Определение Митоза
Митоз является шагом в клеточный цикл что вновь продублированная ДНК отделяется, и образуются две новые клетки. Этот процесс важен для одноклеточных эукариот, так как это процесс бесполое размножение, У многоклеточных эукариот митоз – это то, как зигота может стать целым организм, Митоз имеет несколько отдельных этапов или фаз, которые будут обсуждаться ниже. Другие этапы в клетка цикл включает в себя рост и репликацию ДНК, которые необходимы для митоза. Ниже приведена картина, где митоз вписывается в клеточный цикл.
Функции Митоза
развитие
У многоклеточных организмов жизнь всегда начинается как одна клетка, образованная из двух гамет. Эта зигота несет всю ДНК, необходимую для создания полностью функционирующего организма, но не достаточно близко к клеткам. Целью митоза является получение большего количества клеток. После первого раунда митоза осталось только две клетки. Эти клетки как подвергаются митозу, и есть 4 клетки. Довольно скоро образуется маленький полый комок клеток, называемый бластулой. Этот шар складывается сам по себе, так как создается все больше и больше клеток. Клетки начинают дифференцироваться, что позволяет им выполнять специальные задачи в организме. В конце концов, полностью функционирующий организм развивается и может быть рожден или выведен в мир.
У одноклеточных организмов акт митоза – бесполое размножение. Одноклеточные организмы используют митоз для размножения и распределения своей ДНК. Некоторые одноклеточные организмы также размножаются половым путем. Для полового размножения большинство организмов подвергаются другому процессу, мейоз, чтобы правильно уменьшить свою ДНК и разместить ДНК в отдельных клетках. Эти гаметы могут тогда встретиться, и один станет оплодотворенным. Это оплодотворенная гамета содержит два набора генома, который у большинства организмов необходим для правильного развития. Некоторые организмы имеют только одну копию ДНК. Это известно как диплоид а также гаплоидный организмов соответственно.
Замена поврежденных тканей
Вторая важная функция митоза – это восстановление. Когда организм получает травму, его клетки повреждаются. Это может быть физическая травма, например порез, или повреждение от источников окружающей среды, таких как солнце. В любом случае поврежденные клетки нужно заменить. Соседние клетки, не ощущая соседние клетки, включают пути, которые запускают процесс митоза. В конце концов, новые размножающиеся клетки достигают друг друга, и область повреждения покрывается новыми ячейками. Некоторый организм способен таким образом восстанавливать целые конечности. Ящерицы, крабы и многие другие животные могут без страха потерять хвост или коготь, так как конечность может быть восстановлена посредством митоза.
Фазы Митоза
Хотя технически не является частью митоза, интерфаза начинается и заканчивается митоз. Интерфаза – это часть клеточного цикла, в которой клетка растет и дублирует ДНК. После того, как идентичный набор ДНК синтезируется, клетка вступает в Митоз.
профаза
профаза это первая стадия митоза. Во время профазы ДНК конденсируется. Во время интерфазы, когда ДНК реплицируется, она находится в свободной и открытой форме, чтобы позволить ферментам выполнять свою работу над ДНК и создавать новую цепь. Однако этот хроматин, как его называют, запутался бы и сломался, если бы клетка попыталась переместить его, не уплотняя его. Во время профазы механизм клетки упаковывает ДНК вокруг специальных белков, называемых гистонами, которые позволяют ей конденсироваться в очень плотные пакеты. Эти плотные пакеты ДНК теперь можно легко перемещать. Во время профазы появляются центриоли, которые являются центрами на каждой стороне клетки, которые организуют микротрубочки. Микротрубочки в конечном итоге протянутся и захватят хромосомы ДНК.
У растений эта стадия сопровождается шагом, который перестраивает клетку, чтобы поместить ядро в середину. В большинстве клеток животных ядро находится в центре клетки большую часть времени. У растений его часто выталкивают в сторону большими водосодержащими вакуолями. Эта препрофаза позволяет растениям организовывать свои органеллы для деления.
прометафазе
Для того, чтобы дублированные хромосомы были разделены, микротрубочки должны достигать их. В прометафазы ядерная оболочка, окружающая клетки, распадается. Эта мембрана отделяла ДНК от цитозоль клетки. Когда ядерная оболочка растворяется, микротрубочкам позволяют простираться от центромер до хромосом. каждый хромосома имеет специальную область, известную как центромера и каждый центромер имеет кинетохору. Микротрубочки способны прикрепляться к этим кинетохорам, что позволяет клетке перемещать хромосомы вокруг. Микротрубочки с каждой стороны клетки будут прикрепляться к каждой хромосоме во время прометафазы.
Metaphase
В течение метафазы микротрубочки начинают тянуть хромосомы. Каждая сторона тянет с одинаковой силой, и хромосомы оказываются в середине клетки. Эта область называется метафазной пластинкой. Клетки, расположенные на метафазной пластинке, представляют две полные копии ДНК. Каждая хромосома выстраивается рядом со своей сестрой хроматида или клонированная цепь ДНК. Таким образом, когда микротрубочки разделяют хромосомы, каждая клетка получает целый функционирующий геном. Ниже изображение клетки в метафазе.
анафаза
сестринские хроматиды идентичные клоны одной и той же части ДНК связаны между собой в своих центромерах. В течение анафаза митоза белки, которые связывают эти хроматиды, разрушаются. У каждой теперь своя собственная хромосома, идентичные половинки можно тянуть к каждой клетке. На изображении выше есть две белые хромосомы и две серые хромосомы. Во время анафазы белки между двумя сестринскими хроматидами в каждой хромосоме будут растворяться. В вышеуказанной клетке это приведет к 8 общим хромосомам после разделения хроматид. На следующем этапе они будут разделены, чтобы создать 4 хромосомы в каждой клетке, число, которое клетка имела до того, как продублировала свою ДНК.
телофаза
Заключительная фаза Митоза, телофаза происходит, когда хромосомы тянутся к каждому центриоль и борозда скола формы в клетке. Хромосомы со временем сформируют ядерную оболочку и станут их собственными клетками. Центриоли растворятся, и каждая клетка возобновит нормальное функционирование. Один важный последний шаг, цитокинез требуется перед функцией клетки. Этот последний процесс – не шаг митоза, а начало интерфазы. После разделения клетки могут возобновить рост.
- Клеточный цикл – У эукариот цикл состоит из интерфазы и митоза, при этом некоторые клетки переходят в не ныряющее третье состояние.
- цитоплазма – жидкость, окружающая ДНК в клетках.
- Микротрубочки – Небольшие структуры в цитоплазме клеток, сделанные из белков, которые позволяют клетке перемещать различные органеллы и хромосомы.
- Бинарное деление – процесс деление клеток в прокариот, что отличается от недостатка органелл и связанных с ними мембран.
викторина
1. Клетка дублирует свою ДНК, делится на две клетки, а затем снова делится на две клетки. По сути, клетка уменьшает свою ДНК в два раза. Эта клетка прошла через митоз?A. Да, но только один раз.B. даC. нет
Ответ на вопрос № 1
С верно. Этот процесс, хотя он начинается как митоз, это нечто совершенно другое. Это известно как мейоз и рассматривается в отдельной статье. Во время митоза, ДНК поддерживается точно, от родителя до дочерние клетки, При мейозе число аллелей на ген уменьшается, что позволяет гаметам формировать и создавать организм только с двумя аллелями на ген. Митоз направлен на создание идентичных клеток в конце процесса, необходимых для бесполого размножения и развития новых организмов.
2. Во время митоза хромосомы конденсировались, выстраивались в линию на метафазной пластинке, а хроматиды отделялись ферментом? Какая фаза митоза это?A. профазаB. MetaphaseC. анафаза
Ответ на вопрос № 2
С верно. Когда хроматиды отделяются, клетка находится в анафазе митоза. После того, как они отделены, клетка входит в телофазу. Также в анафазе хромосомы становятся чрезвычайно конденсированными. Это позволяет им вписаться в новообразованное ядро в новой клетке.
3. Дрожжи, бесполый воспроизводящий организм, используемый для создания алкоголя, потребляет сахар для создания энергии и размножения. Чтобы сделать пиво или вино, дрожжи помещают в сахарную воду разных вкусов, и дрожжи начинают работать, создавая алкоголь. Как правило, большое количество дрожжей добавляют в сахарную воду. Однако, если добавить только несколько дрожжей, смесь все равно будет производить такое же количество спирта и истощать сахар за аналогичное время. Какой процесс позволяет это?A. магияB. МитозC. Мейоз
Ответ на вопрос № 3
В верно. Дрожжи активно размножаются в среде, богатой сахаром, из-за большого количества доступных ресурсов. В то время как недостаток кислорода – то, что заставляет их производить алкоголь, дрожжи могут все еще размножаться, производя энергию из сахара ферментация, Следовательно, благодаря митозу всего несколько дрожжей за короткое время могут превратиться в миллионы клеток.