1 ) pós-mitótico (pré-sintético) – q 1 (G 1) – de 10 horas a vários dias. Segue divisão. Nas células filhas jovens, observa-se uma alta intensidade de processos de transcrição, a formação do aparato sintético da célula é um aumento no número de ribossomos, vários tipos de RNA (rRNA, mRNA, mRNA). Fortalecimento da síntese protéica, síntese de proteínas estruturais e funcionais, metabolismo celular intensivo controlado por enzimas, crescimento celular, formação e restauração do número necessário de organelas

2 ) sintético – S- 6 – 10 horas; Um evento significativo é a duplicação (reduplicação do DNA), que leva à duplicação da ploidia (duplica o conteúdo do DNA) dos núcleos diplóides (os cromossomos tornam-se biromatídeos) e é um pré-requisito para a subsequente divisão celular mitótica. A síntese de RNA e proteínas histonas também ocorre e o crescimento celular continua.

3 ) pós-sintético (premitótico)) q 2 (G 2) – 2 – 5 horas. Continua a síntese do RNA, de todas as proteínas, principalmente as nucleares, assim como da proteína tubulina necessária à formação do fuso acromatina do aparelho mitótico, formado na prófase da mitose e da meiose. Há acúmulo de nutrientes, energia e síntese de ATP. Divisão das mitocôndrias, cloroplastos, replicação dos centríolos e início da formação do fuso. Ao final desse período, a célula entra em prófase da mitose.

Os principais eventos do ciclo mitótico:

1) reduplicação autoduplicação de material hereditário (período sintético)

2) distribuição uniforme material hereditário entre células filhas (anáfase da mitose - distribuição de cromátides - cromossomos filhos).

A proporção entre o número de DNA (c) e cromossomos (n) no ciclo mitótico:

MITOSE: 1) Prófase 2p 4s, 2) Metáfase 2p 4s, 3) Anáfase 4p 4s (cromossomos filhos de cromátide única), 4) Telófase 2p 2s (cromossomos filhos de cromátide única)

INTERFASE: 1) Período pós-mitótico 2p 2s (cromossomos filha-irmã de cromátide única)

2) Período sintético 2p 4s, 3) Período pós-sintético 2p 4s (cromossomos maternos bicromátides)

Observe que a cromátide contém uma molécula de DNA (c).

Educação em enfermagem

cromátides

Cromossomo do núcleo interfásico

Diagrama do ciclo mitótico

O ciclo de vida das células (ciclo celular) é o período de existência de uma célula desde o momento de sua formação pela divisão da célula-mãe até sua própria divisão ou morte. Um componente obrigatório do ciclo de vida é o ciclo mitótico. Muitas células saem do ciclo mitótico para o caminho da especialização, diferenciam-se, desempenham certas funções e sua vida termina em morte. No entanto, algumas células diferenciadas (tecido epitelial, conjuntivo), sob certas condições, procedem à preparação para a mitose e para a própria mitose. Essas células têm um ciclo de vida mais longo que o mitótico. O ciclo de vida é diferente para diferentes tipos de células. Algumas células não possuem certas fases do ciclo mitótico. Algumas células saem do ciclo mitótico rumo à diferenciação e especialização, e seu período pré-sintético se prolonga. Nas células nervosas, esse período continua ao longo da vida do organismo e elas não se dividem, portanto, o ciclo de vida de tais células, por exemplo células nervosas, não coincide com o ciclo mitótico. As células que formam populações celulares em renovação dividem-se constantemente, passando por mitose e interfase, têm ciclo celular coincidindo com o ciclo mitótico são, por exemplo, células embrionárias, células de crescimento da camada basal da pele, células do tecido educativo das plantas (ponta da raiz, caule, câmbio), células em regeneração, células testiculares.

As células não surgem por si mesmas, mas são formadas apenas quando outras se dividem.

Ciclo de célulaé um conjunto de processos que ocorrem em uma célula durante sua preparação para a divisão e durante a própria divisão, como resultado dos quais a célula-mãe é dividida em duas células-filhas. Existem duas fases no ciclo: autossintética ou interfase (preparando a célula para a divisão), incluindo períodos pré-sintéticos (G:, inglês gap - gap), sintético (S) e pós-sintético (G2), e divisão celular - mitose.

A interfase é a sequência de eventos que prepara a mitose . Muito importante na interfase é a síntese do DNA modelo e a duplicação dos cromossomos - fase S. O intervalo entre a divisão e o início da fase S é chamado de fase Gt (fase pós-mitótica ou pré-sintética), e entre a fase S e a mitose - fase G2 (fase pós-sintética ou pré-mitótica) . Durante a fase G: a célula é diplóide, durante a fase S a ploidia aumenta para quatro, na fase G2 a célula é tetraplóide. Na interfase, a massa da célula e de todos os seus componentes duplica, e os centríolos também duplicam.

Durante a fase pré-sintética, os processos biossintéticos na célula já são intensificados e ocorre a preparação para a duplicação do DNA. Nesse caso, desenvolvem-se predominantemente aquelas organelas necessárias à síntese de enzimas, que, por sua vez, garantem a próxima duplicação do DNA (principalmente ribossomos). O número de satélites no centríolo mãe do centro celular aumenta. Fase G: dura de várias horas a um dia ou mais.

Replicação (Latim replicatio - repetição) é o processo de transferência de informação genética armazenada no DNA parental, reproduzindo-a com precisão em uma célula filha. Neste caso, cada fita de DNA parental é um modelo para a síntese de uma fita filha (modelo de síntese de DNA).

A replicação é baseada no emparelhamento de bases complementares. Inicialmente, em um ponto do DNA, ambas as fitas divergem, formando uma “garfo” de replicação assimétrica. A enzima DNA polimerase catalisa a polimerização de nucleotídeos apenas na direção 5" ® 3". Lembremos que ambas as fitas de DNA são antiparalelas, portanto a síntese de uma das fitas filhas ocorre continuamente (fita principal), a outra (fita atrasada) - na forma de fragmentos separados medindo 10 - 200 nucleotídeos (fragmentos de Okazaki). Posteriormente, esses fragmentos são combinados sob a ação da enzima DNA ligase.

A replicação começa no meio de cada braço, em uma região chamada local de iniciação da replicação. Propagando-se para os telômeros, a replicação os alcança e para. Movendo-se em direção ao meio do cromossomo, a replicação atinge o centrômero e também para, mas a região centromérica não duplica. Como resultado, cada cromossomo agora possui duas fitas de DNA. Cada cadeia com as proteínas circundantes forma cromátides irmãs. A fase S dura de 8 a 12 horas.

Em cada cromossomo, durante o período S, formam-se grupos de “garfos” de replicação (20 - 80), que surgem simultaneamente em todos os cromossomos. Neste caso, os “garfos” são dispostos aos pares, que se movem em direções opostas até encontrarem um “garfo” adjacente, formando duas hélices filhas. Como resultado da replicação, cada uma das duas moléculas filhas de DNA consiste em uma fita antiga e uma nova.

No citoplasma, durante a fase S, não só as cadeias de DNA são duplicadas, mas também cada um dos centríolos do centro celular.

Durante a fase pré-mitótica G2, ocorrem as sínteses necessárias para apoiar diretamente o processo de divisão. A quantidade de DNA e centríolos na célula já dobrou. A fase G2 dura até 6 horas.

Interfaseé o período entre duas divisões celulares. Na interfase, o núcleo é compacto, não possui estrutura pronunciada e os nucléolos são bem visíveis. A coleção de cromossomos em interfase é a cromatina. A composição da cromatina inclui: DNA, proteínas e RNA na proporção de 1: 1,3: 0,2, além de íons inorgânicos. A estrutura da cromatina é variável e depende do estado da célula.

Os cromossomos não são visíveis em interfase, por isso são estudados por microscopia eletrônica e métodos bioquímicos. A interfase inclui três etapas: pré-sintética (G1), sintética (S) e pós-sintética (G2). O símbolo G é uma abreviatura de inglês. lacuna – intervalo; o símbolo S é uma abreviatura de inglês. síntese - síntese. Vejamos essas etapas com mais detalhes.

Estágio pré-sintético (G1). Cada cromossomo é baseado em uma molécula de DNA de fita dupla. A quantidade de DNA em uma célula no estágio pré-sintético é indicada pelo símbolo 2c (do conteúdo em inglês). A célula está crescendo ativamente e funcionando normalmente.

Estágio sintético (S). A autoduplicação, ou replicação do DNA, ocorre. Nesse caso, algumas regiões cromossômicas duplicam mais cedo, enquanto outras mais tarde, ou seja, a replicação do DNA ocorre de forma assíncrona. Paralelamente, ocorre a duplicação dos centríolos (se houver).

Estágio pós-sintético (G2). A replicação do DNA é concluída. Cada cromossomo contém duas moléculas duplas de DNA, que são uma cópia exata da molécula de DNA original. A quantidade de DNA em uma célula no estágio pós-sintético é indicada pelo símbolo 4c. Substâncias necessárias para a divisão celular são sintetizadas. No final da interfase, os processos de síntese param.

Processo de mitose

Prófase– primeira fase da mitose. Os cromossomos espiralam e tornam-se visíveis em um microscópio óptico na forma de fios finos. Os centríolos (se presentes) divergem para os pólos da célula. No final da prófase, os nucléolos desaparecem, a membrana nuclear é destruída e os cromossomos são liberados no citoplasma.

Na prófase, o volume do núcleo aumenta e, devido à espiralização da cromatina, formam-se os cromossomos. Ao final da prófase, fica claro que cada cromossomo consiste em duas cromátides. Os nucléolos e a membrana nuclear se dissolvem gradualmente e os cromossomos aparecem aleatoriamente localizados no citoplasma da célula. Os centríolos divergem em direção aos pólos da célula. Um fuso de fissão da acromatina é formado, alguns dos fios vão de pólo a pólo e outros estão ligados aos centrômeros dos cromossomos. O conteúdo do material genético na célula permanece inalterado (2n2хр).

Arroz. 1. Esquema de mitose em células de raiz de cebola

Arroz. 2. Esquema de mitose em células de raiz de cebola: 1- interfase; 2.3 - prófase; 4 - metáfase; 5.6 - anáfase; 7,8 - telófase; 9 – formação de duas células

Arroz. 3. Mitose nas células da ponta da raiz da cebola: a - interfase; b - prófase; c - metáfase; g - anáfase; l, e - telófases iniciais e tardias

Metáfase. O início desta fase é denominado prometáfase. Na prometáfase, os cromossomos estão localizados no citoplasma de forma bastante aleatória. É formado um aparelho mitótico, que inclui um fuso e centríolos ou outros centros organizadores de microtúbulos. Na presença de centríolos, o aparelho mitótico é denominado astral (em animais multicelulares) e na sua ausência - anastal (em plantas superiores). O fuso (fuso da acromatina) é um sistema de microtúbulos de tubulina em uma célula em divisão que garante a divergência dos cromossomos. O fuso consiste em dois tipos de filamentos: polares (de suporte) e cromossômicos (de tração).

Após a formação do aparelho mitótico, os cromossomos começam a se deslocar em direção ao plano equatorial da célula; esse movimento dos cromossomos é chamado de metacinesia.

Na metáfase, os cromossomos são espiralizados ao máximo. Os centrômeros dos cromossomos estão localizados no plano equatorial da célula, independentemente um do outro. Os filamentos polares do fuso se estendem dos pólos da célula até os cromossomos, e os filamentos cromossômicos se estendem dos centrômeros (cinetócoros) aos pólos. A coleção de cromossomos no plano equatorial da célula forma a placa metafásica.

Anáfase. Os cromossomos são divididos em cromátides. A partir deste momento, cada cromátide torna-se um cromossomo de cromátide única independente, baseado em uma molécula de DNA. Cromossomos de cromátide única em grupos de anáfase se dispersam para os pólos da célula. Quando os cromossomos divergem, os microtúbulos cromossômicos são encurtados e os microtúbulos polares são alongados. Nesse caso, os fios polares e cromossômicos deslizam um ao longo do outro.

Telófase. O fuso de fissão é destruído. Os cromossomos nos pólos celulares formam uma espiral e membranas nucleares se formam ao seu redor. Dois núcleos são formados na célula, geneticamente idênticos ao núcleo original. O conteúdo de DNA nos núcleos filhos torna-se igual a 2c.

Citocinese. Na citocinese, o citoplasma é dividido e as membranas das células-filhas são formadas. Nos animais, a citocinese ocorre por ligação celular. Nas plantas, a citocinese ocorre de forma diferente: formam-se vesículas no plano equatorial, que se fundem para formar duas membranas paralelas.

Neste ponto, a mitose termina e a próxima interfase começa.

O crescimento e desenvolvimento dos organismos vivos são impossíveis sem os processos de divisão celular. Um deles é a mitose - o processo de divisão das células eucarióticas no qual a informação genética é transmitida e armazenada. Neste artigo você aprenderá mais sobre as características do ciclo mitótico e conhecerá as características de todas as fases da mitose, que serão incluídas na tabela.

O conceito de "ciclo mitótico"

Todos os processos que ocorrem em uma célula, começando de uma divisão para outra e terminando com a produção de duas células-filhas, são chamados de ciclo mitótico. O ciclo de vida de uma célula é também um estado de repouso e um período de desempenho de suas funções diretas.

Os principais estágios da mitose incluem:

• Autoduplicação ou reduplicação do código genético, que é transmitido de uma célula-mãe para duas células-filhas. O processo afeta a estrutura e a formação dos cromossomos.
• Ciclo de célula- consiste em quatro períodos: pré-sintético, sintético, pós-sintético e, de fato, mitose.

Os três primeiros períodos (pré-sintético, sintético e pós-sintético) referem-se à interfase da mitose.

Alguns cientistas chamam o período sintético e pós-sintético de pré-prófase da mitose. Como todos os estágios ocorrem continuamente, passando suavemente de um para outro, não há uma divisão clara entre eles.

O processo de divisão celular direta, mitose, ocorre em quatro fases, correspondendo à seguinte sequência:

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• Prófase;
• Metáfase;
• Anáfase;
• Telófase.

Arroz. 1. Fases da mitose

Você pode encontrar uma breve descrição de cada fase na tabela “Fases da Mitose”, apresentada a seguir.

Tabela "Fases da Mitose"

O processo de citotomia em uma célula animal ocorre por meio do sulco de clivagem, e em uma célula vegetal - por meio de uma placa celular.

Formas atípicas de mitose

Às vezes, formas atípicas de mitose são encontradas na natureza:

• Amitose - um método de divisão direta do núcleo, no qual a estrutura do núcleo é preservada, o nucléolo não se desintegra e os cromossomos não são visíveis. O resultado é uma célula de dois núcleos.

Arroz. 2. Amitose

• Politenia - As células de DNA aumentam múltiplas vezes, mas sem aumentar o conteúdo cromossômico.
• Endomitose - Durante o processo após a replicação do DNA, não há separação dos cromossomos em cromátides filhas. Nesse caso, o número de cromossomos aumenta dezenas de vezes, aparecem células poliplóides, o que pode levar à mutação.

Arroz. 3. Endomitose

O que aprendemos?

O processo de divisão indireta das células eucarióticas ocorre em várias etapas, cada uma com características próprias. O ciclo mitótico consiste nas etapas de interfase e divisão celular direta, composta por quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Às vezes, na natureza, existem métodos atípicos de divisão, incluindo amitose, politenia e endomitose.

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Dentre todos os temas interessantes e bastante complexos da biologia, vale destacar dois processos de divisão celular no corpo - meiose e mitose. A princípio pode parecer que esses processos são iguais, já que em ambos os casos ocorre divisão celular, mas na verdade há uma grande diferença entre eles. Primeiro de tudo, você precisa entender a mitose. O que é esse processo, o que é a interfase da mitose e qual o papel que desempenham no corpo humano? Isso será discutido com mais detalhes neste artigo.

Um processo biológico complexo que é acompanhado pela divisão celular e distribuição dos cromossomos entre essas células - tudo isso pode ser dito sobre a mitose. Graças a isso, os cromossomos contendo DNA são distribuídos uniformemente entre as células filhas do corpo.

Existem 4 fases principais no processo de mitose. Eles estão todos interligados, pois as fases passam suavemente de uma para outra. A prevalência da mitose na natureza se deve ao fato de ser ela quem está envolvida no processo de divisão de todas as células, incluindo musculares, nervosas e assim por diante.

Resumidamente sobre interfase

Antes de entrar no estado de mitose, uma célula que se divide entra em interfase, ou seja, cresce. A duração da interfase pode ocupar mais de 90% do tempo total de atividade celular no modo normal.

A interfase é dividida em 3 períodos principais:

• fase G1;
• Fase S;
• fase G2.

Todos eles ocorrem em uma determinada sequência. Vejamos cada uma dessas fases separadamente.

Interfase - componentes principais (fórmula)

Fase G1

Este período é caracterizado pela preparação da célula para a divisão. Aumenta de volume para a fase seguinte da síntese de DNA.

Fase S

Este é o próximo estágio do processo de interfase, durante o qual as células do corpo se dividem. Via de regra, a síntese da maioria das células ocorre durante um curto período de tempo. Após a divisão, as células não aumentam de tamanho, mas começa a última fase.

Fase G2

O estágio final da interfase, durante o qual as células continuam a sintetizar proteínas enquanto aumentam de tamanho. Durante este período, ainda existem nucléolos na célula. Além disso, na última parte da interfase, ocorre a duplicação dos cromossomos, e a superfície do núcleo neste momento é coberta por uma concha especial que tem função protetora.

Em uma nota! No final da terceira fase ocorre a mitose. Também inclui várias etapas, após as quais ocorre a divisão celular (esse processo na medicina é chamado de citocinese).

Estágios da mitose

Conforme observado anteriormente, a mitose é dividida em 4 estágios, mas às vezes pode haver mais. Abaixo estão os principais.

Mesa. Descrição das principais fases da mitose.

Importante! A duração do processo completo de mitose, via de regra, não passa de 1,5 a 2 horas. A duração pode variar dependendo do tipo de célula que está sendo dividida. Além disso, a duração do processo é influenciada por fatores externos, como condições de luz, temperatura e assim por diante.

Qual é o papel biológico da mitose?

Agora vamos tentar entender as características da mitose e sua importância no ciclo biológico. Em primeiro lugar, garante muitos processos vitais do corpo, incluindo o desenvolvimento embrionário.

A mitose também é responsável pela restauração de tecidos e órgãos internos do corpo após diversos tipos de danos, resultando em regeneração. No processo de funcionamento, as células morrem gradativamente, mas com a ajuda da mitose, a integridade estrutural dos tecidos é constantemente mantida.

A mitose garante a preservação de um determinado número de cromossomos (corresponde ao número de cromossomos da célula-mãe).

Vídeo - Características e tipos de mitose