поділ клітини

Всі клітини нашого тіла утворюються з однієї вихідної клітини (зиготи) завдяки численним контрольними позначками. Вчені з'ясували, що кількість таких поділів обмежена. Дивовижна точність відтворення клітин забезпечується механізмами, налагодженими за мільярди років еволюції. Якщо в системі клітинного ділення відбувається збій, то організм стає нежиттєздатним. З цього уроку ви дізнаєтеся, як відбувається розмноження клітин. Подивившись урок, ви зможете самостійно вивчити тему «Поділ клітини. Мітоз », познайомитеся з механізмом поділу клітини. Дізнаєтеся, як протікає процес поділу клітини (каріогенез і цітогенез), який носить назву «мітоз», які фази він включає і яку роль відіграє в розмноженні і життєдіяльності організмів.

Тема: Клітинний рівень

Урок: Поділ клітини. мітоз

1. Введення

Тема уроку: «Поділ клітини. Мітоз ».

Американський біолог, лауреат Нобелівської премії Г. Дж. Міллер писав: «Кожну секунду в нашому тілі сотні мільйонів неживих, але дуже дисциплінованих маленьких балерин сходяться, розходяться, шикуються в ряд і розбігаються в різні боки, немов танцюристи на балу, які виконують складні па старовинного танцю. Цей найдавніший на Землі танець - Танець Життя. У таких танцях клітини тіла поповнюють свої ряди, і ми ростемо і існуємо ».

2. Клітинний цикл

Один з основних ознак живого - самовідтворення - визначається на клітинному рівні. Під час мітотичного поділу з однієї батьківської клітини утворюються дві дочірні, що забезпечує безперервність життя і передачі спадкової інформації.

Життя клітини від початку одного поділу до наступного розподілу називається клітинним циклом (рис. 1).

Проміжок між поділами клітин називається интерфаза.

Мал. 1. Клітинний цикл (проти годинникової стрілки - зверху вниз)

3. Етапи поділу клітини

Поділ клітини еукаріот можна розділити на два етапи. Спочатку відбувається поділ ядра (каріогенез), а потім розподіл цитоплазми (цітогенез).

Мал. 2. Співвідношення інтерфази і мітозу в житті клітини

Интерфаза була відкрита в 19 столітті, коли вчені вивчали морфологію клітин. Приладом для вивчення клітини був світловий мікроскоп, а найбільш явні зміни в будові клітин відбувалися під час ділення. Стан клітини між двома поділами отримало назву «интерфаза» - проміжна фаза.

Найважливіші процеси в житті клітини (такі як транскрипція, трансляція і реплікація) відбуваються саме під час інтерфази.

Клітка витрачає на розподіл від 1 до 3 годин, а интерфаза може тривати від 20 хвилин до декількох днів.

Интерфаза (на рис. 3 - I) складається з декількох проміжних фаз:

Мал. 3. Фази клітинного циклу

G1-фаза (фаза початкового росту - Пресинтетичний): відбувається транскрипція, трансляція і синтез білків;

S-фаза (синтетична фаза): відбувається реплікація ДНК;

G2-фаза (постсинтетическом фаза): відбувається підготовка клітини до мітотичного поділу.

У диференційованих клітин, які більш не діляться, відсутня фаза G2, і вони можуть перебувати в стані спокою у фазі G0.

Перед початком поділу ядра хроматин (який, власне, і містить спадкову інформацію) конденсується і перетворюється в хромосоми, які видно у вигляді ниток. Звідси і назва клітинного ділення: «мітоз», що в перекладі означає «нитка».

4. Мітоз. фази мітозу

Мітоз - непрямий поділ клітини, при якому з однієї вихідної клітини утворюються дві дочірні клітини з таким же набором хромосом, як і у материнській.

Цей процес забезпечує збільшення клітин, зростання і регенерацію організмів.

У одноклітинних організмів мітоз забезпечує безстатеве розмноження.

Процес поділу шляхом мітозу проходить в 4 фази, в ході яких копії спадкової інформації (сестринські хромосоми) рівномірно розподіляються між клітинами (рис. 2).

Профаза. Хромосоми спіралізіруются. Кожна хромосома складається з двох хроматид. Розчиняється ядерна оболонка, діляться і розходяться до полюсів центріолі. Починає формуватися веретено поділу - система білкових ниток, що складаються з мікротрубочок, частина з яких прикріплюється до хромосом, частина тягнеться від центриоли до іншої.

Метафаза. Хромосоми розташовуються в площині екватора клітини.

Анафаза. Хроматиди, з яких складаються хромосоми, розходяться до полюсів клітини, стають новими хромосомами.

Телофаза. Починається деспіралізація хромосом. Формування ядерної оболонки, клітинною перегородки, утворення двох дочірніх клітин.

Мал. 4. Фази мітозу: профази, метафаза, анафаза, телофаза

5. Профаза

Перша фаза мітозу - профази. Перед початком поділу під час синтетичного періоду інтерфази відбувається подвоєння кількості носіїв спадкової інформації - транскрипція ДНК.

Кількість ДНК в клітини позначають 4с: після реплікації в синтетичному періоді інтерфази воно стає в два рази більше, ніж кількість хромосом, яке позначається 2n.

У профазі руйнується ядерна оболонка і ядерця. Центриоли розходяться до полюсів клітини і починають за допомогою мікротрубочок формувати веретено поділу. В кінці профази ядерна оболонка повністю зникає.

6. Метафаза

В світловий мікроскоп можна побачити метафазну платівку, яка утворена хромосомами, розташованими на екваторі клітини. Метафаза і наступна за нею анафаза забезпечують рівномірний розподіл спадкової інформації сестринських хроматид між клітинами.

7. Анафаза

Наступна фаза мітозу - анафаза. Вона найкоротша. Центромери хромосом діляться, і кожна з звільнених сестринських хроматид стає самостійною хромосомою.

Нитки веретена поділу розводять сестринські хроматиди до полюсів клітини.

В результаті анафази біля полюсів збирається така ж кількість хромосом, як і було у вихідній клітці. Кількість ДНК у полюсів клітини стає одно 2C, а кількість хромосом (сестринських хроматид) - 2n.

8. Телофаза

Заключна стадія мітозу - телофаза. Навколо хромосом (сестринських хроматид), зібраних у полюсів клітини, починає формуватися ядерна оболонка. У клітці біля полюсів виникає два ядра.

Відбуваються процеси, зворотні профазе: ДНК і білки хромосом починають деконденсіроваться, і хромосоми перестають бути видно в світловий мікроскоп, утворюються ядерні оболонки, формуються ядерця, в яких починається транскрипція, зникають нитки веретена поділу.

Закінчення телофази переважно збігається з поділом тіла материнської клітки - цітокінезом.

9. Цитокинез

Далі відбувається поділ клітини: між новими ядрами, розташованими біля полюсів клітини, рівномірно розподіляються органели, формується перегородка клітинної мембрани (плазмалемми).

Розподіл цитоплазми в рослинних і тваринних клітинах відбувається по-різному. У рослинних клітинах на місці метафазної пластинки утворюється клітинна стінка, яка ділить клітину на дві дочірні. У цьому бере участь веретено ділення з утворенням спеціальної структури - фрагмопласта. Тварини клітини діляться з утворенням перетяжки.

Іноді поділ цитоплазми не відбувається, утворюються двох - або багатоядерні клітини.

Весь процес мітотичного поділу займає від кількох хвилин до кількох годин, залежно від видових особливостей живих організмів.

10. Біологічне значення мітозу

Біологічне значення мітозу полягає в збереженні постійного числа хромосом і генетичної стабільності організмів.

Крім мітозу, існують і інші типи поділу.

Практично у всіх еукаріотичних клітин зустрічається так званий прямий поділ - амитоз.

Під час амітозу не відбувається утворення веретена поділу і хромосом. Розподіл генетичного матеріалу відбувається випадковим чином.

Шляхом амітозу, як правило, діляться клітини, які завершують свій життєвий цикл. Наприклад, епітеліальні клітини шкіри або фолікулярні клітини яєчників. Також амитоз зустрічається в патологічних процесах, наприклад, запаленнях або злоякісних пухлинах.

Правильне протікання мітозу може порушуватися під дією зовнішніх чинників. Наприклад, під дією рентгенівського випромінювання хромосоми можуть розриватися. Потім вони відновлюються за допомогою спеціальних ферментів. Однак, можуть відбуватися помилки. Такі речовини як спирти і ефіри, можуть порушувати рух хромосом до полюсів клітини, наслідком чого стане до нерівномірного розподілу хромосом. У цих випадках клітина зазвичай гине.

Є речовини, які впливають на веретено поділу, але не впливають на розподіл хромосом. В результаті ядро не ділиться, а ядерна оболонка об'єднає разом все хромосоми, які повинні були розподілитися між новими клітинами. Утворюються клітини з подвоєним набором хромосом. Такі організми з подвоєним або потрійним набором хромосом називаються полиплоидами. Метод отримання полиплоидов широко використовується в селекції для створення стійких сортів рослин.

11. Підсумок уроку

На уроці йшлося про поділ клітини шляхом мітозу. В результаті мітозу утворюються, як правило, дві клітини, ідентичні за кількістю і якістю генетичного матеріалу материнської клітині.

1. Що таке клітинний цикл? Які фази його складають?

2. Який процес називається митозом?

3. Що відбувається з кліткою під час мітозу?

4. Опишіть кожну фазу мітозу. Який біологічний сенс мітотичного поділу?

5. Обговоріть з рідними і друзями значення мітозу і його зв'язок з ростом і розвитком багатоклітинних організмів, здоров'ям і тривалістю життя людини.

Додаткові рекомендовані посилання на ресурси мережі Інтернет

1. Побіологіі. рф.

3. Науково-Освітній портал "Вся Біологія".

5. Трифонов Е. В. Пневмапсіхосоматологія людини. Російсько-англо-російська енциклопедія.

6. Cайт вчителя хімії та біології.

Завантаження.

Потрібно завантажити поурочні плани по темі »Поділ клітини. Мітоз. Тисни посилання