วัฏจักรของเซลล์ การเตรียมเซลล์เพื่อการแบ่งตัว การแบ่งเซลล์ทั้งทางตรงและทางอ้อม ไมโทซีส สาระสำคัญทางชีวภาพ และความสำคัญของไมโทซีส การเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งตัว การเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งเซลล์

คำถามที่ 1. คืออะไร วงจรชีวิตเซลล์?

วงจรชีวิตของเซลล์คือระยะเวลาของชีวิตตั้งแต่ช่วงเวลาที่มันเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการแบ่งตัวจนกระทั่งตายหรือสิ้นสุดการแบ่งตัวในเวลาต่อมา ระยะเวลาของวงจรชีวิตจะแตกต่างกันไปอย่างมาก และขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความพร้อมของออกซิเจน และ สารอาหาร- วงจรชีวิตของอะมีบาคือ 36 ชั่วโมง และสำหรับแบคทีเรียบางชนิดคือ 20 นาที สำหรับเซลล์ประสาทหรือเซลล์เลนส์ เป็นต้น ระยะเวลาของมันคือหลายปีและหลายทศวรรษ

คำถามที่ 2. การทำสำเนา DNA เกิดขึ้นได้อย่างไรในวงจรไมโทติค? ประเด็นของกระบวนการนี้คืออะไร?

การทำสำเนา DNA เกิดขึ้นระหว่างเฟส ขั้นแรก สายโซ่ทั้งสองของโมเลกุล DNA จะแยกออกจากกัน จากนั้นลำดับพอลินิวคลีโอไทด์ใหม่จะถูกสังเคราะห์ในแต่ละสายตามหลักการของการเสริมกัน กระบวนการนี้ถูกควบคุมโดยเอนไซม์พิเศษโดยใช้พลังงาน ATP โมเลกุล DNA ใหม่นั้นเป็นสำเนาที่เหมือนกันทุกประการกับโมเลกุล DNA ดั้งเดิม (ของมารดา) ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของยีนเกิดขึ้น ซึ่งรับประกันความเสถียรของข้อมูลทางพันธุกรรม ป้องกันการหยุดชะงักของการทำงานของเซลล์ลูกสาวและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยรวม การทำสำเนาดีเอ็นเอยังช่วยให้แน่ใจว่าจำนวนโครโมโซมคงที่จากรุ่นสู่รุ่น

คำถามที่ 3. การเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งเซลล์คืออะไร?

การเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นในเฟส ในระหว่างเฟส กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพจะทำงาน เซลล์จะเติบโต สร้างออร์แกเนลล์ สะสมพลังงาน และที่สำคัญที่สุดคือ DNA จะเพิ่มเป็นสองเท่า (การทำซ้ำ) ผลจากการทำซ้ำ ทำให้เกิดโมเลกุล DNA ที่เหมือนกัน 2 โมเลกุล เชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์ โมเลกุลดังกล่าวเรียกว่าโครมาทิด โครมาทิดที่จับคู่กันสองตัวก่อตัวเป็นโครโมโซม

คำถามที่ 4. อธิบายระยะของไมโทซีสตามลำดับ

ไมโทซีสแบ่งตามอัตภาพออกเป็นสี่ระยะ

คำทำนาย โครโมโซมในนิวเคลียสเริ่มหมุนวนอย่างแข็งขันจนได้รูปร่างที่กะทัดรัด เป็นผลให้ไม่สามารถอ่านข้อมูลจาก DNA และการสังเคราะห์ RNA จะหยุดลง เมื่อถึงจุดสิ้นสุดของการพยากรณ์ เปลือกนิวเคลียร์จะสลายตัว เซนทริโอลซึ่งอยู่ที่ขั้วของเซลล์ ก่อตัวเป็นเส้นใยของสปินเดิล

เมตาเฟส ในขั้นตอนนี้จะสังเกตการเกิดเกลียวสูงสุด (การบดอัด) ของโครโมโซม ตั้งอยู่ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ เส้นใยสปินเดิลติดอยู่กับเซนโทรเมียร์

แอนาเฟส ในโครโมโซม เซนโทรเมียร์จะเปิดออก และส่งผลให้โครมาทิดแยกจากกัน เกลียวสปินเดิลจะดึงโครมาทิด (ซึ่งแต่ละอันกลายเป็นโครโมโซมที่แยกจากกัน) ไปทางขั้วของเซลล์

เทโลเฟส โครโมโซมครั้งหนึ่งอยู่ที่ขั้วของเซลล์จะคลายตัว เยื่อหุ้มนิวเคลียสเกิดขึ้นรอบๆ พวกมันที่ขั้วทั้งสองของเซลล์ นิวเคลียสถูกสร้างขึ้นด้วยชุดโครโมโซมซ้ำที่เหมือนกัน การแบ่งเซลล์ขั้นสุดท้ายออกเป็นสองส่วนเกิดขึ้น

ผลจากการแบ่งเซลล์ ทำให้เกิดเซลล์ลูกสาว 2 เซลล์ที่เหมือนกันกับเซลล์แม่ดั้งเดิม

คำถามที่ 5. myuse มีความสำคัญทางชีวภาพอย่างไร?

ไมโทซิสเป็นกระบวนการทางชีววิทยาที่สำคัญที่สุดเนื่องจาก:

อันเป็นผลมาจากไมโทซิส เซลล์ลูกสาวสองคนจึงถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แม่เซลล์เดียว
เหมือนกันซึ่งรับประกันการรักษาเสถียรภาพทางพันธุกรรมของเซลล์
ไมโทซิสช่วยให้มั่นใจในการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต
ต้องขอบคุณไมโทซิสทำให้มีการสร้างใหม่และทดแทนเซลล์ที่กำลังจะตาย
ไมโทซีสช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสืบพันธุ์ของพืชในพืชและการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียว

หนังสือเรียนสอดคล้องกับรัฐบาลกลาง มาตรฐานการศึกษารอง (เต็ม) การศึกษาทั่วไปแนะนำโดยกระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซียและรวมอยู่ในรายชื่อหนังสือเรียนของรัฐบาลกลาง

หนังสือเรียนนี้จัดทำขึ้นสำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 และออกแบบมาเพื่อสอนวิชานี้ 1 หรือ 2 ชั่วโมงต่อสัปดาห์

การออกแบบที่ทันสมัย ​​คำถามและงานหลายระดับ ข้อมูลเพิ่มเติมและความเป็นไปได้ของการทำงานแบบขนานกับแอปพลิเคชันอิเล็กทรอนิกส์มีส่วนช่วยในการดูดซึมสื่อการศึกษาอย่างมีประสิทธิภาพ

จดจำ!

อย่างไร ตาม ทฤษฎีเซลล์มีจำนวนเซลล์เพิ่มขึ้นหรือไม่?

คุณคิดว่าอายุขัยของเซลล์ประเภทต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จะเท่ากันหรือไม่ เพราะเหตุใด ให้เหตุผลความคิดเห็นของคุณ

เมื่อแรกเกิด เด็กมีน้ำหนักเฉลี่ย 3–3.5 กก. และมีส่วนสูงประมาณ 50 ซม. ลูกหมีสีน้ำตาลที่พ่อแม่หนักถึง 200 กก. ขึ้นไป หนักไม่เกิน 500 กรัม และลูกหมีตัวเล็ก จิงโจ้มีน้ำหนักน้อยกว่า 1 กรัม จากลูกเจี๊ยบสีเทาที่เติบโตเป็นหงส์ที่สวยงามลูกอ๊อดที่ว่องไวกลายเป็นคางคกอันเงียบสงบและจากต้นโอ๊กที่ปลูกไว้ใกล้บ้านก็ปลูกต้นโอ๊กขนาดใหญ่ซึ่งอีกหนึ่งร้อยปีต่อมาก็สร้างความพึงพอใจให้กับคนรุ่นใหม่ ผู้คนมีความสวยงาม การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการเติบโตและพัฒนา ต้นไม้จะไม่กลายเป็นเมล็ด ปลาจะไม่กลับไปเป็นไข่ - กระบวนการเติบโตและการพัฒนาไม่สามารถย้อนกลับได้ คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตทั้งสองนี้เชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก และขึ้นอยู่กับความสามารถของเซลล์ในการแบ่งและเชี่ยวชาญ

การเจริญเติบโตของ ciliate หรืออะมีบาคือการเพิ่มขนาดและความซับซ้อนของโครงสร้างของเซลล์แต่ละเซลล์เนื่องจากกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพ แต่การเติบโตของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ไม่เพียงเพิ่มขนาดของเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการแบ่งส่วนที่ใช้งานอยู่ด้วย - การเพิ่มจำนวน อัตราการเติบโต ลักษณะการพัฒนา ขนาดที่บุคคลบางคนสามารถเติบโตได้ ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงอิทธิพลของสภาพแวดล้อม แต่ปัจจัยหลักที่กำหนดในกระบวนการทั้งหมดเหล่านี้คือข้อมูลทางพันธุกรรมซึ่งถูกจัดเก็บในรูปของโครโมโซมในนิวเคลียสของแต่ละเซลล์ เซลล์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มาจากไข่ที่ปฏิสนธิเพียงใบเดียว ในกระบวนการเจริญเติบโต แต่ละเซลล์ที่สร้างขึ้นใหม่จะต้องได้รับสำเนาของสารพันธุกรรมที่ถูกต้อง เพื่อที่จะมีโปรแกรมทางพันธุกรรมทั่วไปของร่างกาย มีความเชี่ยวชาญและทำหน้าที่เฉพาะของมัน เป็นส่วนสำคัญของทั้งหมด

ในการเชื่อมต่อกับความแตกต่าง เช่น การแบ่งเป็น ประเภทต่างๆเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีอายุขัยไม่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น, เซลล์ประสาทหยุดแบ่งแม้ในระหว่าง การพัฒนามดลูกและในช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิตจำนวนของมันจะลดลงเท่านั้น เมื่อพวกมันเกิดขึ้นแล้ว พวกมันจะไม่แบ่งตัวและมีชีวิตอยู่ตราบเท่าที่เนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่พวกมันรวมอยู่ด้วย เซลล์ที่ก่อตัวเป็นเส้น ๆ เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อในสัตว์และเนื้อเยื่อสะสมในพืช เซลล์ไขกระดูกแดงจะแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างเซลล์เม็ดเลือดซึ่งมีช่วงชีวิตที่จำกัด ในกระบวนการปฏิบัติหน้าที่เซลล์เยื่อบุผิวจึงตายอย่างรวดเร็ว โซนเชื้อโรคเซลล์ผิวหนังชั้นนอกแบ่งตัวได้หนาแน่นมาก เซลล์แคมเบียลและเซลล์กรวยการเจริญเติบโตในพืชกำลังแบ่งตัวออกอย่างแข็งขัน ยิ่งความเชี่ยวชาญพิเศษของเซลล์สูงเท่าไร ความสามารถในการสืบพันธุ์ก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น

ร่างกายมนุษย์มีเซลล์ประมาณ 10 14 เซลล์ เซลล์เยื่อบุในลำไส้ประมาณ 70 พันล้านเซลล์และเซลล์เม็ดเลือดแดง 2 พันล้านเซลล์ตายทุกวัน เซลล์ที่มีอายุสั้นที่สุดคือเซลล์เยื่อบุลำไส้ซึ่งมีอายุเพียง 1-2 วันเท่านั้น

วงจรชีวิตของเซลล์

ระยะเวลาของชีวิตของเซลล์ตั้งแต่ช่วงเวลาที่กำเนิดในกระบวนการแบ่งตัวจนกระทั่งตายหรือสิ้นสุดการแบ่งตัวในเวลาต่อมาเรียกว่า วงจรชีวิต - เซลล์ปรากฏขึ้นระหว่างการแบ่งเซลล์แม่และหายไประหว่างการแบ่งตัวหรือการตายของเซลล์เอง ระยะเวลาของวงจรชีวิตแตกต่างกันไปมากในแต่ละเซลล์ และขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และสภาวะแวดล้อม (อุณหภูมิ ความพร้อมของออกซิเจนและสารอาหาร) ตัวอย่างเช่น วงจรชีวิตของอะมีบาคือ 36 ชั่วโมง และแบคทีเรียสามารถแบ่งตัวทุกๆ 20 นาที

วงจรชีวิตของเซลล์ใดๆ ก็ตามคือชุดของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในเซลล์ตั้งแต่วินาทีแรกที่เซลล์เกิดขึ้นอันเป็นผลจากการแบ่งตัวจนตายหรือไมโทซีสตามมา วงจรชีวิตอาจรวมถึงวงจรไมโทติคซึ่งประกอบด้วยการเตรียมการสำหรับไมโทซีส - อินเตอร์เฟสและการแบ่งตัวเองตลอดจนขั้นตอนของความเชี่ยวชาญ - การสร้างความแตกต่างในระหว่างที่เซลล์ทำหน้าที่เฉพาะของมัน ระยะเวลาของเฟสจะยาวกว่าการแบ่งตัวเสมอ ในเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้ของสัตว์ฟันแทะ ระยะระหว่างกันใช้เวลาประมาณ 15 ชั่วโมงโดยเฉลี่ย และการแบ่งตัวจะเกิดขึ้นในเวลา 0.5–1 ชั่วโมง ในระหว่างเฟส กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพจะเกิดขึ้นในเซลล์ เซลล์จะเติบโต สร้างออร์แกเนลล์และเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งตัวครั้งต่อไป แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่ากระบวนการที่สำคัญที่สุดที่เกิดขึ้นระหว่างเฟสเพื่อเตรียมการแบ่งคือการทำซ้ำของ DNA ()

โมเลกุล DNA สองเกลียวแยกออกจากกันและมีสายโซ่พอลินิวคลีโอไทด์ใหม่ถูกสังเคราะห์ขึ้นในแต่ละสาย การจำลองดีเอ็นเอซ้ำเกิดขึ้นด้วยความแม่นยำสูงสุด ซึ่งรับรองโดยหลักการเสริมกัน โมเลกุลดีเอ็นเอใหม่เป็นสำเนาที่เหมือนกันทุกประการจากโมเลกุลดั้งเดิม และหลังจากกระบวนการทำซ้ำเสร็จสิ้น โมเลกุลเหล่านั้นยังคงเชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์ โมเลกุล DNA ที่เป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมหลังจากการทำซ้ำเรียกว่า โครมาทิด.

ความถูกต้องของกระบวนการทำซ้ำมีความหมายทางชีวภาพอย่างลึกซึ้ง: การละเมิดการคัดลอกจะนำไปสู่การบิดเบือนข้อมูลทางพันธุกรรมและผลที่ตามมาคือการหยุดชะงักในการทำงานของเซลล์ลูกสาวและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยรวม

หากไม่เกิดการจำลองดีเอ็นเอ จำนวนโครโมโซมในแต่ละเซลล์จะลดลงครึ่งหนึ่ง และในไม่ช้าก็จะไม่มีโครโมโซมเหลืออยู่ในแต่ละเซลล์ อย่างไรก็ตาม เรารู้ว่าในทุกเซลล์ของร่างกายของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ จำนวนโครโมโซมจะเท่ากันและไม่เปลี่ยนแปลงจากรุ่นสู่รุ่น ความคงตัวนี้เกิดขึ้นได้จากการแบ่งเซลล์แบบไมโทติค

ไมโทซีส การแบ่งตัวในระหว่างที่มีการกระจายโครโมโซมที่คัดลอกมาเหมือนกันทุกประการระหว่างเซลล์ลูกสาวซึ่งรับประกันการก่อตัวของเซลล์ที่เหมือนกันทางพันธุกรรม - เหมือนกัน - เรียกว่า ไมโทซีส.

การแบ่งเซลล์ ไมโทซีส" class="img-responsive img-thumbnail">

ข้าว. 57. ระยะของไมโทซีส

กระบวนการทั้งหมดของการแบ่งไมโทติคแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอนตามอัตภาพ ที่มีระยะเวลาต่างกัน: prophase, metaphase, anaphase และ telophase (รูปที่ 57)

ใน คำทำนายโครโมโซมเริ่มหมุนวนอย่างแข็งขัน - บิดตัวและมีรูปร่างที่กะทัดรัด ผลจากบรรจุภัณฑ์ดังกล่าว ทำให้ไม่สามารถอ่านข้อมูลจาก DNA และการสังเคราะห์ RNA จะหยุดลง โครโมโซมเกลียวเป็น ข้อกำหนดเบื้องต้นการแบ่งสารพันธุกรรมระหว่างเซลล์ลูกสาวได้สำเร็จ ลองนึกภาพห้องเล็ก ๆ ที่เต็มไปด้วยด้าย 46 เส้นซึ่งมีปริมาตรทั้งหมดซึ่งมีความยาวรวมมากกว่าขนาดของห้องนี้หลายแสนเท่า นี่คือนิวเคลียสของเซลล์มนุษย์ ในระหว่างกระบวนการทำซ้ำ โครโมโซมแต่ละตัวจะเพิ่มเป็นสองเท่า และเรามีเส้นที่พันกัน 92 เส้นในปริมาตรเท่ากันแล้ว แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกพวกมันออกจากกันโดยไม่พันกันหรือฉีกขาด แต่หมุนเกลียวเหล่านี้เป็นลูกบอลและคุณสามารถกระจายพวกมันออกเป็นสองกลุ่มเท่า ๆ กันได้อย่างง่ายดาย - 46 ลูกในแต่ละลูก สิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นระหว่างการแบ่งไมโทติค

เมื่อใกล้สิ้นสุดระยะพยากรณ์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะสลายตัว และเส้นใยของสปินเดิลซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่รับประกันการกระจายตัวของโครโมโซมที่สม่ำเสมอ จะยืดระหว่างขั้วของเซลล์

ใน เมตาเฟสเกลียวของโครโมโซมจะสูงสุด และโครโมโซมที่มีขนาดกะทัดรัดจะอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ ในระยะนี้จะเห็นได้ชัดเจนว่าแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาวสองตัวที่เชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์ เส้นใยสปินเดิลติดอยู่กับเซนโทรเมียร์

แอนาเฟสดำเนินไปอย่างรวดเร็ว เซนโทรเมียร์แยกออกเป็นสองส่วน และนับจากนี้โครมาทิดน้องสาวก็จะกลายเป็นโครโมโซมอิสระ เกลียวสปินเดิลที่ติดอยู่กับเซนโทรเมียร์จะดึงโครโมโซมเข้าหาขั้วของเซลล์

บนเวที เทโลเฟสโครโมโซมลูกสาวมารวมตัวกันที่ขั้วของเซลล์เพื่อคลายตัวและยืดตัว พวกมันเปลี่ยนกลับเป็นโครมาตินและมองเห็นได้ยากด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เยื่อหุ้มนิวเคลียสใหม่ก่อตัวขึ้นรอบๆ โครโมโซมที่ขั้วทั้งสองของเซลล์ นิวเคลียสสองอันถูกสร้างขึ้นโดยมีชุดโครโมโซมซ้ำที่เหมือนกัน

ข้าว. 58. การแบ่งไซโตพลาสซึมในเซลล์สัตว์ (A) และเซลล์พืช (B)

ไมโทซีสจบลงด้วยการแบ่งตัวของไซโตพลาสซึม ในขณะเดียวกันกับความแตกต่างของโครโมโซม ออร์แกเนลของเซลล์จะกระจายเท่าๆ กันทั่วขั้วทั้งสอง ในเซลล์ของสัตว์ เยื่อหุ้มเซลล์เริ่มนูนเข้าด้านในและเซลล์แบ่งตัวด้วยการรัด (รูปที่ 58) ในเซลล์พืช เมมเบรนก่อตัวขึ้นภายในเซลล์ในระนาบเส้นศูนย์สูตร และเมื่อแผ่ขยายออกไปถึงขอบนอก จะแบ่งเซลล์ออกเป็นสองส่วนเท่าๆ กัน

ความหมายของไมโทซิสอันเป็นผลมาจากไมโทซิส เซลล์ลูกสาวสองคนปรากฏขึ้นโดยมีจำนวนโครโมโซมเท่ากันกับที่มีอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์แม่ กล่าวคือ เซลล์ที่เหมือนกับเซลล์ต้นกำเนิดจะเกิดขึ้น ใน สภาวะปกติไม่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมเกิดขึ้นในระหว่างไมโทซิส ดังนั้นการแบ่งไมโทติคจึงยังคงอยู่ ความมั่นคงทางพันธุกรรมเซลล์ ไมโทซิสรองรับการเจริญเติบโตการพัฒนาและการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ต้องขอบคุณไมโทซีสที่ทำให้กระบวนการสร้างใหม่และการเปลี่ยนเซลล์ที่ตายเกิดขึ้น (รูปที่ 59) ในยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียว ไมโทซิสช่วยให้เกิดการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

ข้าว. 59. ความหมายของไมโทซีส: A – การเจริญเติบโต (ปลายราก); B – การขยายพันธุ์พืช (การออกดอกของยีสต์); B – การงอกใหม่ (หางจิ้งจก)

ทบทวนคำถามและการมอบหมายงาน

1. วงจรชีวิตของเซลล์คืออะไร?

2. การทำสำเนา DNA เกิดขึ้นได้อย่างไรในวงจรไมโทติค? อธิบายความหมายทางชีววิทยาของกระบวนการนี้

3. เซลล์เตรียมตัวสำหรับไมโทซิสอย่างไร?

4. อธิบายระยะของไมโทซีสตามลำดับ

5. วาดแผนภาพที่แสดงให้เห็นความสำคัญทางชีวภาพของไมโทซีส

คิด! ทำมัน!

1. อธิบายว่าทำไมการสิ้นสุดของไมโทซีส - การแบ่งไซโตพลาสซึมจึงเกิดขึ้นต่างกันในเซลล์สัตว์และพืช

2. เซลล์เนื้อเยื่อพืชใดที่แบ่งตัวและก่อให้เกิดเนื้อเยื่อพืชอื่นๆ ทั้งหมด

ทำงานกับคอมพิวเตอร์

ติดต่อ ใบสมัครทางอิเล็กทรอนิกส์- ศึกษาเนื้อหาและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น

อินเตอร์เฟส เรียกว่าขั้นตอนการเตรียมเซลล์เพื่อการแบ่งตัว อินเตอร์เฟส แบ่งออกเป็นหลายช่วง

ระยะเวลาสังเคราะห์(G1) คือคาบที่ยาวที่สุด วัฏจักรของเซลล์เกิดขึ้นหลังการแบ่งเซลล์ (ไมโทซิส) จำนวนโครโมโซมและปริมาณ DNA – ​​2 n 2กับ- คุณ ประเภทต่างๆเซลล์ ช่วง G1 อาจอยู่ได้ตั้งแต่หลายชั่วโมงจนถึงหลายวัน ในช่วงเวลานี้โปรตีนนิวคลีโอไทด์และ RNA ทุกประเภทจะถูกสังเคราะห์อย่างแข็งขันในเซลล์ไมโตคอนเดรียและโพรพลาสติด (ในพืช) จะถูกแบ่งไรโบโซมและออร์แกเนลล์เมมเบรนเดี่ยวทั้งหมดจะเกิดขึ้นปริมาตรของเซลล์เพิ่มขึ้นพลังงานสะสม และกำลังเตรียมการสำหรับการจำลองดีเอ็นเอ

ระยะเวลาสังเคราะห์(S) คือช่วงเวลาที่สำคัญที่สุดในชีวิตของเซลล์ ซึ่งเป็นช่วงที่ DNA เสแสร้ง (การทำซ้ำ) เกิดขึ้น ระยะเวลาของช่วง S คือตั้งแต่ 6 ถึง 10 ชั่วโมง ในเวลาเดียวกันมีการสังเคราะห์โปรตีนฮิสโตนที่ประกอบเป็นโครโมโซมและการอพยพเข้าสู่นิวเคลียสก็เกิดขึ้น เมื่อสิ้นสุดคาบ โครโมโซมแต่ละตัวจะประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาวสองตัวที่เชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์ ดังนั้นจำนวนโครโมโซมจึงไม่เปลี่ยนแปลง (2 n) และปริมาณของ DNA เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (4 กับ).

ช่วงหลังการสังเคราะห์(G2) เกิดขึ้นหลังจากการทำสำเนาโครโมโซมเสร็จสมบูรณ์ ซึ่งเป็นช่วงเตรียมเซลล์เพื่อการแบ่งตัว ใช้เวลาประมาณ 2-6 ชั่วโมง ในเวลานี้ พลังงานกำลังสะสมอย่างแข็งขันสำหรับการแบ่งตัวที่กำลังจะมาถึง มีการสังเคราะห์โปรตีนไมโครทูบูล (ทูบูลิน) และโปรตีนควบคุมที่กระตุ้นให้เกิดไมโทซีส

รูปแบบของไมโทซิสการแบ่งเซลล์ไมโทติคมีหลายรูปแบบเกิดขึ้นในธรรมชาติ

ไมโทซิสแบบสมมาตร รูปแบบไมโทซิสที่พบบ่อยที่สุดในธรรมชาติ ซึ่งส่งผลให้มีเซลล์ที่เหมือนกันสองเซลล์

ไมโทซิสไม่สมมาตร ไมโทซีสซึ่งมีการกระจายของไซโตพลาสซึมไม่สม่ำเสมอระหว่างเซลล์ลูกสาวหรือการกระจายโปรตีนพิเศษที่ไม่สม่ำเสมอ - ปัจจัยสร้างความแตกต่างที่กำหนดชะตากรรมต่อไปของเซลล์หลังการแบ่งตัว

ไมโทซีสแบบปิด - ใน ciliates สาหร่ายและเชื้อราบางชนิด ไมโทซิสเกิดขึ้นโดยไม่ทำลายเยื่อหุ้มนิวเคลียส ในกรณีนี้แกนหมุนอาจอยู่ในช่องพิเศษที่เกิดขึ้นในนิวเคลียส กลไกทางโมเลกุลไมโทซีสแบบปิดยังไม่ได้รับการศึกษาที่ดีเพียงพอ

อะมิโทซิส อะมิโทซิสหรือการหารโดยตรงคือการแบ่งเซลล์โดยไม่มีการสร้างแกนหมุนของการแบ่งนิวเคลียสระหว่างเฟสถูกแบ่งโดยการรัดออกเป็นสองส่วน ในกรณีนี้ สารพันธุกรรมจะไม่กระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างเซลล์ลูกสาวทั้งสอง ส่วนใหญ่แล้ว อะไมโทซิสเกิดขึ้นในเซลล์ของเนื้อเยื่อที่มีความเชี่ยวชาญสูงซึ่งไม่จำเป็นต้องแบ่งตัวเพิ่มเติมอีกต่อไป ในระหว่างอายุที่เพิ่มมากขึ้น การเสื่อมสภาพของเนื้อเยื่อ และในเซลล์ของเนื้องอกที่เป็นเนื้อร้าย

ควรสังเกตว่าในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าปรากฏการณ์ทั้งหมดที่เกิดจากอะไมโทซิสนั้นเป็นคำอธิบายบางประการ กระบวนการทางพยาธิวิทยาหรือผลจากการตีความไมโครสไลด์ที่ไม่ถูกต้องซึ่งเตรียมมาไม่ดีพอ อย่างไรก็ตาม การแบ่งตัวของนิวเคลียร์ในเซลล์ยูคาริโอตบางรูปแบบไม่สามารถนำมาประกอบกับไมโทซิสหรือไมโอซิสได้ ตัวอย่างเช่นนี่คือการแบ่งของมาโครนิวเคลียสของ ciliates จำนวนมากซึ่งเกิดขึ้นโดยไม่มีการก่อตัวของแกนหมุนของการแบ่ง

ย้ำและจำ!

พืช

ผ้าการศึกษา.เซลล์ของเนื้อเยื่อพืชเฉพาะทาง (ผิวหนัง กลไก สื่อกระแสไฟฟ้า) ไม่สามารถแบ่งตัวได้ ดังนั้นพืชจะต้องมีเนื้อเยื่อซึ่งมีหน้าที่เพียงอย่างเดียวคือการสร้างเซลล์ใหม่ ความเป็นไปได้ในการเจริญเติบโตของพืชขึ้นอยู่กับพวกเขาเท่านั้น เหล่านี้เป็นเนื้อเยื่อเพื่อการศึกษาหรือเนื้อเยื่อ (จากภาษากรีก. เมอริสโตส– หารได้)

เนื้อเยื่อเพื่อการศึกษาหรือเนื้อเยื่อเจริญประกอบด้วยเซลล์ขนาดใหญ่ที่มีผนังบางขนาดเล็กซึ่งมีโพรพลาสติด ไมโตคอนเดรีย และแวคิวโอลขนาดเล็ก ซึ่งแทบจะแยกไม่ออกจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เนื้อเยื่อเจริญช่วยรับประกันการเจริญเติบโตของพืชและการก่อตัวของเนื้อเยื่อประเภทอื่นๆ ทั้งหมด เซลล์ของพวกมันแบ่งตามไมโทซิส หลังจากการแบ่งแต่ละเซลล์ เซลล์น้องสาวเซลล์หนึ่งจะยังคงคุณสมบัติของแม่ไว้ ในขณะที่อีกเซลล์หนึ่งจะหยุดแบ่งและเริ่มดำเนินการ ระยะเริ่มแรกการสร้างความแตกต่างโดยสร้างเซลล์ของเนื้อเยื่อเพิ่มเติม

เนื้อเยื่อการศึกษาในร่างกายพืชนั้นอยู่ในสถานที่ต่าง ๆ ดังนั้นจึงแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม

ยอด (ยอด) เนื้อเยื่อตั้งอยู่ที่ด้านบนของอวัยวะในแนวแกน - ลำต้นและรากเพื่อให้แน่ใจว่าอวัยวะเหล่านี้เติบโตในความยาว เมื่อเกิดการแตกแขนง หน่อหรือรากด้านข้างใหม่แต่ละหน่อจะพัฒนาเนื้อเยื่อปลายยอดของตัวเอง

ด้านข้าง (ด้านข้าง) เนื้อเยื่อทำให้อวัยวะในแนวแกนหนาขึ้น นี่คือแคมเบียมซึ่งเป็นลักษณะของยิมโนสเปิร์มและพืชใบเลี้ยงคู่และฟีโลเจนซึ่งก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อที่ปกคลุม - ไม้ก๊อกหรือเฟเลม

แทรก (อวตาร) เนื้อเยื่อตั้งอยู่ในส่วนล่างของปล้องของลำต้นของธัญพืชและที่โคนใบอ่อนเพื่อให้แน่ใจว่าอวัยวะเหล่านี้เจริญเติบโต เมื่อบริเวณใบหรือลำต้นเจริญเต็มที่ เนื้อเยื่ออวตารจะเปลี่ยนเป็นเนื้อเยื่อถาวร

<<< Назад

ไปข้างหน้า >>>

เซลล์ทั้งหมดเกิดขึ้นจากการแบ่งตัวของเซลล์ที่มีอยู่แล้ว การแบ่งเซลล์มีหลายวิธี

Amitosis คือการแบ่งเซลล์โดยตรงซึ่งรักษาสถานะระหว่างเฟสของนิวเคลียสไว้ นิวเคลียสถูกแบ่งโดยการรัดออกเป็นสองส่วนเท่า ๆ กันโดยประมาณโดยไม่มีการหมุนวนของโครโมโซม Amitosis เกิดขึ้นในเซลล์เยื่อบุผิว กล้ามเนื้อโครงร่าง และในเซลล์อื่นๆ ในโรคบางชนิด (เช่น ในเซลล์ของเนื้องอกที่เป็นมะเร็ง)

ไมโทซิสคือการแบ่งเซลล์ทางอ้อมซึ่งมีการกระจายโครโมโซมที่มี DNA อย่างแม่นยำเกิดขึ้นระหว่างเซลล์ลูกสาว

ไมโอซิสเป็นไมโทซิสประเภทหนึ่งซึ่งเป็นวิธีการพิเศษในการแบ่งเซลล์ซึ่งเป็นผลมาจากจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งและเซลล์จะผ่านจากสถานะซ้ำไปเป็นสถานะเดี่ยว

วงจรเซลล์ (ชีวิต) -ระยะเวลาการดำรงอยู่ของเซลล์ตั้งแต่ช่วงเวลาก่อตัวอันเป็นผลมาจากการแบ่งเซลล์แม่จนกระทั่งการแบ่งตัวหรือการตายของมันเอง

วงจรไมโทติค -นี่คือชุดของกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์ระหว่างการเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งและระหว่างการแบ่ง ในการทำซ้ำเซลล์อย่างต่อเนื่อง วัฏจักรของเซลล์เกิดขึ้นพร้อมกับวงจรไมโทติค

วงจรไมโทติคประกอบด้วย:

1. เฟสระหว่างเฟส ประกอบด้วยช่วงก่อนสังเคราะห์ สังเคราะห์ และหลังสังเคราะห์

2. การแบ่งตัวเอง (ไมโทซิส)

สังเคราะห์(G 1) ระยะเวลาตามหลังการแบ่งทันที ในช่วงเวลานี้ RNA, โปรตีนต่างๆ และ ATP จะถูกสังเคราะห์ขึ้น และจำนวนออร์แกเนลล์ก็เพิ่มขึ้น เซลล์เติบโตและทำหน้าที่ของมัน ประกอบด้วยโครโมโซมดีสไปรัลไลซ์ชุดหนึ่งชุด ซึ่งแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครโมโซมหนึ่งโครมาทิด ปริมาณสารพันธุกรรมจะเป็น 2n2c (n คือจำนวนโครโมโซมในชุดเดี่ยว c คือปริมาณ DNA ในชุดโครโมโซมเดี่ยว)

ใน สังเคราะห์การจำลองแบบช่วงเวลา (S) (สองเท่า) ของโมเลกุล DNA เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของเอนไซม์ DNA polymerase รวมถึงการสังเคราะห์ RNA และโปรตีน เมื่อสิ้นสุดช่วงเวลา โครโมโซมจะเปลี่ยนจากโครมาทิดเดี่ยวเป็นไบโครมาทิด และปริมาณของสารพันธุกรรมจะเป็น 2n4c ใน โพสต์สังเคราะห์ระยะเวลา (G 2) เซลล์เก็บพลังงาน การสังเคราะห์ RNA และโปรตีนยังคงดำเนินต่อไป (สังเคราะห์โปรตีนแกนหมุน) เนื้อหาของสารพันธุกรรมยังคงเท่าเดิม -2n4с

วงจรไมโทติค: A – เฟส; B-C – คำทำนาย; G-D – เมตาเฟส;

E – แอนาเฟส; Zh-Z – เทโลเฟส

ไมโทซีส -การแบ่งเซลล์ทางอ้อม เซลล์ร่างกายแบ่งตามไมโทซีส ส่งผลให้เซลล์ลูกสาวได้รับโครโมโซมชุดเดียวกันกับเซลล์แม่ ไมโทซิสมีหลายระยะ: การพยากรณ์, เมตาเฟส, แอนาเฟส, เทโลเฟส

ใน คำทำนายการหมุนวนของโครโมโซมเกิดขึ้นในตอนท้ายของการทำนายพวกมันจะมองเห็นได้ นิวเคลียสหายไป เยื่อหุ้มนิวเคลียสละลาย และโครโมโซมไปอยู่ในไซโตพลาสซึม เซนทริโอลแยกออกจากขั้วของเซลล์ และเกิดสปินเดิล (2n4c)

ใน เมตาเฟสโครโมโซมจะหมุนวนจนสุดและอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตร โครโมโซมแต่ละตัวประกอบด้วยโครมาทิดสองตัวซึ่งเชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์ เส้นใยสปินเดิลติดอยู่กับเซนโทรเมียร์ ในระยะนี้ จะมีการตรวจสอบและนับโครโมโซม (2n4c)

ใน แอนาเฟสโครโมโซมแต่ละตัวจะถูกแบ่งที่เซนโทรเมียร์ออกเป็นสองโครโมโซม (โครโมโซมลูกสาว) เส้นใยที่หดตัวของแกนหมุนจะยืดโครมาทิดไปทางขั้วของเซลล์ สารพันธุกรรมในเซลล์คือ 4n4c (2n2c ที่แต่ละขั้ว)

ใน เทโลเฟสเหตุการณ์ที่ตรงข้ามกับการพยากรณ์เกิดขึ้น: โครโมโซมหมดสิ้นและมองไม่เห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เปลือกนิวเคลียร์และนิวเคลียสเกิดขึ้น แกนหมุนจะหายไป ในเวลาเดียวกัน การแบ่งตัวของไซโตพลาสซึมเกิดขึ้น (ไซโตไคเนซิส): โดยการหดตัวในเซลล์สัตว์หรือโดยการสร้างพาร์ติชันจากเยื่อหุ้มเซลล์ในเซลล์พืช ออร์แกเนลล์มีการกระจายค่อนข้างสม่ำเสมอระหว่างเซลล์ เนื้อหาของสารพันธุกรรมในแต่ละเซลล์ผลลัพธ์คือ 2n2c (ก่อนไซโตไคเนซิส - 4n4c)

โพรเฟส 2n4c เมตาเฟส 2n4c แอนาเฟส 4n4c เทโลเฟส 2n2c

ความสำคัญทางชีวภาพไมโทซีส

1. ผลของไมโทซิสทำให้เซลล์ลูกสาวได้รับโครโมโซมชุดเดียวกับเซลล์แม่ ซึ่งช่วยบำรุงรักษา จำนวนคงที่โครโมโซมและการเก็บรักษา
สารพันธุกรรมชุดเดียวกันในทุกช่วงอายุของเซลล์

2. ไมโทซีสช่วยให้เกิดการพัฒนาของตัวอ่อน การเจริญเติบโตของร่างกาย และกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะใหม่

3. ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ไมโทซิสทำให้จำนวนบุคคลเพิ่มขึ้น

ความสามารถของเซลล์ในการสืบพันธุ์เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตประการหนึ่ง การแบ่งเซลล์รองรับการกำเนิดเอ็มบริโอและการงอกใหม่

การเปลี่ยนแปลงเป็นประจำในลักษณะโครงสร้างและการทำงานของเซลล์เมื่อเวลาผ่านไปจะประกอบขึ้นเป็นเนื้อหา วงจรชีวิตของเซลล์ (วัฏจักรของเซลล์)วัฏจักรของเซลล์คือช่วงเวลาของการดำรงอยู่ของเซลล์นับจากช่วงเวลาที่เซลล์ก่อตัวโดยการแบ่งเซลล์แม่จนกระทั่งมีการแบ่งตัวหรือการตายของเซลล์เอง

องค์ประกอบที่สำคัญของวัฏจักรของเซลล์คือ วงจรไมโทติค (การเจริญ)- ความซับซ้อนของเหตุการณ์ที่เชื่อมโยงและประสานเวลาซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งตัวและระหว่างการแบ่งตัว นอกจากนี้วงจรชีวิตยังรวมถึง ระยะเวลาการดำเนินการเซลล์สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ฟังก์ชั่นเฉพาะตลอดจนช่วงเวลาพักผ่อน ในช่วงที่เหลือจะไม่ได้กำหนดชะตากรรมของเซลล์ในทันที: มันสามารถเริ่มเตรียมตัวสำหรับไมโทซีสหรือเริ่มมีความเชี่ยวชาญในทิศทางการทำงานที่แน่นอน

ระยะเวลาของวงจรไมโทติคสำหรับเซลล์ส่วนใหญ่คือ 10 ถึง 50 ชั่วโมง ความยาวของมันแตกต่างกันอย่างมาก: สำหรับแบคทีเรียคือ 20-30 นาทีสำหรับรองเท้า 1-2 ครั้งต่อวันสำหรับอะมีบาประมาณ 1.5 วัน ระยะเวลาของวงจรถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนระยะเวลาของรอบระยะเวลาทั้งหมด เซลล์หลายเซลล์ก็มี ความสามารถที่แตกต่างกันเพื่อแบ่ง ในช่วงแรกของการเกิดเอ็มบริโอ พวกมันจะแบ่งตัวบ่อยครั้งและในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย ส่วนใหญ่สูญเสียความสามารถนี้ไปเมื่อพวกเขากลายเป็นผู้เชี่ยวชาญ แม้แต่ในสิ่งมีชีวิตที่มีการพัฒนาเต็มที่ เซลล์จำนวนมากยังต้องแบ่งตัวเพื่อทดแทนเซลล์ที่เสื่อมสภาพซึ่งถูกลอกออกอย่างต่อเนื่อง และสุดท้ายก็จำเป็นต้องมีเซลล์ใหม่เพื่อรักษาบาดแผล

ดังนั้นในบางประชากรของเซลล์ การแบ่งตัวจึงต้องเกิดขึ้นตลอดชีวิต เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ เซลล์ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นได้ สามประเภท:

1. ในร่างกายของสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นสูง ไม่ใช่ว่าทุกเซลล์จะแบ่งตัวตลอดเวลา มีเซลล์พิเศษที่สูญเสียความสามารถในการแบ่งตัว (นิวโทรฟิล, เบโซฟิล, อีโอซิโนฟิล, เซลล์ประสาท) เมื่อถึงเวลาที่เด็กเกิดมา เซลล์ประสาทจะเข้าสู่สภาวะที่มีความเชี่ยวชาญสูง และสูญเสียความสามารถในการแบ่งตัว ในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ จำนวนของเซลล์จะลดลงอย่างต่อเนื่อง กรณีนี้มีอย่างใดอย่างหนึ่ง ด้านดี- ถ้าเซลล์ประสาทแบ่งตัวก็สูงขึ้น การทำงานของเส้นประสาท(ความจำ การคิด) ก็จะบกพร่อง

2. เซลล์อีกประเภทหนึ่งมีความเชี่ยวชาญสูงเช่นกัน แต่เนื่องจากการขัดผิวอย่างต่อเนื่องจึงถูกแทนที่ด้วยเซลล์ใหม่และฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดยเซลล์ที่อยู่ในแนวเดียวกัน แต่ยังไม่เชี่ยวชาญและยังไม่สูญเสียความสามารถในการแบ่งตัว เซลล์เหล่านี้เรียกว่าเซลล์ต่ออายุ ตัวอย่างคือเซลล์ที่ได้รับการต่ออายุอย่างต่อเนื่องของเยื่อบุผิวในลำไส้, เซลล์เม็ดเลือด แม้กระทั่งเซลล์ เนื้อเยื่อกระดูกสามารถก่อตัวจากที่ไม่เฉพาะเจาะจงได้ (สามารถสังเกตได้ในระหว่างการซ่อมแซมการงอกใหม่ของกระดูกหัก) ประชากรของเซลล์ที่ไม่เฉพาะเจาะจงซึ่งมีความสามารถในการแบ่งตัวมักเรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิด

3. เซลล์ประเภทที่สามเป็นข้อยกเว้น เมื่อเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถเข้าสู่วงจรไมโทติคได้ เรากำลังพูดถึงเซลล์ที่มีอายุยืนยาว และหลังจากการเจริญเติบโตสมบูรณ์แล้ว การแบ่งเซลล์จะเกิดขึ้นน้อยมาก ตัวอย่างคือเซลล์ตับ แต่ถ้า 2/3 ของตับถูกเอาออกจากสัตว์ทดลอง ตับก็จะกลับคืนสู่ขนาดเดิมภายในเวลาไม่ถึงสองสัปดาห์ เซลล์ของต่อมที่ผลิตฮอร์โมนจะเหมือนกัน ภายใต้สภาวะปกติ มีเพียงไม่กี่เซลล์เท่านั้นที่สามารถสืบพันธุ์ได้ และส่วนใหญ่สามารถเริ่มแบ่งตัวได้ภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลง

ขึ้นอยู่กับเหตุการณ์หลักสองเหตุการณ์ของวงจรไมโทติคนั้นมีความโดดเด่น เจริญพันธุ์และ การแบ่งเฟสที่สอดคล้องกัน อินเตอร์เฟสและ ไมโทซีสเซลล์วิทยาคลาสสิก

ในช่วงเริ่มต้นของเฟสระหว่างเฟส (ในยูคาริโอต 8-10 ชม) (ระยะหลังคลอด ระยะสังเคราะห์ หรือระยะ G 1)คุณลักษณะขององค์กรของเซลล์ระหว่างเฟสได้รับการฟื้นฟูและการก่อตัวของนิวเคลียสซึ่งเริ่มในเทโลเฟสจะเสร็จสมบูรณ์ ปริมาณโปรตีนที่มีนัยสำคัญ (มากถึง 90%) เข้าสู่นิวเคลียสจากไซโตพลาสซึม ในไซโตพลาสซึมควบคู่ไปกับการจัดโครงสร้างใหม่การสังเคราะห์โปรตีนจะเข้มข้นขึ้น สิ่งนี้ส่งเสริมการเติบโตของมวลเซลล์ หากเซลล์ลูกสาวเข้าสู่วงจรไมโทติคถัดไป การสังเคราะห์จะถูกควบคุม: สารตั้งต้นทางเคมีของ DNA เอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาการจำลองดีเอ็นเอซ้ำเกิดขึ้น และโปรตีนถูกสังเคราะห์ขึ้นเพื่อเริ่มปฏิกิริยานี้ ดังนั้นจึงมีการดำเนินการกระบวนการเตรียมการสำหรับช่วงต่อไปของเฟส - สังเคราะห์ เซลล์มีชุดโครโมโซมซ้ำกัน 2n และ 2cสารพันธุกรรม DNA (สูตรทางพันธุกรรมของเซลล์)

ใน สังเคราะห์หรือ ช่วง S (6-10 ชั่วโมง)ปริมาณของสารพันธุกรรมในเซลล์เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า โดยมีข้อยกเว้นบางประการ การทำซ้ำ(การเพิ่มจำนวนดีเอ็นเอเป็นสองเท่าบางครั้งเรียกว่า การจำลองแบบ,ออกจากวาระ การทำซ้ำเพื่อแสดงถึงความซ้ำซ้อนของโครโมโซม) DNA ดำเนินการในลักษณะกึ่งอนุรักษ์นิยม ประกอบด้วยการแยกความแตกต่างของขดลวด DNA ออกเป็นสองสาย ตามด้วยการสังเคราะห์สายเสริมที่อยู่ใกล้แต่ละสาย เป็นผลให้มีขดลวดที่เหมือนกันสองอันปรากฏขึ้น โมเลกุล DNA ซึ่งประกอบขึ้นจากโมเลกุลของมารดานั้นถูกสร้างขึ้นเป็นชิ้นส่วนที่แยกจากกันตามความยาวของโครโมโซมและไม่พร้อมกัน (แบบอะซิงโครนัส) ในส่วนต่าง ๆ ของโครโมโซมเดียวกันรวมถึงในโครโมโซมที่ต่างกัน จากนั้นส่วนต่างๆ (หน่วยการจำลอง - แบบจำลอง) DNA ที่ถูกสร้างขึ้นใหม่จะถูก "เย็บ" ให้เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่หนึ่งโมเลกุล เซลล์ของมนุษย์มีแบบจำลองมากกว่า 50,000 ตัว ความยาวของแต่ละอันประมาณ 30 ไมครอน จำนวนพวกมันเปลี่ยนแปลงไประหว่างการสร้างเซลล์ ความหมายของการทำซ้ำ DNA โดยการจำลองจะชัดเจนจากการเปรียบเทียบต่อไปนี้ อัตราการสังเคราะห์ DNA คือ 0.5 µm/นาที ในกรณีนี้ การทำซ้ำสาย DNA ของโครโมโซมของมนุษย์หนึ่งโครโมโซมที่มีความยาวประมาณ 7 ซม. จะใช้เวลาประมาณสามเดือน เรียกว่าบริเวณของโครโมโซมที่เริ่มการสังเคราะห์ จุดเริ่มต้น. บางทีอาจเป็นบริเวณที่โครโมโซมระหว่างเฟสเกาะติดกับเยื่อหุ้มชั้นในของเยื่อหุ้มนิวเคลียส บางคนอาจคิดว่า DNA ของเศษส่วนแต่ละส่วน ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่างนี้ ได้รับการทำซ้ำในระยะที่กำหนดอย่างเคร่งครัดของช่วง S ดังนั้นยีน rRNA ส่วนใหญ่จะทำซ้ำ DNA ในตอนต้นของช่วงเวลา การทำซ้ำจะถูกกระตุ้นโดยสัญญาณเข้าสู่นิวเคลียสจากไซโตพลาสซึม ซึ่งลักษณะของสัญญาณนั้นไม่ชัดเจน การสังเคราะห์ DNA ในแบบจำลองนั้นนำหน้าด้วยการสังเคราะห์ RNA ในเซลล์ที่ผ่านช่วงระหว่างเฟส S โครโมโซมจะมีปริมาณสารพันธุกรรมเป็นสองเท่า นอกเหนือจาก DNA แล้ว RNA และโปรตีนยังถูกสร้างขึ้นอย่างเข้มข้นในช่วงเวลาสังเคราะห์ และจำนวนฮิสโตนจะเพิ่มขึ้นสองเท่าอย่างเคร่งครัด

ดีเอ็นเอประมาณ 1% เซลล์สัตว์ตั้งอยู่ในไมโตคอนเดรีย ส่วนเล็กๆ ของ DNA ของไมโตคอนเดรียจะถูกทำซ้ำในช่วงสังเคราะห์ ในขณะที่ส่วนหลักจะถูกทำซ้ำในช่วงหลังการสังเคราะห์ของเฟสระหว่างเฟส ในขณะเดียวกันเป็นที่ทราบกันว่าอายุการใช้งานของไมโตคอนเดรียในเซลล์ตับคือ 10 วัน โดยพิจารณาว่าใน สภาวะปกติเนื่องจากเซลล์ตับไม่ค่อยแบ่งตัว จึงควรสันนิษฐานว่าการทำซ้ำ DNA ของไมโตคอนเดรียสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่คำนึงถึงระยะของวงจรไมโทติค โครโมโซมแต่ละตัวประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาวสองตัว ( 2น), มีดีเอ็นเอ 4c

ระยะเวลาตั้งแต่สิ้นสุดระยะสังเคราะห์จนถึงจุดเริ่มต้นของไมโทซีสคือ โพสต์สังเคราะห์ (premitotic)หรือ G 2 -ช่วงเวลาเฟส ( 2n และ 4c) (3-6 ชั่วโมง)โดดเด่นด้วยการสังเคราะห์ RNA อย่างเข้มข้นและโดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรตีน การเพิ่มมวลของไซโตพลาสซึมเป็นสองเท่าเมื่อเปรียบเทียบกับจุดเริ่มต้นของเฟสจะเสร็จสมบูรณ์ นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเซลล์ในการเข้าสู่ไมโทซิส โปรตีนบางส่วนที่ผลิตได้ (ทูบูลิน) จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างไมโครทูบูลแบบสปินเดิลในเวลาต่อมา ระยะเวลาสังเคราะห์และหลังสังเคราะห์เกี่ยวข้องโดยตรงกับไมโทซีส สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถแยกพวกมันออกจากกันในช่วงเวลาพิเศษของเฟสระหว่างกัน - ระยะก่อนพยากรณ์.

มี การแบ่งเซลล์สามวิธี: ไมโทซิส, อะไมโทซิส, ไมโอซิส

1. ให้คำจำกัดความของแนวคิด
อินเตอร์เฟส– ระยะเตรียมการแบ่งไมโทติค เมื่อเกิดการจำลองดีเอ็นเอ
ไมโทซีส- เป็นการแบ่งส่วนซึ่งส่งผลให้มีการกระจายโครโมโซมที่คัดลอกมาอย่างเหมือนกันทุกประการระหว่างเซลล์ลูกสาว ซึ่งรับประกันการก่อตัวของเซลล์ที่เหมือนกันทางพันธุกรรม
วงจรชีวิต - ระยะเวลาของชีวิตของเซลล์ตั้งแต่ช่วงเวลาที่กำเนิดในกระบวนการแบ่งตัวจนกระทั่งตายหรือสิ้นสุดการแบ่งตัวในภายหลัง

2. การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวแตกต่างจากการเติบโตของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์อย่างไร?
ความสูง สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวคือการเพิ่มขนาดและความซับซ้อนของโครงสร้างของแต่ละเซลล์และการเติบโตของเซลล์หลายเซลล์ก็เป็นการแบ่งเซลล์ที่ใช้งานอยู่เช่นกัน - การเพิ่มจำนวน

3. เหตุใดเฟสระหว่างเฟสจึงจำเป็นต้องมีอยู่ในวงจรชีวิตของเซลล์?
ในระยะระหว่างเฟส จะเกิดการเตรียมตัวสำหรับการแบ่งตัวและการจำลองดีเอ็นเอ หากไม่เกิดขึ้น จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่งในแต่ละการแบ่งเซลล์ และในไม่ช้าก็จะไม่มีโครโมโซมเหลืออยู่ในเซลล์เลย

4. ทำคลัสเตอร์ "เฟสของไมโทซีส" ให้สมบูรณ์

5. ใช้รูปที่ 52 ใน § 3.4 กรอกตาราง

6. สร้างซิงก์ไวน์สำหรับคำว่า "ไมโทซีส"
ไมโทซีส
สี่เฟสสม่ำเสมอ
แบ่งกระจายบดขยี้
จัดหาสารพันธุกรรมให้กับเซลล์ลูกสาว
การแบ่งเซลล์

7. สร้างความสอดคล้องระหว่างระยะของวงจรไมโทติคกับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น
เฟส
1. แอนาเฟส
2. เมตาเฟส
3. อินเตอร์เฟส
4. เทโลเฟส
5. คำทำนาย
กิจกรรม
ก. เซลล์เติบโตขึ้น ออร์แกเนลล์ถูกสร้างขึ้น และดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า
B. โครมาติดแยกออกและกลายเป็นโครโมโซมอิสระ
B. การเกิดเกลียวของโครโมโซมเริ่มต้นขึ้นและเยื่อหุ้มนิวเคลียสถูกทำลาย
ง. โครโมโซมอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ เส้นใยสปินเดิลติดอยู่กับเซนโทรเมียร์
D. สปินเดิลหายไป เยื่อหุ้มนิวเคลียสก่อตัว โครโมโซมคลายตัว

8. เหตุใดความสมบูรณ์ของไมโทซีสซึ่งเป็นการแบ่งไซโตพลาสซึมจึงเกิดขึ้นแตกต่างกันในเซลล์ของสัตว์และพืช
ไม่อยู่ในเซลล์สัตว์ ผนังเซลล์โดยเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกดันเข้าไปด้านใน และเซลล์จะแบ่งตัวด้วยการรัด
ในเซลล์พืช เยื่อหุ้มเซลล์จะก่อตัวในระนาบเส้นศูนย์สูตรภายในเซลล์ และขยายออกไปถึงขอบนอก เพื่อแบ่งเซลล์ออกเป็นสองส่วน

9. เหตุใดในวงจรไมโทติคจึงใช้เวลานานกว่าการแบ่งตัวมาก?
ในระหว่างเฟส เซลล์จะเตรียมไมโทซีสอย่างเข้มข้น กระบวนการสังเคราะห์และการจำลองดีเอ็นเอจะเกิดขึ้นในนั้น เซลล์จะเติบโต ผ่านวงจรชีวิตของมัน โดยไม่รวมถึงการแบ่งตัวของมันเอง

10. เลือกคำตอบที่ถูกต้อง
ทดสอบ 1.
จากผลของไมโทซิส เซลล์ดิพลอยด์หนึ่งเซลล์จะสร้าง:
4) 2 เซลล์ซ้ำ

ทดสอบ 2.
การแบ่งตัวของเซนโทรเมียร์และความแตกต่างของโครมาทิดกับขั้วของเซลล์เกิดขึ้นใน:
3) แอนาเฟส;

ทดสอบ 3.
วงจรชีวิตคือ:
2) ชีวิตของเซลล์ตั้งแต่การแบ่งจนถึงสิ้นสุดการแบ่งครั้งต่อไปหรือความตาย

ทดสอบ 4.
คำไหนสะกดผิด?
4) เทโลเฟส

11. อธิบายที่มาและ ความหมายทั่วไปคำ (คำศัพท์) ขึ้นอยู่กับความหมายของรากที่ประกอบขึ้นเป็นคำเหล่านั้น

12. เลือกคำศัพท์และอธิบายว่าเป็นอย่างไร ความหมายที่ทันสมัยสอดคล้องกัน มูลค่าเดิมรากของมัน
คำที่เลือกคืออินเตอร์เฟส
การโต้ตอบ คำนี้สอดคล้องและอ้างอิงถึงช่วงเวลาระหว่างระยะไมโทซีส ซึ่งเป็นช่วงที่การเตรียมการสำหรับการแบ่งตัวเกิดขึ้น

13. กำหนดและเขียนแนวคิดหลักของมาตรา 3.4
วงจรชีวิตคือช่วงชีวิตของเซลล์ตั้งแต่การแบ่งตัวจนถึงสิ้นสุดการแบ่งตัวครั้งถัดไปหรือการตาย ระหว่างการแบ่งเซลล์ เซลล์จะเตรียมพร้อมในระหว่างเฟส ในเวลานี้ การสังเคราะห์สารเกิดขึ้น ทำให้ DNA เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า
เซลล์แบ่งตามไมโทซิส ประกอบด้วย 4 ขั้นตอน:
คำทำนาย
เมตาเฟส
แอนาเฟส
เทโลเฟส
วัตถุประสงค์ของการแบ่งเซลล์: เป็นผลให้เซลล์ลูกสาว 2 เซลล์ที่มีชุดยีนเหมือนกันถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แม่ 1 เซลล์ ปริมาณของสารพันธุกรรมและโครโมโซมยังคงเท่าเดิม ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรทางพันธุกรรมของเซลล์