For at helbrede en skade, skal din krop erstatte beskadigede celler med sunde nye... og mitose spiller en afgørende rolle i denne proces! Mitose er en celledelingsproces, der hjælper dig med at forblive i live og sund. Med andre ord, i cellebiologiens verden er mitose en slags big deal!
Men ligesom med alt videnskabsrelateret, kan mitose være en slags forvirrende, når du først prøver at forstå det. Nøgletanken er det processen med mitose involverer fire faser , eller trin, som du skal forstå, hvis du vil forstå, hvordan mitose virker.
I denne artikel vil vi gøre følgende for at nedbryde de fire trin af mitose for dig og hjælpe dig med at blive bekendt med mitosefaserne:
- Definer kort mitose og eukaryote celler
- Nedbryd mitosens fire faser i rækkefølge
- Giv mitosediagrammer for mitosestadierne
- Giv dig fem ressourcer til at lære mere om faserne af mitose
Nu, lad os dykke ind!
Featurebillede: Jpablo cad og Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)
Hvad er mitose?
Mitose er en proces, der opstår under cellecyklus . Mitoses rolle i cellecyklussen er at replikere det genetiske materiale i en eksisterende celle - kendt som modercellen - og distribuere det genetiske materiale til to nye celler, kendt som datterceller. For at overføre sit genetiske materiale til de to nye datterceller, skal en modercelle gennemgå celledeling eller mitose. Mitose resulterer i to nye kerner - som indeholder DNA - der til sidst bliver til to identiske celler i løbet af cytokinese .
Mitose opstår i eukaryote (dyre) celler . Eukaryote celler har en kerne, der indeholder cellens genetiske materiale. En afgørende del af mitose involverer nedbrydning af nuklear membran der omgiver cellens DNA, så DNA'et kan replikeres og separeres til nye celler. Andre typer celler, som f.eks prokaryoter , ikke har en kernemembran, der omgiver deres cellulære DNA, hvorfor mitose kun forekommer i eukaryote celler.
Hovedformålet med mitose er at opnå celleregenerering, celleudskiftning og vækst i levende organismer . Mitose er vigtigt, fordi det sikrer, at alle nye celler, der dannes i en given organisme, vil have det samme antal kromosomer og genetisk information. For at nå dette mål, mitose forekommer i fire diskrete, konsekvente på hinanden følgende faser: 1) profase, 2) metafase, 3) anafase og 4) telofase .
Vi har et overblik over mitose her, som mere er en intro til, hvad mitose er, og hvordan det virker. Hvis du stadig er lidt rystet over mitose, er det helt sikkert der, du skal starte.
Det, vi vil fokusere på mere detaljeret i denne artikel, er de 4 stadier af mitose: profase, metafase, anafase, telofase, og hvad der sker i disse faser! Så lad os komme ned til det.
De 4 faser af mitose: profase, metafase, anafase, telofase
Så hvad er stadierne af mitose? De fire stadier af mitose er kendt som profase, metafase, anafase, telofase. Derudover vil vi nævne tre andre mellemstadier (interfase, prometafase og cytokinese), der spiller en rolle i mitose.
I løbet af de fire faser af mitosen sker nuklear deling, for at en celle kan opdeles i to. Det lyder simpelt nok, ikke? Men der sker forskellige ting i hvert mitosens trin, og hvert trin er afgørende for, at celledelingen sker korrekt. Det betyder, at en vellykket celledeling afhænger af præcisionen og reguleringen af hver fase af mitosen. Derfor er det vigtigt at være i stand til at forstå og formulere hver fases rolle i mitose generelt.
Også: du har måske set eller hørt de dele af mitose, der kaldes forskellige ting: mitosefaser, mitosestadier, mitosetrin eller måske endda noget andet. Alle disse forskellige sætninger refererer til nøjagtig den samme proces. Så længe du husker, at mitosens faser/stadier/trin altid sker i samme rækkefølge, det er lige meget, hvilken af disse sætninger du bruger!
Dernæst vil vi nedbryde de fire faser af mitose, så du kan forstå, hvordan mitose opstår gennem hver fase.
(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)
Interfase: Hvad sker der før mitose
Vi kan tænke på interfase som en overgangsfase. Interfase er når forældrecellen forbereder sig på mitose . Denne fase betragtes ikke som en del af mitose, men at forstå, hvad der sker under interfase, kan hjælpe mitosens trin til at give lidt mere mening.
Du kan tænke på interfase ligesom åbningsakten. De er ikke det band, du kom for at se, men de får publikum varmet op til hovedbegivenheden.
jeg nterfase opstår før begyndelsen af mitose og omfatter det, der kaldes trin G1, eller første hul, trin S eller syntese, og trin G2 eller andet hul . Trin G1, S og G2 skal altid forekomme i denne rækkefølge. Cellecyklussen begynder med trin G1, som er en del af interfase.
Så hvordan forbereder modercellen sig til mitose under interfase? Under interfase har cellen travlt med at vokse . Det producerer proteiner og cytoplasmatiske organeller under G1-fasen, duplikerer dets kromosomer under S-fasen og fortsætter derefter med at vokse som forberedelse til mitose i G2-fasen.
I cellecyklussen forekommer interfase ikke kun før mitose – det veksler også med mitose . Det er vigtigt at huske, at dette er en tilbagevendende cyklus . Når mitosen slutter, starter interfasen op igen! Faktisk er mitose i cellecyklussens store skema en meget kortere fase end interfase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 1: Profase
Profase er mitosens første trin. Dette er, når de genetiske fibre i cellens kerne, kendt som kromatin , begynder at kondensere og bliver tæt komprimeret sammen .
hvor mange mb i en gb
Under interfase replikeres forældrecellens kromosomer, men de er endnu ikke synlige. De svæver bare rundt i form af løst opsamlet kromatin. Under profase kondenserer det løse kromatin og formes til synlige, individuelle kromosomer.
Da hver af forældrecellens kromosomer blev replikeret under interfase, er der to kopier af hvert kromosom i cellen under profase. Når først kromatinet er kondenseret til individuelle kromosomer, samles de genetisk identiske kromosomer og danner en X-form, kaldet søsterkromatider .
Disse søsterkromatider bærer identisk DNA og er forbundet i midten (i midten af X-formen) ved et punkt kaldet centromere . Centromererne vil tjene som ankre, der vil blive brugt til at trække søsterkromatiderne fra hinanden i en senere fase af mitose. Og det er, hvad der sker inde i kernen under profetien!
Efter at søsterkromatiderne er dannet, kaldes to strukturer centrosomer bevæge sig væk fra hinanden uden for af kernen. Når de bevæger sig til modsatte sider af cellen, danner centrosomerne noget, der kaldes mitotisk spindel . Den mitotiske spindel vil i sidste ende være ansvarlig for at adskille de identiske søsterkromatider i to nye celler og består af lange proteinstrenge, kaldet mikrotubuli .
Sen profase: Prometafase
Prometafase omtales ofte som sen profase. (Selvom det også nogle gange kaldes tidlig metafase eller omtales som en særskilt fase helt!) Uanset hvad sker der nogle virkelig vigtige ting under prometafasen, der driver celledelingen sammen og som hjælper med at forklare, hvad der sker i metafasen.
Prometafase er fasen af mitose efter profase og forudgående metafase. Den korte version af, hvad der sker under prometafasen, er, at kernemembranen nedbrydes .
Her er den lange version af, hvad der sker under prometafasen: først, kernemembranen eller kernehylsteret (dvs. lipid-dobbeltlaget, der omgiver kernen og omslutter det genetiske materiale i kernen) bryder fra hinanden i en flok membranvesikler. Når kernehylsteret går i stykker, bryder søsterkromatiderne, der sad fast inde i kernen, fri.
Nu hvor kernens beskyttende belægning er væk, kinetochore mikrotubuli bevæg dig nær søsterkromatiderne og fæstn til dem ved centromeren (den plet i midten af X'et). Nu er disse kinetochore mikrotubuli forankret ved modsatte poler i hver ende af cellen, så de strækker sig mod søsterkromatiderne og forbinder dem med en af cellens kanter.
Det er lidt som at fange en fisk med en fiskestang - til sidst vil kromatiderne blive adskilt og trukket til modsatte ender af cellen.
Og det er enden på prometafasen. Efter prometafase slutter, begynder metafase - den anden officielle fase af mitose -.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 2: Metafase
Metafase er fasen af mitose, der følger profase og prometafase og går forud for anafase. Metafasen begynder når alle kinetochore mikrotubuli bliver knyttet til søsterkromatidernes centromerer under prometafasen.
Så her er hvordan det sker: kraften genereret under prometafasen får mikrotubulierne til at trække frem og tilbage på søsterkromatiderne. Da mikrotubulierne er forankret i modsatte ender af cellen, flytter deres frem og tilbage træk på forskellige sider af søsterkromatiderne gradvist søsterkromatiderne til midten af cellen.
Denne lige store og modsatte spænding får søsterkromatiderne til at justere sig langs en imaginær – men meget vigtig! – linje, der følger ned i midten af cellen. Denne imaginære linje, der deler cellen ned i midten, kaldes metafaseplade eller ækvatorialplan .
Nu, for at metafase kan gå videre til anafase, skal søsterkromatiderne være ligeligt fordelt over den metafaseplade. Det er her metafasekontrolpunktet kommer ind: metafasekontrolpunktet sikrer, at kinetokorerne er ordentligt fastgjort til de mitotiske spindler, og at søsterkromatider er jævnt fordelt og justeret hen over metafasepladen. Hvis de er, får cellen grønt lys til at gå videre til næste fase af mitose.
Kontrolpunktet er meget vigtigt, fordi det hjælper cellen med at sikre, at mitosen vil resultere i to nye, identiske celler med samme DNA! Kun når cellen passerer metafasekontrolpunktet med succes kan cellen fortsætter til næste fase af mitose: anafase.
js onclick
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 3: Anafase
Den tredje fase af mitose, efter metafase og forudgående telofase, er anafase. Siden søsterkromatiderne begyndte at binde sig til centrosomer på modsatte ender af cellen i metafase er de forberedte og klar til at begynde at adskille og danne genetisk identiske datterkromosomer under anafase.
Under anafase afskæres centromererne i midten af søsterkromatiderne . (Det lyder værre, end det er!) Kan du huske, hvordan søsterkromatiderne er knyttet til den mitotiske spindel? Spindlen består af mikrotubuli, som begynder at skrumpe under denne fase af mitose. De trækker gradvist de afskårne søsterkromatider mod modsatte poler af cellen.
Anafase sikrer, at hvert kromosom modtager identiske kopier af modercellens DNA. Søsterkromatiderne splittes fra hinanden på midten ved deres centromer og bliver individuelle, identiske kromosomer. Når søsterkromatiderne splittes under anafase, kaldes de søsterkromosomer. (De er faktisk mere som enæggede tvillinger!) Disse kromosomer vil fungere uafhængigt i nye, separate celler, når mitosen er fuldført, men de deler stadig identisk genetisk information.
Endelig i løbet af anden halvdel af anafasen, begynder cellen at forlænges, når polære mikrotubuli skubber mod hinanden . Det går fra at ligne én rund celle til ... ja, mere som et æg, da de nye kromosomsæt trækker sig længere væk fra hinanden.
Ved slutningen af anafasen når kromosomerne deres maksimale kondensationsniveau. Dette hjælper de nyligt adskilte kromosomer Bliv adskilles og forbereder kernen til at gendannes. . . som opstår i mitosens sidste fase: telofase.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)
Fase 4: Telofase
Telofase er den sidste fase af mitose. Telofase er, når de nyligt adskilte datterkromosomer får deres egne individuelle nukleare membraner og identiske sæt kromosomer.
Mod slutningen af anafasen begyndte mikrotubulierne at skubbe mod hinanden og få cellen til at forlænges. Disse polære mikrotubuli bliver ved med at forlænge cellen under telofase! I mellemtiden ankommer de adskilte datterkromosomer, der trækkes til modsatte ender af cellen, endelig frem til den mitotiske spindel.
Når datterkromosomerne er helt adskilt til modsatte poler af cellen, dannes membranvesiklerne i modercellens gamle, nedbrudte kernehylster til en ny atomkappe. Denne nye nukleare kuvert dannes omkring de to sæt adskilte datterkromosomer og skaber to separate kerner inde i den samme celle.
Du kan måske tænke på begivenhederne i telofase som en vending af de begivenheder, der opstår under profase og prometafase. Kan du huske, hvordan profase og prometafase handler om, at kernen i modercellen begynder at nedbrydes og adskilles? Telophase handler om reformationen af kernehylsteret omkring nye kerner for at adskille dem fra hver celles cytoplasma.
Nu hvor de to sæt datterkromosomer er indkapslet i en ny nuklear kuvert, begynder de at sprede sig igen . Når dette sker, er det slutningen af telofasen, og mitosen er fuldstændig.
(LadyofHats/ Wikimedia Commons )
Cytokinesis: Hvad sker der efter mitose
Ligesom interfase, cytokinese er ikke en del af mitose, men det er bestemt en vigtig del af cellecyklussen, der er afgørende for at fuldføre celledeling. Nogle gange overlapper forekomsten af hændelser af cytokinese med telofase og endda anafase, men cytokinese betragtes stadig som en separat proces fra mitose.
Cytokinesis er den egentlige opdeling af cellemembranen i to adskilte celler . I slutningen af mitosen er der to nye kerner indeholdt i den eksisterende modercelle, som har strakt sig ud i en aflang form. Så på dette tidspunkt er der faktisk to komplette kerner, der hænger ud i én celle!
Så hvordan bliver en celle til to celler? Cytokinesis er ansvarlig for at fuldføre celledelingsprocessen ved at tage de nye kerner, adskille den gamle celle i to og sikre, at hver af de nye datterceller indeholder en af de nye kerner.
Her er, hvordan adskillelsen af den gamle celle opnås under cytokinese: husk den imaginære linje, der løber ned gennem midten af cellen og deler centrosomerne, kaldet metafasepladen? Under cytokinese udvikles en kontraktil ring lavet af proteinfilamenter, hvor den metafaseplade plejede at være.
Når den kontraktile ring dannes nede i midten af cellen, begynder den at skrumpe, hvilket trækker cellens ydre plasmamembran indad. Du kan tænke på det som et bælte, der bare bliver ved med at stramme rundt om midten af cellen og klemme det i to sektioner. Til sidst krymper den kontraktile ring så meget, at plasmamembranen klemmer af, og de adskilte kerner er i stand til at danne sig til deres egne celler.
Slutningen af cytokinesis betegner afslutningen på M-fasen af cellecyklussen, som mitose også er en del af. Ved afslutningen af cytokinesen er delingsdelen af cellecyklussen officielt afsluttet.
5 (gratis!) Ressourcer til yderligere undersøgelse af mitose-trinene
Mitose er en kompleks proces, og mitosefaserne involverer en masse store ord og ukendte begreber, som du måske vil lære mere om. Hvis du er interesseret i at dykke dybere ned i de 4 stadier af mitose, tag et kig på vores fem foreslåede ressourcer til yderligere undersøgelse af mitosens trin, forklaret nedenfor!
#1: Mitose-animationer online
At læse alt om mitose kan helt sikkert være nyttigt, men hvad nu hvis billeder virkelig hjælper dig med at forstå, hvordan tingene fungerer? Det er her webanimationer af mitose kan være nyttige for dig. At se mitose i aktion gennem webanimationer kan hjælpe med at give dig en idé om, hvad alle disse verbale beskrivelser virkelig betyder. De kan også hjælpe dig med at forestille dig, hvordan faserne af mitose kan se ud under et rigtigt mikroskop!
Der er sikkert en masse web-animationer af mitose, som du kan tage et kig på, men vi anbefaler disse tre:
- John Kyrks Mitosis-animation
- Biologiprojektets online råd om løgrod
- Cells Alive's Animal Cell Mitosis
Vi kan især godt lide Cells Alives Animal Cell Mitosis-animation, fordi den giver dig mulighed for at sætte animationen på pause, mens den går gennem mitosens faser for at tage et finkornet kig på, hvordan mitose virker. Cells Alives version sammenstiller også sin animation af mitosefaserne med optagelser af mitose, der forekommer under et mikroskop, så du ved, hvad du leder efter, hvis du nogensinde får til opgave at observere cellemitose i laboratoriet.
#2: Mitose: At splitte op er svært at gøre af Crash Course
Hvis du er lidt udmattet af at læse tæt materiale og har brug for en anden til at sætte mitosestadierne i mere tilgængelige termer, så gå over til YouTube og se Crash Courses 10 minutters video om mitose, kaldet Mitose: Opdeling er svært at gøre.
Det gode ved denne video er, at selvom den er lidt mere grundig end nogle af de andre YouTube-videoer, du måske finder derude om mitose, er den også rigtig sjov. Vigtigere, det forklarer mitose i form af velkendte, dagligdags biologiske processer , som når du får et snit og har brug for din krop til at lave nye celler for at hele.
Hvis du har brug for hjælp til at tænke over relevansen af mitosefaserne ud over blot at være noget, du skal huske til et laboratorium eller en eksamen, er dette en fantastisk ressource.
#3: Faser af mitose af Khan Academy
Her er en anden YouTube-video, men tonen og stilen i denne forklaring af mitose-trinene fra Khan Academy er lidt anderledes. At se denne tutorial om mitosefaserne føles lidt som om du sidder i biologitime, og din lærer/professor tegner diagrammer over mitose mens taler dig gennem hele processen (bortset fra i dette tilfælde er din lærer lidt sej og bruger kun neonfarver til at tegne diagrammerne).
Hvis du leder efter en trin-for-trin tutorial, der tager et langsomt tempo og omhandler mitosens trin grundigt, har Khan Academy dig dækket!
#4: Oprettelse af en Mitose flip bog
For nogle elever kan processen med at skabe noget for at vise din viden hjælpe med at huske vanskelige begreber og/eller udvikle en grundig forståelse af, hvordan tingene fungerer. Det er derfor, vi foreslår, at du prøver nogle gammeldags taktikker for at opbygge din viden om de 4 stadier af mitose! En gennemprøvet tilgang til at lære mitosefaserne, undersøgt af biologilærere, er at skabe en mitoseblad.
Post-It giver en trin-for-trin guide til, hvordan du selv kan lave en mitose-bladerbog, men det er egentlig ret simpelt: du får noget at tegne med, snupper små notekort eller klisterlapper til at tegne på og tegner hvordan hver fase af cellecyklussen ser ud på individuelle notekort/sticky notes!
Når du er færdig med at tegne din version af mitosens stadier på dine kort, sætter du dem enten fast, taper eller hæfter dem sammen, og voila! Du kan bladre i din mitoseblad fra start til slut og se mitoseforløbet gennem de fire faser.
Aktiviteter som denne kan hjælpe med at indprente din hukommelse, hvordan hvert mitosetrin ser ud. Plus, når du er færdig med din bladerbog, har du en ressource i lommestørrelse, som du kan tage med dig som en del af din studievejledning eller en hurtig ressource til gennemgang før en quiz eller eksamen!
#5: Mitose studiesæt af ProProfs Flashcards
Måske har du det ret godt med din viden om mitosestadierne, men du vil have hjælp til at teste den viden før en formel quiz eller eksamen. Det er der ProProfs Flashcards' mitose-studiesæt, en online studievejledning, der giver en række flashcards til at hjælpe dig med at teste din viden om stadierne af mitose, kommer ind.
Det sjove ved dette flashcard-sæt er, at du kan vælge forskellige vurderingsstile afhængigt af, hvor du er i din viden om mitose. Flashcard-sættet giver traditionelle spørgsmål-og-svar-flashkort, en flashcard-funktion specifikt rettet mod memorering, en multiple choice-quiz og matchning. Hvis du vil øve dig i at blive testet på mitosens trin Før selve testen, tjek denne ressource!
ProProfs Flashcards giver flere undersøgelsessæt om andre emner relateret til eller involverer mitose, så hvis du har brug for at teste din viden om mitose ud over blot de fire faser, kan denne ressource også hjælpe derude.
statisk funktion i java
Hvad er det næste?
Hvad er forskellen mellem mitose og meiose ? Lær mere med vores side-by-side sammenligning.
Har du brug for at gennemgå de forskellige dele af cellen, og hvad de gør? Vi leder dig gennem cellemembranens funktioner, endoplasmatisk retikulum , og vakuoler . Hvis du lærer bedre ved at se på det store billede, vil du også gerne have vores komplette guide til dyreceller ved hånden, så du kan henvise tilbage til den, mens du læser om hver enkelt cellestruktur.
Hvis du vil have mere traditionelle ressourcer til at hjælpe dig med at lære om cellecyklussen, vores liste over de bedste AP Biology-bøger til at studere har du dækket.
At tage naturvidenskabelige klasser i gymnasiet (og klare sig godt i dem!) er et vigtigt skridt på din rejse for at komme ind på dit drømmeuniversitet. Tjek denne artikel om, hvilke naturvidenskabelige klasser du skal tage før du ansøger om college for at finde ud af, hvilke klasser der passer til dig.