Etapy podziału. Podział komórek

Każdego dnia w naszym organizmie zachodzą zmiany niewidoczne dla ludzkiego oka i świadomości: komórki organizmu wymieniają między sobą substancje, syntetyzują białka i tłuszcze, ulegają zniszczeniu, a na ich miejsce powstają nowe.

Jeśli ktoś przypadkowo skaleczy się w rękę podczas gotowania, po kilku dniach rana się zagoi, a na jej miejscu pozostanie tylko biaława blizna; co kilka tygodni nasza skóra zmienia się całkowicie; w końcu każdy z nas był kiedyś jedną maleńką komórką i powstał w wyniku jej powtarzających się podziałów.

Podstawą wszystkich tych najważniejszych procesów, bez których samo życie nie byłoby możliwe, jest mitoza. Możesz mu dać krótka definicja: Mitoza (zwana także kariokinezą) to pośredni podział komórek, w wyniku którego powstają dwie komórki pasujące do pierwotnego składu genetycznego.

Biologiczne znaczenie i rola mitozy

W przypadku mitozy typowe jest kopiowanie informacji zawartej w jądrze w postaci cząsteczek DNA i nie dokonuje się żadnych zmian w kodzie genetycznym, w przeciwieństwie do mejozy, dlatego z komórki macierzystej powstają dwie komórki potomne, całkowicie z nią identyczne, posiadające te same właściwości.

Zatem biologiczne znaczenie mitozy polega na utrzymaniu niezmienności genetycznej i stałości właściwości komórki.

Komórki, które przeszły podział mitotyczny, zawierają informację genetyczną o budowie całego organizmu, więc jego rozwój z pojedynczej komórki jest całkiem możliwy. To jest podstawa wegetatywnego rozmnażania roślin: jeśli weźmiesz bulwę ziemniaka lub liść fiołka i umieścisz go w odpowiednich warunkach, będziesz w stanie wyhodować całą roślinę.

W rolnictwie ważne jest utrzymanie stałego plonu, żyzności, odporności na szkodniki i warunków środowiskowych, dlatego zrozumiałe jest, dlaczego tam, gdzie to możliwe, stosuje się wegetatywną metodę rozmnażania roślin.

Ponadto za pomocą mitozy zachodzi proces regeneracji - wymiana komórek i tkanek. Kiedy część ciała zostaje uszkodzona lub utracona, komórki zaczynają aktywnie się dzielić, zastępując utracone.

Szczególnie imponująca jest regeneracja hydry, małego koelenteratu żyjącego w słodkiej wodzie.

Długość hydry wynosi kilka centymetrów, na jednym końcu ciała ma podeszwę, za pomocą której przyczepia się do podłoża, a na drugim znajdują się macki służące do chwytania pożywienia.

Jeśli pokroisz ciało na kilka części, każda z nich będzie w stanie odtworzyć brakującą, zachowując proporcje i kształt.

Niestety, im bardziej złożony organizm, tym słabsza jego regeneracja, dlatego bardziej rozwinięte zwierzęta, w tym człowiek, mogą nawet o czymś takim nie marzyć.

Etapy i schemat mitozy

Całe życie komórki można podzielić na sześć faz w następującej kolejności:

Kliknij, aby powiększyć

Co więcej, sam proces podziału składa się z pięciu ostatnich.

W skrócie mitozę można opisać następująco: komórka tworzy i gromadzi substancje, DNA ulega podwojeniu w jądrze, chromosomy przedostają się do cytoplazmy, co poprzedza ich spiralizacja, umieszczają się na równiku komórki i są rozrywane w formie chromosomów potomnych do biegunów za pomocą nici wrzecionowych.

Po podzieleniu wszystkich organelli komórki macierzystej mniej więcej na pół, powstają dwie komórki potomne. Ich skład genetyczny pozostaje taki sam:

• 2n, jeżeli oryginał był diploidalny;
• n, jeśli oryginalny był haploidalny.

To jest nic nie warte: V Ludzkie ciało wszystkie komórki, z wyjątkiem komórek płciowych, zawierają podwójny zestaw chromosomów (nazywa się je somatycznymi), dlatego mitoza występuje tylko w formie diploidalnej.

Mitoza haploidalna jest nieodłączną cechą komórek roślinnych, w szczególności gametofitów, na przykład kiełków paproci w postaci płytki w kształcie serca, rośliny liściastej w mchach.

Ogólny schemat mitozy można przedstawić w następujący sposób:

Interfaza

Sama mitoza poprzedzona jest długim przygotowaniem (interfazą), dlatego taki podział nazywa się pośrednim.

W tej fazie następuje rzeczywiste życie komórki. Syntetyzuje białka, tłuszcze i ATP, magazynuje je, rośnie i zwiększa liczbę organelli do późniejszego podziału.

To jest nic nie warte: Komórki znajdują się w interfazie przez około 90% swojego życia.

Składa się z trzech etapów w następującej kolejności: presyntetycznego (lub G1), syntetycznego (S) i postsyntetycznego (G2).

W okresie presyntetycznym następuje główny wzrost komórki i gromadzenie energii w ATP do przyszłego podziału; zestaw chromosomów wynosi 2n2c (gdzie n to liczba chromosomów, a c to liczba cząsteczek DNA). Główne wydarzenie okres syntezy - podwojenie (lub replikacja lub reduplikacja) DNA.

Dzieje się to w następujący sposób: wiązania pomiędzy odpowiednimi zasadami azotowymi (adenina – tymina i guanina – cytozyna) zostają zerwane za pomocą specjalnego enzymu, a następnie każdy z pojedynczych łańcuchów zostaje uzupełniony w podwójny łańcuch zgodnie z zasadą komplementarności. Proces ten przedstawiono na poniższym schemacie:

W ten sposób zestaw chromosomów staje się 2n4c, to znaczy pojawiają się pary chromosomów dwuchromatydowych.

W postsyntetycznym okresie interfazy następuje ostateczne przygotowanie do podziału mitotycznego: wzrasta liczba organelli, a centriole również się podwajają.

Profaza

Głównym procesem, od którego rozpoczyna się profaza, jest spiralizacja (lub skręcenie) chromosomów. Stają się bardziej zwarte, gęstsze i ostatecznie można je zobaczyć za pomocą najzwyklejszego mikroskopu.

Tworzy się wówczas wrzeciono podziału, składające się z dwóch centrioli z mikrotubulami umiejscowionymi na różnych biegunach komórki. Zbiór genetyczny, pomimo zmiany kształtu materiału, pozostaje ten sam – 2n4c.

Prometafaza

Prometafaza jest kontynuacją profazy. Jego głównym wydarzeniem jest zniszczenie błony jądrowej, w wyniku czego chromosomy dostają się do cytoplazmy i znajdują się w strefie poprzedniego jądra. Następnie umieszcza się je w linii w płaszczyźnie równikowej wrzeciona, w którym to momencie kończy się prometafaza. Zestaw chromosomów się nie zmienia.

Metafaza

Podczas metafazy chromosomy są całkowicie spiralizowane, dlatego zwykle w tej fazie są badane i liczone.

Następnie mikrotubule „odciągają się” od biegunów chromosomów znajdujących się na równiku komórki i łączą się z nimi, gotowe do rozciągnięcia w różnych kierunkach.

Anafaza

Po przyłączeniu końców mikrotubul do chromosomu z różnych stron następuje ich równoczesna rozbieżność. Każdy chromosom „rozpada się” na dwie chromatydy i od tego momentu nazywane są chromosomami potomnymi.

Nici wrzeciona skracają się i przyciągają chromosomy potomne do biegunów komórki, przy czym zestaw chromosomów wynosi w sumie 4n4c, a na każdym biegunie – 2n2c.

Telofaza

Telofaza kończy mitotyczny podział komórek. Następuje desspiralizacja - rozwinięcie chromosomów, doprowadzenie ich do postaci, w której możliwe jest odczytanie z nich informacji. Błony jądrowe ulegają ponownemu uformowaniu, a wrzeciono rozszczepienia zostaje zniszczone, gdy jest to niepotrzebne.

Telofaza kończy się oddzieleniem cytoplazmy i organelli, oddzieleniem komórek potomnych od siebie i utworzeniem błon komórkowych w każdej z nich. Teraz komórki te są całkowicie niezależne i każda z nich wchodzi na nowo w pierwszą fazę życia – interfazę.

Wniosek

Ten temat jest poświęcony biologii duże skupienie na lekcjach szkolnych uczniowie powinni zrozumieć, że za pomocą mitozy wszystkie organizmy eukariotyczne rozmnażają się, rosną, regenerują się po uszkodzeniach, a bez tego nie może nastąpić żadna odnowa ani regeneracja komórek.

Ważne jest to, że mitoza zapewnia stałość genów przez wiele pokoleń, a co za tym idzie, stałość właściwości leżących u podstaw dziedziczności.

Mitoza- główna metoda podziału komórek eukariotycznych, w której najpierw następuje duplikacja, a następnie równomierny rozkład pomiędzy komórkami potomnymi materiału dziedzicznego.

Mitoza jest procesem ciągłym, składającym się z czterech faz: profazy, metafazy, anafazy i telofazy. Przed mitozą komórka przygotowuje się do podziału, czyli interfazy. Okres przygotowania komórki do mitozy i sama mitoza stanowią razem cykl mitotyczny. Poniżej znajduje się krótki opis faz cyklu.

Interfaza składa się z trzech okresów: presyntetycznego lub postmitotycznego, - G 1, syntetycznego - S, postsyntetycznego lub premitotycznego, - G 2.

Okres presyntetyczny (2N 2C, Gdzie N- liczba chromosomów, Z- liczba cząsteczek DNA) - wzrost komórek, aktywacja procesów syntezy biologicznej, przygotowanie do następnego okresu.

Okres syntetyczny (2N 4C) - Replikacja DNA.

Okres postsyntetyczny (2N 4C) - przygotowanie komórki do mitozy, synteza i akumulacja białek i energii do nadchodzącego podziału, wzrost liczby organelli, podwojenie centrioli.

Profaza (2N 4C) - demontaż błon jądrowych, rozbieżność centrioli do różnych biegunów komórki, tworzenie włókien wrzecionowych, „zanik” jąderek, kondensacja chromosomów biromatidowych.

Metafaza (2N 4C) - ustawienie maksymalnie skondensowanych chromosomów bichromatydowych w płaszczyźnie równikowej komórki (płytka metafazowa), przyłączenie nici wrzeciona na jednym końcu do centrioli, drugiego do centromerów chromosomów.

Anafaza (4N 4C) - podział chromosomów dwuchromatydowych na chromatydy i rozbieżność tych chromatyd siostrzanych do przeciwnych biegunów komórki (w tym przypadku chromatydy stają się niezależnymi chromosomami jednochromatydowymi).

Telofaza (2N 2C w każdej komórce potomnej) - dekondensacja chromosomów, utworzenie błon jądrowych wokół każdej grupy chromosomów, rozpad nici wrzeciona, pojawienie się jąderka, podział cytoplazmy (cytotomia). Cytotomia w komórkach zwierzęcych następuje z powodu bruzdy podziału, w komórki roślinne- ze względu na płytkę komórkową.

1 - profaza; 2 - metafaza; 3 - anafaza; 4 - telofaza.

Biologiczne znaczenie mitozy. Komórki potomne powstałe w wyniku tej metody podziału są genetycznie identyczne z komórkami matki. Mitoza zapewnia stałość zestawu chromosomów przez wiele pokoleń komórek. Leży u podstaw procesów takich jak wzrost, regeneracja, rozmnażanie bezpłciowe itp.

to specjalna metoda podziału komórek eukariotycznych, w wyniku której komórki przechodzą ze stanu diploidalnego do stanu haploidalnego. Mejoza składa się z dwóch kolejnych podziałów poprzedzonych pojedynczą replikacją DNA.

Pierwszy podział mejotyczny (mejoza 1) nazywa się redukcją, ponieważ podczas tego podziału liczba chromosomów zmniejsza się o połowę: z jednego komórka diploidalna (2N 4C) dwa haploidalne (1 N 2C).

Interfaza 1(na początek - 2 N 2C, na końcu - 2 N 4C) - synteza i akumulacja substancji i energii niezbędnych do obu podziałów, wzrost wielkości komórki i liczby organelli, podwojenie centrioli, replikacja DNA, która kończy się profazą 1.

Profaza 1 (2N 4C) - demontaż błon jądrowych, rozbieżność centrioli do różnych biegunów komórki, tworzenie włókien wrzecionowych, „zanikanie” jąderek, kondensacja chromosomów bichromatydowych, koniugacja chromosomów homologicznych i krzyżowanie. Koniugacja- proces łączenia i splatania homologicznych chromosomów. Nazywa się parą sprzężonych chromosomów homologicznych dwuwartościowy. Crossing over to proces wymiany regionów homologicznych pomiędzy homologicznymi chromosomami.

Profaza 1 dzieli się na etapy: leptoten(zakończenie replikacji DNA), zygoten(koniugacja chromosomów homologicznych, tworzenie biwalentów), pachyten(crossing over, rekombinacja genów), diploten(wykrycie chiazmaty, 1 blok oogenezy u człowieka), diakineza(terminalizacja chiazmaty).

1 - leptoten; 2 - zygoten; 3 - pachyten; 4 - diploten; 5 - diakineza; 6 — metafaza 1; 7 - anafaza 1; 8 — telofaza 1;
9 — profaza 2; 10 — metafaza 2; 11 - anafaza 2; 12 - telofaza 2.

Metafaza 1 (2N 4C) - ustawienie biwalentów w płaszczyźnie równikowej komórki, przyłączenie włókien wrzeciona na jednym końcu do centrioli, a drugiego do centromerów chromosomów.

Anafaza 1 (2N 4C) - losowa niezależna rozbieżność chromosomów dwuchromatydowych do przeciwnych biegunów komórki (z każdej pary homologicznych chromosomów jeden chromosom trafia na jeden biegun, drugi na drugi), rekombinacja chromosomów.

Telofaza 1 (1N 2C w każdej komórce) - tworzenie błon jądrowych wokół grup chromosomów dichromatydowych, podział cytoplazmy. U wielu roślin komórka przechodzi natychmiast z anafazy 1 do profazy 2.

Drugi podział mejotyczny (mejoza 2) zwany równa.

Interfaza 2, Lub interkineza (1n 2c), to krótka przerwa pomiędzy pierwszym i drugim podziałem mejotycznym, podczas której nie zachodzi replikacja DNA. Charakterystyka komórek zwierzęcych.

Profaza 2 (1N 2C) - demontaż błon jądrowych, rozbieżność centrioli do różnych biegunów komórki, tworzenie włókien wrzecionowych.

Metafaza 2 (1N 2C) - ustawienie chromosomów bichromatydowych w płaszczyźnie równikowej komórki (płytka metafazowa), przyłączenie włókien wrzeciona na jednym końcu do centrioli, a drugiego do centromerów chromosomów; 2 blok oogenezy u ludzi.

Anafaza 2 (2N 2Z) - podział chromosomów dwuchromatydowych na chromatydy i rozbieżność tych chromatyd siostrzanych do przeciwnych biegunów komórki (w tym przypadku chromatydy stają się niezależnymi chromosomami jednochromatydowymi), rekombinacja chromosomów.

Telofaza 2 (1N 1C w każdej komórce) - dekondensacja chromosomów, utworzenie błon jądrowych wokół każdej grupy chromosomów, rozpad włókien wrzeciona, pojawienie się jąderka, podział cytoplazmy (cytotomia) z wytworzeniem czterech komórek haploidalnych.

Biologiczne znaczenie mejozy. Mejoza jest głównym wydarzeniem gametogenezy u zwierząt i sporogenezy u roślin. Będąc podstawą zmienności kombinacyjnej, mejoza zapewnia różnorodność genetyczną gamet.

Amitoza

Amitoza- bezpośredni podział jądra międzyfazowego poprzez zwężenie bez tworzenia chromosomów, poza cyklem mitotycznym. Opisany dla starzejących się, patologicznie zmienionych i skazanych na zagładę komórek. Po amitozie komórka nie jest w stanie powrócić do normalnego cyklu mitotycznego.

Cykl komórkowy

Cykl komórkowy- życie komórki od chwili jej pojawienia się aż do podziału lub śmierci. Wymagany komponent cykl komórkowy to cykl mitotyczny, który obejmuje okres przygotowania do podziału i samą mitozę. Ponadto w cyklu życiowym występują okresy spoczynku, podczas których komórka wykonuje swoje przyrodzone funkcje i wybiera swój dalszy los: śmierć lub powrót do cyklu mitotycznego.

Iść do wykłady nr 12"Fotosynteza. Chemosynteza”

Iść do wykłady nr 14„Rozmnażanie organizmów”

Podział komórek- proces biologiczny leżący u podstaw rozmnażania i indywidualnego rozwoju wszystkich żywych organizmów.

Najczęstszą formą rozmnażania komórek w organizmach żywych jest podział pośredni, czyli mitoza(od greckiego „mitos” - nić). Mitoza składa się z czterech kolejnych faz. Mitoza zapewnia równomierny rozkład informacji genetycznej komórki macierzystej wśród komórek potomnych.

Mitoza to podział komórki, podczas którego wszystkie elementy komórki są kopiowane i powstają dwie komórki potomne, dokładnie takie same jak matka.

Okres życia komórki pomiędzy dwiema mitozami nazywa się interfazą. Jest dziesięć razy dłuższy niż mitoza. Przed podziałem komórki zachodzi w nim szereg bardzo ważnych procesów: następuje synteza cząsteczek ATP i białek, każdy chromosom podwaja się, tworząc dwie siostrzane chromatydy połączone wspólnym centromerem, a także zwiększa się liczba głównych organelli komórkowych.

Mitoza

W procesie mitozy wyróżnia się cztery fazy: profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

I. Profaza jest najdłuższą fazą mitozy. W nim chromosomy, składające się z dwóch siostrzanych chromatyd, połączonych razem przez centromer, spiralnie iw rezultacie gęstnieją. Pod koniec profazy błona jądrowa i jąderka zanikają, a chromosomy są rozproszone po całej komórce. W cytoplazmie pod koniec profazy centriole rozciągają się do pasków i tworzą wrzeciono.

II. Metafaza - chromosomy kontynuują spiralę, ich centromery rozmieszczone są wzdłuż równika (w tej fazie są najbardziej widoczne). Do nich przymocowane są gwinty wrzeciona.

III. Anafaza - centromery dzielą się, chromatydy siostrzane oddzielają się od siebie i na skutek skurczu włókien wrzeciona przemieszczają się do przeciwnych biegunów komórki.

IV. Telofaza - cytoplazma dzieli się, chromosomy rozwijają się, ponownie tworzą się jąderka i błony jądrowe. Następnie w strefie równikowej komórki powstaje zwężenie, oddzielające dwie komórki siostrzane.

Tak więc z jednej komórki początkowej (matczynej) powstają dwie nowe - potomne, posiadające zestaw chromosomów ilościowy i jakościowy, pod względem zawartości informacji dziedzicznej, morfologicznej, anatomicznej i cechy fizjologiczne całkowicie identyczni z rodzicami.

Wysokość, rozwój indywidualny ciągła odnowa tkanek organizmów wielokomórkowych jest uwarunkowana procesami mitotycznego podziału komórek.

Wszelkie zmiany zachodzące w procesie mitozy kontrolowane są przez układ neuroregulacji, czyli układ nerwowy, hormony nadnerczy, przysadki mózgowej, tarczycy itp.

Mejoza

Mejoza(od greckiej „mejozy”. - redukcja) to podział w strefie dojrzewania komórek rozrodczych, któremu towarzyszy zmniejszenie o połowę liczby chromosomów. Składa się również z dwóch kolejnych podziałów, które mają te same fazy co mitoza. Jednakże czas trwania poszczególnych faz i procesów w nich zachodzących znacznie różni się od procesów zachodzących w mitozie.

Różnice te są głównie następujące. W mejozie profaza I jest dłuższa. To tam następuje koniugacja (połączenie) chromosomów i wymiana informacji genetycznej. (Na powyższym rysunku profaza oznaczona jest cyframi 1, 2, 3, koniugacja cyfrą 3). W metafazie zachodzą te same zmiany, co w metafazie mitozy, ale z haploidalnym zestawem chromosomów (4). W anafazie I centromery utrzymujące razem chromatydy nie dzielą się, a jeden z homologicznych chromosomów przesuwa się do biegunów (5). W telofazie II powstają cztery komórki z haploidalnym zestawem chromosomów (6).

Interfaza przed drugim podziałem mejozy jest bardzo krótka, podczas której DNA nie jest syntetyzowany. Komórki (gamety) powstałe w wyniku dwóch podziałów mejotycznych zawierają haploidalny (pojedynczy) zestaw chromosomów.

Pełny zestaw chromosomów - diploidalny 2n - zostaje przywrócony w organizmie podczas zapłodnienia komórki jajowej, podczas rozmnażania płciowego.

Rozmnażanie płciowe charakteryzuje się wymianą informacji genetycznej pomiędzy samicami i samcami. Związany jest z powstawaniem i fuzją specjalnych haploidalnych komórek rozrodczych – gamet, powstałych w wyniku mejozy. Zapłodnienie to proces połączenia komórki jajowej i plemnika (gamet żeńskich i męskich), podczas którego przywracany jest diploidalny zestaw chromosomów. Zapłodnione jajo nazywa się zygotą.

W procesie zapłodnienia można zaobserwować różne warianty połączenia gamet. Na przykład, gdy obie gamety posiadające te same allele jednego lub więcej genów łączą się, powstaje homozygota, której potomstwo zachowuje wszystkie cechy charakterystyczne czysta forma. Jeśli geny w gametach są reprezentowane przez różne allele, powstaje heterozygota. U jej potomstwa znajdują się podstawy dziedziczne odpowiadające różnym genom. U ludzi homozygotyczność jest tylko częściowa, w przypadku poszczególnych genów.

Podstawowe wzorce przekazywania majątku dziedzicznego z rodziców na potomków ustalił G. Mendel w drugiej połowie XIX wieku. Od tego czasu w genetyce (nauce o prawach dziedziczności i zmienności organizmów) mocno ugruntowały się pojęcia takie jak cechy dominujące i recesywne, genotyp i fenotyp itp. Cechy dominujące są dominujące, cechy recesywne są gorsze lub zanikają w kolejnych pokoleniach. W genetyce cechy te oznacza się literami alfabetu łacińskiego: dominujące – wielkimi literami, recesywne – małymi literami. W przypadku homozygotyczności każdy z pary genów (alleli) odzwierciedla cechy dominujące lub recesywne, które manifestują swoje działanie w obu przypadkach.

U organizmy heterozygotyczne allel dominujący znajduje się na jednym chromosomie, a allel recesywny, tłumiony przez dominujący, znajduje się w odpowiednim regionie innego homologicznego chromosomu. Podczas zapłodnienia powstaje nowa kombinacja zestawu diploidalnego. W konsekwencji powstawanie nowego organizmu rozpoczyna się od fuzji dwóch komórek płciowych (gamet) powstałej w wyniku mejozy. Podczas mejozy u potomków następuje redystrybucja materiału genetycznego (rekombinacja genów) lub wymiana alleli i ich łączenie w nowe odmiany, co determinuje pojawienie się nowego osobnika.

Wkrótce po zapłodnieniu następuje synteza DNA, chromosomy ulegają podwojeniu i następuje pierwszy podział jądra zygoty, który następuje poprzez mitozę i stanowi początek rozwoju nowego organizmu.

(slajd 31)

Tkanki, ich budowa i funkcje

Tkanka jako zbiór komórek i substancja międzykomórkowa. Rodzaje i rodzaje tkanin, ich właściwości. Interakcje międzykomórkowe.

W organizmie dorosłego człowieka znajduje się około 200 rodzajów komórek. Grupy komórek, które mają tę samą lub podobną budowę, są połączone wspólnym pochodzeniem i przystosowane do pełnienia określonych funkcji tekstylia . To kolejny poziom hierarchicznej struktury organizmu człowieka – przejście z poziomu komórkowego na poziom tkankowy.

Każda tkanka jest zbiorem komórek i substancja międzykomórkowa , których może być dużo (krew, limfa, luźna tkanka łączna) lub mało (nabłonek powłokowy).

Tkanka = komórki + substancja międzykomórkowa

Komórki każdej tkanki (i niektórych narządów) mają swoją nazwę: nazywane są komórkami tkanki nerwowej neurony , komórki tkanka kostna –osteocyty , wątroba - hepatocyty i tak dalej.

Substancja międzykomórkowa chemicznie to układ składający się z biopolimery w wysokim stężeniu i cząsteczkach wody. Zawiera następujące elementy konstrukcyjne: włókna kolagenowe, elastyna, naczynia włosowate krwi i limfy, włókna nerwowe i zakończenia czuciowe (ból, temperatura i inne receptory). Zapewnia to warunki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania tkanek i wykonywania ich funkcji.

W sumie istnieją cztery rodzaje tkanin: nabłonkowy ,złączony (w tym krew i limfa), muskularny I nerwowy .

(slajd 32)

Tkanka nabłonkowa

Lub nabłonek , pokrywa ciało, wyściela wewnętrzne powierzchnie narządów (żołądek, jelita, pęcherz i inne) i jamy (brzuch, opłucna), a także tworzy większość gruczołów. Zgodnie z tym rozróżnia się nabłonek powłokowy i gruczołowy.

Nabłonek pokrywający tworzy warstwy komórek ściśle - praktycznie bez substancji międzykomórkowej - przylegające do siebie. Zdarza się pojedyncza warstwa Lub wielowarstwowe . Nabłonek powłokowy jest tkanką graniczną i pełni główne funkcje: ochronę przed wpływami zewnętrznymi i udział w metabolizmie organizmu ze środowiskiem - wchłanianie składników żywności i uwalnianie produktów przemiany materii ( wydalanie ). Nabłonek powłokowy jest elastyczny, zapewniając ruchliwość narządów wewnętrznych (na przykład skurcze serca, wzdęcie żołądka, ruchliwość jelit, ekspansję płuc i tak dalej).

Nabłonek gruczołowy składa się z komórek, wewnątrz których znajdują się granulki z tajemnicą (od łac sekret- dział). Komórki te syntetyzują i wydzielają wiele ważnych dla organizmu substancji. Poprzez wydzielanie powstaje ślina, soki żołądkowe i jelitowe, żółć, mleko, hormony i inne związki biologicznie czynne. Nabłonek gruczołowy może tworzyć niezależne narządy - gruczoły (na przykład trzustkę, tarczycę, gruczoły dokrewne lub gruczoły wydzielania wewnętrznego , uwalniające hormony bezpośrednio do krwi, które pełnią funkcje regulacyjne w organizmie i inne) i mogą być częścią innych narządów (na przykład gruczołów żołądkowych).

(slajd 33)

Tkanka łączna

Wyróżnia się dużą różnorodnością komórek i obfitością substratu międzykomórkowego, składającego się z włókien i materii amorficznej. Włóknista tkanka łączna może być luźna lub gęsta.

Luźna tkanka łączna obecny we wszystkich narządach, otacza naczynia krwionośne i limfatyczne.

Gęsta tkanka łączna spełnia funkcje mechaniczne, podporowe, kształtujące i ochronne. Ponadto istnieje również bardzo gęsta tkanka łączna, która składa się ze ścięgien i błon włóknistych (twarda opony mózgowe, okostna i inne). Tkanka łączna pełni nie tylko funkcje mechaniczne, ale także aktywnie uczestniczy w metabolizmie, wytwarzaniu ciał odpornościowych, procesach regeneracji i gojenia ran oraz zapewnia adaptację do zmieniających się warunków życia.

Tkanka łączna obejmuje również tkanka tłuszczowa . Odkładają się w nim (odkładają) tłuszcze, których rozkład uwalnia dużą ilość energii.

Odgrywają ważną rolę w organizmie tkanki łączne szkieletowe (chrząstki i kości). . Pełnią głównie funkcje wspierające, mechaniczne i ochronne.

Tkanka chrzęstna składa się z komórek i dużej ilości elastycznej substancji międzykomórkowej; tworzy krążki międzykręgowe, niektóre elementy stawów, tchawicy i oskrzeli. Tkanka chrzęstna nie posiada naczyń krwionośnych i otrzymuje niezbędne substancje poprzez wchłanianie ich z otaczających tkanek.

Kość składa się z płytek kostnych, wewnątrz których znajdują się komórki. Komórki są połączone ze sobą licznymi procesami. Tkanka kostna jest twarda i z tej tkanki zbudowane są kości szkieletu. Naczynia krwionośne przechodzą przez tkankę kostną.

Rodzaj tkanki łącznej to krew . W naszym rozumieniu krew jest czymś bardzo ważnym dla organizmu, a jednocześnie trudnym do zrozumienia. Krew składa się z substancji międzykomórkowej - osocze i zważył w nim elementy kształtowe –erytrocyty, leukocyty, płytki krwi . Wszystkie utworzone elementy rozwijają się ze wspólnej komórki prekursorowej.

(slajd 34)

Komórki tkanka mięśniowa

mieć zdolność do kontraktowania. Ponieważ skurcz wymaga dużo energii, komórki mięśniowe mają wyższą zawartość mitochondria .

Istnieją dwa główne typy tkanki mięśniowej - gładki , który jest obecny w ścianach wielu i zwykle jest pusty, narządy wewnętrzne(naczynia, jelita, przewody gruczołów i inne) oraz prążkowane , który obejmuje tkankę mięśniową serca i szkieletu. Wiązki tkanki mięśniowej tworzą mięśnie. Są otoczone warstwami tkanki łącznej i przechodzą przez nerwy, naczynia krwionośne i limfatyczne.

(slajd 35)

Tkanka nerwowa

zawiera komórki nerwowe (neurony ) i substancja międzykomórkowa z różnymi elementami komórkowymi, zwane łącznie neuroglej (z greckiego glia- klej). Główną właściwością neuronów jest zdolność odbierania pobudzenia, wzbudzania się, wytwarzania impulsu i przekazywania go dalej wzdłuż łańcucha. Syntetyzują i wydzielają biologicznie substancje czynne – pośrednicy ( mediatorzy ).

Układ nerwowy reguluje pracę wszystkich tkanek i narządów, jednoczy je w jeden organizm, przekazując informacje wszystkimi ogniwami i komunikuje się z otoczeniem. Przy średnicy kilku mikronów długość aksonu może osiągnąć 1 metr lub więcej u dużych zwierząt (na przykład aksony wychodzące z neuronów w rdzeniu kręgowym do kończyny).

Ogólne informacje na temat tkanek podano w tabeli.

Tkanki stołowe, ich budowa i funkcje

Nazwa tkaniny	Konkretne nazwy komórek	Substancja międzykomórkowa	Gdzie to można znaleźć? tę tkaninę	Funkcje
TKANKA NAbłonkowa
Nabłonek pokrywający (jednowarstwowy i wielowarstwowy)	Komórki ( komórki nabłonkowe ) przylegają ściśle do siebie, tworząc warstwy. Komórki nabłonka rzęskowego mają rzęski, podczas gdy komórki nabłonka jelitowego mają kosmki.	Niewiele, nie zawiera naczynia krwionośne; błona podstawna oddziela nabłonek od leżącej pod nim tkanki łącznej.	Wewnętrzne powierzchnie wszystkich narządów pustych (żołądek, jelita, Pęcherz moczowy, oskrzela, naczynia itp.), jam (brzucha, opłucnej, stawowej), powierzchniowej warstwy skóry ( naskórek ).	Ochrona przed wpływami zewnętrznymi (naskórek, nabłonek rzęskowy), wchłanianie składników pokarmu (przewód pokarmowy), wydalanie produktów przemiany materii (układ moczowy); zapewnia mobilność narządów.
Gruczołowy nabłonek	Glandulocyty zawierają granulki wydzielnicze z substancjami biologicznie czynnymi. Mogą być zlokalizowane pojedynczo lub tworzyć niezależne narządy (gruczoły).	Substancja międzykomórkowa tkanki gruczołu zawiera naczynia krwionośne, naczynia limfatyczne, zakończenia nerwowe.	Gruczoły wydzielania wewnętrznego (tarczyca, nadnercza) lub zewnętrznego (ślina, pot). Komórki mogą być zlokalizowane pojedynczo pokrywają nabłonek(układ oddechowy, przewód pokarmowy).	Wyjście hormony trawienny enzymy (żółć, sok żołądkowy, jelitowy, trzustkowy itp.), mleko, ślina, pot i płyn łzowy, wydzielina oskrzelowa itp.
Tkanki łączne
Luźne połączenie	Skład komórkowy charakteryzuje się dużą różnorodnością: fibroblasty ,fibrocyty ,makrofagi ,limfocyty , pojedynczy adipocyty itd.	Duża liczba; składa się z bezpostaciowej substancji i włókien (elastyny, kolagenu itp.)	Obecny we wszystkich narządach, w tym mięśniach, otacza naczynia krwionośne i limfatyczne, nerwy; główny składnik skóra właściwa .	Mechaniczne (powłoka naczynia, nerw, narząd); udział w metabolizmie ( trofizm ), produkcja ciał odpornościowych, procesy regeneracja .
Gęste połączenie		Włókna przeważają nad materią amorficzną.	Zręby narządów wewnętrznych, opona twarda, okostna, ścięgna i więzadła.	Mechaniczne, kształtujące, wspierające, ochronne.
	Prawie cała cytoplazma adipocyty zajmuje grubą wakuolę.	Jest więcej substancji międzykomórkowej niż komórek.	Podskórny tkanka tłuszczowa, tkanka okołonerkowa, sieć Jama brzuszna itp.	Odkładanie się tłuszczów; dostarczanie energii w wyniku rozkładu tłuszczów; mechaniczny.
Chrząstkowy	Chondrocyty ,chondroblasty (od łac. chondron– chrząstka)	Wyróżnia się elastycznością, w tym składem chemicznym.	Chrząstki nosa, uszu, krtani; powierzchnie stawowe kości; żebra przednie; oskrzela, tchawica itp.	Wspierające, ochronne, mechaniczne. Uczestniczy w metabolizmie minerałów („odkładanie soli”). Kości zawierają wapń i fosfor (prawie 98 proc Łączna wapń!).
	Osteoblasty ,osteocyty ,osteoklasty (od łac. os- kość)	Wytrzymałość wynika z mineralnej „impregnacji”.	Kości szkieletowe; kosteczki słuchowe w jamie bębenkowej (młotek, kowadło i strzemiączek)
	Czerwone krwinki (w tym formy młodociane), leukocyty ,limfocyty ,płytki krwi itd.	Osocze 90-93% składa się z wody, 7-10% - białek, soli, glukozy itp.	Zawartość wewnętrzna jam serca i naczyń krwionośnych. W przypadku naruszenia ich integralności dochodzi do krwawienia i krwotoku.	Wymiana gazowa, udział w regulacja humoralna, metabolizm, termoregulacja, obrona immunologiczna; koagulacja jako reakcja obronna.
	Głównie limfocyty	Osocze (limfoplazma)	Treść wewnętrzna system limfatyczny	Udział w obronie immunologicznej, metabolizmie itp.
TKANKA MIĘŚNIOWA
Gładka tkanka mięśniowa	Uporządkowane miocyty wrzecionowaty	Jest mało substancji międzykomórkowej; zawiera naczynia krwionośne i limfatyczne, włókna i zakończenia nerwowe.	W ścianach pustych narządów (naczyń, żołądka, jelit, pęcherzyka moczowego i żółciowego itp.)	Perystaltyka przewód pokarmowy, skurcz pęcherza, utrzymanie ciśnienie krwi ze względu na napięcie naczyniowe itp.
W paski krzyżowe	Włókna mięśniowe może zawierać ponad 100 rdzeni!		Mięśnie szkieletowe; sercowy mięsień ma automatyzm	Funkcja pompowania serca; dobrowolna aktywność mięśni; udział w termoregulacji funkcji narządów i układów.
TKANKA NERWOWA
	Neurony ; komórki neuroglejowe pełnią funkcje pomocnicze	Neuroglej bogaty w lipidy (tłuszcze)	Głowa i rdzeń kręgowy, zwoje ( zwoje), nerwy ( pęczki nerwowe, sploty itp.)	Percepcja podrażnienia, generowanie i przewodzenie impulsów, pobudliwość; regulacja funkcji narządów i układów.

Zachowanie kształtu i pełnienie określonych funkcji przez tkankę jest zaprogramowane genetycznie: zdolność do pełnienia określonych funkcji i różnicowania przekazywana jest komórkom potomnym poprzez DNA.

Różnicowanie to proces biochemiczny, w którym stosunkowo jednorodne komórki powstałe ze wspólnej komórki prekursorowej przekształcają się w coraz bardziej wyspecjalizowane, specyficzne typy komórek tworzących tkanki lub narządy. Większość zróżnicowanych komórek zwykle zachowuje swoje specyficzne cechy nawet w nowym środowisku.

W 1952 roku naukowcy z Uniwersytetu w Chicago oddzielili komórki zarodków kurzych, hodując je (inkubując) w roztworze enzymu przy delikatnym mieszaniu. Jednak komórki nie pozostały oddzielone, ale zaczęły łączyć się w nowe kolonie. Co więcej, gdy komórki wątroby zmieszano z komórkami siatkówki, tworzenie agregatów komórkowych następowało w taki sposób, że komórki siatkówki zawsze przemieszczały się do wewnętrznej części masy komórkowej.

Interakcje komórkowe . Co sprawia, że ​​tkaniny nie kruszą się w najmniejszym stopniu wpływ zewnętrzny? A co zapewnia skoordynowaną pracę komórek i wykonywanie przez nie określonych funkcji?

Wiele obserwacji dowodzi, że komórki mają zdolność wzajemnego rozpoznawania się i odpowiedniego reagowania. Interakcja to nie tylko zdolność do przekazywania sygnałów z jednej komórki do drugiej, ale także zdolność do wspólnego działania, czyli synchronicznego. Na powierzchni każdej komórki znajdują się receptory , dzięki czemu każda komórka rozpoznaje inną, podobną do siebie. A te „detektory” działają na zasadzie „klucza”.

Porozmawiajmy trochę o tym, jak komórki komunikują się ze sobą. Istnieją dwie główne metody interakcji międzykomórkowych: dyfuzja I spoiwo . Dyfuzja to interakcja oparta na kanałach międzykomórkowych, porach w błonach sąsiadujących komórek znajdujących się dokładnie naprzeciw siebie. Klej (z łac Adhaesio– adhezja, adhezja) – mechaniczne połączenie komórek, długotrwałe i stabilne utrzymywanie ich w niewielkiej odległości od siebie. W rozdziale poświęconym strukturze komórki opisano różne typy połączeń międzykomórkowych (desmosomy, synapsy i inne). Stanowi to podstawę organizacji komórek w różne struktury wielokomórkowe (tkanki, narządy).

Każda komórka tkanki nie tylko łączy się z sąsiednimi komórkami, ale także z nimi oddziałuje substancja międzykomórkowa, otrzymując za jego pomocą składniki odżywcze, cząsteczki sygnalizacyjne (hormony, mediatory) i tak dalej. Poprzez substancje chemiczne dostarczane do wszystkich tkanek i narządów organizmu, humoralny typ regulacji (z łac humor- płyn).

Inny sposób regulacji, jak wspomniano powyżej, odbywa się za pomocą układu nerwowego. Impulsy nerwowe zawsze docierają do celu setki lub tysiące razy szybciej niż dostarczanie substancji chemicznych do narządów lub tkanek. Nerwowe i humoralne sposoby regulowania funkcji narządów i układów są ze sobą ściśle powiązane. Jednakże samo powstawanie większości substancji chemicznych i ich uwalnianie do krwi podlega stałej kontroli układu nerwowego.

Komórka, tkanka są pierwsze poziomy organizacji organizmów żywych , ale nawet na tych etapach można zidentyfikować ogólne mechanizmy regulacyjne, które zapewniają żywotną aktywność narządów, układów narządów i organizmu jako całości.

Indywidualny rozwój (ontogeneza) każdego organizmu zaczyna się od jednej komórki. Komórka ta ulega procesowi podziału, który dla organizmów jednokomórkowych jest równoznaczny z rozmnażaniem, a dla organizmów wielokomórkowych jest równoznaczny z powstaniem nowego organizmu. Dlatego procesy podziału komórek mają bardzo ważne w życiu każdego organizmu.

Ze względu na charakter procesu podziału komórki rozróżnia się podział bezpośredni (amitoza) i podział pośredni (mitoza). Podczas amitozy i mitozy komórki potomne otrzymują diploidalny zestaw chromosomów, a ilość substancji jądrowej wynosi „2n”. W wyniku powyższych typów podziałów powstają komórki somatyczne (komórki ciała). Podczas tworzenia zarodników (u roślin) i gamet (u zwierząt) następuje podział pośredni ze zmniejszeniem o połowę liczby chromosomów. Ten typ podziału komórek nazywa się mejozą. W tym podrozdziale omówimy amitozę i mitozę.

Krótka charakterystyka amitozy

Podział, podczas którego struktura dzielącej się komórki nie ulega praktycznie żadnym znaczącym zmianom, nazywa się amitozą, czyli podziałem bezpośrednim.

W procesie amitozy komórka i jądro ulegają wydłużeniu, powstaje zwężenie, w wyniku czego z jednej komórki macierzystej powstają dwie komórki potomne. Komórki innych organizmów jednokomórkowych również dzielą się amitotycznie.

Wadą amitozy jest to, że może wystąpić nierównomierny rozkład materii jądrowej pomiędzy komórkami potomnymi, co może przyczynić się do zwyrodnienia tego gatunku. Ten typ podziału jest dość rzadki, a w organizmach wysoko zorganizowanych w ogóle nie występuje.

Ogólna charakterystyka mitozy

Nazywa się proces podziału komórki, w którym jej struktura ulega znaczącym zmianom, powstaniu nowych struktur i realizacji ściśle określonych etapów podział pośredni lub mitoza.

Podczas mitozy komórki potomne otrzymują diploidalny zestaw chromosomów i taką samą ilość materiału jądrowego, która jest charakterystyczna dla normalnie funkcjonującej somatycznej komórki macierzystej.

Mitoza zachodzi podczas rozmnażania się komórek somatycznych (komórek ciała), na przykład w merystemach (tkankach wzrostu) roślin lub w strefach aktywnego podziału u zwierząt (w narządach krwiotwórczych, skórze itp.). W przypadku organizmów zwierzęcych charakterystyczny jest stan podziału w młodym wieku, ale można to również przeprowadzić w dojrzały wiek w odpowiednich narządach (skóra, narządy krwiotwórcze itp.).

Mitoza to sekwencja ściśle określonych procesów zachodzących etapami. Mitoza składa się z czterech faz: profazy, metafazy, anafazy i telofazy. Całkowity czas trwania mitozy wynosi 2-8 godzin. Przyjrzyjmy się fazom mitozy bardziej szczegółowo.

1. Profaza (pierwsza faza mitozy) jest najdłuższa. Podczas profazy w jądrze pojawiają się chromosomy (w wyniku spiralizacji cząsteczek DNA). Jąderko rozpuszcza się. Wszystkie chromosomy są wyraźnie widoczne. Centriole centrum komórki rozchodzą się w kierunku różnych biegunów komórki, a pomiędzy centriolami tworzy się „wrzeciono podziału”. Błona jądrowa rozpuszcza się, a chromosomy przedostają się do cytoplazmy. Profaza się kończy.

W konsekwencji w wyniku profazy powstaje „wrzeciono podziału”, składające się z dwóch centrioli znajdujących się na różnych biegunach komórki i połączonych ze sobą dwoma rodzajami nici - podtrzymującą i ciągnącą. W cytoplazmie znajduje się diploidalny zestaw chromosomów, z których każdy zawiera podwójną (w stosunku do normy) ilość substancji jądrowej i ma zwężenie wzdłuż głównej osi symetrii.

2. Metafaza (druga faza podziału). Czasami nazywa się to „fazą gwiazdową”, ponieważ patrząc z góry, chromosomy tworzą coś w rodzaju gwiazdy. Podczas metafazy chromosomy ulegają największej ekspresji.

W metafazie chromosomy przemieszczają się do centrum komórki i są mocowane centromerami do nitek ciągnących wrzeciona, co prowadzi do powstania ściśle uporządkowanej struktury ułożenia chromosomów w komórce. Po przyczepieniu do nici ciągnącej każda nić chromatyny dzieli się na dwie części, dzięki czemu każdy chromosom przypomina chromosomy sklejone razem w obszarze centromeru. Pod koniec metafazy centromer dzieli się wzdłużnie (równolegle do włókien chromatyny) i tworzy się tetraploidalna liczba chromosomów. To kończy metafazę.

Tak więc pod koniec metafazy pojawia się tetraploidalna liczba chromosomów (4n), której połowa jest przyczepiona do nici ciągnących te chromosomy do jednego bieguna, a druga połowa do drugiego bieguna.

3. Anafaza (trzecia faza, następuje po metafazie). Podczas anafazy ( okres początkowy) nici ciągnące wrzeciona kurczą się i dzięki temu chromosomy rozchodzą się do różnych biegunów dzielącej się komórki. Każdy chromosom charakteryzuje się normalną ilością materii jądrowej.

Pod koniec anafazy chromosomy skupiają się na biegunach komórki, a na nitkach wrzeciona podtrzymującego w środku komórki (na „równiku”) pojawiają się zgrubienia. To kończy anafazę.

4. Telofaza ( ostatni etap mitoza). Podczas telofazy zachodzą następujące zmiany: zgrubienia na niciach podporowych, które pojawiają się pod koniec anafazy, zwiększają się i łączą, tworząc pierwotną błonę oddzielającą jedną komórkę potomną od drugiej.

W rezultacie pojawiają się dwie komórki zawierające diploidalny zestaw chromosomów (2n). Zamiast błony pierwotnej pomiędzy komórkami tworzy się zwężenie, które pogłębia się i pod koniec telofazy jedna komórka oddziela się od drugiej.

Równolegle z tworzeniem się błon komórkowych i podziałem komórki pierwotnej (matki) na dwie komórki potomne następuje ostateczne formowanie się młodych komórek potomnych. Chromosomy migrują do centrum nowych komórek, zbliżają się do siebie, cząsteczki DNA ulegają desiracji, a chromosomy znikają jako oddzielne struktury. Wokół substancji jądrowej tworzy się otoczka jądrowa, pojawia się jąderko, tj. Następuje tworzenie jądra.

Jednocześnie powstaje nowy centrum komórkowe, tj. z jednej centrioli powstają dwie (w wyniku podziału), a pomiędzy powstałymi centriolami pojawiają się ciągnące nitki podtrzymujące. Tutaj kończy się telofaza, a nowo powstałe komórki wchodzą w cykl rozwojowy, który zależy od lokalizacji komórek i ich przyszłej roli.

Istnieje kilka sposobów rozwoju komórek potomnych. Jednym z nich jest to, że nowo powstałe komórki specjalizują się w wykonywaniu określonych funkcji, np. stają się elementy kształtowe krew. Niech niektóre z tych komórek staną się erytrocytami (czerwonymi krwinkami). Komórki takie rosną, osiągają określoną wielkość, po czym tracą jądro, wypełniają się pigmentem oddechowym (hemoglobiną) i stają się dojrzałe, zdolne do pełnienia swoich funkcji. W przypadku czerwonych krwinek jest to zdolność do wymiany gazowej między tkankami a narządami oddechowymi, polegająca na przenoszeniu tlenu cząsteczkowego (O 2) z narządów oddechowych do tkanek i dwutlenku węgla z tkanek do narządów oddechowych. Młode czerwone krwinki dostają się do krwioobiegu, gdzie funkcjonują przez 2-3 miesiące, a następnie umierają.

Drugim sposobem rozwoju komórek potomnych organizmu jest ich wejście w cykl mitotyczny.

Krótka charakterystyka cyklu mitotycznego

Cykl mitotyczny to okres istnienia komórki od jednego podziału do drugiego, obejmujący mitozę (czas podziału, podczas którego z komórki rodzicielskiej pojawiają się dwie komórki potomne) i interfazę (czas, w którym powstałe komórki stają się zdolne do nowego podziału ).

W konsekwencji cykl mitotyczny składa się z dwóch warstw czasowych: czasu mitozy i czasu interfazy. Interfaza zajmuje 24/25 całego cyklu mitotycznego i jest podzielona na trzy okresy. Okresy interfazy opisano w skrócie poniżej.

1. Okres presyntetyczny (G 1). Rozpoczyna się natychmiast po całkowitym zakończeniu telofazy i trwa w przybliżeniu połowę czasu interfazy. W tym okresie na zdespiralizowanych chromosomach (despiralizowanych cząsteczkach DNA) zachodzi synteza wszelkiego rodzaju RNA. W jąderkach tworzą się zarodki rybosomów.

ATP ulega intensywnej syntezie w mitochondriach, czyli gromadzi się w komórce w „wygodnej” dla organizmu formie (można ją później z łatwością wykorzystać w procesach syntezy) potrzebne organizmowi Substancje).

Jednocześnie następuje intensywna synteza cząsteczek białka. Wszystkie te procesy przygotowują okres syntezy, w którym następuje synteza DNA.

2. Okres syntezy (S).

Na tym etapie interfazy następuje synteza DNA, tj. Następuje reduplikacja lub replikacja. Pod wpływem enzymów podwójne nici DNA przekształcają się w pojedyncze nici i pojawiają się na nich nowe podwójne nici DNA zgodnie z zasadą komplementarności (wzajemnej komplementarności). Pod koniec okresu syntezy w komórce pojawia się tetraploidalna ilość DNA (4c), ale diploidalny zestaw chromosomów (2n) zostaje zachowany. Po pojawieniu się w komórkach tetraploidalnej ilości substancji kończy się okres syntezy i komórka wchodzi w ostatni okres interfazy – postsyntetyczny.

3. Okres postsyntetyczny (G 2).

Okres ten kończy interfazę. Jest to stosunkowo krótki czas. W tym okresie następuje dodatkowa synteza białek i ATP. Komórki docierają limity rozmiaru, w końcu powstają w nich wszystkie struktury. Pod koniec okresu postsyntetycznego komórki są gotowe do nowego podziału.

Podsumowując, należy zauważyć, że synteza substancji zachodzi we wszystkich okresach interfazy. Identyfikacja okresu syntetycznego wynika z faktu, że jego znacząca różnica w stosunku do innych okresów polega na tym, że w tym czasie następuje synteza DNA, którego ilość w komórce staje się dwukrotnie większa, co stwarza warunki wstępne dla nowego podziału komórki.

Czas trwania cyklu mitotycznego określają wzory:

C = M + G 1 + S + G 2, gdzie M to czas trwania mitozy; I to czas trwania interfazy; G 1 - czas trwania okresu presyntetycznego; S to czas trwania okresu syntetycznego; G 2 - czas trwania okresu postsyntetycznego; G 1 + G 2 + S = I.

Wśród wszystkich interesujących i wystarczających trudne tematy W biologii warto podkreślić dwa procesy podziału komórek w organizmie - mejoza i mitoza. Na początku może się wydawać, że są to te same procesy, gdyż w obu przypadkach następuje podział komórek, jednak w rzeczywistości istnieje między nimi duża różnica. Przede wszystkim musisz zrozumieć mitozę. Na czym polega ten proces, na czym polega interfaza mitozy i jaką rolę pełnią w organizmie człowieka? Więcej na ten temat i porozmawiamy w tym artykule.

Trudny proces biologiczny, któremu towarzyszy podział komórek i rozkład chromosomów między tymi komórkami - wszystko to można powiedzieć o mitozie. Dzięki niemu chromosomy zawierające DNA są równomiernie rozmieszczone pomiędzy komórkami potomnymi organizmu.

W procesie mitozy można wyróżnić 4 główne fazy. Wszystkie są ze sobą powiązane, ponieważ fazy płynnie przechodzą od jednej do drugiej. Występowanie mitozy w przyrodzie wynika z faktu, że to ona bierze udział w procesie podziału wszystkich komórek, w tym mięśni, nerwów i tak dalej.

Krótko o interfazie

Komórka dzieląca się przed wejściem w stan mitozy przechodzi w interfazę, czyli rośnie. Czas trwania interfazy może zajmować ponad 90% całkowitego czasu aktywności komórki w trybie normalnym.

Interfaza dzieli się na 3 główne okresy:

• faza G1;
• faza S;
• faza G2.

Wszystkie mają miejsce w określonej kolejności. Rozważmy każdą z tych faz osobno.

Interfaza - główne składniki (formuła)

Faza G1

Okres ten charakteryzuje się przygotowaniem komórki do podziału. Zwiększa swoją objętość na potrzeby dalszej fazy syntezy DNA.

Faza S

To kolejny etap procesu międzyfazowego, podczas którego komórki organizmu dzielą się. Z reguły synteza większości komórek zachodzi w krótkim czasie. Po podziale komórki nie powiększają się, lecz rozpoczyna się ostatnia faza.

Faza G2

Ostatni etap interfazy, podczas którego komórki kontynuują syntezę białek, jednocześnie zwiększając swój rozmiar. W tym okresie w komórce nadal znajdują się jąderka. Również w ostatniej części interfazy następuje duplikacja chromosomów, a powierzchnia jądra w tym czasie pokryta jest specjalną powłoką, która pełni funkcję ochronną.

Uwaga! Pod koniec trzeciej fazy następuje mitoza. Obejmuje także kilka etapów, po których następuje podział komórki (proces ten w medycynie nazywa się cytokinezą).

Etapy mitozy

Jak wspomniano wcześniej, mitoza dzieli się na 4 etapy, ale czasami może być ich więcej. Poniżej znajdują się najważniejsze.

Tabela. Opis głównych faz mitozy.

Nazwa fazy, zdjęcie	Opis
	Podczas profazy dochodzi do spiralizacji chromosomów, w wyniku czego przyjmują one skręcony kształt (jest bardziej zwarty). Wszystkie procesy syntetyczne zachodzące w komórkach organizmu zatrzymują się, w związku z czym rybosomy nie są już produkowane.
	Wielu ekspertów nie rozróżnia prometafazy jako odrębnej fazy mitozy. Często wszystkie procesy w nim zachodzące nazywane są profazą. W tym okresie cytoplazma otacza chromosomy, które poruszają się swobodnie po komórce aż do pewnego momentu.
	Kolejna faza mitozy, której towarzyszy rozmieszczenie skondensowanych chromosomów w płaszczyźnie równikowej. W tym okresie mikrotubule ulegają odnowie stałą podstawę. Podczas metafazy chromosomy są ułożone w taki sposób, że ich kinetochory są w innym kierunku, to znaczy skierowane w stronę przeciwnych biegunów.
	Tej fazie mitozy towarzyszy oddzielenie chromatyd każdego chromosomu od siebie. Wzrost mikrotubul zatrzymuje się, teraz zaczynają się rozkładać. Anafaza nie trwa długo, ale w tym czasie komórkom udaje się rozproszyć bliżej różnych biegunów w mniej więcej równych ilościach.
	Jest to ostatni etap, podczas którego rozpoczyna się dekondensacja chromosomów. Komórki eukariotyczne kończą swój podział i wokół każdego zestawu ludzkich chromosomów tworzy się specjalna otoczka. Kiedy pierścień kurczliwy kurczy się, cytoplazma oddziela się (w medycynie proces ten nazywa się cytotomią).

Ważny! Czas trwania całego procesu mitozy z reguły nie przekracza 1,5-2 godzin. Czas trwania może się różnić w zależności od rodzaju dzielonej komórki. Na czas trwania procesu wpływa również czynniki zewnętrzne, takie jak tryb oświetlenia, temperatura i tak dalej.

Jaką biologiczną rolę odgrywa mitoza?

Spróbujmy teraz zrozumieć cechy mitozy i jej znaczenie w cyklu biologicznym. Przede wszystkim, zapewnia wiele procesów życiowych organizmu, w tym rozwój embrionalny.

Mitoza odpowiada również za odbudowę tkanek i narządów wewnętrznych organizmu po różne rodzaje uszkodzenia, skutkujące regeneracją. W procesie funkcjonowania komórki stopniowo umierają, ale za pomocą mitozy stale utrzymuje się strukturalna integralność tkanek.

Mitoza zapewnia zachowanie określonej liczby chromosomów (odpowiada liczbie chromosomów w komórce macierzystej).

Wideo - cechy i rodzaje mitozy