For å helbrede en skade, må kroppen din erstatte skadede celler med friske nye ... og mitose spiller en avgjørende rolle i denne prosessen! Mitose er en celledelingsprosess som hjelper deg å holde deg i live og frisk. Med andre ord, i en verden av cellebiologi er mitose en stor sak!
Men som med alt vitenskapsrelatert, kan mitose være litt forvirrende når du først prøver å forstå det. Nøkkelideen er det prosessen med mitose involverer fire faser , eller trinn, som du må forstå hvis du vil forstå hvordan mitose fungerer.
I denne artikkelen skal vi gjøre følgende for å bryte ned de fire trinnene i mitose for deg og hjelpe deg med å bli kjent med mitosefasene:
- Definer kort mitose og eukaryote celler
- Bryt ned de fire fasene av mitose, i rekkefølge
- Gi mitosediagrammer for stadiene av mitose
- Gi deg fem ressurser for å lære mer om fasene av mitose
Nå, la oss dykke inn!
Funksjonsbilde: Jpablo cad og Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)
Hva er mitose?
Mitose er en prosess som skjer under cellesyklus . Rollen til mitose i cellesyklusen er å replikere det genetiske materialet i en eksisterende celle - kjent som foreldrecellen - og distribuere det genetiske materialet til to nye celler, kjent som datterceller. For å overføre arvestoffet til de to nye dattercellene, må en foreldrecelle gjennomgå celledeling, eller mitose. Mitose resulterer i to nye kjerner – som inneholder DNA – som til slutt blir to identiske celler i løpet av cytokinese .
Mitose oppstår i eukaryote (dyre) celler . Eukaryote celler har en kjerne som inneholder cellens genetiske materiale. En avgjørende del av mitose innebærer å bryte ned kjernefysisk membran som omgir cellens DNA slik at DNA kan replikeres og separeres til nye celler. Andre typer celler, som prokaryoter , ikke har en kjernemembran som omgir deres cellulære DNA, og det er grunnen til at mitose bare forekommer i eukaryote celler.
Hovedformålet med mitose er å oppnå celleregenerering, celleerstatning og vekst i levende organismer . Mitose er viktig fordi det sikrer at alle nye celler som genereres i en gitt organisme vil ha samme antall kromosomer og genetisk informasjon. For å nå dette målet, mitose forekommer i fire diskrete, konsekvente påfølgende faser: 1) profase, 2) metafase, 3) anafase og 4) telofase .
Vi har en oversikt over mitose her, som er mer en intro til hva mitose er og hvordan det fungerer. Hvis du fortsatt er litt skjelven på mitose, er det definitivt der du bør begynne.
Det vi vil fokusere på mer detaljert i denne artikkelen er de 4 stadiene av mitose: profase, metafase, anafase, telofase og hva som skjer i disse fasene! Så la oss komme ned til det.
De 4 faser av mitose: profase, metafase, anafase, telofase
Så hva er stadiene av mitose? De fire stadiene av mitose er kjent som profase, metafase, anafase, telofase. I tillegg vil vi nevne tre andre mellomstadier (interfase, prometafase og cytokinese) som spiller en rolle i mitose.
I løpet av de fire fasene av mitosen skjer kjernefysisk deling for at en celle skal dele seg i to. Høres enkelt nok ut, ikke sant? Men forskjellige ting skjer i hvert trinn av mitose, og hvert trinn er avgjørende for at celledeling skal skje riktig. Det betyr at vellykket celledeling avhenger av presisjonen og reguleringen av Hver fase av mitose. Det er derfor det er viktig å kunne forstå og artikulere rollen til hver fase i mitose generelt.
Dessuten: du kan ha sett eller hørt delene av mitose som kalles forskjellige ting: mitosefaser, mitosestadier, mitosetrinn, eller kanskje til og med noe annet. Alle de forskjellige frasene refererer til nøyaktig samme prosess. Så lenge du husker at fasene/stadiene/trinnene til mitose alltid skje i samme rekkefølge, det spiller ingen rolle hvilken av disse setningene du bruker!
Deretter skal vi bryte ned de fire fasene av mitose i rekkefølge slik at du kan forstå hvordan mitose oppstår gjennom hver fase.
(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)
Interfase: Hva skjer før mitose
Vi kan tenke på interfase som en overgangsfase. Interfase er når foreldrecellen forbereder seg på mitose . Denne fasen regnes ikke som en del av mitose, men å forstå hva som skjer under interfase kan hjelpe trinnene i mitose å gi litt mer mening.
Du kan tenke på interfase som åpningsakten. De er ikke bandet du kom for å se, men de får publikum varmet opp til hovedarrangementet.
Jeg nterfase oppstår før begynnelsen av mitose og omfatter det som kalles stadium G1, eller første gap, stadium S eller syntese, og stadium G2, eller andre gap . Trinn G1, S og G2 må alltid skje i denne rekkefølgen. Cellesyklusen begynner med trinn G1, som er en del av interfase.
Så hvordan forbereder foreldrecellen seg for mitose under interfase? Under interfase er cellen opptatt med å vokse . Den produserer proteiner og cytoplasmatiske organeller under G1-fasen, dupliserer kromosomene i S-fasen, og fortsetter deretter å vokse som forberedelse til mitose i G2-fasen.
I cellesyklusen forekommer ikke interfase bare før mitose – det veksler også med mitose . Det er viktig å huske at dette er en tilbakevendende syklus . Når mitosen slutter, starter interfasen opp igjen! Faktisk, i det store skjemaet av cellesyklusen, er mitose en mye kortere fase enn interfase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 1: Profase
Profase er det første trinnet i mitose. Dette er når de genetiske fibrene i cellens kjerne, kjent som kromatin , begynner å kondensere og blir tett komprimert sammen .
fjerning fra arraylist
Under interfase replikeres foreldrecellens kromosomer, men de er ennå ikke synlige. De bare flyter rundt i form av løst oppsamlet kromatin. Under profase kondenserer det løse kromatinet og dannes til synlige, individuelle kromosomer.
Siden hver av foreldrecellens kromosomer ble replikert under interfase, er det to kopier av hvert kromosom i cellen under profase. Når kromatinet har kondensert til individuelle kromosomer, kommer de genetisk identiske kromosomene sammen for å danne en X-form, kalt søsterkromatider .
Disse søsterkromatidene bærer identisk DNA og er sammenføyd i midten (i midten av X-formen) på et punkt som kalles sentromer . Sentromerene vil tjene som ankre som vil bli brukt til å trekke søsterkromatidene fra hverandre under en senere fase av mitose. Og det er det som skjer inne i kjernen under profetien!
Etter at søsterkromatidene er dannet, kalles to strukturer sentrosomer bevege seg bort fra hverandre utenfor av kjernen. Når de beveger seg til motsatte sider av cellen, danner sentrosomene noe som kalles mitotisk spindel . Den mitotiske spindelen vil etter hvert være ansvarlig for å separere de identiske søsterkromatidene i to nye celler og består av lange proteintråder, kalt mikrotubuli .
Sen profase: Prometafase
Prometafase blir ofte referert til som sen profase. (Selv om det også noen ganger kalles tidlig metafase eller helt og holdent referert til som en distinkt fase!) Uansett skjer det noen virkelig viktige ting under prometafasen som driver celledeling langs og som hjelper til med å forklare hva som skjer i metafase.
Prometafase er fasen av mitose etter profase og foregående metafase. Den korte versjonen av det som skjer under prometafasen er at kjernemembranen brytes ned .
Her er den lange versjonen av hva som skjer under prometafasen: først, kjernefysisk membran eller kjernefysisk konvolutt (dvs. lipid-dobbeltlaget som omgir kjernen og omslutter det genetiske materialet i kjernen) brytes fra hverandre i en haug med membranvesikler. Når kjernefysiske konvolutten bryter fra hverandre, bryter søsterkromatidene som satt fast inne i kjernen løs.
Nå som kjernens beskyttende deksel er borte, kinetochore mikrotubuli beveg deg nær søsterkromatidene og fest seg til dem ved sentromeren (den flekken i midten av X). Nå er disse kinetochore mikrotubuli forankret i motsatte poler på hver ende av cellen, så de strekker seg mot søsterkromatidene og kobler dem til en av kantene på cellen.
Det er litt som å fange en fisk med en fiskestang - til slutt vil kromatidene bli separert og trukket til motsatte ender av cellen.
Og det er slutten på prometafasen. Etter at prometafasen slutter, begynner metafasen - den andre offisielle fasen av mitose.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 2: Metafase
Metafase er fasen av mitose som følger profase og prometafase og går foran anafase. Metafasen begynner når alle kinetochore mikrotubuli festes til søsterkromatidenes sentromerer under prometafase.
Så her er hvordan det skjer: kraften som genereres under prometafasen får mikrotubuli til å begynne å trekke frem og tilbake på søsterkromatidene. Siden mikrotubuli er forankret i motsatte ender av cellen, flytter deres frem og tilbake trekking på forskjellige sider av søsterkromatidene gradvis søsterkromatidene til midten av cellen.
Denne like og motsatte spenningen får søsterkromatidene til å justere seg langs en imaginær – men veldig viktig! – linje som følger ned i midten av cellen. Denne imaginære linjen som deler cellen på midten kalles metafaseplate eller ekvatorialplan .
Nå, for at metafase skal gå videre til anafase, må søsterkromatidene være rettferdig fordelt over den metafaseplaten. Det er her metafasesjekkpunktet kommer inn: metafasesjekkpunktet sikrer at kinetokorene er ordentlig festet til de mitotiske spindlene og at søsterkromatidene er jevnt fordelt og justert over metafaseplaten. Hvis de er det, får cellen grønt lys for å gå videre til neste fase av mitose.
Sjekkpunktet er veldig viktig fordi det hjelper cellen å sørge for at mitosen vil resultere i to nye, identiske celler med samme DNA! Bare når cellen passerer metafase-sjekkpunktet vellykket kan cellen fortsetter til neste stadium av mitose: anafase.
js onclick
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 3: Anafase
Den tredje fasen av mitose, etter metafase og foregående telofase, er anafase. Siden søsterkromatidene begynte å feste seg til sentrosomer på motsatte ender av cellen i metafase, er de forberedt og klare til å begynne å skille og danne genetisk identiske datterkromosomer under anafase.
Under anafase blir sentromerene i midten av søsterkromatidene kuttet . (Det høres verre ut enn det er!) Husker du hvordan søsterkromatidene er festet til den mitotiske spindelen? Spindelen består av mikrotubuli, som begynner å krympe under denne fasen av mitose. De trekker gradvis de avkuttede søsterkromatidene mot motsatte poler av cellen.
Anafase sikrer at hvert kromosom mottar identiske kopier av foreldrecellens DNA. Søsterkromatidene deler seg fra hverandre på midten ved sin sentromer og blir individuelle, identiske kromosomer. Når søsterkromatidene splittes under anafase, kalles de søsterkromosomer. (De er faktisk mer som eneggede tvillinger!) Disse kromosomene vil fungere uavhengig i nye, separate celler når mitosen er fullført, men de deler fortsatt identisk genetisk informasjon.
Til slutt, i løpet av andre halvdel av anafasen begynner cellen å forlenges når polare mikrotubuli presser mot hverandre . Det går fra å se ut som én rund celle til...vel, mer som et egg ettersom de nye kromosomsettene trekker seg lenger bort fra hverandre.
På slutten av anafasen når kromosomene sitt maksimale kondensasjonsnivå. Dette hjelper de nylig separerte kromosomene oppholde seg separert og forbereder kjernen til å omformes. . . som oppstår i sluttfasen av mitosen: telofase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)
Fase 4: Telofase
Telofase er den siste fasen av mitose. Telofase er når de nylig separerte datterkromosomene får sine egne individuelle kjernemembraner og identiske sett med kromosomer.
Mot slutten av anafasen begynte mikrotubuli å presse mot hverandre og fikk cellen til å forlenge seg. Disse polare mikrotubuli fortsetter å forlenge cellen under telofase! I mellomtiden kommer de separerte datterkromosomene som blir trukket til motsatte ender av cellen endelig frem til den mitotiske spindelen.
Når datterkromosomene er fullstendig separert til motsatte poler av cellen, dannes membranvesiklene til foreldrecellens gamle, nedbrutte kjernekonvolutt til en ny kjernefysisk konvolutt. Denne nye kjernekonvolutten dannes rundt de to settene med separerte datterkromosomer, og skaper to separate kjerner inne i samme celle.
Du kan tenke på hendelsene i telofase som en reversering av hendelsene som skjer under profase og prometafase. Husker du hvordan profase og prometafase handler om at kjernen til foreldrecellen begynner å brytes ned og separeres? Telofase handler om reformering av kjernefysisk konvolutt rundt nye kjerner for å skille dem fra hver celles cytoplasma.
Nå som de to settene med datterkromosomer er innkapslet i en ny atomkonvolutt, begynner de å spre seg ut igjen . Når dette skjer, er det slutten av telofasen, og mitosen er fullført.
(LadyofHats/ Wikimedia Commons )
Cytokinesis: Hva skjer etter mitose
Som interfase, cytokinese er ikke en del av mitose, men det er definitivt en viktig del av cellesyklusen som er avgjørende for å fullføre celledeling. Noen ganger overlapper forekomsten av hendelsene av cytokinesis med telofase og til og med anafase, men cytokinese anses fortsatt som en separat prosess fra mitose.
Cytokinesis er selve delingen av cellemembranen i to adskilte celler . På slutten av mitosen er det to nye kjerner inne i den eksisterende foreldrecellen, som har strukket seg ut til en avlang form. Så på dette tidspunktet er det faktisk to komplette kjerner som henger i én celle!
Så hvordan blir en celle til to celler? Cytokinesis er ansvarlig for å fullføre prosessen med celledeling ved å ta de nye kjernene, dele den gamle cellen i to og sikre at hver av de nye dattercellene inneholder en av de nye kjernene.
Her er hvordan separasjonen av den gamle cellen oppnås under cytokinese: husk den imaginære linjen som løper nedover midten av cellen og deler sentrosomene, kalt metafaseplaten? Under cytokinese utvikles en kontraktil ring laget av proteinfilamenter der den metafaseplaten pleide å være.
Når den kontraktile ringen dannes midt i cellen, begynner den å krympe, noe som trekker cellens ytre plasmamembran innover. Du kan tenke på det som et belte som bare fortsetter å stramme rundt midten av cellen, og klemmer det inn i to seksjoner. Etter hvert krymper den kontraktile ringen så mye at plasmamembranen klemmer av og de separerte kjernene er i stand til å danne seg til sine egne celler.
Slutten av cytokinesis betyr slutten på M-fasen av cellesyklusen, som mitose også er en del av. Ved slutten av cytokinese er delingsdelen av cellesyklusen offisielt avsluttet.
5 (gratis!) Ressurser for videre studier av trinnene til mitose
Mitose er en kompleks prosess, og mitosefasene involverer mange store ord og ukjente begreper som du kanskje vil lære mer om. Hvis du er interessert i å dykke dypere inn i de 4 stadiene av mitose, ta en titt på våre fem foreslåtte ressurser for videre studier av trinnene i mitose, forklart nedenfor!
#1: Mitose-animasjoner på nett
Å lese alt om mitose kan definitivt være nyttig, men hva om bilder virkelig hjelper deg å forstå hvordan ting fungerer? Det er der nettanimasjoner av mitose kan komme til nytte for deg. Å se mitose i aksjon gjennom nettanimasjoner kan bidra til å gi deg en ide om hva alle disse verbale beskrivelsene egentlig betyr. De kan også hjelpe deg å se hvordan fasene av mitose kan se ut under et ekte mikroskop!
Det er sannsynligvis mange nettanimasjoner av mitose som du kan ta en titt på, men vi anbefaler disse tre:
Vi liker spesielt Cells Alives Animal Cell Mitosis-animasjon fordi den lar deg sette animasjonen på pause mens den går gjennom fasene av mitose for å ta en finkornet titt på hvordan mitose fungerer. Cells Alives versjon sammenstiller også animasjonen av mitosefasene med opptak av mitose som skjer under et mikroskop, slik at du vet hva du leter etter hvis du noen gang har i oppgave å observere cellemitose i laboratoriet.
#2: Mitose: Det er vanskelig å splitte opp av Crash Course
Hvis du er litt utslitt av å lese tett materiale og trenger noen andre til å sette stadiene av mitose i mer tilgjengelige termer, gå over til YouTube og se Crash Courses 10 minutters video om mitose, kalt Mitose: Å splitte opp er vanskelig å gjøre.
Det fine med denne videoen er at den er litt mer grundig enn noen av de andre YouTube-videoene du kanskje finner der ute om mitose, men den er også veldig morsom. Enda viktigere, den forklarer mitose i form av kjente, dagligdagse biologiske prosesser , som når du får et kutt og trenger kroppen din for å lage nye celler for å gro.
Hvis du trenger hjelp til å tenke på relevansen til mitosefasene utover det å bare være noe du må huske for en lab eller eksamen, er dette en flott ressurs.
#3: Faser av mitose av Khan Academy
Her er en annen YouTube-video, men tonen og stilen til denne forklaringen av trinnene i mitose av Khan Academy er litt annerledes. Å se denne opplæringen om mitosefasene føles litt som om du sitter i biologitimen og læreren/professoren din tegner diagrammer over mitose samtidig som snakker deg gjennom hele prosessen (bortsett fra i dette tilfellet er læreren din litt kul og bruker bare neonfarger til å tegne diagrammene).
Hvis du leter etter en trinn-for-trinn-opplæring som tar et sakte tempo og som tar for seg mitosetrinnene grundig, har Khan Academy deg dekket!
#4: Opprette en Flippbok for mitose
For noen elever kan prosessen med å lage noe for å vise kunnskapen din hjelpe med å huske vanskelige konsepter og/eller utvikle en grundig forståelse av hvordan ting fungerer. Derfor foreslår vi å prøve ut noen gammeldagse taktikker for å bygge opp kunnskapen din om de 4 stadiene av mitose! En utprøvd tilnærming til å lære mitosefasene, undersøkt av biologilærere, er å lage en mitose-flippbok.
Post-It gir en trinn-for-trinn-guide for hvordan du kan lage en mitose-flippbok på egen hånd, men det er egentlig ganske enkelt: du får noe å tegne med, ta små notatkort eller klistrelapper å tegne på, og tegne hvordan hver fase av cellesyklusen ser ut på individuelle notatkort/klistrelapper!
Når du er ferdig med å tegne din versjon av mitosestadiene på kortene dine, enten limer, teiper eller stifter du dem sammen, og vips! Du kan bla gjennom mitose-flippboken fra begynnelse til slutt og se utviklingen av mitose gjennom de fire fasene.
Aktiviteter som denne kan hjelpe med å prege hukommelsen din hvordan hvert trinn i mitose ser ut. I tillegg, når du er ferdig med flippboken, har du en ressurs i lommeformat som du kan ha med deg som en del av studieguiden din eller en rask ressurs for gjennomgang før en quiz eller eksamen!
#5: Mitose studiesett av ProProfs Flashcards
Kanskje du føler deg ganske bra med kunnskapen din om stadiene av mitose, men du vil ha litt hjelp til å teste den kunnskapen før en formell quiz eller eksamen. Det er hvor ProProfs Flashcards' Mitose-studiesett, en nettbasert studieguide som gir en rekke flashcards for å hjelpe deg med å teste kunnskapen din om stadiene av mitose, kommer inn.
Det som er gøy med dette flashcard-settet er at du kan velge forskjellige vurderingsstiler avhengig av hvor du er i kunnskapen din om mitose. Flashcard-settet gir tradisjonelle spørsmål-og-svar flashkort, en flashcard-funksjon spesielt rettet mot memorering, en flervalgsquiz og matching. Hvis du vil øve på å bli testet på trinnene til mitose før selve testen, sjekk ut denne ressursen!
ProProfs Flashcards gir flere studiesett om andre emner relatert til eller involverer mitose, så hvis du trenger å teste kunnskapen din om mitose utover bare de fire fasene, kan denne ressursen hjelpe der også.
hvis av rudyard kipling sammendrag
Hva blir det neste?
Hva er forskjellen mellom mitose og meiose ? Lær mer med vår side-ved-side-sammenligning.
Trenger du å gjennomgå de forskjellige delene av cellen og hva de gjør? Vi leder deg gjennom funksjonene til cellemembranen, endoplasmatisk retikulum , og vakuoler . Hvis du lærer bedre ved å se på det store bildet, vil du også ha vår komplette guide til dyreceller tilgjengelig slik at du kan se tilbake til den mens du leser om hver enkelt cellestruktur.
Hvis du vil ha mer tradisjonelle ressurser for å hjelpe deg å lære om cellesyklusen, vår liste over de beste AP Biology-bøkene for å studere har du dekket.
Å ta naturfagklasser på videregående skole (og gjøre det bra i dem!) er et viktig skritt på reisen din for å komme inn på universitetet du drømmer om. Sjekk ut denne artikkelen om hvilke naturfagstimer du må ta før du søker på college for å finne ut hvilke klasser som passer for deg.