під час цитокінезу: пам’ятаєте ту уявну лінію, що проходить посередині клітини і розділяє центросоми, називається метафазною пластинкою? Під час цитокінезу скоротливе кільце, що складається з білкових ниток, розвивається там, де раніше була метафазна пластинка.

Коли скоротливе кільце утворюється в середині клітини, воно починає скорочуватися, що втягує зовнішню плазматичну мембрану клітини всередину. Ви можете думати про це як про ремінь, який просто затягує середину клітини, стискаючи її на дві частини. Згодом скоротливе кільце настільки звужується, що плазматична мембрана відщипується, і розділені ядра можуть утворювати власні клітини.

Кінець цитокінезу означає кінець М-фази клітинного циклу, частиною якої також є мітоз. Наприкінці цитокінезу частина клітинного циклу поділу офіційно завершується.

5 (безкоштовних!) ресурсів для подальшого вивчення етапів мітозу

Мітоз — це складний процес, і фази мітозу містять багато гучних слів і незнайомих понять, про які ви можете дізнатися більше. Якщо вам цікаво глибше зануритися в 4 стадії мітозу, подивіться наші п’ять запропонованих ресурсів для подальшого вивчення етапів мітозу, пояснених нижче!

#1: Мітоз анімації онлайн

Прочитати все про мітоз, безперечно, може бути корисним, але що, якщо візуальні матеріали дійсно допоможуть вам зрозуміти, як все працює? Ось де веб-анімація мітозу може стати вам у нагоді. Перегляд мітозу в дії за допомогою веб-анімації може допомогти вам зрозуміти, що насправді означають усі ці словесні описи. Вони також можуть допомогти вам уявити, як можуть виглядати фази мітозу під справжнім мікроскопом!

Ймовірно, є багато веб-анімацій мітозу, на які ви можете подивитися, але ми рекомендуємо ці три:

• Анімація «Мітоз» Джона Кірка
• Поради щодо коренів цибулі в Інтернеті The Biology Project
• Мітоз тваринних клітин Cells Alive

Нам особливо подобається анімація Animal Cell Mitosis від Cells Alive, тому що вона дозволяє призупинити анімацію, коли вона проходить через фази мітозу, щоб детально розглянути, як працює мітоз. Версія Cells Alive також поєднує свою анімацію фаз мітозу з кадрами мітозу, що відбуваються під мікроскопом, тож ви будете знати, що шукаєте, якщо вам колись доведеться спостерігати клітинний мітоз у лабораторії.

#2: Мітоз: розділити це важко за прискореним курсом

Якщо ви трохи втомилися від читання щільного матеріалу і вам потрібно, щоб хтось інший описав стадії мітозу більш доступними термінами, перейдіть на YouTube і подивіться 10-хвилинне відео про мітоз на Crash Course під назвою Мітоз: розділитися важко.

Приємна річ у цьому відео полягає в тому, що, хоча воно трохи ретельніше, ніж деякі інші відео YouTube, які ви можете там знайти про мітоз, воно також дуже смішне. Що ще більш важливо, він пояснює мітоз з точки зору знайомих, повсякденних біологічних процесів , наприклад, коли ви отримуєте поріз і потрібно, щоб ваше тіло створювало нові клітини для загоєння.

Якщо вам потрібна допомога, щоб подумати про актуальність фаз мітозу в реальному світі, а не просто про те, що вам потрібно запам’ятати для лабораторії чи іспиту, це чудовий ресурс.

#3: Фази мітозу Академією Хана

Ось ще одне відео на YouTube, але тон і стиль цього пояснення етапів мітозу від Академії Хана дещо інші. Дивлячись цей підручник про фази мітозу, ви схожі на те, що ви сидите на уроці біології, а ваш учитель/професор малює діаграми мітозу поки розповідати вам про весь процес (крім того, що в цьому випадку ваш учитель крутий і використовує лише неонові кольори для малювання діаграм).

Якщо ви шукаєте покроковий підручник, який має повільний темп і докладно розглядає етапи мітозу, Khan Academy допоможе вам!

#4: Створення a Мітоз Flip Book

Деяким учням процес створення чогось, щоб продемонструвати свої знання, може допомогти запам’ятати складні поняття та/або розвинути повне розуміння того, як все працює. Ось чому ми пропонуємо спробувати кілька старовинних тактик, щоб поглибити свої знання про 4 стадії мітозу! Випробуваний підхід до вивчення фаз мітозу, перевірений вчителями біології, полягає у створенні перекидної книги про мітоз.

Post-It пропонує крок за кроком інструкцію щодо того, як ви можете самостійно створити книгу для перегортання мітозів, але насправді це досить просто: ви отримуєте щось для малювання, берете невеликі картки для нотаток або наліпки для малювання та малюєте як виглядає кожна фаза клітинного циклу на окремих картках/наклейках!

Коли ви закінчите малювати свою версію стадій мітозу на своїх картках, ви або склеюєте, скотчем або скріплюєте їх разом, і вуаля! Ви можете прогортати свою книжку про мітоз від початку до кінця та спостерігати за перебігом мітозу через чотири фази.

Подібні дії можуть допомогти запам’ятати, як виглядає кожен крок мітозу. Крім того, коли ви закінчите свою книжку, ви отримаєте ресурс кишенькового розміру, який ви можете носити з собою як частину навчального посібника або короткий ресурс для перегляду перед вікториною чи іспитом!

#5: Набір для вивчення мітозу від ProProfs Flashcards

Можливо, ви добре почуваєтеся зі своїми знаннями про стадії мітозу, але вам потрібна допомога в перевірці цих знань перед офіційною вікториною чи іспитом. Ось де Набір для вивчення мітозу ProProfs Flashcards, надається навчальний онлайн-посібник, який містить низку карток, які допоможуть вам перевірити свої знання про стадії мітозу.

Що цікаво в цьому наборі карток, так це те, що ви можете вибрати різні стилі оцінювання залежно від того, на якому рівні ви перебуваєте в області мітозу. Набір карток містить традиційні картки із запитаннями та відповідями, функцію карток, спеціально налаштовану на запам’ятовування, вікторину з кількома варіантами відповідей і встановлення відповідності. Якщо ви хочете попрактикуватися, пройдіть тестування на етапах мітозу раніше справжній тест, перегляньте цей ресурс!

Картки ProProfs Flashcards надають кілька наборів для вивчення інших тем, пов’язаних із мітозом або пов’язаних із ним, тому, якщо вам потрібно перевірити свої знання про мітоз, крім чотирьох фаз, цей ресурс також може допомогти.

ні

Що далі?

Яка різниця між мітозом і мейозом ? Дізнайтеся більше з нашого паралельного порівняння.

Потрібно переглянути різні частини клітини та що вони роблять? Ми ознайомимо вас із функціями клітинної мембрани, ендоплазматичний ретикулум , і вакуолі . Якщо ви краще навчаєтесь, дивлячись на загальну картину, ви також захочете мати під рукою наш повний посібник із тваринних клітин, щоб ви могли повертатися до нього, читаючи про структуру кожної окремої клітини.

Якщо вам потрібні традиційні ресурси, які допоможуть вам дізнатися про клітинний цикл, Наш список найкращих підручників з біології AP для вивчення ви охопили.

Відвідування уроків природничих наук у середній школі (і успішне навчання на них!) є важливим кроком на вашому шляху до вступу до університету вашої мрії. Ознайомтеся з цією статтею про те, які заняття з природничих наук вам потрібно відвідувати перш ніж подавати заяву до коледжу, щоб визначити, які заняття вам підходять.