Materi genetik mitosis. Mitosis adalah pembelahan sel tidak langsung. Perubahan yang terjadi pada metafase
Mitosis- metode utama pembelahan sel eukariotik, di mana penggandaan pertama terjadi, dan kemudian materi keturunan didistribusikan secara merata di antara sel anak.
Mitosis adalah proses berkelanjutan dengan empat fase: profase, metafase, anafase, dan telofase. Sebelum mitosis, sel bersiap untuk pembelahan, atau interfase. Periode persiapan sel untuk mitosis dan mitosis itu sendiri merupakan satu kesatuan siklus mitosis. Dibawah ini adalah deskripsi singkat tentang fase siklus.
Interfase terdiri dari tiga periode: prasintetis, atau pascamitotik, - G 1, sintetik - S, pascasintetis, atau premitotik, - G 2.
Periode prasintetis (2N 2C, Di mana N- jumlah kromosom, Dengan- jumlah molekul DNA) - pertumbuhan sel, aktivasi proses sintesis biologis, persiapan untuk periode berikutnya.
Periode sintetik (2N 4C) - replikasi DNA.
Periode pascasintetis (2N 4C) - persiapan sel untuk mitosis, sintesis dan akumulasi protein dan energi untuk pembelahan yang akan datang, peningkatan jumlah organel, penggandaan sentriol.
Profase (2N 4C) - pembongkaran membran inti, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan filamen gelendong, “hilangnya” nukleolus, kondensasi kromosom biromatid.
Metafase (2N 4C) - penyelarasan kromosom bikromatid yang terkondensasi secara maksimal pada bidang ekuator sel (pelat metafase), perlekatan filamen gelendong di satu ujung ke sentriol, ujung lainnya ke sentromer kromosom.
Anafase (4N 4C) - pembelahan kromosom dua kromatid menjadi kromatid dan divergensi kromatid saudara ini ke kutub sel yang berlawanan (dalam hal ini, kromatid menjadi kromosom kromatid tunggal yang independen).
Telofase (2N 2C di setiap sel anak) - dekondensasi kromosom, pembentukan membran inti di sekitar setiap kelompok kromosom, disintegrasi benang gelendong, munculnya nukleolus, pembelahan sitoplasma (sitotomi). Sitotomi pada sel hewan terjadi karena alur pembelahan, pada sel tumbuhan - karena pelat sel.
1 - profase; 2 - metafase; 3 - anafase; 4 - telofase.
Signifikansi biologis dari mitosis. Terbentuk sebagai hasil dari metode pembagian ini sel anak perempuan secara genetik identik dengan ibu. Mitosis memastikan keteguhan kumpulan kromosom selama beberapa generasi sel. Ini mendasari proses seperti pertumbuhan, regenerasi, reproduksi aseksual, dll.
adalah metode khusus untuk membagi sel eukariotik, sebagai akibatnya sel bertransisi dari keadaan diploid ke keadaan haploid. Meiosis terdiri dari dua pembelahan berturut-turut yang didahului oleh replikasi DNA tunggal.
Pembelahan meiosis pertama (meiosis 1) disebut reduksi, karena selama pembelahan inilah jumlah kromosom menjadi setengahnya: dari satu sel diploid (2 N 4C) dua haploid (1 N 2C).
Interfase 1(di awal - 2 N 2C, pada akhirnya - 2 N 4C) - sintesis dan akumulasi zat dan energi yang diperlukan untuk kedua pembelahan, peningkatan ukuran sel dan jumlah organel, penggandaan sentriol, replikasi DNA, yang berakhir pada profase 1.
Profase 1 (2N 4C) - pembongkaran membran inti, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan filamen gelendong, “hilangnya” nukleolus, kondensasi kromosom bikromatid, konjugasi kromosom homolog dan pindah silang. Konjugasi- proses menyatukan dan menjalin kromosom homolog. Sepasang kromosom homolog yang berkonjugasi disebut bivalent. Pindah silang adalah proses pertukaran daerah homolog antar kromosom homolog.
Profase 1 dibagi menjadi beberapa tahapan: leptoten(penyelesaian replikasi DNA), zigoten(konjugasi kromosom homolog, pembentukan bivalen), pakiten(pindah silang, rekombinasi gen), diploten(deteksi chiasmata, 1 blok oogenesis pada manusia), diakinesis(terminasi chiasmata).
1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pakiten; 4 - diploten; 5 - diakinesis; 6 — metafase 1; 7 - anafase 1; 8 — telofase 1;
9 — profase 2; 10 — metafase 2; 11 - anafase 2; 12 - telofase 2.
Metafase 1 (2N 4C) - penyelarasan bivalen pada bidang ekuator sel, perlekatan filamen gelendong di satu ujung ke sentriol, ujung lainnya ke sentromer kromosom.
Anafase 1 (2N 4C) - divergensi independen acak dari kromosom dua kromatid ke kutub sel yang berlawanan (dari setiap pasangan kromosom homolog, satu kromosom menuju ke satu kutub, yang lain ke kutub lainnya), rekombinasi kromosom.
Telofase 1 (1N 2C di setiap sel) - pembentukan membran inti di sekitar kelompok kromosom dikromatid, pembelahan sitoplasma. Pada banyak tumbuhan, sel segera berpindah dari anafase 1 ke profase 2.
Pembelahan meiosis kedua (meiosis 2) ditelepon setara.
Interfase 2, atau interkinesis (1n 2c), adalah jeda singkat antara pembelahan meiosis pertama dan kedua di mana replikasi DNA tidak terjadi. Ciri-ciri sel hewan.
Profase 2 (1N 2C) - pembongkaran membran inti, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan filamen gelendong.
Metafase 2 (1N 2C) - penyelarasan kromosom bikromatid pada bidang ekuator sel (pelat metafase), perlekatan filamen gelendong di satu ujung ke sentriol, ujung lainnya ke sentromer kromosom; 2 blok oogenesis pada manusia.
Anafase 2 (2N 2Dengan) - pembelahan kromosom dua kromatid menjadi kromatid dan divergensi kromatid saudara ini ke kutub sel yang berlawanan (dalam hal ini, kromatid menjadi kromosom kromatid tunggal yang independen), rekombinasi kromosom.
Telofase 2 (1N 1C di setiap sel) - dekondensasi kromosom, pembentukan membran inti di sekitar setiap kelompok kromosom, disintegrasi filamen gelendong, munculnya nukleolus, pembelahan sitoplasma (sitotomi) yang menghasilkan pembentukan empat sel haploid.
Signifikansi biologis meiosis. Meiosis adalah peristiwa sentral gametogenesis pada hewan dan sporogenesis pada tumbuhan. Menjadi dasar variabilitas kombinatif, meiosis memberikan keragaman genetik gamet.
amitosis
amitosis — pembagian langsung interfase inti dengan penyempitan tanpa pembentukan kromosom, di luar siklus mitosis. Dideskripsikan untuk sel-sel yang menua, berubah secara patologis, dan hancur. Setelah amitosis, sel tidak dapat kembali ke siklus mitosis normal.
Siklus sel
Siklus sel- kehidupan sel dari saat kemunculannya hingga pembelahan atau kematian. Komponen yang diperlukan siklus sel adalah siklus mitosis, yang meliputi masa persiapan pembelahan dan mitosis itu sendiri. Selain itu, dalam siklus hidup terdapat periode istirahat, di mana sel menjalankan fungsi bawaannya dan memilih nasib selanjutnya: kematian atau kembali ke siklus mitosis.
Pergi ke kuliah nomor 12"Fotosintesis. Kemosintesis"
Pergi ke kuliah nomor 14"Reproduksi Organisme"
Mitosis (pembelahan tidak langsung) adalah pembelahan sel somatik (sel tubuh). Signifikansi biologis mitosis adalah reproduksi sel somatik, produksi sel salinan (dengan set kromosom yang sama, dengan informasi herediter yang persis sama). Semua sel somatik dalam tubuh berasal dari sel induk tunggal (zigot) melalui mitosis.
1) Profase
- spiral kromatin (memutar, mengembun) menjadi kromosom
- nukleolus menghilang
- selubung inti hancur
- Sentriol menyimpang ke kutub sel, terbentuk gelendong
2) Metafase- kromosom berbaris di sepanjang ekuator sel, pelat metafase terbentuk
3) Anafase- Kromosom anak terpisah satu sama lain (kromatid menjadi kromosom) dan bergerak menuju kutub
4) Telofase
- kromosom despiral (pelepasan, dekondensasi) menjadi kromatin
- nukleus dan nukleolus muncul
- filamen spindel hancur
- terjadi sitokinesis - pembelahan sitoplasma sel induk menjadi dua sel anak
Durasi mitosis adalah 1-2 jam.
Siklus sel
Ini adalah periode kehidupan sel dari saat pembentukannya melalui pembelahan sel induk hingga pembelahan atau kematiannya.
Siklus sel terdiri dari dua periode:
- interfase(keadaan ketika sel TIDAK membelah);
- pembelahan (mitosis atau).
Interfase terdiri dari beberapa fase:
- prasintetik: sel tumbuh, sintesis aktif RNA dan protein terjadi di dalamnya, dan jumlah organel meningkat; selain itu, terjadi persiapan penggandaan DNA (akumulasi nukleotida)
- sintetis: terjadi penggandaan (replikasi, reduplikasi) DNA
- pascasintesis: sel bersiap untuk pembelahan, mensintesis zat yang diperlukan untuk pembelahan, misalnya protein gelendong.
INFORMASI LEBIH LANJUT: ,
BAGIAN 2 TUGAS:
Tes dan tugas
Pilih salah satu yang paling cocok untuk Anda pilihan yang benar. Proses perkembangbiakan sel-sel organisme dari berbagai kingdom satwa liar disebut
1) meiosis
2) mitosis
3) pemupukan
4) menghancurkan
Menjawab
1. Semua ciri berikut, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan proses interfase siklus sel. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya dalam tabel.
1) pertumbuhan sel
2) divergensi kromosom homolog
3) susunan kromosom sepanjang ekuator sel
4) replikasi DNA
5) sintesis zat organik
Menjawab
2. Semua ciri berikut, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan proses yang terjadi dalam interfase. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya dalam tabel.
1) replikasi DNA
2) pembentukan membran inti
3) spiralisasi kromosom
4) Sintesis ATP
5) sintesis semua jenis RNA
Menjawab
3. Proses yang tercantum di bawah ini, kecuali dua, digunakan untuk mengkarakterisasi interfase siklus sel. Identifikasi dua proses yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan nomor di mana proses tersebut ditunjukkan.
1) pembentukan spindel
2) sintesis ATP
3) replikasi
4) pertumbuhan sel
5) menyeberang
Menjawab
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Pada tahap kehidupan manakah kromosom berputar ke dalam sel?
1) interfase
2) profase
3) anafase
4) metafase
Menjawab
Pilih tiga opsi. Struktur sel manakah yang mengalami perubahan terbesar selama mitosis?
1) inti
2) sitoplasma
3) ribosom
4) lisosom
5) pusat sel
6) kromosom
Menjawab
1. Menetapkan urutan proses yang terjadi dalam sel dengan kromosom pada interfase dan mitosis selanjutnya
1) susunan kromosom pada bidang ekuator
2) Replikasi DNA dan pembentukan kromosom dua kromatid
3) spiralisasi kromosom
4) divergensi kromosom saudara ke kutub sel
Menjawab
2. Menetapkan urutan proses yang terjadi selama interfase dan mitosis. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) spiralisasi kromosom, hilangnya selubung inti
2) divergensi kromosom saudara ke kutub sel
3) pembentukan dua sel anak
4) penggandaan molekul DNA
5) penempatan kromosom pada bidang ekuator sel
Menjawab
3. Menetapkan urutan proses yang terjadi pada interfase dan mitosis. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) pembubaran membran inti
2) replikasi DNA
3) penghancuran spindel fisi
4) divergensi kromosom kromatid tunggal ke kutub sel
5) pembentukan pelat metafase
Menjawab
4. Tetapkan urutan proses yang benar yang terjadi selama mitosis. Tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) peluruhan cangkang nuklir
2) penebalan dan pemendekan kromosom
3) penempatan kromosom pada bagian tengah sel
4) permulaan pergerakan kromosom menuju pusat
5) divergensi kromatid ke kutub sel
6) pembentukan membran inti baru
Menjawab
5. Tetapkan urutan proses yang terjadi selama mitosis. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) spiralisasi kromosom
2) divergensi kromatid
3) pembentukan spindel fisi
4) despiralisasi kromosom
5) pembelahan sitoplasma
6) letak kromosom di ekuator sel
Menjawab
6. Tetapkan urutan proses yang terjadi selama mitosis. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) benang gelendong melekat pada setiap kromosom
2) selubung inti terbentuk
3) terjadi penggandaan sentriol
4) sintesis protein, peningkatan jumlah mitokondria
5) sentriol pusat sel menyimpang ke kutub sel
6) kromatid menjadi kromosom independen
Menjawab
PEMBENTUKAN 7:
4) hilangnya benang gelendong
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Ketika sel membelah, sebuah gelendong terbentuk
1) profase
2) telofase
3) metafase
4) anafase
Menjawab
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Mitosis TIDAK terjadi pada profase
1) pembubaran membran inti
2) pembentukan spindel
3) penggandaan kromosom
4) pembubaran nukleolus
Menjawab
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Pada tahap kehidupan manakah sel kromatid menjadi kromosom?
1) interfase
2) profase
3) metafase
4) anafase
Menjawab
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Unspiralisasi kromosom selama pembelahan sel terjadi di
1) profase
2) metafase
3) anafase
4) telofase
Menjawab
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Pada fase mitosis manakah pasangan kromatid menempel pada benang gelendong melalui sentromernya?
1) anafase
2) telofase
3) profase
4) metafase
Menjawab
Tetapkan korespondensi antara proses dan fase mitosis: 1) anafase, 2) telofase. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) selubung inti terbentuk
B) kromosom saudara menyimpang ke kutub sel
C) spindel akhirnya menghilang
D) kromosom despiral
D) sentromer kromosom terpisah
Menjawab
Tetapkan korespondensi antara ciri-ciri dan fase mitosis: 1) metafase, 2) telofase. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) Kromosom terdiri dari dua kromatid.
B) Despiral kromosom.
C) Untaian gelendong menempel pada sentromer kromosom.
D) Selubung inti terbentuk.
D) Kromosom berbaris pada bidang ekuator sel.
E) Spindel pembelahan menghilang.
Menjawab
Membangun korespondensi antara ciri-ciri dan fase pembelahan sel: 1) anafase, 2) metafase, 3) telofase. Tuliskan angka 1-3 sesuai urutan hurufnya.
A) despiralisasi kromosom
B) jumlah kromosom dan DNA 4n4c
B) susunan kromosom sepanjang ekuator sel
D) divergensi kromosom ke kutub sel
E) hubungan sentromer dengan filamen gelendong
E) pembentukan membran inti
Menjawab
Semua kecuali dua karakteristik yang tercantum di bawah ini digunakan untuk menggambarkan fase mitosis yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) nukleolus menghilang
2) spindel fisi terbentuk
3) Molekul DNA berlipat ganda
4) Kromosom terlibat aktif dalam biosintesis protein
5) kromosom berbentuk spiral
Menjawab
Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Apa yang disertai dengan spiralisasi kromosom pada awal mitosis?
1) perolehan struktur dikromatida
2) partisipasi aktif kromosom dalam biosintesis protein
3) penggandaan molekul DNA
4) peningkatan transkripsi
Menjawab
Tetapkan korespondensi antara proses dan periode interfase: 1) pascasintetis, 2) prasintetik, 3) sintetik. Tuliskan angka 1, 2, 3 sesuai urutan hurufnya.
A) pertumbuhan sel
B) Sintesis ATP untuk proses fisi
B) Sintesis ATP untuk replikasi molekul DNA
D) sintesis protein untuk membangun mikrotubulus
D) replikasi DNA
Menjawab
1. Semua ciri berikut, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan proses mitosis. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) adalah dasarnya reproduksi aseksual
2) pembagian tidak langsung
3) memberikan regenerasi
4) pembagian reduksi
5) keragaman genetik meningkat
Menjawab
2. Semua ciri di atas, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan proses mitosis. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) pembentukan bivalen
2) konjugasi dan pindah silang
3) keteguhan jumlah kromosom dalam sel
4) pembentukan dua sel
5) pelestarian struktur kromosom
Menjawab
Semua tanda di bawah ini, kecuali dua, digunakan untuk menggambarkan proses yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) sel anak mempunyai set kromosom yang sama dengan sel induk
2) distribusi materi genetik yang tidak merata antar sel anak
3) memberikan pertumbuhan
4) pembentukan dua sel anak
5) pembagian langsung
Menjawab
Semua kecuali dua proses yang tercantum di bawah ini terjadi selama pembelahan sel tidak langsung. Identifikasi dua proses yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan nomor di mana proses tersebut ditunjukkan.
1) dua sel diploid terbentuk
2) empat sel haploid terbentuk
3) terjadi pembelahan sel somatik
4) terjadi konjugasi dan pindah silang kromosom
5) pembelahan sel didahului oleh satu interfase
Menjawab
1. Membangun korespondensi antara tahapan siklus hidup sel dan prosesnya. Terjadi selama mereka: 1) interfase, 2) mitosis. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) spindel terbentuk
B) sel tumbuh, sintesis aktif RNA dan protein terjadi di dalamnya
B) terjadi sitokinesis
D) jumlah molekul DNA berlipat ganda
D) terjadi spiralisasi kromosom
Menjawab
2. Membangun korespondensi antara proses dan tahapan siklus hidup sel: 1) interfase, 2) mitosis. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) spiralisasi kromosom
B) metabolisme intensif
B) penggandaan sentriol
D) divergensi kromatid saudara ke kutub sel
D) reduplikasi DNA
E) peningkatan jumlah organel sel
Menjawab
Proses apa yang terjadi dalam sel selama interfase?
1) sintesis protein di sitoplasma
2) spiralisasi kromosom
3) sintesis mRNA di dalam nukleus
4) reduplikasi molekul DNA
5) pembubaran membran inti
6) divergensi sentriol pusat sel ke kutub sel
Menjawab
Tentukan fase dan jenis pembagian yang ditunjukkan pada gambar. Tulis dua angka sesuai urutan yang ditentukan dalam tugas, tanpa pemisah (spasi, koma, dll).
1) anafase
2) metafase
3) profase
4) telofase
5) mitosis
6) meiosis I
7) meiosis II
Menjawab
Semua kecuali dua karakteristik yang tercantum di bawah ini digunakan untuk menggambarkan tahapan siklus hidup sel yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) spindel menghilang
2) kromosom membentuk lempeng ekuator
3) membran inti terbentuk di sekitar kromosom pada setiap kutub
4) terjadi pemisahan sitoplasma
5) kromosom berbentuk spiral dan menjadi terlihat jelas
Menjawab
Membangun korespondensi antara proses dan tahapan pembelahan sel. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) penghancuran membran inti
B) spiralisasi kromosom
B) divergensi kromatid ke kutub sel
D) pembentukan kromosom kromatid tunggal
D) divergensi sentriol ke kutub sel
Menjawab
Lihatlah gambarnya. Tunjukkan (A) jenis pembelahan, (B) fase pembelahan, (C) jumlah materi genetik dalam sel. Untuk setiap huruf, pilih istilah yang sesuai dari daftar yang tersedia.
1) mitosis
2) meiosis II
3) metafase
4) anafase
5) telofase
6) 2n4c
7) 4n4c
8) n2c
Menjawab
Semua kecuali dua fitur yang tercantum di bawah ini digunakan untuk menggambarkan struktur seluler yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) jenis pembelahan sel - mitosis
2) fase pembelahan sel - anafase
3) kromosom, terdiri dari dua kromatid, dilekatkan oleh sentromernya ke filamen gelendong
4) kromosom terletak pada bidang ekuator
5) terjadi pindah silang
Menjawab
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
Mitosis- Ini adalah cara paling umum untuk membagi sel eukariotik. Selama mitosis, genom masing-masing dari dua sel yang dihasilkan identik satu sama lain dan bertepatan dengan genom sel aslinya.
Mitosis adalah tahap terakhir dan biasanya terpendek dari siklus sel. Dengan berakhirnya lingkaran kehidupan sel berakhir dan siklus dua sel yang baru terbentuk dimulai.
Diagram menggambarkan durasi tahapan siklus sel. Huruf M menunjukkan mitosis. Tingkat mitosis tertinggi diamati pada sel germinal, terendah pada jaringan dengan tingkat diferensiasi tinggi, jika sel-selnya membelah.
Meskipun mitosis dianggap independen dari interfase, yang terdiri dari periode G 1, S dan G 2, persiapannya justru terjadi di dalamnya. Yang paling poin penting adalah replikasi DNA yang terjadi pada periode sintetik (S). Setelah replikasi, setiap kromosom sudah terdiri dari dua kromatid yang identik. Mereka berdekatan sepanjang keseluruhannya dan terhubung pada sentromer kromosom.
Selama interfase, kromosom terletak di dalam nukleus dan merupakan jalinan benang kromatin tipis dan sangat panjang yang hanya terlihat di bawah mikroskop elektron.
Mitosis memiliki sejumlah fase yang berurutan, yang juga dapat disebut tahapan atau periode. Dalam versi pertimbangan klasik yang disederhanakan, empat fase dibedakan. Ini profase, metafase, anafase, dan telofase. Seringkali lebih banyak fase dibedakan: prometafase(antara profase dan metafase), praprofase(ciri sel tumbuhan, mendahului profase).
Proses lain yang terkait dengan mitosis adalah sitokinesis, yang terjadi terutama selama periode telofase. Kita dapat mengatakan bahwa sitokinesis seolah-olah merupakan bagian integral dari telofase, atau kedua proses tersebut terjadi secara paralel. Sitokinesis mengacu pada pemisahan sitoplasma (tetapi bukan nukleus!) sel induk. Fisi nuklir disebut kariokinesis, dan itu mendahului sitokinesis. Namun, selama mitosis seperti itu, pembelahan inti tidak terjadi, karena yang pertama, induknya, hancur, kemudian terbentuk dua inti baru, yaitu anakan.
Ada kalanya karyokinesis terjadi, namun sitokinesis tidak. Dalam kasus seperti itu, sel berinti banyak terbentuk.
Durasi mitosis itu sendiri dan fase-fasenya bersifat individual dan bergantung pada jenis sel. Biasanya profase dan metafase merupakan periode terpanjang.
Durasi rata-rata Mitosis memakan waktu sekitar dua jam. Sel hewan umumnya membelah lebih cepat dibandingkan sel tumbuhan.
Ketika sel eukariotik membelah, gelendong fisi bipolar terbentuk, terdiri dari mikrotubulus dan protein terkait. Berkat itu, terjadi distribusi materi keturunan yang merata antara sel anak.
Di bawah ini kami akan memberikan gambaran tentang proses yang terjadi di dalam sel selama berbagai fase mitosis. Transisi ke setiap fase berikutnya dikendalikan di dalam sel oleh titik kontrol biokimia khusus, yang “memeriksa” apakah semua proses yang diperlukan telah diselesaikan dengan benar. Jika ada kesalahan, pembagian mungkin berhenti atau tidak. Dalam kasus terakhir, sel-sel abnormal muncul.
Fase mitosis
Profase
Dalam profase, proses berikut terjadi (kebanyakan secara paralel):
Kromosom memadat
Nukleolusnya hilang
Selubung nuklir hancur
Dua kutub spindel terbentuk
Mitosis dimulai dengan pemendekan kromosom. Pasangan kromatid penyusunnya berbentuk spiral, akibatnya kromosom menjadi sangat pendek dan menebal. Menjelang akhir profase mereka dapat dilihat di bawah mikroskop cahaya.
Nukleolus hilang karena bagian-bagian kromosom pembentuknya (pengatur nukleolus) sudah berbentuk spiral sehingga tidak aktif dan tidak saling berinteraksi. Selain itu, protein nukleolus terurai.
Dalam sel hewan dan tumbuhan tingkat rendah, sentriol pusat sel menyimpang ke kutub sel dan menonjol pusat pengorganisasian mikrotubulus. Meskipun tumbuhan tingkat tinggi tidak memiliki sentriol, mikrotubulus juga terbentuk.
Mikrotubulus pendek (astral) mulai menyimpang dari setiap pusat organisasi. Struktur seperti bintang terbentuk. Itu tidak diproduksi di tumbuhan. Kutub pembelahannya lebih lebar, mikrotubulus muncul bukan dari yang kecil, melainkan dari wilayah yang relatif luas.
Pecahnya membran inti menjadi vakuola kecil menandai berakhirnya profase.
Di sebelah kanan dalam foto mikro hijau mikrotubulus disorot, kromosom disorot dengan warna biru, sentromer kromosom disorot dengan warna merah.
Perlu juga dicatat bahwa selama profase mitosis, terjadi fragmentasi EPS, terpecah menjadi vakuola kecil; Aparat Golgi terpecah menjadi diktiosom individu.
Prometafase
Proses utama prometafase sebagian besar terjadi secara berurutan:
Susunan kacau dan pergerakan kromosom dalam sitoplasma.
Menghubungkannya dengan mikrotubulus.
Pergerakan kromosom ke bidang ekuator sel.
Kromosom berakhir di sitoplasma dan bergerak secara acak. Begitu sampai di kutub, mereka mempunyai peluang lebih besar untuk menempel pada ujung plus mikrotubulus. Akhirnya filamen menempel pada kinetokor.
Mikrotubulus kinetokor mulai tumbuh, yang mendorong kromosom menjauh dari kutub. Pada titik tertentu, mikrotubulus lain melekat pada kinetokor kromatid saudaranya, yang tumbuh dari kutub pembelahan lainnya. Dia juga mulai mendorong kromosom, tetapi ke arah yang berlawanan. Akibatnya kromosom berada di ekuator.
Kinetokor adalah formasi protein pada sentromer kromosom. Setiap kromatid saudara mempunyai kinetokornya sendiri, yang “matang” dalam profase.
Selain mikrotubulus astral dan kinetokor, ada pula yang berpindah dari satu kutub ke kutub lainnya, seolah-olah mengembangkan sel ke arah tegak lurus ekuator.
Metafase
Tanda dimulainya metafase adalah letak kromosom di sepanjang ekuator, disebut metafase atau lempeng ekuator. Selama metafase, jumlah kromosom, perbedaannya, dan fakta bahwa mereka terdiri dari dua kromatid saudara yang terhubung pada sentromer terlihat jelas.
Kromosom disatukan oleh gaya tegangan seimbang pada mikrotubulus di kutub yang berbeda.
Anafase
Kromatid saudara berpisah, masing-masing bergerak menuju kutubnya sendiri.
Kutub-kutub tersebut bergerak menjauhi satu sama lain.
Anafase adalah fase mitosis terpendek. Ini dimulai ketika sentromer kromosom terbelah menjadi dua bagian. Akibatnya, setiap kromatid menjadi kromosom independen dan melekat pada mikrotubulus di satu kutub. Benang tersebut “menarik” kromatid ke kutub yang berlawanan. Faktanya, mikrotubulus dibongkar (depolimerisasi), yaitu memendek.
Dalam anafase sel hewan, tidak hanya kromosom anak yang bergerak, tetapi juga kutubnya sendiri. Karena mikrotubulus lain yang mereka dorong terpisah, mikrotubulus astral menempel pada membran dan juga “menarik”.
Telofase
Pergerakan kromosom terhenti
Dekondensasi kromosom
Nukleolus muncul
Membran nuklir dipulihkan
Kebanyakan mikrotubulus menghilang
Telofase dimulai ketika kromosom berhenti bergerak, berhenti di kutub. Mereka putus asa, menjadi panjang dan seperti benang.
Mikrotubulus spindel dihancurkan dari kutub ke ekuator, yaitu dari ujung minusnya.
Selubung inti terbentuk di sekitar kromosom melalui fusi vesikel membran tempat inti ibu dan EPS pecah pada profase. Di setiap kutub, inti anak perempuannya terbentuk.
Ketika kromosom terurai, pengatur nukleolus menjadi aktif dan nukleolus muncul.
Sintesis RNA dilanjutkan.
Jika sentriol di kutub belum berpasangan, maka akan dibuat sepasang sentriol di dekat masing-masing sentriol. Jadi, di setiap kutub, pusat selnya sendiri dibuat ulang, yang akan menuju ke sel anak.
Biasanya, telofase berakhir dengan pemisahan sitoplasma, yaitu sitokinesis.
Sitokinesis
Sitokinesis dapat dimulai sejak anafase. Pada awal sitokinesis, organel sel tersebar relatif merata di seluruh kutub.
Pemisahan sitoplasma sel tumbuhan dan hewan terjadi dengan cara yang berbeda-beda.
Pada sel hewan, karena elastisitasnya, membran sitoplasma di bagian ekuator sel mulai menonjol ke dalam. Sebuah alur terbentuk yang akhirnya menutup. Dengan kata lain, sel induk membelah melalui ligasi.
Pada sel tumbuhan selama telofase, filamen gelendong tidak hilang di ekuator. Mereka bergerak lebih dekat ke membran sitoplasma, jumlahnya bertambah, dan terbentuk phragmoplast. Ini terdiri dari mikrotubulus pendek, mikrofilamen, dan bagian EPS. Ribosom, mitokondria, dan kompleks Golgi berpindah ke sini. Vesikel Golgi dan isinya di ekuator membentuk pelat sel median, dinding sel, dan membran sel anak.
Arti dan fungsi mitosis
Mitosis menjamin stabilitas genetik: reproduksi materi genetik yang akurat selama beberapa generasi. Inti sel baru mengandung jumlah kromosom yang sama dengan sel induknya, dan kromosom ini merupakan salinan persis dari kromosom induknya (kecuali, tentu saja, telah terjadi mutasi). Dengan kata lain, sel anak secara genetis identik dengan sel induk.
Namun, mitosis juga melakukan sejumlah fungsi penting lainnya:
pertumbuhan organisme multiseluler,
reproduksi aseksual,
penggantian sel dari berbagai jaringan pada organisme multiseluler,
Pada beberapa spesies, regenerasi bagian tubuh dapat terjadi.
Satu dari proses yang paling penting dalam perkembangan individu organisme hidup adalah mitosis. Pada artikel kali ini kami akan mencoba menjelaskan secara singkat dan jelas proses apa saja yang terjadi selama pembelahan sel yang akan kami bahas signifikansi biologis mitosis
Definisi konsep
Dari buku pelajaran biologi kelas 10, kita mengetahui bahwa mitosis adalah pembelahan sel, sebagai akibatnya dua sel anak dengan set kromosom yang sama terbentuk dari satu sel induk.
Diterjemahkan dari bahasa Yunani kuno, istilah “mitosis” berarti “benang”. Ini seperti hubungan antara sel lama dan sel baru di mana kode genetik dipertahankan.
Proses pembelahan secara keseluruhan dimulai dari nukleus dan berakhir di sitoplasma. Ini disebut sebagai siklus mitosis, yang terdiri dari tahap mitosis dan interfase. Akibat pembelahan diploid sel somatik dua sel anak terbentuk. Berkat proses ini, jumlah sel jaringan bertambah.
Tahapan mitosis
Berdasarkan ciri morfologinya, proses pembelahan dibagi menjadi beberapa tahapan sebagai berikut:
- Profase ;
Pada tahap ini, nukleus dipadatkan, kromatin mengembun di dalamnya, yang berputar menjadi spiral, dan kromosom terlihat di bawah mikroskop.
4 artikel TERATASyang membaca bersama ini
Di bawah pengaruh enzim, inti dan cangkangnya larut; kromosom selama periode ini ditempatkan secara acak di sitoplasma. Kemudian, sentriol terpisah ke kutub, dan gelendong pembelahan sel terbentuk, benang-benangnya menempel pada kutub dan kromosom.
Tahap ini ditandai dengan penggandaan DNA, namun pasangan kromosom masih saling menempel.
Sebelum tahap profase sel tanaman Ada fase persiapan - praprofase. Apa saja yang termasuk dalam persiapan sel untuk mitosis dapat dipahami pada tahap ini. Hal ini ditandai dengan pembentukan cincin praprofase, phragmosom, dan nukleasi mikrotubulus di sekitar nukleus.
- Prometafase ;
Pada tahap ini, kromosom mulai bergerak dan bergerak menuju kutub terdekat.
Dalam berbagai buku teks praprofase dan prometofase disebut sebagai tahap profase.
- Metafase ;
Pada tahap awal Kromosom terletak di bagian ekuator gelendong, sehingga tekanan kutub bekerja secara merata. Selama tahap ini, jumlah mikrotubulus gelendong terus bertambah dan diperbarui.
Kromosom disusun berpasangan dalam bentuk spiral di sepanjang ekuator gelendong dalam urutan yang ketat. Kromatid secara bertahap terlepas, tetapi masih menempel pada benang gelendong.
- Anafase ;
Pada tahap ini, kromatid memanjang dan secara bertahap bergerak menuju kutub seiring dengan berkontraksinya benang gelendong. Kromosom anak perempuan terbentuk.
Ini adalah fase terpendek dalam hal waktu. Kromatid saudara tiba-tiba berpisah dan berpindah ke kutub yang berbeda.
- Telofase ;
Ini adalah fase terakhir pembelahan ketika kromosom memanjang dan selubung inti baru terbentuk di dekat setiap kutub. Benang-benang yang membentuk spindel hancur total. Pada tahap ini, sitoplasma membelah.
Penyelesaian panggung terakhir bertepatan dengan pembelahan sel induk, yang disebut sitokinesis. Bagian dari proses inilah yang menentukan berapa banyak sel yang terbentuk selama pembelahan, mungkin ada dua atau lebih sel.
Beras. 1. Tahapan mitosis
Arti Mitosis
Signifikansi biologis dari proses pembelahan sel tidak dapat disangkal.
- Berkat dialah dimungkinkan untuk mempertahankan satu set kromosom yang konstan.
- Reproduksi sel yang identik hanya mungkin dilakukan melalui mitosis. Dengan cara ini, sel-sel kulit, epitel usus, dan sel darah merah, yang siklus hidupnya hanya 4 bulan, tergantikan.
- Menyalin, dan karenanya melestarikan informasi genetik.
- Memastikan perkembangan dan pertumbuhan sel, sehingga organisme multiseluler terbentuk dari zigot bersel tunggal.
- Dengan bantuan pembelahan seperti itu, regenerasi bagian-bagian tubuh dimungkinkan pada beberapa organisme hidup. Misalnya, sinar bintang laut dipulihkan.
Beras. 2. Regenerasi bintang laut
- Memastikan reproduksi aseksual. Misalnya saja tunas hydra, serta perbanyakan tanaman secara vegetatif.
Beras. 3. Pemula Hidra
Apa yang telah kita pelajari?
Pembelahan sel disebut mitosis. Berkat dia, itu disalin dan disimpan informasi genetik sel. Prosesnya terjadi dalam beberapa tahap: tahap persiapan, profase, metafase, anafase, telofase. Hasilnya, terbentuk dua sel anak yang benar-benar mirip dengan sel induk aslinya. Di alam, pentingnya mitosis sangat besar, karena perkembangan dan pertumbuhan organisme uniseluler dan multiseluler, regenerasi beberapa bagian tubuh, dan reproduksi aseksual dimungkinkan.
Uji topiknya
Evaluasi laporan
Penilaian rata-rata: 4.6. Total peringkat yang diterima: 437.
Mitosis, karyokinesis, fisi tidak langsung- metode universal untuk membagi sel eukariotik. Dalam hal ini, kromosom yang berlipat ganda dan terkondensasi berubah menjadi bentuk kromosom mitosis yang kompak. Kemudian gelendong terbentuk, yang memastikan pemisahan dan divergensi kromosom ke kutub sel yang berlawanan. Mitosis berakhir dengan pembelahan badan sel ( sitotomi). Esensi biologis mitosis adalah pemerataan materi genetik antar sel anak. Proses mitosis dibagi menjadi beberapa fase utama: profase, metafase, anafase, dan telofase (Gbr. 2-14).
Profase. Akibat supercoiling, DNA mulai terdeteksi di bawah mikroskop di dalam inti sel dalam bentuk tubuh kromosom berbentuk batang. Proses transkripsi di dalamnya terhenti. Kemudian terjadi hilangnya (disintegrasi) nukleolus dan membran inti. Jumlah retikulum endoplasma granular berkurang: ia terpecah menjadi tangki pendek dan vakuola, dan jumlah ribosom bebas dan terikat membran berkurang. Hal ini menyebabkan penghentian total biosintesis protein di dalam sel. Sentriol menyimpang ke kutub sel, membentuk spindel mitosis, benangnya melekat pada kinetokor kromosom.
Beras. 2-14. Skema mitosis sel. 1. Interfase. 2. Profase.
3. Metafase. 4. Anafase. 5. Telofase. 6. Interfase awal. (Menurut Yu.I. Afanasyev, N.A. Yurina).
Metafase. Selama periode ini, pembentukan gelendong pembelahan berakhir, dan kromosom berbaris di bidang ekuator sel, membentuk lempeng metafase kromosom(tampilan samping) atau bintang ibu(pemandangan dari kutub sel). Pada akhir metafase, proses pemisahan kromatid saudara selesai dan mereka tetap terhubung satu sama lain hanya di daerah sentromer. Metafase memakan waktu 30% dari seluruh waktu mitosis.
Anafase. Kromosom diregangkan ke kutub sel dengan bantuan mikrotubulus gelendong dengan kecepatan 0,2-0,5 m/menit, yang berhubungan dengan depolimerisasi dan pemendekan mikrotubulus serta kerja protein translocator. Ini adalah fase mitosis terpendek, hanya menempati beberapa persen dari total waktu mitosis.
Telofase. Dimulai dengan penghentian kromosom yang menyimpang ke kutub (telofase awal) dan diakhiri dengan pembentukan inti interfase baru dan pembelahan sel induk menjadi dua sel anak sebagai hasil sitotomi (telofase akhir). Dalam hal ini, kromosom terdekondensasi, membran inti terbentuk dan nukleolus baru terbentuk.
Karena mitosis adalah proses yang sangat kompleks dan rumit, selama pembelahan sel, sel sangat sensitif terhadap pengaruh faktor fisikokimia (iradiasi, zat beracun, obat-obatan). Jika spindel rusak, dapat terjadi penundaan mitosis pada metafase atau hamburan kromosom. Ketika reproduksi sentriol terganggu, mitosis multipolar dan asimetris dapat terjadi. Pelanggaran proses sitotomi menyebabkan munculnya inti raksasa atau sel berinti banyak.
Mendukung produksi– pembentukan sel dengan peningkatan kandungan kromosom dan DNA (poliploid). Ploidi– jumlah set kromosom dalam sel, dilambangkan dengan huruf N. Kandungan DNA proporsional dalam sel ditunjukkan dengan huruf Dengan. Dalam sel germinal, kumpulan kromosomnya adalah haploid (1n dan karenanya mengandung DNA 1c), dan dalam sel somatik, kumpulan kromosom biasanya diploid (DNA 2n dan 2c). Di antara sel somatik juga terdapat sel poliploid, yang kumpulan kromosomnya lebih besar: tetraploid (4n) dan bahkan oktaploid (8n).
Poliploidi – pembentukan sel dengan peningkatan (lebih banyak diploid) kromosom dan kandungan DNA. Sel-sel tersebut muncul sebagai akibat dari tidak adanya atau tidak lengkapnya masing-masing tahap mitosis, ketika sitotomi diblokir. Selain itu, setelah melewati periode S dan G2, sel memasuki mitosis dengan set kromosom tetraploid, melewati semua fase, tetapi tidak membelah menjadi dua fase anak. Cara spesial poliploidisasi – produksi endore. Dalam hal ini, beberapa siklus reduplikasi DNA (periode S) terjadi di dalam sel, tanpa pembentukan kromosom mitosis dan mitosis selanjutnya. Hal ini menyebabkan peningkatan progresif dalam jumlah DNA dalam nukleus.
Sel berinti ganda dan berinti banyak terbentuk ketika, sebagai hasil mitosis, dua atau lebih inti terbentuk, tetapi tanpa sitotomi berikutnya.
Meiosis– metode pembelahan sel somatik, yang menghasilkan pembentukan sel dengan satu set kromosom haploid (sel kelamin). Kedua pembelahan meiosis terjadi seperti mitosis normal, namun pada profase pembelahan pertama, terjadi pertukaran gen antara kromosom homolog ( menyebrang), tidak ada interfase antara pembelahan pertama dan kedua dan oleh karena itu tidak terjadi reduplikasi DNA. Signifikansi biologis dari meiosis adalah bahwa sel germinal jantan dan betina yang dihasilkan membawa informasi genetik dari ayah dan ibu, dan fusi sel-sel ini menghasilkan zigot dengan satu set kromosom diploid, yang membawa informasi genetik dalam jumlah yang sama dari kedua orang tuanya.
Regenerasi intraseluler– restorasi, penggantian komponen struktural sel. Selama masa hidup sel, terjadi keausan terus-menerus dan diperbarui. komponen struktural: selama beberapa jam atau hari, semua molekul biopolimer yang membentuk komponen membran dan non-membran sel secara bertahap dan diperbarui sepenuhnya. Secara bertahap, semua komponen struktural sel digantikan oleh yang baru. Hal ini sangat penting terutama bagi sel-sel yang tidak mampu bereproduksi dan beregenerasi pada tingkat sel (sel saraf, sel jantung); komponen strukturalnya dapat diperbarui berkali-kali sepanjang umur sel yang panjang. Bahkan dalam molekul DNA yang relatif stabil, terjadi penggantian (perbaikan) konstan pada fragmen yang rusak.
Adaptasi sel– proses adaptasi sel terhadap perubahan kondisi kehidupan. Misalnya, sel otot beradaptasi dengan peningkatan stres fisik, sel saraf - terhadap peningkatan tekanan mental, sel hati dan ginjal - terhadap paparan zat beracun, sel kulit - hingga peningkatan radiasi ultraviolet. Pada saat yang sama, proses biosintesis protein dalam sel ditingkatkan, ukuran nukleus, nukleolus, luas permukaan membran inti, dan intensitas transportasi serta semua proses metabolisme yang diperlukan meningkat. Jumlah dan ukuran organel yang diperlukan untuk meningkatkan fungsi sel juga meningkat. Semua ini menyebabkan peningkatan ukuran sel itu sendiri ( hipertrofi sel). Adaptasi sel sangat penting untuk mempertahankan fungsi vitalnya dalam kondisi kehidupan yang berubah, termasuk dalam berbagai penyakit tubuh.