Per curar una lesió, el teu cos necessita substituir les cèl·lules danyades per unes de noves sanes... i la mitosi té un paper crucial en aquest procés! La mitosi és un procés de divisió cel·lular que t'ajuda a mantenir-te viu i saludable. En altres paraules, al món de la biologia cel·lular, la mitosi és una cosa molt important!
Però, com amb qualsevol cosa relacionada amb la ciència, la mitosi pot ser una mica confusa quan intenteu entendre-la per primera vegada. La idea clau és això el procés de mitosi implica quatre fases , o passos, que cal entendre si voleu entendre com funciona la mitosi.
En aquest article, farem les coses següents per desglossar els quatre passos de la mitosi i ajudar-vos a familiaritzar-vos amb les fases de la mitosi:
- Defineix breument la mitosi i les cèl·lules eucariotes
- Desglosseu les quatre fases de la mitosi, per ordre
- Proporcioneu diagrames de mitosi per a les etapes de la mitosi
- Doneu-vos cinc recursos per aprendre més sobre les fases de la mitosi
Ara, endinsem-nos!
Feature image: Jpablo cad and Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)
Què és la mitosi?
La mitosi és un procés que es produeix durant la cicle cel·lular . El paper de la mitosi en el cicle cel·lular és replicar el material genètic en una cèl·lula existent, coneguda com a cèl·lula mare, i distribuir aquest material genètic a dues noves cèl·lules, conegudes com a cèl·lules filles. Per passar el seu material genètic a les dues noves cèl·lules filles, una cèl·lula mare ha de patir una divisió cel·lular o mitosi. La mitosi dóna lloc a dos nuclis nous, que contenen ADN, que finalment es converteixen en dues cèl·lules idèntiques durant citocinesi .
La mitosi es produeix a cèl·lules eucariotes (animals). . Les cèl·lules eucariotes tenen un nucli que conté el material genètic de la cèl·lula. Una part crucial de la mitosi consisteix a trencar la membrana nuclear que envolta l'ADN de la cèl·lula perquè l'ADN es pugui replicar i separar en noves cèl·lules. Altres tipus de cèl·lules, com procariotes , no tenen una membrana nuclear que envolta el seu ADN cel·lular, per això la mitosi només es produeix a les cèl·lules eucariotes.
L'objectiu principal de la mitosi és aconseguir la regeneració cel·lular, la substitució cel·lular i el creixement dels organismes vius . La mitosi és important perquè assegura que totes les cèl·lules noves que es generen en un organisme determinat tindran el mateix nombre de cromosomes i informació genètica. Per assolir aquest objectiu, La mitosi es produeix en quatre fases discretes i consecutives: 1) profase, 2) metafase, 3) anafase i 4) telofase. .
Aquí tenim una visió general de la mitosi, que és més aviat una introducció a què és la mitosi i com funciona. Si encara us trobeu una mica incòmode amb la mitosi, és definitivament per on hauríeu de començar.
El que ens centrarem amb més detall en aquest article són les 4 etapes de la mitosi: profase, metafase, anafase, telofase i què passa durant aquestes fases! Així que anem-hi.
Les 4 fases de la mitosi: profase, metafase, anafase, telofase
Quines són, doncs, les etapes de la mitosi? Les quatre etapes de la mitosi es coneixen com profase, metafase, anafase i telofase. A més, esmentarem altres tres etapes intermèdies (interfase, prometafase i citocinesi) que tenen un paper en la mitosi.
Durant les quatre fases de la mitosi, es produeix la divisió nuclear per tal que una cèl·lula es divideixi en dues. Sona prou senzill, oi? Però en cada pas de la mitosi es produeixen coses diferents, i cada pas és crucial perquè la divisió cel·lular es produeixi correctament. Això significa que l'èxit de la divisió cel·lular depèn de la precisió i la regulació cadascun fase de mitosi. Per això és important poder entendre i articular el paper de cada fase en la mitosi en general.
També: potser heu vist o escoltat les parts de la mitosi anomenades coses diferents: fases de mitosi, etapes de mitosi, passos de mitosi o potser fins i tot una altra cosa. Totes aquestes frases diferents es refereixen exactament al mateix procés. Sempre que recordeu que les fases/etapes/etapes de la mitosi sempre succeeix en el mateix ordre, realment no importa quina d'aquestes frases feu servir!
A continuació, desglossarem les quatre fases de la mitosi per tal que pugueu entendre com es produeix la mitosi durant cada fase.
(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)
Interfase: què passa abans de la mitosi
Podem pensar en la interfase com una fase de transició. Interfase és quan la cèl·lula mare es prepara per a la mitosi . Aquesta fase no es considera part de la mitosi, però entendre què passa durant la interfase pot ajudar a que els passos de la mitosi tinguin una mica més de sentit.
Podeu pensar en una interfase com l'acte d'obertura. No són la banda que vau venir a veure, però fan que el públic s'escalfi per a l'acte principal.
jo L'interfase es produeix abans de l'inici de la mitosi i abasta el que s'anomena etapa G1, o primera bretxa, estadi S o síntesi, i estadi G2, o segona bretxa. . Les etapes G1, S i G2 s'han de produir sempre en aquest ordre. El cicle cel·lular comença amb l'etapa G1, que forma part de la interfase.
Llavors, com es prepara la cèl·lula mare per a la mitosi durant la interfase? Durant la interfase, la cèl·lula està ocupada creixent . Està produint proteïnes i orgànuls citoplasmàtics durant la fase G1, duplicant els seus cromosomes durant la fase S i després continua creixent en preparació per a la mitosi en la fase G2.
En el cicle cel·lular, la interfase no només es produeix abans mitosi: també alterna amb mitosi . És important recordar que aquest és un cicle recurrent . Quan acaba la mitosi, la interfase torna a començar! De fet, en el gran esquema del cicle cel·lular, la mitosi és una fase molt més curta que la interfase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 1: profase
La profase és el primer pas de la mitosi. És quan les fibres genètiques dins del nucli de la cèl·lula, conegudes com cromatina , comença a condensar-se i queden ben compactades .
Durant la interfase, els cromosomes de la cèl·lula pare es repliquen, però encara no són visibles. Només estan surant en forma de cromatina recollida sense problemes. Durant la profase, aquesta cromatina solta es condensa i es forma en cromosomes individuals visibles.
Com que cadascun dels cromosomes de la cèl·lula pare es va replicar durant la interfase, hi ha dues còpies de cada cromosoma a la cèl·lula durant la profase. Un cop la cromatina s'ha condensat en cromosomes individuals, els cromosomes genèticament idèntics s'uneixen per formar una forma de X, anomenada cromàtides germanes .
Aquestes cromàtides germanes porten ADN idèntic i s'uneixen al centre (al mig de la forma de X) en un punt anomenat centròmer . Els centròmers serviran com a ancoratges que s'utilitzaran per separar les cromàtides germanes durant una fase posterior de la mitosi. I això és el que està passant dins del nucli durant la profase!
Després de formar les cromàtides germanes, es diuen dues estructures centrosomes allunyar-se els uns dels altres fora del nucli. Quan es mouen cap a costats oposats de la cèl·lula, els centrosomes formen una cosa anomenada fus mitòtic . El fus mitòtic s'encarregarà de separar les cromàtides germanes idèntiques en dues noves cèl·lules i està format per llargues cadenes de proteïnes, anomenades microtúbuls .
Profase tardana: Prometafase
La prometetafase sovint es coneix com a profase tardana. (Tot i que de vegades també s'anomena metafase primerenca o es coneix com una fase diferent!) Independentment, durant la prometafase es produeixen coses realment importants que impulsen la divisió cel·lular. i que ajuden a explicar què passa en la metafase.
La prometafase és la fase de la mitosi després de la profase i la metafase anterior. La versió curta del que passa durant la prometafase és que la membrana nuclear es trenca .
Aquí teniu la versió llarga del que passa durant la prometafase: primer, la membrana nuclear o embolcall nuclear (és a dir, la bicapa lipídica que envolta el nucli i que inclou el material genètic al nucli) es trenca en un munt de vesícules de membrana. Una vegada que l'embolcall nuclear es trenca, les cromàtides germanes que estaven enganxades dins del nucli es desprenen.
Ara que la coberta protectora del nucli ha desaparegut, microtúbuls cinetocors moure's a prop de les cromàtides germanes i unir-s'hi al centròmer (aquell punt al centre de la X). Ara, aquests microtúbuls cinetocors estan ancorats a pols oposats a cada extrem de la cèl·lula, de manera que s'estenen cap a les cromàtides germanes i les connecten a una de les vores de la cèl·lula.
És com agafar un peix amb una canya de pescar; finalment, les cromàtides es separaran i es dibuixaran cap als extrems oposats de la cèl·lula.
I aquest és el final de la prometafase. Un cop acaba la prometafase, comença la metafase, la segona fase oficial de la mitosi.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 2: Metafase
La metafase és la fase de mitosi que segueix la profase i la prometafase i precedeix l'anafase. Comença la metafase una vegada que tots els microtúbuls del cinetocor s'uneixen als centròmers de les cromàtides germanes durant la prometafase.
Així doncs, així és com passa: la força generada durant la prometafase fa que els microtúbuls comencin a tirar cap endavant i cap enrere de les cromàtides germanes. Com que els microtúbuls estan ancorats als extrems oposats de la cèl·lula, la seva tracció d'anada i tornada per diferents costats de les cromàtides germanes desplaça gradualment les cromàtides germanes al centre de la cèl·lula.
Aquesta tensió igual i oposada fa que les cromàtides germanes s'alinein al llarg d'una línia imaginària, però molt important!, que recorre pel mig de la cèl·lula. Aquesta línia imaginària que divideix la cèl·lula pel mig s'anomena placa metafàsica o pla equatorial .
Ara, perquè la metafase avanci cap a l'anafase, les cromàtides germanes s'han de distribuir de manera equitativa a través d'aquesta placa de metafase. Aquí és on entra el punt de control de la metafase: el punt de control de la metafase assegura que els cinetocors estan correctament units als fusos mitòtics i que les cromàtides germanes es distribueixen uniformement i s'alineen a través de la placa de metafase. Si ho són, la cèl·lula rep llum verda per passar a la següent fase de mitosi.
El punt de control és molt important perquè ajuda a la cèl·lula a assegurar-se que la mitosi donarà lloc a dues cèl·lules noves i idèntiques amb el mateix ADN! Només un cop la cèl·lula passa el punt de control de la metafase amb èxit pot la cèl·lula passa a la següent etapa de la mitosi: anafase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 3: Anafase
La tercera fase de la mitosi, després de la metafase i la telofase anterior, és l'anafase. Des que les cromàtides germanes es van unir a centrosomes als extrems oposats de la cèl·lula en metafase, estan preparats i preparats per començar a separar-se i formar cromosomes fills genèticament idèntics durant l'anafase.
Durant l'anafase, els centròmers al centre de les cromàtides germanes es tallen . (Sona pitjor del que és!) Recordeu com s'uneixen les cromàtides germanes al fus mitòtic? El fus està format per microtúbuls, que comencen a reduir-se durant aquesta fase de mitosi. Estiren gradualment les cromàtides germanes tallades cap als pols oposats de la cèl·lula.
L'anafase assegura que cada cromosoma rebi còpies idèntiques de l'ADN de la cèl·lula pare. Les cromàtides germanes es divideixen pel centre en el seu centròmer i es converteixen en cromosomes individuals i idèntics. Una vegada que les cromàtides germanes es divideixen durant l'anafase, s'anomenen cromosomes germans. (En realitat s'assemblen més a bessons idèntics!) Aquests cromosomes funcionaran de manera independent en cèl·lules noves i separades un cop completada la mitosi, però encara comparteixen informació genètica idèntica.
Finalment, durant el segona meitat de l'anafase, la cèl·lula comença a allargar-se a mesura que els microtúbuls polars s'empenyen els uns contra els altres . Passa de semblar una cèl·lula rodona a... bé, més semblant a un ou a mesura que els nous conjunts de cromosomes s'allunyen més els uns dels altres.
Al final de l'anafase, els cromosomes assoleixen el seu nivell màxim de condensació. Això ajuda als nous cromosomes separats quedar-se separa i prepara el nucli per tornar-se a formar. . . que es produeix en la fase final de la mitosi: telofase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)
Fase 4: Telofase
La telofase és l'última fase de la mitosi. La telofase és quan els cromosomes fills recentment separats obtenen les seves pròpies membranes nuclears individuals i conjunts de cromosomes idèntics.
Cap al final de l'anafase, els microtúbuls van començar a pressionar-se els uns contra els altres i van fer que la cèl·lula s'allargava. Aquests microtúbuls polars segueixen allargant la cèl·lula durant la telofase! Mentrestant, els cromosomes fills separats que s'estiren cap a extrems oposats de la cèl·lula finalment arriben al fus mitòtic.
Un cop els cromosomes fills s'han separat completament als pols oposats de la cèl·lula, les vesícules de membrana de l'embolcall nuclear vell i trencat de la cèl·lula mare es formen en un nou embolcall nuclear. Aquest nou embolcall nuclear es forma al voltant dels dos conjunts de cromosomes fills separats, creant dos nuclis separats dins de la mateixa cèl·lula.
Podríeu pensar en els esdeveniments de la telofase com una inversió dels esdeveniments que ocorren durant la profase i la prometafase. Recordeu com la profase i la prometafase es refereixen al nucli de la cèl·lula mare que comença a trencar-se i separar-se? La telofase tracta de la reforma de l'embolcall nuclear al voltant de nous nuclis per separar-los del citoplasma de cada cèl·lula.
Ara que els dos conjunts de cromosomes fills estan tancats en un nou embolcall nuclear, comencen a estendre's de nou. . Quan això passa, és el final de la telofase i la mitosi és completa.
(LadyofHats/ Wikimedia Commons )
Citocinesi: què passa després de la mitosi
Com la interfase, citocinesi no forma part de la mitosi, però sens dubte és una part important del cicle cel·lular que és essencial per completar la divisió cel·lular. De vegades, l'ocurrència dels esdeveniments de citocinesi es solapa amb la telofase i fins i tot l'anafase, però la citocinesi encara es considera un procés separat de la mitosi.
La citocinesi és la divisió real de la membrana cel·lular en dues cèl·lules discretes . Al final de la mitosi, hi ha dos nuclis nous continguts dins de la cèl·lula mare existent, que s'ha estirat en una forma oblonga. Per tant, en aquest punt, en realitat hi ha dos nuclis complets en una cèl·lula!
Aleshores, com una cèl·lula es converteix en dues cèl·lules? La citocinesi s'encarrega de completar el procés de divisió cel·lular prenent aquests nuclis nous, separant la cèl·lula antiga per la meitat i assegurant que cadascuna de les noves cèl·lules filles contingui un dels nous nuclis.
Així és com s'aconsegueix la separació de la cèl·lula antiga durant la citocinesi: recordeu aquella línia imaginària que recorre el centre de la cèl·lula i divideix els centrosomes, anomenada placa de metafase? Durant la citocinesi, es desenvolupa un anell contràctil fet de filaments de proteïnes on abans hi havia aquesta placa metafàsica.
Una vegada que l'anell contràctil es forma al centre de la cèl·lula, comença a encongir-se, la qual cosa tira la membrana plasmàtica exterior de la cèl·lula cap a dins. Pots pensar-ho com un cinturó que s'estén al mig de la cel·la, apretant-lo en dues seccions. Finalment, l'anell contràctil es redueix tant que la membrana plasmàtica es pessiga i els nuclis separats poden formar-se en les seves pròpies cèl·lules.
El final de la citocinesi significa el final de la fase M del cicle cel·lular, de la qual també forma part la mitosi. Al final de la citocinesi, la part de divisió del cicle cel·lular ha finalitzat oficialment.
5 Recursos (gratuïts!) per a un estudi posterior dels passos de la mitosi
La mitosi és un procés complex i les fases de mitosi impliquen moltes paraules grans i conceptes desconeguts sobre els quals potser voldreu aprendre més. Si us interessa aprofundir en les 4 etapes de la mitosi, doneu un cop d'ull als nostres cinc recursos suggerits per a un estudi addicional dels passos de la mitosi, que s'expliquen a continuació!
#1: Animacions de mitosi en línia
Llegir-ho tot sobre la mitosi pot ser útil, però i si les imatges realment t'ajuden a entendre com funcionen les coses? És aquí on les animacions web de mitosi et poden resultar útils. Veure la mitosi en acció mitjançant animacions web us pot ajudar a fer-vos una idea del que signifiquen realment totes aquestes descripcions verbals. També us poden ajudar a imaginar com poden ser les fases de la mitosi sota un microscopi real!
Probablement hi ha moltes animacions web de mitosi a les quals podeu fer una ullada, però us recomanem aquestes tres:
- Animació de mitosi de John Kyrk
- Consells d'arrel de ceba en línia del Projecte de biologia
- Mitosi de cèl·lules animals de Cells Alive
Ens agrada especialment l'animació de mitosi de cèl·lules animals de Cells Alive perquè us permet aturar l'animació mentre passa per les fases de la mitosi per tal de veure com funciona la mitosi. La versió de Cells Alive també juxtaposa la seva animació de les fases de mitosi amb imatges de mitosi que es produeixen sota un microscopi, de manera que sabràs què estàs buscant si alguna vegada t'encarreguen d'observar la mitosi cel·lular al laboratori.
#2: Mitosi: dividir-se és difícil de fer per Crash Course
Si estàs una mica esgotat per llegir material dens i necessites que algú altre expliqui les etapes de la mitosi en termes més accessibles, ves a YouTube i mira el vídeo de 10 minuts sobre la mitosi del curs intensiu, anomenat Mitosi: dividir-se és difícil de fer.
El més bo d'aquest vídeo és que, tot i que és una mica més exhaustiu que alguns dels altres vídeos de YouTube que podeu trobar sobre mitosi, també és molt divertit. Més important, explica la mitosi en termes de processos biològics familiars i quotidians , com quan et trobes un tall i necessites que el teu cos faci noves cèl·lules per curar-se.
Si necessiteu ajuda per pensar en la rellevància real de les fases de mitosi més enllà de ser una cosa que heu de memoritzar per a un laboratori o un examen, aquest és un gran recurs.
#3: Fases de la mitosi per Khan Academy
Aquí teniu un altre vídeo de YouTube, però el to i l'estil d'aquesta explicació dels passos de la mitosi per part de Khan Academy és una mica diferent. Veure aquest tutorial sobre les fases de mitosi sembla una mica com si estiguessis assegut a la classe de biologia i el teu professor/professor estigués dibuixant diagrames de mitosi mentre explicant-vos tot el procés (excepte en aquest cas, el vostre professor és genial i només utilitza colors de neó per dibuixar els diagrames).
Si busqueu un tutorial pas a pas que faci un ritme lent i tracti a fons els passos de la mitosi, Khan Academy us té cobert!
#4: Creació d'un Mitosis Flip Book
Per a alguns estudiants, el procés de crear alguna cosa per mostrar el vostre coneixement pot ajudar a memoritzar conceptes difícils i/o desenvolupar una comprensió completa de com funcionen les coses. És per això que us suggerim que proveu algunes tàctiques de la vella escola per construir el vostre coneixement de les 4 etapes de la mitosi! Un enfocament provat i veritable per aprendre les fases de la mitosi, revisat pels professors de biologia, és crear un llibre de mitosi.
Post-It ofereix una guia pas a pas sobre com podeu crear un llibre de mitosi pel vostre compte, però és molt senzill: obteniu alguna cosa per dibuixar, agafeu targetes de notes petites o notes adhesives per dibuixar-hi i dibuixeu. com es veu cada fase del cicle cel·lular a les targetes de notes individuals/notes adhesives!
Quan hàgiu acabat de dibuixar la vostra versió de les etapes de la mitosi a les vostres targetes, les enganxeu, les enganxeu o les grapeu, i voilà! Podeu lligar el vostre llibre de mitosi de principi a fi i veure la progressió de la mitosi a través de les quatre fases.
Activitats com aquesta poden ajudar a imprimir a la vostra memòria com és cada pas de la mitosi. A més, quan acabis el teu llibre, tens un recurs de butxaca que pots portar amb tu com a part de la teva guia d'estudi o un recurs ràpid per revisar-lo abans d'una prova o un examen!
Descarrega xvideoservicethief ubuntu 14.04
#5: Conjunt d'estudi de la mitosi de ProProfs Flashcards
Potser us trobeu força bé amb el vostre coneixement de les etapes de la mitosi, però voleu una mica d'ajuda per provar aquests coneixements abans d'una prova o examen formal. Aquí és on Conjunt d'estudi de mitosi de ProProfs Flashcards, arriba una guia d'estudi en línia que ofereix una sèrie de fitxes per ajudar-vos a provar els vostres coneixements sobre les etapes de la mitosi.
El que és divertit d'aquest conjunt de targetes flash és que podeu triar diferents estils d'avaluació en funció del vostre coneixement de mitosi. El conjunt de targetes flash ofereix targetes flash tradicionals de preguntes i respostes, una funció de targetes flash específicament orientada a la memorització, un qüestionari d'elecció múltiple i un aparellament. Si vols practicar com a prova en els passos de la mitosi abans la prova real, fes una ullada a aquest recurs!
ProProfs Flashcards ofereix diversos conjunts d'estudis sobre altres temes relacionats amb la mitosi o que involucren, de manera que si necessiteu provar els vostres coneixements sobre mitosi més enllà de les quatre fases, aquest recurs també us pot ajudar.
Que segueix?
Quina diferència hi ha entre la mitosi i la meiosi ? Obteniu més informació amb la nostra comparació paral·lela.
Necessites revisar les diferents parts de la cèl·lula i què fan? Us expliquem les funcions de la membrana cel·lular, reticle endoplàsmic , i vacúols . Si apreneu millor mirant el panorama general, també voldreu tenir a mà la nostra guia completa sobre cèl·lules animals perquè pugueu consultar-la mentre llegiu sobre cada estructura cel·lular individual.
Si voleu recursos més tradicionals que us ajudin a conèixer el cicle cel·lular, La nostra llista dels millors llibres de biologia AP per estudiar us ha cobert.
Prendre classes de ciències a l'escola secundària (i sortir-hi bé!) és un pas important en el teu viatge per entrar a la universitat dels teus somnis. Consulteu aquest article sobre quines classes de ciències heu de fer abans de sol·licitar la universitat per esbrinar quines classes són adequades per a tu.