För att läka en skada behöver din kropp ersätta skadade celler med friska nya...och mitos spelar en avgörande roll i denna process! Mitos är en celldelningsprocess som hjälper dig att hålla dig vid liv och frisk. Med andra ord, i cellbiologins värld är mitos en stor sak!
Men som med allt vetenskapsrelaterat kan mitos vara lite förvirrande när du först försöker förstå det. Nyckeltanken är det processen med mitos involverar fyra faser , eller steg, som du behöver förstå om du vill förstå hur mitos fungerar.
I den här artikeln kommer vi att göra följande saker för att bryta ner de fyra stegen av mitos för dig och hjälpa dig att bekanta dig med mitosfaserna:
- Definiera kort mitos och eukaryota celler
- Bryt ner de fyra faserna av mitos, i ordning
- Tillhandahåll mitosdiagram för stadierna av mitos
- Ge dig fem resurser för att lära dig mer om faserna av mitos
Nu, låt oss dyka in!
baudhastighet i arduino
Feature bild: Jpablo cad och Juliana Osorio/ Wikimedia Commons
(Marek Kultys/ Wikimedia Commons)
Vad är mitos?
Mitos är en process som sker under cellcykel . Rollen av mitos i cellcykeln är att replikera det genetiska materialet i en befintlig cell - känd som föräldercellen - och distribuera det genetiska materialet till två nya celler, kända som dotterceller. För att överföra sitt genetiska material till de två nya dottercellerna måste en föräldercell genomgå celldelning, eller mitos. Mitos resulterar i två nya kärnor – som innehåller DNA – som så småningom blir två identiska celler under cytokines .
Mitos uppstår i eukaryota (djur) celler . Eukaryota celler har en kärna som innehåller cellens genetiska material. En avgörande del av mitos innebär att bryta ner kärnmembran som omger cellens DNA så att DNA:t kan replikeras och separeras till nya celler. Andra typer av celler, som prokaryoter , inte har ett kärnmembran som omger deras cellulära DNA, vilket är anledningen till att mitos endast förekommer i eukaryota celler.
Huvudsyftet med mitos är att åstadkomma cellregenerering, cellersättning och tillväxt i levande organismer . Mitos är viktigt eftersom det säkerställer att alla nya celler som genereras i en given organism kommer att ha samma antal kromosomer och genetisk information. För att uppnå detta mål, mitos förekommer i fyra diskreta, konsekventa på varandra följande faser: 1) profas, 2) metafas, 3) anafas och 4) telofas .
Vi har en översikt över mitos här, som mer är en introduktion till vad mitos är och hur det fungerar. Om du fortfarande är lite skakig på mitos, är det definitivt där du ska börja.
Vad vi kommer att fokusera på mer i detalj i den här artikeln är de 4 stadierna av mitos: profas, metafas, anafas, telofas och vad som händer under dessa faser! Så låt oss gå ner till det.
De fyra faserna av mitos: profas, metafas, anafas, telofas
Så vad är stadierna av mitos? De fyra stadierna av mitos är kända som profas, metafas, anafas, telofas. Dessutom kommer vi att nämna tre andra mellanstadier (interfas, prometafas och cytokines) som spelar en roll i mitos.
Under mitosens fyra faser sker kärndelning för att en cell ska delas i två. Låter enkelt nog, eller hur? Men olika saker inträffar i varje steg av mitos, och varje steg är avgörande för att celldelningen ska ske korrekt. Det betyder att framgångsrik celldelning beror på precisionen och regleringen av varje fas av mitos. Det är därför det är viktigt att kunna förstå och artikulera rollen för varje fas i mitos överlag.
Dessutom: du kanske har sett eller hört de delar av mitos som kallas olika saker: mitosfaser, mitosstadier, mitosstegen eller kanske till och med något annat. Alla dessa olika fraser refererar till exakt samma process. Så länge du kommer ihåg att faserna/stadierna/stegen av mitos alltid händer i samma ordning, det spelar ingen roll vilken av dessa fraser du använder!
Därefter kommer vi att dela upp de fyra faserna av mitos för att du kan förstå hur mitos uppstår genom varje fas.
(Ph. Immel/ Wikimedia Commons)
Interfas: Vad händer före mitos
Vi kan tänka på interfas som en övergångsfas. Interfas är när föräldracellen förbereder sig för mitos . Den här fasen anses inte vara en del av mitos, men att förstå vad som händer under interfas kan hjälpa stegen av mitos att bli lite mer meningsfulla.
Du kan tänka på interfas som öppningsakten. De är inte bandet du kom för att se, men de får publiken att värma upp inför huvudevenemanget.
jag nterfas inträffar före början av mitos och omfattar det som kallas steg G1, eller första gap, steg S eller syntes, och steg G2, eller andra gap . Steg G1, S och G2 måste alltid ske i denna ordning. Cellcykeln börjar med steg G1, som är en del av interfas.
Så hur förbereder modercellen sig för mitos under interfas? Under interfas är cellen upptagen med att växa . Den producerar proteiner och cytoplasmatiska organeller under G1-fasen, duplicerar sina kromosomer under S-fasen och fortsätter sedan att växa som förberedelse för mitos i G2-fasen.
I cellcykeln inträffar interfas inte bara tidigare mitos – det växlar också med mitos . Det är viktigt att komma ihåg att detta är en återkommande cykel . När mitos tar slut, startar interfas igen! Faktum är att i det stora schemat av cellcykeln är mitos en mycket kortare fas än interfas.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fas 1: Prophase
Prophase är det första steget av mitos. Det är då de genetiska fibrerna i cellens kärna, känd som kromatin , börja kondensera och blir tätt sammanpressade .
Under interfas replikeras modercellens kromosomer, men de är ännu inte synliga. De bara flyter runt i form av löst uppsamlat kromatin. Under profas kondenserar det lösa kromatinet och formas till synliga, individuella kromosomer.
Eftersom var och en av modercellens kromosomer replikerades under interfas, finns det två kopior av varje kromosom i cellen under profas. När kromatinet har kondenserats till individuella kromosomer, samlas de genetiskt identiska kromosomerna för att bilda en X-form, kallad systerkromatider .
Dessa systerkromatider bär identiskt DNA och är sammanfogade i mitten (i mitten av X-formen) vid en punkt som kallas centromer . Centromererna kommer att fungera som ankare som kommer att användas för att dra isär systerkromatiderna under en senare fas av mitos. Och det är vad som händer inuti kärnan under profetian!
Efter att systerkromatiderna bildats kallas två strukturer centrosomer flytta ifrån varandra utanför av kärnan. När de rör sig till motsatta sidor av cellen bildar centrosomerna något som kallas mitotisk spindel . Den mitotiska spindeln kommer så småningom att ansvara för att separera de identiska systerkromatiderna i två nya celler och består av långa proteinsträngar, som kallas mikrotubuli .
Sen profas: prometafas
Prometafas kallas ofta sen profas. (Även om det ibland också kallas tidig metafas eller helt och hållet hänvisas till som en distinkt fas!) Oavsett vilket inträffar några riktigt viktiga saker under prometafas som driver fram celldelningen. och som hjälper till att förklara vad som händer i metafas.
Prometafas är fasen av mitos efter profas och föregående metafas. Den korta versionen av vad som händer under prometafas är att kärnmembranet bryts ner .
skriv json till filen python
Här är den långa versionen av vad som händer under prometafas: först, kärnmembranet eller kärnhöljet (dvs. lipiddubbelskiktet som omger kärnan och omsluter det genetiska materialet i kärnan) bryts isär i ett gäng membranvesiklar. När kärnhöljet går sönder bryter systerkromatiderna som satt fast inuti kärnan loss.
Nu när kärnans skyddande hölje är borta, kinetochore mikrotubuli flytta dig nära systerkromatiderna och fäst dem vid centromeren (den fläcken i mitten av X). Nu är dessa kinetochore mikrotubuli förankrade vid motsatta poler på vardera änden av cellen, så de sträcker sig mot systerkromatiderna och ansluter dem till en av cellens kanter.
Det är ungefär som att fånga en fisk med en fiskespö - så småningom kommer kromatiderna att separeras och dras till motsatta ändar av cellen.
hur stor är min skärm
Och det är slutet på prometafasen. Efter att prometafasen slutar börjar metafas - den andra officiella fasen av mitos.
( Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fas 2: Metafas
Metafas är den fas av mitos som följer efter profas och prometafas och föregår anafas. Metafasen börjar när alla kinetochore mikrotubuli fästs vid systerkromatidernas centromerer under prometafas.
Så här händer det: kraften som genereras under prometafas gör att mikrotubulierna börjar dra fram och tillbaka på systerkromatiderna. Eftersom mikrotubulierna är förankrade i motsatta ändar av cellen, flyttar deras fram och tillbaka dragning på olika sidor av systerkromatiderna gradvis systerkromatiderna till mitten av cellen.
Denna lika och motsatta spänning gör att systerkromatiderna riktar sig längs en imaginär – men mycket viktig! – linje som släpar ner i mitten av cellen. Denna imaginära linje som delar cellen i mitten kallas för metafasplatta eller ekvatorialplan .
Nu, för att metafas ska gå vidare till anafas, måste systerkromatiderna vara rättvist fördelade över den metafasplattan. Det är där metafaskontrollpunkten kommer in: metafaskontrollpunkten säkerställer att kinetokorerna är ordentligt fästa vid de mitotiska spindlarna och att systerkromatiderna är jämnt fördelade och inriktade över metafasplattan. Om de är det, får cellen grönt ljus för att gå vidare till nästa fas av mitos.
Kontrollpunkten är mycket viktig eftersom den hjälper cellen att se till att den mitos kommer att resultera i två nya, identiska celler med samma DNA! Endast när cellen passerar metafaskontrollpunkten framgångsrikt kan cellen fortsätter till nästa stadium av mitos: anafas.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons )
Fas 3: Anafas
Den tredje fasen av mitos, efter metafas och föregående telofas, är anafas. Sedan systerkromatiderna började fästa vid centrosomer på motsatta ändar av cellen i metafas är de förberedda och redo att börja separera och bilda genetiskt identiska dotterkromosomer under anafas.
Under anafas skärs centromererna i mitten av systerkromatiderna av . (Det låter värre än det är!) Kommer du ihåg hur systerkromatiderna är fästa vid den mitotiska spindeln? Spindeln består av mikrotubuli, som börjar krympa under denna fas av mitos. De drar gradvis de avskurna systerkromatiderna mot cellens motsatta poler.
Anaphase säkerställer att varje kromosom får identiska kopior av modercellens DNA. Systerkromatiderna delas isär på mitten vid sin centromer och blir individuella, identiska kromosomer. När systerkromatiderna splittras under anafas kallas de systerkromosomer. (De är faktiskt mer som enäggstvillingar!) Dessa kromosomer kommer att fungera oberoende i nya, separata celler när mitosen är klar, men de delar fortfarande identisk genetisk information.
Slutligen, under andra halvan av anafas börjar cellen att förlängas när polära mikrotubuli trycker mot varandra . Det går från att se ut som en rund cell till ... ja, mer som ett ägg eftersom de nya kromosomuppsättningarna drar sig längre bort från varandra.
I slutet av anafas når kromosomerna sin maximala kondensationsnivå. Detta hjälper de nyligen separerade kromosomerna stanna kvar separeras och förbereder kärnan för att ombildas. . . som inträffar i mitosens slutfas: telofas.
(Kelvinsong/ Wikimedia Commons)
Ladda ner vlc media player från YouTube
Fas 4: Telofas
Telofas är den sista fasen av mitos. Telofas är när de nyligen separerade dotterkromosomerna får sina egna individuella kärnmembran och identiska uppsättningar av kromosomer.
Mot slutet av anafasen började mikrotubulierna trycka mot varandra och få cellen att förlängas. Dessa polära mikrotubuli fortsätter att förlänga cellen under telofas! Under tiden kommer de separerade dotterkromosomerna som dras till motsatta ändar av cellen äntligen fram till den mitotiska spindeln.
När dotterkromosomerna väl har separerats helt till motsatta poler av cellen, bildas membranvesiklerna i modercellens gamla, nedbrutna kärnhölje till ett ny kärnhölje. Detta nya kärnhölje bildas runt de två uppsättningarna av separerade dotterkromosomer och skapar två separata kärnor inuti samma cell.
Du kanske tänker på händelserna i telofas som en vändning av de händelser som inträffar under profas och prometafas. Kommer du ihåg hur profas och prometafas handlar om att kärnan i modercellen börjar brytas ner och separeras? Telofas handlar om reformeringen av kärnhöljet runt nya kärnor för att separera dem från varje cells cytoplasma.
Nu när de två uppsättningarna dotterkromosomer är inneslutna i ett nytt kärnhölje, börjar de spridas ut igen . När detta inträffar är det slutet av telofasen och mitosen är fullständig.
(LadyofHats/ Wikimedia Commons )
Cytokinesis: Vad händer efter mitos
Som interfas, cytokines är inte en del av mitos, men det är definitivt en viktig del av cellcykeln som är avgörande för att fullborda celldelningen. Ibland överlappar förekomsten av händelser av cytokines med telofas och till och med anafas, men cytokines anses fortfarande vara en separat process från mitos.
Cytokinesis är den faktiska uppdelningen av cellmembranet i två separata celler . I slutet av mitosen finns det två nya kärnor i den befintliga modercellen, som har sträckt ut sig till en avlång form. Så vid det här laget finns det faktiskt två kompletta kärnor som hänger i en cell!
Så hur blir en cell till två celler? Cytokinesis är ansvarig för att fullborda celldelningsprocessen genom att ta de nya kärnorna, separera den gamla cellen på mitten och se till att var och en av de nya dottercellerna innehåller en av de nya kärnorna.
Så här åstadkoms separationen av den gamla cellen under cytokinesen: kom ihåg den imaginära linjen som löper längs mitten av cellen och delar centrosomerna, kallad metafasplattan? Under cytokines utvecklas en kontraktil ring gjord av proteinfilament där metafasplattan brukade vara.
När den kontraktila ringen väl bildats i mitten av cellen börjar den krympa, vilket drar cellens yttre plasmamembran inåt. Du kan tänka på det som ett bälte som bara fortsätter att dras åt runt mitten av cellen och klämmer ihop det i två sektioner. Så småningom krymper den kontraktila ringen så mycket att plasmamembranet klämmer av och de separerade kärnorna kan formas till sina egna celler.
Slutet på cytokinesen betyder slutet på cellcykelns M-fas, där mitos också är en del. I slutet av cytokinesen har delningsdelen av cellcykeln officiellt avslutats.
5 (gratis!) Resurser för ytterligare studier av mitosens steg
Mitos är en komplex process, och mitosfaserna involverar många stora ord och okända begrepp som du kanske vill lära dig mer om. Om du är intresserad av att dyka djupare in i de fyra stadierna av mitos, ta en titt på våra fem föreslagna resurser för ytterligare studier av stegen i mitos, förklarade nedan!
#1: Mitosis-animationer online
Att läsa allt om mitos kan definitivt vara till hjälp, men vad händer om bilder verkligen hjälper dig att förstå hur saker fungerar? Det är där webbanimationer av mitos kan komma till nytta för dig. Att se mitos i aktion genom webbanimationer kan hjälpa dig att ge dig en uppfattning om vad alla dessa verbala beskrivningar verkligen betyder. De kan också hjälpa dig att föreställa dig hur faserna av mitos kan se ut under ett riktigt mikroskop!
Det finns förmodligen många webbanimationer av mitos som du kan ta en titt på, men vi rekommenderar dessa tre:
Vi gillar särskilt Cells Alives Animal Cell Mitosis-animation eftersom den låter dig pausa animeringen när den går igenom faserna av mitos för att ta en finkornig titt på hur mitos fungerar. Cells Alives version ställer också sin animering av mitosfaserna samman med bilder av mitos som inträffar under ett mikroskop, så att du vet vad du letar efter om du någonsin har i uppdrag att observera cellmitos i labbet.
#2: Mitos: Att dela upp är svårt att göra av Crash Course
Om du är lite utmattad av att läsa tätt material och behöver någon annan för att sätta mitosstadierna i mer tillgängliga termer, gå till YouTube och titta på Crash Courses 10 minuters video om mitos, som heter Mitos: Att dela upp är svårt att göra.
Det fina med den här videon är att den, även om den är lite mer grundlig än några av de andra YouTube-videorna du kan hitta där ute om mitos, också är riktigt roliga. Mer viktigt, den förklarar mitos i termer av välbekanta, vardagliga biologiska processer , som när du får ett skärsår och behöver din kropp för att göra nya celler för att läka.
Om du behöver hjälp med att tänka på den verkliga relevansen av mitosfaserna utöver att bara vara något du måste memorera för ett labb eller prov, är det här en fantastisk resurs.
sträng understräng
#3: Faser av mitos av Khan Academy
Här är en annan YouTube-video, men tonen och stilen i denna förklaring av stegen för mitos av Khan Academy är lite annorlunda. Att titta på den här handledningen om mitosfaserna känns lite som att du sitter i biologiklass och din lärare/professor ritar diagram över mitos medan pratar dig genom hela processen (förutom i det här fallet är din lärare ganska cool och använder bara neonfärger för att rita diagrammen).
Om du letar efter en steg-för-steg-handledning som tar en långsam takt och som tar itu med stegen i mitos grundligt, har Khan Academy dig täckt!
#4: Skapa en Mitos blädderbok
För vissa elever kan processen att skapa något för att visa dina kunskaper hjälpa till att memorera svåra begrepp och/eller utveckla en grundlig förståelse för hur saker fungerar. Det är därför vi föreslår att du provar lite gammaldags taktik för att bygga upp din kunskap om de fyra stadierna av mitos! Ett beprövat tillvägagångssätt för att lära sig mitosfaserna, granskat av biologilärare, skapar en blädderbok för mitos.
Post-It ger en steg-för-steg-guide om hur du kan skapa en mitosblädderbok på egen hand, men det är egentligen ganska enkelt: du får något att rita med, ta små anteckningskort eller klisterlappar att rita på och rita hur varje fas i cellcykeln ser ut på enskilda anteckningskort/lappar!
När du har ritat klart din version av mitosstadierna på dina kort, antingen klistrar, tejpar du eller häftar du ihop dem, och voila! Du kan bläddra i din blädderbok för mitos från början till slut och se hur mitosen fortskrider genom de fyra faserna.
Aktiviteter som denna kan hjälpa till att inpränta ditt minne hur varje steg i mitosen ser ut. Dessutom, när du är klar med din blädderbok har du en resurs i fickformat som du kan ta med dig som en del av din studieguide eller en snabb resurs för granskning innan ett frågesport eller prov!
#5: Studieuppsättning för mitos av ProProfs Flashcards
Kanske känner du dig ganska bra med din kunskap om stadierna av mitos men du vill ha hjälp med att testa den kunskapen innan ett formellt frågesport eller prov. Det är där ProProfs Flashcards Mitosis Study Set, en onlinestudieguide som tillhandahåller en mängd flashkort som hjälper dig att testa din kunskap om mitosstadierna.
Det som är roligt med detta flashcard-set är att du kan välja olika bedömningsstilar beroende på var du befinner dig i din kunskap om mitos. Flashcard-setet tillhandahåller traditionella fråge-och-svar-flashcards, en flashcard-funktion speciellt inriktad på memorering, ett flervalsquiz och matchning. Om du vill öva på att testas på mitosens steg innan själva testet, kolla in den här resursen!
ProProfs Flashcards tillhandahåller flera studieuppsättningar om andra ämnen relaterade till eller involverar mitos, så om du behöver testa dina kunskaper om mitos utöver bara de fyra faserna, kan den här resursen också hjälpa till.
Vad kommer härnäst?
Vad är skillnaden mellan mitos och meios ? Lär dig mer med vår jämförelse sida vid sida.
Behöver du se över de olika delarna av cellen och vad de gör? Vi leder dig genom cellmembranets funktioner, endoplasmatiska retiklet , och vakuoler . Om du lär dig bättre genom att titta på helheten vill du också ha vår kompletta guide till djurceller till hands så att du kan gå tillbaka till den medan du läser om varje enskild cellstruktur.
Om du vill ha mer traditionella resurser som hjälper dig att lära dig om cellcykeln, vår lista över de bästa AP Biology-böckerna för att studera har du täckt.
Att ta naturvetenskapliga klasser på gymnasiet (och göra bra ifrån sig i dem!) är ett viktigt steg på din resa för att komma in på ditt drömuniversitet. Kolla in den här artikeln om vilka naturvetenskapskurser du behöver ta innan du ansöker till college för att ta reda på vilka klasser som passar dig.