¿Cuántas etapas pasa una célula durante la mitosis? Mitosis, ciclo celular. ¿Qué papel biológico juega la mitosis?

Hay cuatro fases de la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase. EN profase claramente visible centríolos- formaciones ubicadas en el centro celular y que desempeñan un papel en la división de los cromosomas hijos de los animales. (Recordemos que las plantas superiores no tienen centríolos en el centro celular, que organiza la división cromosómica). Consideraremos la mitosis usando el ejemplo de una célula animal, ya que la presencia de un centriolo hace que el proceso de división cromosómica sea más visual. Los centriolos se dividen y se mueven a diferentes polos de la célula. Los microtúbulos se extienden desde los centríolos y forman filamentos del huso, que regula la divergencia de los cromosomas hacia los polos de la célula en división.
Al final de la profase, la membrana nuclear se desintegra, el nucléolo desaparece gradualmente, los cromosomas giran en espiral y, como resultado, se acortan y engrosan, y ya se pueden observar al microscopio óptico. Son aún mejor visibles en la siguiente etapa de la mitosis. metafase.
En la metafase, los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula. Es claramente visible que cada cromosoma, que consta de dos cromátidas, tiene una constricción: centrómero. Los cromosomas están unidos al filamento del huso mediante sus centrómeros. Después de la división del centrómero, cada cromátida se convierte en un cromosoma hijo independiente.
Luego viene la siguiente etapa de la mitosis: anafase, durante el cual los cromosomas hijos (cromátidas de un cromosoma) divergen hacia diferentes polos de la célula.
La siguiente etapa de la división celular es telofase. Comienza después de que los cromosomas hijos, que constan de una cromátida, han alcanzado los polos de la célula. En esta etapa, los cromosomas vuelven a formar espirales y adquieren la misma apariencia que tenían antes del inicio de la división celular en interfase (hilos largos y delgados). Aparece una envoltura nuclear a su alrededor y en el núcleo se forma un nucleolo, en el que se sintetizan los ribosomas. Durante el proceso de división citoplasmática, todos los orgánulos (mitocondrias, complejo de Golgi, ribosomas, etc.) se distribuyen de forma más o menos uniforme entre las células hijas.
Así, como resultado de la mitosis, una célula se convierte en dos, cada una de las cuales tiene un número y una forma de cromosomas característicos para un determinado tipo de organismo y, por lo tanto, una cantidad constante de ADN.
Todo el proceso de mitosis dura una media de 1 a 2 horas. Su duración es algo diferente para los diferentes tipos de células. También depende de las condiciones ambientales (temperatura, condiciones de luz y otros indicadores).
El significado biológico de la mitosis es que asegura la constancia del número de cromosomas en todas las células del cuerpo. Todas las células somáticas se forman como resultado de la división mitótica, lo que asegura el crecimiento del organismo. Durante el proceso de mitosis, las sustancias de los cromosomas de la célula madre se distribuyen estrictamente por igual entre las dos células hijas que surgen de ella. Como resultado de la mitosis, todas las células del cuerpo reciben la misma información genética.

Mitosis- Se trata de una división celular en la que las células hijas son genéticamente idénticas a la madre y entre sí. Es decir, durante la mitosis, los cromosomas se duplican y se distribuyen entre las células hijas de modo que cada una recibe una cromátida de cada cromosoma.

Hay varias etapas (fases) en la mitosis. Sin embargo, la mitosis en sí está precedida por un largo interfase. La mitosis y la interfase juntas constituyen el ciclo celular. Durante la interfase, la célula crece, se forman orgánulos en ella y los procesos de síntesis están en marcha activamente. Durante el período sintético de la interfase, el ADN se reduplica, es decir, se duplica.

Después de la duplicación de las cromátidas, permanecen conectadas en la región. centrómeros, es decir, el cromosoma consta de dos cromátidas.

La mitosis en sí suele tener cuatro etapas principales (a veces más).

La primera etapa de la mitosis es profase. Durante esta fase, los cromosomas giran en espiral y adquieren una forma compacta y retorcida. Debido a esto, los procesos de síntesis de ARN se vuelven imposibles. Los nucléolos desaparecen, lo que significa que tampoco se forman ribosomas, es decir, se suspenden los procesos sintéticos en la célula. Los centríolos divergen hacia los polos (hacia diferentes extremos) de la célula y comienza a formarse un huso de división. Al final de la profase, la envoltura nuclear se desintegra.

Prometafase- Esta es una etapa que no siempre se aísla por separado. Los procesos que ocurren en él pueden atribuirse a la profase tardía o a la metafase temprana. En la prometafase, los cromosomas se encuentran en el citoplasma y se mueven aleatoriamente alrededor de la célula hasta que se conectan al hilo del huso en la región del centrómero.

El filamento es un microtúbulo construido a partir de la proteína tubulina. Crece uniendo nuevas subunidades de tubulina. En este caso, el cromosoma se aleja del polo. Desde el lado del otro poste también se une un hilo de huso que también lo aleja del poste.

Segunda etapa de la mitosis - metafase. Todos los cromosomas están ubicados cerca en la región ecuatorial de la célula. Dos filamentos del huso están unidos a sus centrómeros. En la mitosis, la metafase es la etapa más larga.

La tercera etapa de la mitosis es anafase. En esta fase, las cromátidas de cada cromosoma se separan entre sí y, debido a que los filamentos de los husos tiran de ellas, se desplazan hacia diferentes polos. Los microtúbulos ya no crecen, sino que se desmontan. La anafase es una fase bastante rápida de la mitosis. Cuando los cromosomas divergen, los orgánulos celulares en cantidades aproximadamente iguales también divergen más cerca de los polos.

La cuarta etapa de la mitosis es telofase- en muchos sentidos lo opuesto a la profase. Las cromátidas se reúnen en los polos de las células y se desenroscan, es decir, en espiral. A su alrededor se forman membranas nucleares. Se forman los nucléolos y comienza la síntesis de ARN. El huso de fisión comienza a colapsar. Luego, el citoplasma se divide. citocinesis. En las células animales, esto ocurre debido a la invaginación de la membrana y la formación de una constricción. En las células vegetales, la membrana comienza a formarse internamente en el plano ecuatorial y se dirige hacia la periferia.

Mitosis. Mesa

Fase	Procesos
Profase	Espiralización de los cromosomas. Desaparición de nucléolos. Desintegración de la capa nuclear. Inicio de la formación del huso.
Prometafase	Unión de los cromosomas a los hilos del huso y su movimiento hacia el plano ecuatorial de la célula.
metafase	Cada cromosoma está estabilizado en el plano ecuatorial por dos hebras provenientes de polos diferentes.
Anafase	Centrómeros de cromosomas rotos. Cada cromátida se convierte en un cromosoma independiente. Las cromátidas hermanas se mueven a diferentes polos de la célula.
Telofase	Desspiralización de los cromosomas y reanudación de procesos sintéticos en la célula. Formación de nucléolos y membrana nuclear. Destrucción del huso de fisión. Duplicación de centríolos. La citocinesis es la división del cuerpo celular en dos.

Mitosis (cariocinesis) es una división celular indirecta en la que se distinguen las siguientes fases: profase, metafase, anafase y telofase.

1. La profase se caracteriza por:
1) cromonemas en espiral, engrosados ​​y acortados.
2) los nucléolos desaparecen, es decir. El cromomonema del nucleolo está empaquetado en cromosomas que tienen una constricción secundaria, que se llama organizador nucleolar.

3) se forman dos centros celulares (centríolos) en el citoplasma y se forman filamentos del huso.
4) al final de la profase, la membrana nuclear se desintegra y los cromosomas acaban en el citoplasma. El conjunto de cromosomas en profase es 2n4c.

2. La metafase se caracteriza por:
1) los hilos del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas y los cromosomas comienzan a moverse y alinearse en el ecuador de la célula.
2) la metafase se llama "pasaporte de la célula", porque Es claramente visible que el cromosoma consta de dos cromátidas. Los cromosomas están en espiral al máximo, las cromátidas comienzan a repelerse entre sí, pero todavía están conectadas en el centrómero. En esta etapa se estudia el cariotipo de las células, porque el número y la forma de los cromosomas son claramente visibles. La fase es muy corta.
El conjunto de cromosomas en metafase es 2n4c.

3. La anafase se caracteriza por:
1) los centrómeros de los cromosomas se dividen y las cromátidas hermanas se desplazan hacia los polos de la célula y se convierten en cromátidas independientes, que se denominan cromosomas hijos. En cada polo de la célula hay un conjunto diploide de cromosomas.
El conjunto de cromosomas anafásicos es 4n4c.

4. La telofase se caracteriza por:
Los cromosomas de una sola cromátida se espiralizan en los polos celulares, se forman nucléolos y se restaura la membrana nuclear.
El conjunto de cromosomas en telofase es 2n2c.
La telofase termina con la citocinesis. La citocinesis es el proceso de división del citoplasma entre dos células hijas. La citocinesis ocurre de manera diferente en plantas y animales.
En una célula animal. En el ecuador de la célula aparece una constricción en forma de anillo, que se profundiza y entrelaza completamente el cuerpo celular. Como resultado, se forman dos nuevas células que tienen la mitad del tamaño de la célula madre. En la zona de constricción hay mucha actina, es decir. Los microfilamentos desempeñan un papel en el movimiento.
La citocinesis se produce por constricción.
En una célula vegetal. En el ecuador, en el centro de la célula, como resultado de la acumulación de vesículas de dictiosomas del complejo de Golgi, se forma una placa celular que crece desde el centro hacia la periferia y conduce a la división de la célula madre en dos celdas. Posteriormente, el tabique se espesa debido al depósito de celulosa, formando una pared celular. La citocinesis ocurre a través del tabique.

Significado biológico de la mitosis.

Como resultado de la mitosis, se forman dos células hijas con el mismo conjunto de cromosomas que la célula madre.

Diagrama de mitosis

Acompañado de una reducción a la mitad del número de cromosomas. Consta de dos divisiones secuenciales que tienen las mismas fases que la mitosis. Sin embargo, como se muestra en tabla “Comparación de mitosis y meiosis”, la duración de las fases individuales y los procesos que ocurren en ellas difieren significativamente de los procesos que ocurren durante la mitosis.

Estas diferencias son principalmente las siguientes.

en meiosis profase I más duradero. que pasa en el conjugación(conexión de cromosomas homólogos) y intercambio de información genética. En anafase I centrómeros, manteniendo unidas las cromátidas, no compartir, y una de las homologmeiosis de la mitosis y los cromosomas del óvulo va a los polos. Interfase antes de la segunda division muy corto, en ello El ADN no se sintetiza.. Celdas ( halitas), formado como resultado de dos divisiones meióticas, contienen un conjunto haploide (único) de cromosomas. La diploidía se restablece mediante la fusión de dos células: la materna y la paterna. El óvulo fecundado se llama cigoto.

Mitosis y sus fases.

Mitosis o división indirecta, más ampliamente distribuido en la naturaleza. La mitosis subyace a la división de todas las células no reproductivas (epiteliales, musculares, nerviosas, óseas, etc.). Mitosis consta de cuatro fases consecutivas (ver tabla a continuación). gracias a la mitosis Se garantiza una distribución uniforme de la información genética de la célula madre entre las células hijas. El período de vida celular entre dos mitosis se llama interfase. Es diez veces más largo que la mitosis. En él tienen lugar una serie de procesos muy importantes antes de la división celular: se sintetizan ATP y moléculas de proteínas, cada cromosoma se duplica, formando dos cromátidas hermanas, unidos por un común centrómero, aumenta el número de orgánulos principales del citoplasma.

en profase espiral y como resultado los cromosomas se espesan, que consta de dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero. Al final de la profase la membrana nuclear y los nucléolos desaparecen y los cromosomas se dispersan por toda la célula, los centríolos se desplazan a los polos y se forman huso. En la metafase, se produce una mayor espiralización de los cromosomas. Durante esta fase son más claramente visibles. Sus centrómeros se encuentran a lo largo del ecuador. A ellos se unen los hilos del husillo.

En anafase Los centrómeros se dividen, las cromátidas hermanas se separan y, debido a la contracción de los filamentos del huso, se mueven hacia los polos opuestos de la célula.

En telofase El citoplasma se divide, los cromosomas se desenrollan y se vuelven a formar nucléolos y membranas nucleares. En células animales el citoplasma está entrelazado, en planta- Se forma un tabique en el centro de la célula madre. Entonces, a partir de una célula original (madre) se forman dos nuevas células hijas.

Tabla - Comparación de mitosis y meiosis.

Fase	Mitosis	Mitosis
		1 división	2 división
Interfase	Conjunto de cromosomas 2n. Hay una síntesis intensiva de proteínas, ATP y otras sustancias orgánicas. Los cromosomas se duplican y cada uno consta de dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero común.	Conjunto de cromosomas 2n Se observan los mismos procesos que en la mitosis, pero más largos, especialmente durante la formación de los óvulos.	El conjunto de cromosomas es haploide (n). No hay síntesis de sustancias orgánicas.
Profase	No dura mucho, se produce una espiralización de los cromosomas, la membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y se forma un huso de fisión.	Más duradero. Al inicio de la fase se producen los mismos procesos que en la mitosis. Además, se produce la conjugación cromosómica, en la que los cromosomas homólogos se juntan en toda su longitud y se retuercen. En este caso, puede producirse un intercambio de información genética (cruce de cromosomas): entrecruzamiento. Luego los cromosomas se separan.	Corto; Los mismos procesos que en la mitosis, pero con n cromosomas.
metafase	Se produce una mayor espiralización de los cromosomas, sus centrómeros están ubicados a lo largo del ecuador.	Se producen procesos similares a los de la mitosis.
Anafase	Los centrómeros que mantienen unidas las cromátidas hermanas se dividen, cada uno de ellos se convierte en un nuevo cromosoma y se mueve hacia polos opuestos.	Los centrómeros no se dividen. Uno de los cromosomas homólogos, que consta de dos cromátidas unidas por un centrómero común, parte hacia polos opuestos.	Ocurre lo mismo que en la mitosis, pero con n cromosomas.
Telofase	El citoplasma se divide y se forman dos células hijas, cada una con un conjunto diploide de cromosomas. El huso desaparece y se forman nucléolos.	No dura mucho. Los cromosomas homólogos terminan en células diferentes con un conjunto de cromosomas haploides. El citoplasma no siempre se divide.	El citoplasma se divide. Después de dos divisiones meióticas, se forman 4 células con un conjunto de cromosomas haploides.

Tabla comparativa entre mitosis y meiosis.

Mitosis- el principal método de división de las células eucariotas, en el que primero se produce la duplicación y luego el material hereditario se distribuye uniformemente entre las células hijas.

La mitosis es un proceso continuo con cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Antes de la mitosis, la célula se prepara para la división o interfase. El período de preparación celular para la mitosis y la mitosis misma constituyen juntos ciclo mitótico. A continuación se muestra una breve descripción de las fases del ciclo.

Interfase Consta de tres períodos: presintético o posmitótico, - G 1, sintético - S, postsintético o premitótico, - G 2.

Período presintético (2norte 2do, Dónde norte- número de cromosomas, Con- número de moléculas de ADN) - crecimiento celular, activación de procesos de síntesis biológica, preparación para el próximo período.

Periodo sintético (2norte 4do) - replicación del ADN.

Período postsintético (2norte 4do) - preparación de la célula para la mitosis, síntesis y acumulación de proteínas y energía para la próxima división, aumento del número de orgánulos, duplicación de centriolos.

Profase (2norte 4do) - desmantelamiento de las membranas nucleares, divergencia de los centriolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso, "desaparición" de los nucléolos, condensación de los cromosomas biromátidos.

metafase (2norte 4do) - alineación de cromosomas bicromátidos máximamente condensados ​​​​en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica), unión de los filamentos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.

Anafase (4norte 4do) - división de cromosomas de dos cromátidas en cromátidas y divergencia de estas cromátidas hermanas hacia polos opuestos de la célula (en este caso, las cromátidas se convierten en cromosomas monocromátidos independientes).

Telofase (2norte 2do en cada célula hija): descondensación de los cromosomas, formación de membranas nucleares alrededor de cada grupo de cromosomas, desintegración de los hilos del huso, aparición de un nucléolo, división del citoplasma (citotomía). La citotomía en células animales se produce debido a un surco de escisión, en células vegetales, debido a la placa celular.

1 - profase; 2 - metafase; 3 - anafase; 4 - telofase.

Importancia biológica de la mitosis. Las células hijas formadas como resultado de este método de división son genéticamente idénticas a la madre. La mitosis asegura la constancia del conjunto de cromosomas a lo largo de generaciones de células. Subyace a procesos como el crecimiento, la regeneración, la reproducción asexual, etc.

es un método especial para dividir células eucariotas, como resultado de lo cual las células pasan de un estado diploide a un estado haploide. La meiosis consta de dos divisiones sucesivas precedidas de una única replicación del ADN.

Primera división meiótica (meiosis 1) se llama reducción, ya que es durante esta división que el número de cromosomas se reduce a la mitad: de una célula diploide (2 norte 4do) dos haploides (1 norte 2do).

Interfase 1(al principio - 2 norte 2do, al final - 2 norte 4do) - síntesis y acumulación de sustancias y energía necesarias para ambas divisiones, aumento del tamaño celular y del número de orgánulos, duplicación de centriolos, replicación del ADN, que finaliza en la profase 1.

Profase 1 (2norte 4do) - desmantelamiento de membranas nucleares, divergencia de centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso, "desaparición" de nucléolos, condensación de cromosomas biromátidos, conjugación de cromosomas homólogos y entrecruzamiento. Conjugación- el proceso de juntar y entrelazar cromosomas homólogos. Un par de cromosomas homólogos conjugados se llama bivalente. El entrecruzamiento es el proceso de intercambio de regiones homólogas entre cromosomas homólogos.

La profase 1 se divide en etapas: leptoteno(finalización de la replicación del ADN), cigoteno(conjugación de cromosomas homólogos, formación de bivalentes), paquiteno(entrecruzamiento, recombinación de genes), diploteno(detección de quiasmas, 1 bloque de ovogénesis en humanos), diacinesis(terminalización de quiasmas).

1 - leptoteno; 2 - cigoteno; 3 - paquiteno; 4 - diploteno; 5 - diacinesis; 6 — metafase 1; 7 - anafase 1; 8 — telofase 1;
9 — profase 2; 10 — metafase 2; 11 - anafase 2; 12 - telofase 2.

Metafase 1 (2norte 4do) - alineación de bivalentes en el plano ecuatorial de la célula, unión de los filamentos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.

Anafase 1 (2norte 4do) - divergencia aleatoria independiente de cromosomas de dos cromátidas hacia polos opuestos de la célula (de cada par de cromosomas homólogos, un cromosoma va a un polo y el otro al otro), recombinación de cromosomas.

Telofase 1 (1norte 2do en cada célula): la formación de membranas nucleares alrededor de grupos de cromosomas dicromátidos, división del citoplasma. En muchas plantas, la célula pasa inmediatamente de la anafase 1 a la profase 2.

Segunda división meiótica (meiosis 2) llamado ecuacional.

Interfase 2, o intercinesis (1n 2c), es una breve pausa entre la primera y la segunda división meiótica durante la cual no se produce la replicación del ADN. Característica de las células animales.

Profase 2 (1norte 2do) - desmantelamiento de membranas nucleares, divergencia de centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso.

Metafase 2 (1norte 2do) - alineación de los cromosomas bicromátidos en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica), unión de los filamentos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas; 2 bloque de oogénesis en humanos.

Anafase 2 (2norte 2Con) - división de cromosomas de dos cromátidas en cromátidas y divergencia de estas cromátidas hermanas hacia polos opuestos de la célula (en este caso, las cromátidas se convierten en cromosomas monocromátidos independientes), recombinación de cromosomas.

Telofase 2 (1norte 1do en cada célula): descondensación de los cromosomas, formación de membranas nucleares alrededor de cada grupo de cromosomas, desintegración de los filamentos del huso, aparición del nucléolo, división del citoplasma (citotomía) con la consiguiente formación de cuatro células haploides.

Importancia biológica de la meiosis. La meiosis es el evento central de la gametogénesis en animales y de la esporogénesis en plantas. Al ser la base de la variabilidad combinativa, la meiosis proporciona diversidad genética de gametos.

Amitosis

Amitosis- división directa del núcleo en interfase por constricción sin formación de cromosomas, fuera del ciclo mitótico. Descrito para células envejecidas, patológicamente alteradas y condenadas. Después de la amitosis, la célula no puede volver al ciclo mitótico normal.

ciclo celular

ciclo celular- la vida de una célula desde el momento de su aparición hasta su división o muerte. Un componente esencial del ciclo celular es el ciclo mitótico, que incluye el período de preparación para la división y la propia mitosis. Además, en el ciclo vital existen periodos de descanso, durante los cuales la célula realiza sus funciones inherentes y elige su destino futuro: la muerte o el regreso al ciclo mitótico.

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