Aby bylo možné vyléčit zranění, vaše tělo potřebuje nahradit poškozené buňky zdravými novými...a mitóza hraje v tomto procesu klíčovou roli! Mitóza je proces buněčného dělení, který vám pomáhá zůstat naživu a zdravý. Jinými slovy, ve světě buněčné biologie je mitóza tak trochu velký problém!
Ale stejně jako u všeho, co souvisí s vědou, může být mitóza trochu matoucí, když se jí poprvé snažíte porozumět. Klíčová myšlenka je taková proces mitózy zahrnuje čtyři fáze nebo kroky, kterým musíte porozumět, chcete-li porozumět tomu, jak mitóza funguje.
V tomto článku uděláme následující věci, abychom pro vás rozebrali čtyři kroky mitózy a pomohli vám seznámit se s fázemi mitózy:
- Stručně definujte mitózu a eukaryotické buňky
- Rozdělte čtyři fáze mitózy v daném pořadí
- Poskytněte diagramy mitózy pro fáze mitózy
- Dejte vám pět zdrojů, abyste se dozvěděli více o fázích mitózy
Nyní se pojďme ponořit!
Hlavní obrázek: Jpablo cad a Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)
Co je mitóza?
Mitóza je proces, ke kterému dochází během buněčného cyklu . Úlohou mitózy v buněčném cyklu je replikovat genetický materiál v existující buňce – známé jako rodičovská buňka – a distribuovat tento genetický materiál do dvou nových buněk, známých jako dceřiné buňky. Aby mohl předat svůj genetický materiál dvěma novým dceřiným buňkám, musí rodičovská buňka podstoupit buněčné dělení neboli mitózu. Výsledkem mitózy jsou dvě nová jádra, která obsahují DNA, ze kterých se nakonec stanou dvě identické buňky cytokineze .
Mitóza se vyskytuje v eukaryotické (živočišné) buňky . Eukaryotické buňky mají jádro, které obsahuje genetický materiál buňky. Rozhodující součástí mitózy je rozklad jaderná membrána který obklopuje buněčnou DNA, takže DNA může být replikována a separována do nových buněk. Jiné typy buněk, např prokaryota nemají jadernou membránu obklopující jejich buněčnou DNA, a proto se mitóza vyskytuje pouze v eukaryotických buňkách.
Hlavním účelem mitózy je dosáhnout buněčnou regeneraci, buněčnou náhradu a růst v živých organismech . Mitóza je důležitá, protože zajišťuje, že všechny nové buňky, které se v daném organismu vytvoří, budou mít stejný počet chromozomů a genetické informace. K dosažení tohoto cíle, mitóza probíhá ve čtyřech diskrétních, konzistentně po sobě jdoucích fázích: 1) profáze, 2) metafáze, 3) anafáze a 4) telofáze .
Máme zde přehled mitózy, který je spíše úvodem do toho, co mitóza je a jak funguje . Pokud jste stále trochu nejistí ohledně mitózy, určitě byste měli začít.
Na co se v tomto článku zaměříme podrobněji, jsou 4 fáze mitózy: profáze, metafáze, anafáze, telofáze a co se během těchto fází děje! Takže pojďme na to.
4 fáze mitózy: profáze, metafáze, anafáze, telofáze
Jaká jsou tedy fáze mitózy? Čtyři fáze mitózy jsou známé jako profáze, metafáze, anafáze, telofáze. Kromě toho zmíníme tři další přechodné fáze (interfáze, prometafáze a cytokineze), které hrají roli v mitóze.
Během čtyř fází mitózy dochází k dělení jádra, aby se jedna buňka rozštěpila na dvě. Zní to dost jednoduše, že? Ale v každém kroku mitózy se vyskytují různé věci a každý krok je rozhodující pro správné dělení buněk. To znamená, že úspěšné buněčné dělení závisí na přesnosti a regulaci každý fázi mitózy. Proto je důležité umět porozumět a formulovat roli každé fáze v mitóze celkově.
jak získat skryté aplikace
Také: možná jste viděli nebo slyšeli části mitózy nazývané různé věci: fáze mitózy, fáze mitózy, kroky mitózy nebo možná i něco jiného. Všechny tyto různé fráze odkazují na přesně stejný proces. Pokud si pamatujete, že fáze/fáze/kroky mitózy vždy se odehrávají ve stejném pořadí, nezáleží na tom, kterou z těchto frází použijete!
Dále rozebereme čtyři fáze mitózy v pořadí, abyste pochopili, jak k mitóze dochází v každé fázi.
(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)
Interfáze: Co se stane před mitózou
Interfázi můžeme považovat za přechodnou fázi. Mezifáze je, když se rodičovská buňka připravuje na mitózu . Tato fáze není považována za součást mitózy, ale pochopení toho, co se děje během interfáze, může pomoci krokům mitózy dát trochu větší smysl.
Můžete si představit mezifázi jako úvodní akt. Nejsou to kapela, na kterou jste se přišli podívat, ale nažhaví publikum na hlavní událost.
já nterfáze nastává před začátkem mitózy a zahrnuje to, co se nazývá stádium G1 nebo první mezera, fáze S nebo syntéza a stádium G2 nebo druhá mezera . Fáze G1, S a G2 musí vždy probíhat v tomto pořadí. Buněčný cyklus začíná fází G1, která je součástí interfáze.
Jak se tedy rodičovská buňka připravuje na mitózu během interfáze? Během interfáze je buňka zaneprázdněna růstem . Produkuje proteiny a cytoplazmatické organely během fáze G1, duplikuje své chromozomy během fáze S a poté pokračuje v růstu v přípravě na mitózu ve fázi G2.
V buněčném cyklu se interfáze nevyskytuje jen předtím mitóza — také se střídá s mitózou . Je důležité si uvědomit, že se jedná o opakující se cyklus . Když mitóza skončí, interfáze se znovu spustí! Ve skutečnosti je ve velkém schématu buněčného cyklu mitóza mnohem kratší fáze než interfáze.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fáze 1: Profáze
Profáze je prvním krokem mitózy. To je, když genetická vlákna v jádře buňky, známá jako chromatin , začnou kondenzovat a pevně se k sobě přitisknou .
Během interfáze se chromozomy rodičovské buňky replikují, ale ještě nejsou viditelné. Jen se vznášejí ve formě volně shromážděného chromatinu. Během profáze tento uvolněný chromatin kondenzuje a formuje se do viditelných jednotlivých chromozomů.
Protože každý z chromozomů rodičovské buňky byl replikován během interfáze, existují v buňce během profáze dvě kopie každého chromozomu. Jakmile chromatin zkondenzuje do jednotlivých chromozomů, geneticky identické chromozomy se spojí a vytvoří tvar X, tzv. sesterské chromatidy .
Tyto sesterské chromatidy nesou identickou DNA a jsou spojeny ve středu (uprostřed tvaru X) v bodě zvaném centromera . Centromery budou sloužit jako kotvy, které budou použity k odtržení sesterských chromatid během pozdější fáze mitózy. A to je to, co se děje uvnitř jádra během profáze!
Po vytvoření sesterských chromatid se volají dvě struktury centrosomy vzdálit se od sebe mimo jádra. Jak se pohybují na opačné strany buňky, centrosomy tvoří něco, čemu se říká mitotické vřeteno . Mitotické vřeténo bude nakonec zodpovědné za oddělení identických sesterských chromatid do dvou nových buněk a je tvořeno dlouhými proteinovými řetězci, tzv. mikrotubuly .
Pozdní profáze: Prometafáze
Prometafáze je často označována jako pozdní profáze. (I když se jí také někdy říká časná metafáze nebo se o ní mluví jako o zcela odlišné fázi!) Bez ohledu na to se během prometafáze dějí některé opravdu důležité věci, které pohánějí buněčné dělení. a které pomáhají vysvětlit, co se děje v metafázi.
python je číselný
Prometafáze je fáze mitózy následující po profázi a předcházející metafázi. Krátká verze toho, co se děje během prometafáze, je, že se rozpadne jaderná membrána .
Zde je dlouhá verze toho, co se děje během prometafáze: za prvé, jaderná membrána nebo jaderný obal (tj. lipidová dvojvrstva obklopující jádro a obalující genetický materiál v jádře) se rozpadá na shluk membránových váčků. Jakmile se jaderný obal rozpadne, sesterské chromatidy, které uvízly uvnitř jádra, se uvolní.
Nyní, když je ochranný obal jádra pryč, kinetochorové mikrotubuly pohybujte se v blízkosti sesterských chromatid a připojte se k nim v centromeře (ta skvrně ve středu X). Nyní jsou tyto kinetochorové mikrotubuly ukotveny na opačných pólech na obou koncích buňky, takže se rozšiřují směrem k sesterským chromatidám a spojují je s jedním z okrajů buňky.
Je to jako chytat rybu rybářským prutem – nakonec se chromatidy oddělí a přitáhnou na opačné konce buňky.
jak velký mám monitor
A to je konec prometafáze. Po skončení prometafáze začíná metafáze – druhá oficiální fáze mitózy.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fáze 2: Metafáze
Metafáze je fáze mitózy, která následuje po profázi a prometafázi a předchází anafázi. Metafáze začíná jakmile se všechny kinetochorové mikrotubuly připojí k centromerám sesterských chromatid během prometafáze.
Takže se to děje takto: síla generovaná během prometafáze způsobí, že mikrotubuly začnou táhnout sem a tam na sesterské chromatidy. Protože jsou mikrotubuly ukotveny na opačných koncích buňky, jejich tahem tam a zpět na různé strany sesterských chromatid postupně posouvá sesterské chromatidy do středu buňky.
Toto stejné a opačné napětí způsobí, že se sesterské chromatidy zarovnají podél pomyslné – ale velmi důležité! – linie táhnoucí se středem buňky. Tato pomyslná čára rozdělující buňku uprostřed se nazývá metafázová deska nebo rovníková rovina .
Nyní, aby metafáze postoupila do anafáze, musí být sesterské chromatidy rovnoměrně rozmístěny po této metafázi. Zde přichází na řadu kontrolní bod metafáze: kontrolní bod metafáze zajišťuje, že kinetochory jsou správně připojeny k mitotickým vřeténkám a že sesterské chromatidy jsou rovnoměrně rozmístěny a zarovnány přes metafázovou destičku. Pokud ano, buňka dostane zelenou, aby mohla přejít do další fáze mitózy.
Kontrolní bod je velmi důležitý, protože pomáhá buňce ujistit se, že její mitóza bude mít za následek dvě nové, identické buňky se stejnou DNA! Pouze jakmile buňka úspěšně projde kontrolním bodem metafáze buňka pokračuje do další fáze mitózy: anafáze.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fáze 3: Anafáze
Třetí fáze mitózy, následující po metafázi a předcházející telofázi, je anafáze. Od té doby, co se začaly připojovat sesterské chromatidy centrosomy na opačných koncích buňky v metafázi jsou připraveny a připraveny začít se během anafáze oddělovat a tvořit geneticky identické dceřiné chromozomy.
Během anafáze jsou centromery ve středu sesterských chromatid přerušeny . (Zní to hůř, než to je!) Pamatujete si, jak jsou sesterské chromatidy připojeny k mitotickému vřeténku? Vřeténo je tvořeno mikrotubuly, které se během této fáze mitózy začnou zmenšovat. Postupně přitahují oddělené sesterské chromatidy směrem k opačným pólům buňky.
Anaphase zajišťuje, že každý chromozom obdrží identické kopie DNA rodičovské buňky. Sesterské chromatidy se oddělují uprostřed ve své centromeře a stávají se jednotlivými, identickými chromozomy. Jakmile se sesterské chromatidy během anafáze rozdělí, nazývají se sesterské chromozomy. (Ve skutečnosti jsou to spíše jednovaječná dvojčata!) Tyto chromozomy budou fungovat nezávisle v nových, samostatných buňkách, jakmile bude mitóza dokončena, ale stále sdílejí identickou genetickou informaci.
Konečně, během druhá polovina anafáze se buňka začne prodlužovat, jak se polární mikrotubuly tlačí proti sobě . Když se nové sady chromozomů od sebe oddalují, vypadá to od jedné kulaté buňky k...no, spíše jako vejce.
Na konci anafáze dosáhnou chromozomy své maximální úrovně kondenzace. To pomáhá nově odděleným chromozomům pobyt oddělí a připraví jádro k opětovnému vytvoření . . . která nastává v konečné fázi mitózy: telofáze.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)
Fáze 4: Telofáze
Telofáze je poslední fází mitózy. Telofáze je, když nově oddělené dceřiné chromozomy získají své vlastní individuální jaderné membrány a identické sady chromozomů.
Ke konci anafáze se mikrotubuly začaly tlačit proti sobě a způsobovat prodlužování buňky. Tyto polární mikrotubuly neustále prodlužují buňku během telofáze! Mezitím oddělené dceřiné chromozomy, které jsou taženy na opačné konce buňky, konečně dorazí k mitotickému vřeténku.
Jakmile se dceřiné chromozomy plně oddělí k opačným pólům buňky, membránové vezikuly starého, rozbitého jaderného obalu rodičovské buňky se zformují do Nový jaderný obal. Tento nový jaderný obal se tvoří kolem dvou sad oddělených dceřiných chromozomů a vytváří dvě samostatná jádra uvnitř stejné buňky.
Události telofáze si můžete myslet jako obrácení událostí, ke kterým dochází během profáze a prometafáze. Pamatujete si, jak profáze a prometafáze jsou o tom, že se jádro mateřské buňky začíná rozpadat a oddělovat? Telofáze je o přetvoření jaderného obalu kolem nových jader, aby je oddělila od cytoplazmy každé buňky.
Nyní, když jsou dvě sady dceřiných chromozomů uzavřeny v novém jaderném obalu, začnou se znovu rozšiřovat . Když k tomu dojde, je to konec telofáze a mitóza je dokončena.
výlet ale
(LadyofHats/ Wikimedia Commons )
Cytokineze: Co se stane po mitóze
Jako mezifáze, cytokineze není součástí mitózy, ale rozhodně je důležitou součástí buněčného cyklu, který je nezbytný pro dokončení buněčného dělení. Někdy se výskyt událostí cytokineze překrývá s telofází a dokonce anafází, ale cytokineze je stále považována za proces oddělený od mitózy.
Cytokineze je skutečné rozdělení buněčné membrány na dvě samostatné buňky . Na konci mitózy jsou dvě nová jádra obsažená ve stávající rodičovské buňce, která se protáhla do podlouhlého tvaru. Takže v tuto chvíli jsou v jedné buňce vlastně dvě kompletní jádra!
Jak se tedy z jedné buňky stanou dvě buňky? Cytokineze je zodpovědná za dokončení procesu buněčného dělení tím, že vezme tato nová jádra, oddělí starou buňku na polovinu a zajistí, aby každá z nových dceřiných buněk obsahovala jedno z nových jader.
Zde je návod, jak se během cytokineze provádí oddělení staré buňky: pamatujete si na tu pomyslnou čáru, která vede středem buňky a rozděluje centrosomy, zvanou metafázová deska? Během cytokineze se v místě, kde bývala metafázová destička, vyvine kontraktilní prstenec vyrobený z proteinových vláken.
Jakmile se kontraktilní prstenec vytvoří uprostřed buňky, začne se zmenšovat, což stáhne vnější plazmatickou membránu buňky dovnitř. Můžete si to představit jako pás, který se neustále utahuje kolem středu buňky a stlačuje ji na dvě části. Nakonec se kontraktilní prstenec zmenší natolik, že se plazmatická membrána sevře a oddělená jádra se mohou zformovat do vlastních buněk.
Konec cytokineze znamená konec M-fáze buněčného cyklu, jehož součástí je i mitóza. Na konci cytokineze oficiálně skončila dělicí část buněčného cyklu.
5 (zdarma!) Zdroje pro další studium kroků mitózy
Mitóza je složitý proces a fáze mitózy zahrnují spoustu velkých slov a neznámých pojmů, o kterých se možná budete chtít dozvědět více. Pokud se chcete ponořit hlouběji do 4 fází mitózy, podívejte se na našich pět navrhovaných zdrojů pro další studium kroků mitózy, které jsou vysvětleny níže!
#1: Animace mitózy online
Přečíst si vše o mitóze může být rozhodně užitečné, ale co když vám vizuální prvky opravdu pomohou pochopit, jak věci fungují? Zde se vám mohou hodit webové animace mitózy. Sledování mitózy v akci prostřednictvím webových animací vám může pomoci získat představu o tom, co všechny tyto slovní popisy skutečně znamenají. Mohou vám také pomoci představit si, jak mohou fáze mitózy vypadat pod skutečným mikroskopem!
Pravděpodobně existuje mnoho webových animací mitózy, na které byste se mohli podívat, ale doporučujeme tyto tři:
- Animovaná mitóza Johna Kyrka
- Online tipy na kořeny cibule The Biology Project
- Živá mitóza živočišných buněk
Obzvláště se nám líbí animace Animal Cell Mitosis od Cells Alive, protože vám umožňuje pozastavit animaci, když prochází fázemi mitózy, abyste se mohli podrobně podívat na to, jak mitóza funguje. Verze Cells Alive také staví vedle sebe svou animaci mitózových fází se záběry mitózy probíhající pod mikroskopem, takže budete vědět, co hledáte, pokud budete mít někdy za úkol pozorovat buněčnou mitózu v laboratoři.
#2: Mitóza: Rozdělení je těžké podle Crash Course
Pokud jste trochu vyčerpaní čtením obsáhlého materiálu a potřebujete někoho jiného, kdo by stadia mitózy shrnul do přístupnějších termínů, zamiřte na YouTube a podívejte se na 10minutové video o mitóze od Crash Course s názvem Mitóza: Rozdělení je těžké.
Pěkná věc na tomto videu je, že je sice o něco důkladnější než některá jiná videa na YouTube, která se tam o mitóze můžete dozvědět, ale zároveň je opravdu vtipné. Co je důležitější, vysvětluje mitózu z hlediska známých, každodenních biologických procesů , jako když se říznete a potřebujete, aby vaše tělo vytvořilo nové buňky, které se zahojí.
Pokud potřebujete pomoc při přemýšlení o skutečném významu fází mitózy, než jen o něčem, co si musíte zapamatovat pro laboratoř nebo zkoušku, je to skvělý zdroj.
#3: Fáze mitózy od Khan Academy
Zde je další video na YouTube, ale tón a styl tohoto vysvětlení kroků mitózy od Khan Academy je trochu jiný. Při sledování tohoto návodu o fázích mitózy máte pocit, jako byste seděli na hodině biologie a váš učitel/profesor kreslil diagramy mitózy zatímco mluvit s vámi celým procesem (kromě tohoto případu je váš učitel tak trochu cool a ke kreslení diagramů používá pouze neonové barvy).
Pokud hledáte návod krok za krokem, který jde pomalým tempem a důkladně se zabývá kroky mitózy, Khan Academy vám pomůže!
#4: Vytvoření a Mitosis Flip Book
Některým studentům může proces vytváření něčeho, co ukáže své znalosti, pomoci s zapamatováním si obtížných pojmů a/nebo s rozvojem důkladného porozumění tomu, jak věci fungují. To je důvod, proč vám doporučujeme vyzkoušet některé staré taktiky, abyste získali znalosti o 4 fázích mitózy! Osvědčeným přístupem k učení fází mitózy, prověřeným učiteli biologie, je vytvoření knihy o mitóze.
Post-It poskytuje podrobný návod, jak si můžete sami vytvořit mitózní flipovou knížku, ale je to opravdu velmi jednoduché: dostanete něco, čím můžete kreslit, vezmete si malé kartičky s poznámkami nebo lepicí papírky, na které můžete kreslit, a kreslíte. jak vypadá každá fáze buněčného cyklu na jednotlivých poznámkových kartách/lepicích papírcích!
unix vs windows
Když dokončíte kreslení své verze fází mitózy na své karty, buď je přilepíte, přilepíte nebo sešíváte dohromady a voila! Můžete listovat svou mitózovou flip bookem od začátku do konce a sledovat průběh mitózy přes čtyři fáze.
Činnosti, jako je tato, vám mohou pomoci vtisknout si do paměti, jak vypadá každý krok mitózy. Navíc, když dokončíte svou flip book, máte kapesní zdroj, který si můžete vzít s sebou jako součást studijní příručky nebo rychlý zdroj pro kontrolu před kvízem nebo zkouškou!
#5: Sada studie mitózy od ProProfs Flashcards
Možná se ze svých znalostí o fázích mitózy cítíte docela dobře, ale potřebujete pomoc s testováním těchto znalostí před formálním kvízem nebo zkouškou. To je tam kde ProProfs Flashcards studijní sada mitózy, přichází online studijní příručka, která poskytuje řadu kartiček, které vám pomohou otestovat vaše znalosti o fázích mitózy.
Na této sadě kartiček je zábavné, že si můžete vybrat různé styly hodnocení v závislosti na tom, kde jste ve svých znalostech mitózy. Sada kartiček obsahuje tradiční kartičky s otázkami a odpověďmi, funkci kartičky specificky zaměřenou na zapamatování, kvíz s více možnostmi a párování. Pokud si chcete procvičit testování na krocích mitózy před skutečný test, podívejte se na tento zdroj!
ProProfs Flashcards poskytuje několik studijních sad na další témata související s mitózou nebo zahrnující mitózu, takže pokud potřebujete otestovat své znalosti o mitóze nad rámec pouhých čtyř fází, tento zdroj vám může pomoci také.
Co bude dál?
Jaký je rozdíl mezi mitózou a meiózou ? Zjistěte více v našem srovnání vedle sebe.
Potřebujete zkontrolovat různé části buňky a co dělají? Provedeme vás funkcemi buněčné membrány, endoplazmatického retikula , a vakuoly . Pokud se lépe naučíte, když se podíváte na celkový obrázek, budete také chtít mít po ruce našeho kompletního průvodce živočišnými buňkami, abyste se k němu mohli vracet při čtení o každé jednotlivé buněčné struktuře.
Pokud chcete více tradičních zdrojů, které vám pomohou dozvědět se o buněčném cyklu, náš seznam nejlepších knih AP biologie pro studium, které jste pokryli.
Absolvování kurzů přírodních věd na střední škole (a dobré výsledky v nich!) je důležitým krokem na vaší cestě k univerzitě snů. Podívejte se na tento článek o tom, které hodiny vědy musíte absolvovat před podáním přihlášky na vysokou školu, abyste zjistili, které kurzy jsou pro vás ty pravé.