Per guarire una ferita, il tuo corpo ha bisogno di sostituire le cellule danneggiate con nuove cellule sane... e la mitosi gioca un ruolo cruciale in questo processo! La mitosi è un processo di divisione cellulare che ti aiuta a rimanere vivo e in salute. In altre parole, nel mondo della biologia cellulare, la mitosi è una specie di grosso problema!
Ma come qualsiasi cosa legata alla scienza, la mitosi può creare confusione quando si tenta di capirla per la prima volta. L'idea chiave è questa il processo di mitosi ne coinvolge quattro fasi , o passaggi, che devi comprendere se vuoi capire come funziona la mitosi.
In questo articolo, faremo le seguenti cose per scomporre le quattro fasi della mitosi e aiutarti a familiarizzare con le fasi della mitosi:
- Definire brevemente la mitosi e le cellule eucariotiche
- Suddividi le quattro fasi della mitosi, in ordine
- Fornire diagrammi di mitosi per le fasi della mitosi
- Darti cinque risorse per saperne di più sulle fasi della mitosi
Ora tuffiamoci!
Immagine in primo piano: Jpablo cad e Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ WikimediaCommons)
Cos'è la mitosi?
La mitosi è un processo che avviene durante il ciclo cellulare . Il ruolo della mitosi nel ciclo cellulare è replicare il materiale genetico in una cellula esistente, nota come cellula madre, e distribuire quel materiale genetico a due nuove cellule, note come cellule figlie. Per trasmettere il suo materiale genetico alle due nuove cellule figlie, una cellula madre deve subire la divisione cellulare, o mitosi. La mitosi dà luogo a due nuovi nuclei, che contengono DNA, che alla fine diventano due cellule identiche citocinesi .
La mitosi avviene in cellule eucariotiche (animali). . Le cellule eucariotiche hanno un nucleo che contiene il materiale genetico della cellula. Una parte cruciale della mitosi comporta la scomposizione del membrana nucleare che circonda il DNA della cellula in modo che il DNA possa essere replicato e separato in nuove cellule. Altri tipi di cellule, come procarioti , non hanno una membrana nucleare che circonda il loro DNA cellulare, motivo per cui la mitosi avviene solo nelle cellule eucariotiche.
Lo scopo principale della mitosi è realizzare la rigenerazione cellulare, la sostituzione cellulare e la crescita negli organismi viventi . La mitosi è importante perché garantisce che tutte le nuove cellule generate in un dato organismo avranno lo stesso numero di cromosomi e informazioni genetiche. Per raggiungere questo obiettivo, la mitosi avviene in quattro fasi distinte e costantemente consecutive: 1) profase, 2) metafase, 3) anafase e 4) telofase .
Qui abbiamo una panoramica della mitosi, che è più un'introduzione a cos'è la mitosi e come funziona. Se hai ancora qualche dubbio sulla mitosi, è sicuramente da lì che dovresti iniziare.
Ciò su cui ci concentreremo più in dettaglio in questo articolo sono le 4 fasi della mitosi: profase, metafase, anafase, telofase e cosa succede durante quelle fasi! Quindi veniamo al dunque.
Le 4 fasi della mitosi: profase, metafase, anafase, telofase
Allora quali sono le fasi della mitosi? Le quattro fasi della mitosi sono conosciute come profase, metafase, anafase, telofase. Inoltre, menzioneremo altri tre stadi intermedi (interfase, prometafase e citocinesi) che svolgono un ruolo nella mitosi.
Durante le quattro fasi della mitosi avviene la divisione nucleare affinché una cellula si divida in due. Sembra abbastanza semplice, vero? Ma in ogni fase della mitosi si verificano cose diverse e ogni fase è cruciale affinché la divisione cellulare avvenga correttamente. Ciò significa che il successo della divisione cellulare dipende dalla precisione e dalla regolazione ogni fase della mitosi. Ecco perché è importante essere in grado di comprendere e articolare il ruolo di ciascuna fase della mitosi nel suo complesso.
Inoltre: potresti aver visto o sentito le parti della mitosi chiamate in modi diversi: fasi della mitosi, fasi della mitosi, fasi della mitosi o forse anche qualcos'altro. Tutte queste diverse frasi si riferiscono esattamente allo stesso processo. Finché ricordi le fasi/stadi/passaggi della mitosi Sempre avvengono nello stesso ordine, non importa quale di quelle frasi usi!
Successivamente, analizzeremo le quattro fasi della mitosi in modo che tu possa capire come avviene la mitosi attraverso ciascuna fase.
(Ph. Immel/ WikimediaCommons)
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Interfase: cosa succede prima della mitosi
Possiamo pensare all'interfase come ad una fase di transizione. Interfase è quando la cellula madre si prepara per la mitosi . Questa fase non è considerata parte della mitosi, ma capire cosa succede durante l’interfase può aiutare le fasi della mitosi ad avere più senso.
Puoi pensare all'interfase come all'atto di apertura. Non sono la band che sei venuto a vedere, ma riescono a riscaldare il pubblico per l'evento principale.
IO L'interfase si verifica prima dell'inizio della mitosi e comprende quello che viene chiamato stadio G1, o primo gap, stadio S, o sintesi, e stadio G2, o secondo gap . Le fasi G1, S e G2 devono sempre avvenire in questo ordine. Il ciclo cellulare inizia con la fase G1, che fa parte dell'interfase.
Quindi, come si prepara la cellula madre per la mitosi durante l'interfase? Durante l'interfase, la cellula è impegnata a crescere . Produce proteine e organelli citoplasmatici durante la fase G1, duplica i suoi cromosomi durante la fase S, quindi continua a crescere in preparazione alla mitosi nella fase G2.
Nel ciclo cellulare, l’interfase non avviene solo prima mitosi: si alterna anche alla mitosi . È importante ricordare che questo è un ciclo ricorrente . Quando la mitosi finisce, l'interfase ricomincia! Infatti, nel grande schema del ciclo cellulare, la mitosi è una fase molto più breve dell’interfase.
(Canzone Kelvin/ Wikimedia Commons )
Fase 1: profase
La profase è il primo passo della mitosi. Questo è quando le fibre genetiche all'interno del nucleo della cellula, note come cromatina , iniziano a condensare e diventano strettamente compattati insieme .
Durante l’interfase, i cromosomi della cellula madre vengono replicati, ma non sono ancora visibili. Stanno semplicemente fluttuando sotto forma di cromatina raccolta in modo approssimativo. Durante la profase, la cromatina sciolta si condensa e si forma in cromosomi individuali visibili.
Poiché ciascuno dei cromosomi della cellula madre è stato replicato durante l’interfase, ci sono due copie di ciascun cromosoma nella cellula durante la profase. Una volta che la cromatina si è condensata nei singoli cromosomi, i cromosomi geneticamente identici si uniscono per formare una forma a X, chiamata cromatidi fratelli .
Questi cromatidi fratelli portano un DNA identico e sono uniti al centro (al centro della forma a X) in un punto chiamato centromero . I centromeri fungeranno da ancore che verranno utilizzate per separare i cromatidi fratelli durante una fase successiva della mitosi. Ed è quello che succede all’interno del nucleo durante la profase!
Dopo la formazione dei cromatidi fratelli, vengono chiamate due strutture centrosomi allontanarsi gli uni dagli altri al di fuori del nucleo. Mentre si spostano verso i lati opposti della cellula, i centrosomi formano qualcosa chiamato fuso mitotico . Il fuso mitotico sarà infine responsabile della separazione dei cromatidi fratelli identici in due nuove cellule ed è costituito da lunghi filamenti proteici, chiamati microtubuli .
Profase tardiva: prometafase
La prometafase viene spesso definita profase tardiva. (Anche se a volte viene anche chiamata metafase iniziale o indicata come una fase completamente distinta!) Indipendentemente da ciò, durante la prometafase si verificano alcune cose veramente importanti che spingono la divisione cellulare lungo E che aiutano a spiegare cosa succede nella metafase.
La prometafase è la fase della mitosi che segue la profase e precede la metafase. La versione breve di ciò che accade durante la prometafase è che la membrana nucleare si rompe .
Ecco la versione lunga di ciò che accade durante la prometafase: in primo luogo, la membrana nucleare o involucro nucleare (cioè il doppio strato lipidico che circonda il nucleo e racchiude il materiale genetico nel nucleo) si rompe in un gruppo di vescicole di membrana. Una volta che l'involucro nucleare si rompe, i cromatidi fratelli che erano bloccati all'interno del nucleo si liberano.
Ora che il rivestimento protettivo del nucleo è scomparso, microtubuli del cinetocore spostarsi vicino ai cromatidi fratelli e attaccarsi ad essi nel centromero (quel punto al centro della X). Ora questi microtubuli del cinetocore sono ancorati ai poli opposti su entrambe le estremità della cellula, quindi si estendono verso i cromatidi fratelli e li collegano a uno dei bordi della cellula.
È un po’ come catturare un pesce con una canna da pesca: alla fine, i cromatidi verranno separati e attratti dalle estremità opposte della cellula.
E questa è la fine della prometafase. Al termine della prometafase, inizia la metafase, la seconda fase ufficiale della mitosi.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fase 2: metafase
La metafase è la fase della mitosi che segue la profase e la prometafase e precede l'anafase. Inizia la metafase una volta che tutti i microtubuli del cinetocore si attaccano ai centromeri dei cromatidi fratelli durante la prometafase.
Ecco quindi come accade: la forza generata durante la prometafase fa sì che i microtubuli inizino a tirare avanti e indietro i cromatidi fratelli. Poiché i microtubuli sono ancorati alle estremità opposte della cellula, la loro trazione avanti e indietro sui diversi lati dei cromatidi fratelli sposta gradualmente i cromatidi fratelli al centro della cellula.
Questa tensione uguale e contraria fa sì che i cromatidi fratelli si allineino lungo una linea immaginaria, ma molto importante!, che scende al centro della cellula. Questa linea immaginaria che divide la cella a metà è chiamata placca metafasica o piano equatoriale .
Ora, affinché la metafase possa progredire verso l'anafase, i cromatidi fratelli devono essere equamente distribuiti su quella piastra metafase. È qui che entra in gioco il checkpoint della metafase: il punto di controllo della metafase garantisce che i cinetocori siano adeguatamente attaccati ai fusi mitotici e che i cromatidi fratelli siano distribuiti equamente e allineati lungo la piastra metafase. Se lo sono, la cellula ottiene il via libera per passare alla fase successiva della mitosi.
Il punto di controllo è molto importante perché aiuta la cellula ad assicurarsi che la mitosi darà come risultato due nuove cellule identiche con lo stesso DNA! Solo una volta che la cellula supera con successo il checkpoint della metafase, può farlo la cellula procede alla fase successiva della mitosi: anafase.
(Canzone Kelvin/ Wikimedia Commons )
Fase 3: anafase
La terza fase della mitosi, successiva alla metafase e precedente alla telofase, è l'anafase. Da quando i cromatidi fratelli hanno iniziato ad attaccarsi centrosomi alle estremità opposte della cellula in metafase, sono preparati e pronti per iniziare a separarsi e formare cromosomi figli geneticamente identici durante l'anafase.
Durante l'anafase, i centromeri al centro dei cromatidi fratelli vengono recisi . (Sembra peggio di quello che è!) Ricordi come i cromatidi fratelli sono attaccati al fuso mitotico? Il fuso è costituito da microtubuli, che iniziano a restringersi durante questa fase della mitosi. Attirano gradualmente i cromatidi fratelli recisi verso i poli opposti della cellula.
L’anafase garantisce che ciascun cromosoma riceva copie identiche del DNA della cellula madre. I cromatidi fratelli si dividono a metà nel loro centromero e diventano cromosomi individuali e identici. Una volta che i cromatidi fratelli si dividono durante l’anafase, vengono chiamati cromosomi fratelli. (In realtà sono più simili a gemelli identici!) Questi cromosomi funzioneranno in modo indipendente in nuove cellule separate una volta completata la mitosi, ma condividono comunque informazioni genetiche identiche.
entità relazionale
Infine, durante la Nella seconda metà dell'anafase la cellula inizia ad allungarsi mentre i microtubuli polari si spingono l'uno contro l'altro . Passa dall'aspetto di una cellula rotonda a... beh, più simile a un uovo poiché i nuovi set di cromosomi si allontanano l'uno dall'altro.
Alla fine dell’anafase i cromosomi raggiungono il massimo livello di condensazione. Questo aiuta i cromosomi appena separati rimanere separato e prepara il nucleo a riformarsi. . . che avviene nella fase finale della mitosi: la telofase.
(Canzone Kelvin/ WikimediaCommons)
Fase 4: Telofase
La telofase è l'ultima fase della mitosi. La telofase avviene quando i cromosomi figli appena separati ottengono le proprie membrane nucleari individuali e set identici di cromosomi.
Verso la fine dell’anafase i microtubuli cominciano a spingersi l’uno contro l’altro provocando l’allungamento della cellula. Quei microtubuli polari continuano ad allungare la cellula durante la telofase! Nel frattempo i cromosomi figli separati che vengono tirati alle estremità opposte della cellula arrivano finalmente al fuso mitotico.
Una volta che i cromosomi figli si sono completamente separati ai poli opposti della cellula, le vescicole di membrana del vecchio involucro nucleare distrutto della cellula madre si formano in un nuovo membrana nucleare. Questo nuovo involucro nucleare si forma attorno ai due set di cromosomi figli separati, creando due nuclei separati all'interno della stessa cellula.
Potresti pensare agli eventi della telofase come un'inversione degli eventi che si verificano durante la profase e la prometafase. Ricordi che la profase e la prometafase riguardano il nucleo della cellula madre che inizia a rompersi e a separarsi? La telofase riguarda la riformazione dell'involucro nucleare attorno a nuovi nuclei per separarli dal citoplasma di ciascuna cellula.
Ora che i due gruppi di cromosomi figli sono racchiusi in un nuovo involucro nucleare, cominciano di nuovo a espandersi . Quando ciò accade, è la fine della telofase e la mitosi è completa.
(Signora di Cappello/ Wikimedia Commons )
Citocinesi: cosa succede dopo la mitosi
Come l'interfase, citocinesi non fa parte della mitosi, ma è sicuramente una parte importante del ciclo cellulare essenziale per completare la divisione cellulare. A volte, il verificarsi degli eventi di citocinesi si sovrappone alla telofase e persino all'anafase, ma la citocinesi è ancora considerata un processo separato dalla mitosi.
La citocinesi è la divisione effettiva della membrana cellulare in due cellule distinte . Alla fine della mitosi, ci sono due nuovi nuclei contenuti all'interno della cellula madre esistente, che si è allungata assumendo una forma oblunga. Quindi, a questo punto, ci sono in realtà due nuclei completi in una cellula!
Allora come fa una cellula a diventare due cellule? La citocinesi è responsabile del completamento del processo di divisione cellulare prendendo quei nuovi nuclei, separando la vecchia cellula a metà e assicurando che ciascuna delle nuove cellule figlie contenga uno dei nuovi nuclei.
Ecco come avviene la separazione della vecchia cellula durante la citocinesi: ricordate quella linea immaginaria che corre lungo il centro della cellula e divide i centrosomi, chiamata piastra metafase? Durante la citocinesi, dove un tempo si trovava la placca metafasica, si sviluppa un anello contrattile costituito da filamenti proteici.
Una volta che l’anello contrattile si forma al centro della cellula, inizia a restringersi, tirando verso l’interno la membrana plasmatica esterna della cellula. Puoi pensarlo come una cintura che continua a stringersi attorno al centro della cella, comprimendola in due sezioni. Alla fine, l'anello contrattile si restringe così tanto che la membrana plasmatica si stacca e i nuclei separati sono in grado di formarsi nelle proprie cellule.
La fine della citocinesi significa la fine della fase M del ciclo cellulare, di cui fa parte anche la mitosi. Al termine della citocinesi, la parte di divisione del ciclo cellulare è ufficialmente terminata.
5 risorse (gratuite!) per ulteriori studi sulle fasi della mitosi
La mitosi è un processo complesso e le fasi della mitosi implicano molti paroloni e concetti non familiari sui quali potresti voler saperne di più. Se sei interessato ad approfondire le 4 fasi della mitosi, dai un'occhiata alle nostre cinque risorse suggerite per ulteriori studi sulle fasi della mitosi, spiegate di seguito!
N. 1: Animazioni della mitosi online
Leggere tutto sulla mitosi può sicuramente essere utile, ma cosa accadrebbe se le immagini ti aiutassero davvero a capire come funzionano le cose? È qui che le animazioni web della mitosi potrebbero tornarti utili. Guardare la mitosi in azione attraverso le animazioni web può aiutarti a darti un'idea di cosa significano realmente tutte quelle descrizioni verbali. Possono anche aiutarti a immaginare come potrebbero apparire le fasi della mitosi al microscopio reale!
Probabilmente ci sono molte animazioni web della mitosi a cui potresti dare un'occhiata, ma ti consigliamo queste tre:
- Animazione della mitosi di John Kyrk
- Suggerimenti online per la radice di cipolla del progetto biologico
- Mitosi delle cellule animali di Cells Alive
Ci piace particolarmente l'animazione Animal Cell Mitosis di Cells Alive perché ti consente di mettere in pausa l'animazione mentre scorre attraverso le fasi della mitosi per dare uno sguardo dettagliato su come funziona la mitosi. La versione di Cells Alive giustappone anche l'animazione delle fasi della mitosi con filmati della mitosi che si verificano al microscopio, quindi saprai cosa stai cercando se mai ti verrà assegnato il compito di osservare la mitosi cellulare in laboratorio.
N. 2: Mitosi: dividersi è difficile da Corso accelerato
Se sei un po’ esausto dopo aver letto materiale denso e hai bisogno che qualcun altro spieghi le fasi della mitosi in termini più accessibili, vai su YouTube e guarda il video di 10 minuti di Crash Course sulla mitosi, chiamato Mitosi: dividersi è difficile.
La cosa bella di questo video è che, pur essendo un po' più approfondito rispetto ad altri video di YouTube sulla mitosi che potresti trovare, è anche davvero divertente. Ma ancora più importante, spiega la mitosi in termini di processi biologici familiari e quotidiani , come quando ti tagli e hai bisogno che il tuo corpo crei nuove cellule per guarire.
Se hai bisogno di aiuto per pensare alla rilevanza nel mondo reale delle fasi della mitosi oltre al semplice fatto di essere qualcosa che devi memorizzare per un laboratorio o un esame, questa è un'ottima risorsa.
N. 3: Fasi della mitosi di Khan Academy
Ecco un altro video di YouTube, ma il tono e lo stile di questa spiegazione delle fasi della mitosi di Khan Academy è leggermente diverso. Guardando questo tutorial sulle fasi della mitosi ti sembra di essere seduto in una lezione di biologia e il tuo insegnante/professore sta disegnando diagrammi della mitosi Mentre parlandoti attraverso l'intero processo (tranne che in questo caso, il tuo insegnante è piuttosto simpatico e usa solo colori al neon per disegnare i diagrammi).
Se stai cercando un tutorial passo passo che segua un ritmo lento e affronti in modo approfondito le fasi della mitosi, Khan Academy fa al caso tuo!
#4: Creare un file Libro sfogliabile sulla mitosi
Per alcuni studenti, il processo di creazione di qualcosa per mostrare le proprie conoscenze può aiutare a memorizzare concetti difficili e/o a sviluppare una comprensione approfondita di come funzionano le cose. Ecco perché ti suggeriamo di provare alcune tattiche della vecchia scuola per sviluppare la tua conoscenza delle 4 fasi della mitosi! Un approccio collaudato per apprendere le fasi della mitosi, controllato da insegnanti di biologia, sta creando un libro sfogliabile sulla mitosi.
Post-It fornisce una guida passo passo su come creare da solo un libro sfogliabile sulla mitosi, ma è davvero piuttosto semplice: ottieni qualcosa con cui disegnare, prendi piccoli bigliettini o foglietti adesivi su cui disegnare e disegna come appare ogni fase del ciclo cellulare sui singoli biglietti/foglietti adesivi!
Quando hai finito di disegnare la tua versione delle fasi della mitosi sulle tue carte, attaccale, fissale con nastro adesivo o pinzale insieme e voilà! Puoi sfogliare il tuo libro sfogliabile sulla mitosi dall'inizio alla fine e osservare la progressione della mitosi attraverso le quattro fasi.
Attività come questa possono aiutarti a imprimere nella tua memoria l'aspetto di ogni fase della mitosi. Inoltre, quando finisci il tuo libro sfogliabile, hai una risorsa tascabile che puoi portare con te come parte della tua guida allo studio o una risorsa rapida da rivedere prima di un quiz o un esame!
N. 5: Set per lo studio della mitosi di ProProfs Flashcards
Forse ti senti abbastanza bene riguardo alla tua conoscenza delle fasi della mitosi, ma hai bisogno di aiuto per testare tale conoscenza prima di un quiz o esame formale. Ecco dove Set di studio sulla mitosi di ProProfs Flashcards, arriva una guida allo studio online che fornisce una serie di flashcard per aiutarti a testare la tua conoscenza delle fasi della mitosi.
La cosa divertente di questo set di flashcard è che puoi scegliere diversi stili di valutazione a seconda di dove ti trovi nella tua conoscenza della mitosi. Il set di flashcard fornisce flashcard tradizionali con domande e risposte, una funzione flashcard specificatamente orientata alla memorizzazione, un quiz a scelta multipla e l'abbinamento. Se vuoi esercitarti testando le fasi della mitosi Prima il test vero e proprio, dai un'occhiata a questa risorsa!
ProProfs Flashcards fornisce diversi set di studio su altri argomenti correlati o che coinvolgono la mitosi, quindi se hai bisogno di testare la tua conoscenza della mitosi oltre le sole quattro fasi, questa risorsa potrebbe aiutarti anche lì.
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Qual è il prossimo?
Qual è la differenza tra mitosi e meiosi ? Scopri di più con il nostro confronto fianco a fianco.
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