Perioadele și procesele de interfaz care au loc aici. Interfaza

Dintre toate interesante și destule subiecte dificileîn biologie, merită evidențiate două procese de diviziune celulară în organism - meioza si mitoza. La început poate părea că aceste procese sunt aceleași, deoarece în ambele cazuri are loc diviziunea celulară, dar de fapt există o diferență între ele. mare diferență. În primul rând, trebuie să te ocupi de mitoză. Care este acest proces, care este interfaza mitozei și în ce rol joacă ele corpul uman? Mai multe despre acest lucru și vor fi discutate în acest articol.

Un proces biologic complex care este însoțit de diviziunea celulară și distribuția cromozomilor între aceste celule - toate acestea se pot spune despre mitoză. Datorită lui, cromozomii care conțin ADN sunt distribuiti uniform între celulele fiice ale corpului.

Există 4 faze principale ale procesului de mitoză. Toate sunt interconectate, deoarece fazele trec fără probleme de la una la alta. Prevalența mitozei în natură se datorează faptului că el este implicat în procesul de diviziune a tuturor celulelor, inclusiv a mușchilor, a nervilor și așa mai departe.

Pe scurt despre interfaza

Înainte de a intra în starea de mitoză, celula care se împarte intră în perioada de interfază, adică crește. Durata interfazei poate dura mai mult de 90% din timpul total al activității celulei în modul normal..

Interfaza este împărțită în 3 perioade principale:

• faza G1;
• faza S;
• faza G2.

Toate trec într-o anumită secvență. Să luăm în considerare fiecare dintre aceste faze separat.

Interfaza - componente principale (formula)

Faza G1

Această perioadă se caracterizează prin pregătirea celulei pentru diviziune. Acesta crește în volum pentru următoarea fază a sintezei ADN-ului.

faza S

Aceasta este următoarea etapă a procesului de interfază, în care celulele corpului se divid. De regulă, sinteza majorității celulelor are loc pentru o perioadă scurtă de timp. După diviziunea celulară, celulele nu cresc în dimensiune, dar începe ultima fază.

Faza G2

Etapa finală a interfazei, în timpul căreia celulele continuă să sintetizeze proteine, în timp ce cresc în dimensiune. În această perioadă, celula are încă nucleoli. De asemenea, în ultima parte a interfazei, are loc duplicarea cromozomilor, iar suprafața nucleului în acest moment este acoperită cu o înveliș specială care are o funcție de protecție.

Pe o notă! La sfârșitul celei de-a treia faze, apare mitoza. De asemenea, include mai multe etape, după care are loc diviziunea celulară (acest proces în medicină se numește citokineză).

Stadiile mitozei

După cum sa menționat mai devreme, mitoza este împărțită în 4 etape, dar uneori pot fi mai multe. Mai jos sunt cele principale.

Masa. Descrierea principalelor faze ale mitozei.

Important! Durata procesului complet de mitoză, de regulă, nu este mai mare de 1,5-2 ore. Durata poate varia în funcție de tipul de celulă care este divizată. De asemenea, durata procesului este afectată de factori externi cum ar fi modul de lumină, temperatura și așa mai departe.

Ce rol biologic joacă mitoza?

Acum să încercăm să înțelegem caracteristicile mitozei și importanța acesteia în ciclul biologic. Pentru inceput, asigură numeroase procese vitale ale organismului, printre care – dezvoltarea embrionară.

Mitoza este, de asemenea, responsabilă pentru repararea țesuturilor și organe interne trup după diferite feluri daune care au ca rezultat regenerare. În procesul de funcționare, celulele mor treptat, dar cu ajutorul mitozei, integritatea structurală a țesuturilor este menținută în mod constant.

Mitoza asigură păstrarea unui anumit număr de cromozomi (corespunde numărului de cromozomi din celula mamă).

Video - Caracteristici și tipuri de mitoză

Interfaza este o perioadă ciclu de viață celulă, încheiată între sfârșitul diviziunii anterioare și începutul următoarei. Din punct de vedere reproductiv, un astfel de timp poate fi numit o etapă pregătitoare, iar din punct de vedere biofuncțional, una vegetativă. În timpul perioadei de interfază, celula crește, completează structurile pierdute în timpul diviziunii și apoi se rearanjează metabolic pentru a trece la mitoză sau meioză, dacă orice motiv (de exemplu, diferențierea țesuturilor) nu o scot din ciclul de viață.

Întrucât interfaza este o stare intermediară între două diviziuni meiotice sau mitotice, se numește altfel interkineză. Cu toate acestea, a doua versiune a termenului poate fi folosită numai în legătură cu celulele care nu și-au pierdut capacitatea de a se diviza.

caracteristici generale

Interfaza este partea cea mai lungă ciclul celulei. O excepție este interkineza foarte scurtată între prima și a doua diviziune a meiozei. O caracteristică notabilă a acestei etape este și faptul că duplicarea cromozomilor nu are loc aici, ca în interfaza mitozei. Această caracteristică este asociată cu necesitatea de a reduce setul diploid de cromozomi la haploid. În unele cazuri, interkineza intermeiotică poate fi complet absentă.

Etape de interfaza

Interfaza este un nume generalizat pentru trei perioade succesive:

• presintetice (G1);
• sintetic (S);
• postsintetic (G2).

În celulele care nu ies din ciclu, stadiul G2 trece direct în mitoză și, prin urmare, este altfel numit premitotic.

G1 este etapa interfazei, care are loc imediat după divizare. Prin urmare, celula are jumătate din dimensiune, precum și un conținut de aproximativ 2 ori mai mic de ARN și proteine. Pe parcursul perioadei presintetice, toate componentele sunt restabilite la normal.

Datorită acumulării de proteine, celula crește treptat. Organelele necesare sunt completate și volumul citoplasmei crește. În același timp, crește procentul de diferite ARN și se sintetizează precursori de ADN (nucleotide trifosfat kinaze etc.). Din acest motiv, blocarea producției de ARN mesager și proteine ​​caracteristice G1 exclude tranziția celulei la perioada S.

La etapa G1, se notează creștere bruscă enzime implicate în metabolismul energetic. Perioada este, de asemenea, caracterizată de o activitate biochimică ridicată a celulei, iar acumularea de componente structurale și funcționale este completată de depozitarea unui număr mare de molecule de ATP, care vor servi drept rezervă de energie pentru rearanjarea ulterioară a aparatului cromozomal.

Etapa sintetică

În perioada S a interfazei are loc momentul cheie necesar divizării - replicarea ADN-ului. În acest caz, nu numai moleculele genetice sunt dublate, ci și numărul de cromozomi. În funcție de momentul examinării celulei (la începutul, la mijlocul sau la sfârșitul perioadei sintetice), se poate detecta cantitatea de ADN de la 2 la 4 s.

Etapa S reprezintă un moment cheie de tranziție care „decide” dacă va avea loc sau nu diviziunea. Singura excepție de la această regulă este interfaza dintre meiozele I și II.

În celulele care sunt în mod constant într-o stare de interfază, perioada S nu are loc. Astfel, celulele care nu se vor diviza din nou sunt oprite în stadiul c. nume special— G0.

Etapa postsintetică

Perioada G2 este etapa finală a pregătirii pentru divizare. În această etapă, se realizează sinteza moleculelor de ARN mesager necesare trecerii mitozei. Una dintre proteinele cheie care sunt produse în acest moment sunt tubulinele, care servesc ca blocuri de construcție pentru formarea fusului de fisiune.

La granița dintre stadiul postsintetic și mitoză (sau meioză), sinteza ARN scade brusc.

Ce sunt celulele G0

Pentru unele celule, interfaza este o stare permanentă. Este caracteristic unor componente ale țesuturilor specializate.

Starea de incapacitate de divizare este desemnată condiționat ca stadiul G0, deoarece perioada G1 este, de asemenea, considerată o fază de pregătire pentru mitoză, deși nu include rearanjamentele morfologice asociate cu aceasta. Astfel, se consideră că celulele G0 au căzut din ciclul citologic. În acest caz, starea de odihnă poate fi atât permanentă, cât și temporară.

Celulele care au finalizat diferențierea și s-au specializat în funcții specifice intră cel mai adesea în faza G0. Cu toate acestea, în unele cazuri, această afecțiune este reversibilă. Deci, de exemplu, celulele hepatice în caz de afectare a organului pot restabili capacitatea de a se diviza și de a trece de la starea G0 la perioada G1. Acest mecanism stă la baza regenerării organismelor. LA stare normală majoritatea celulelor hepatice sunt în faza G0.

În unele cazuri, starea G0 este ireversibilă și persistă până la moartea citologică. Acest lucru este tipic, de exemplu, pentru celulele de keratinizare ale epidermei sau cardiomiocite.

Uneori, dimpotrivă, trecerea la perioada G0 nu înseamnă deloc pierderea capacității de divizare, ci prevede doar o suspendare sistematică. Acest grup include celulele cambiale (de exemplu, celulele stem).

INTERFAZA INTERFAZA

(din latină inter - între și greacă phasis - aspect), în divizarea celulelor face parte din ciclul celular între două mitoze succesive; în celulele care și-au pierdut capacitatea de a se diviza (de exemplu, neuronii), perioada de la ultima mitoză până la moartea celulei. La I. includ şi ieşirea temporară a celulei din ciclu (starea de repaus). In Si. sunt sintetice. procese asociate atât cu pregătirea celulelor pentru diviziune, cât și cu asigurarea diferențierii celulelor și a performanței acestora în mod specific. funcțiile tisulare. Durata Și, de regulă, reprezintă până la 90% din timp din tot ciclul celular. Distinge, un semn al celulelor interfazice este o stare despiralizată a cromatinei (o excepție o constituie cromozomii politenici ai plantelor diptere și anumite, care persistă pe tot parcursul I.). (vezi MITOZA) fig. la art.

.(Sursa: „Dicționar enciclopedic biologic.” Editor-șef M. S. Gilyarov; Colegiul editorial: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin și alții - ed. a 2-a, corectată . - M .: Sov. Encyclopedia, 1986.)

Vedeți ce este „INTERPHASE” în ​​alte dicționare:

Interfaza... Dicţionar de ortografie

- (din latină inter between și phase) etapa ciclului de viață celular între două diviziuni mitotice succesive (vezi Mitoza) ... Dicţionar enciclopedic mare

INTERFAZĂ, perioada de după diviziunea celulară (MEIOZA sau MITOZA), în care nucleul „se odihnește”. Nucleul nu se divid și ia forma sa finală în fiecare celulă fiică... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Exist., număr de sinonime: stadiul 1 (45) Dicţionar de sinonime ASIS. V.N. Trishin. 2013... Dicţionar de sinonime

interfaza- Stadiul ciclului celular dintre două mitoze succesive, faza de repaus a celulei sau stadiul de la ultima mitoză până la moartea celulei; în I. cromatina în majoritatea cazurilor despiralizat (spre deosebire de interkineza); în mod normal I. include două faze ale celulei ... ... Manualul Traducătorului Tehnic

Interfaza- * interfaza * faza de repaus sau r. stadiul 1. Starea celulei în perioadele dintre diviziunile sale succesive sau mitoze (vezi), stadiul de repaus. În această etapă, metabolismul se realizează fără k. l. semne vizibile de diviziune celulară. 2. Etapa de la ...... Genetica. Dicţionar enciclopedic

- (din latinescul inter between și phase), etapa ciclului de viață celular între două diviziuni mitotice succesive (vezi Mitoza). * * * INTERPHASE INTERPHASE (din latină inter between and phase (vezi FAZA)), etapa ciclului de viață celular între două ... ... Dicţionar enciclopedic

Ciclul celular (sau ciclul mitotic) este o secvență unidirecțională convenită de evenimente în care celula o trece secvenţial perioade diferite fără a sări peste sau a reveni la etapele anterioare. Ciclul celular se termină ... ... Wikipedia

- (lat. inter între + faza) altfel interkinele este etapa ciclului de viață celular între două diviziuni succesive ale mitozei. Noul dicționar de cuvinte străine. de EdwART, 2009. interfaza (te), s, f. (… Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Interfaza Etapa ciclului celular dintre două mitoze succesive, faza de repaus a celulei sau stadiul de la ultima mitoză până la moartea celulei; în I. cromatina este în cea mai mare parte despiralizată (spre deosebire de interkineza ... ... Biologie moleculară și genetică. Dicţionar.

Ce este interfaza? Termenul provine din cuvântul latin „inter”, tradus ca „între”, și din grecescul „fază” – punct. Aceasta este cea mai importantă perioadă în care celula crește și acumulează substanțe nutritive, pregătindu-se pentru următoarea diviziune. Interfaza ocupă o mare parte a întregului ciclu celular, până la 90% din întreaga viață a celulei cade pe ea.

Ce este interfaza

De regulă, cea mai mare parte a componentelor celulare crește pe parcursul întregii etape, deci este destul de dificil să evidențiem etapele individuale ale acesteia. Cu toate acestea, biologii au împărțit interfaza în trei părți, concentrându-se pe timpul de replicare în nucleul celulei.

Perioade de interfaza: faza G(1), faza S, faza G(2). Perioada pre-sintetică (G1), al cărei nume vine de la decalajul englezesc, tradus ca „interval”, începe imediat după împărțire. Aceasta este o perioadă foarte lungă, care durează de la zece ore până la câteva zile. În timpul acesteia are loc acumularea de substanțe și pregătirea pentru dublarea materialului genetic: începe sinteza ARN-ului, se formează proteinele necesare.

Ce este interfaza în ultima sa perioadă? În faza presintetică, numărul de ribozomi crește, suprafața reticulului endoplasmatic dur crește și apar noi mitocondrii. Celula, consumând multă energie, crește rapid.

Celulele diferențiate, care nu se mai pot diviza, se află într-o fază de repaus numită G0.

Perioada principală a interfazei

Indiferent de ce procese au loc în celulă în timpul interfazei, fiecare dintre subfaze este importantă pentru antrenament general la mitoză. Cu toate acestea, perioada sintetică poate fi numită un punct de cotitură, deoarece în timpul ei începe pregătirea directă a diviziunii cromozomilor. ARN-ul continuă să fie sintetizat, dar se combină imediat cu proteinele cromozomiale, începând replicarea ADN-ului.

Interfaza celulei în această parte durează de la șase până la zece ore. Ca urmare, fiecare dintre cromozomi se dublează și constă deja dintr-o pereche de cromatide surori, care apoi se dispersează de-a lungul polilor fusului de diviziune. În faza sintetică, centriolii sunt dublați, dacă, desigur, sunt prezenți în celulă. În această perioadă, cromozomii pot fi observați la microscop.

A treia perioada

Din punct de vedere genetic, cromatidele sunt exact aceleași, deoarece una dintre ele este maternă, iar a doua este replicată folosind ARN mesager.

De îndată ce a avut loc o dublare completă a întregului material genetic, începe perioada postsintetică, premergătoare diviziunii. Aceasta este urmată de formarea microtubulilor, din care ulterior se va forma fusul de diviziune, iar cromatidele vor diverge de-a lungul polilor. Energia este, de asemenea, stocată, deoarece în timpul mitozei, sinteza nutrienți scade. Durata perioadei postsintetice este scurtă, de obicei durează doar câteva ore.

Puncte de control

În timpul celulei trebuie să treacă printr-un fel de puncte de control - „semne” importante, după care se trece la o altă etapă. Dacă, dintr-un motiv oarecare, celula nu reușește să treacă de punctul de control, atunci întregul ciclu celular îngheață, iar următoarea fază nu va începe până când problemele care o împiedică să treacă prin punctul de control nu vor fi eliminate.

Există patru puncte principale, dintre care majoritatea sunt doar în interfază. Celula trece de primul punct de control în faza presintetică, când este verificată integritatea ADN-ului. Dacă totul este corect, atunci începe perioada sintetică. În ea, punctul de reconciliere este un test de acuratețe în replicarea ADN-ului. Un punct de control în faza post-sintetică este o verificare pentru daune sau omisiuni la cele două puncte anterioare. În această fază, se verifică și cât de completă a avut loc replicarea și celulele. Cei care nu trec acest test nu au voie să facă mitoză.

Probleme de interfaza

Încălcarea ciclului celular normal poate duce nu numai la eșecuri în mitoză, ci și la formarea de tumori solide. Mai mult, acesta este unul dintre principalele motive pentru apariția lor. Derularea normală a fiecărei faze, oricât de scurtă ar fi aceasta, determină finalizarea cu succes a fazelor ulterioare și absența problemelor. Celulele tumorale au modificări la punctele de control din ciclul celular.

De exemplu, într-o celulă cu ADN deteriorat, perioada sintetică a interfazei nu are loc. Apar mutații, în urma cărora există o pierdere sau modificări ale genelor proteinei p53. Nu există o blocare a ciclului celular în celule, iar mitoza începe înainte de program. Rezultatul unor astfel de defecțiuni este un număr mare de celule mutante, dintre care majoritatea nu sunt viabile. Totuși, cele care pot funcționa dau naștere la celule maligne, care se pot diviza foarte repede din cauza scurtării sau absenței fazei de repaus. Caracteristica interfazei contribuie la faptul că tumori maligne, constând din celule mutante, au capacitatea de a se diviza atât de rapid.

Durata interfazei

Iată câteva exemple despre cât de mult durează perioada de interfază în viața unei celule, în comparație cu mitoza. În epiteliu intestinul subtire„faza de odihnă” a șoarecilor normali durează minim douăsprezece ore, iar mitoza în sine durează de la 30 de minute la o oră. Celulele care alcătuiesc rădăcina fasolei se divid la fiecare 25 de ore, faza M (mitoză) durând aproximativ o jumătate de oră.

Ce este interfaza pentru viața celulară? Aceasta este cea mai importantă perioadă, fără de care nu numai mitoza, ci și viața celulară în general ar fi imposibilă.

Interfaza este perioada dintre două diviziuni celulare. In interfaza, nucleul este compact, nu are structura pronuntata, nucleolii sunt clar vizibili. Setul de cromozomi de interfaza este cromatina. Compoziția cromatinei include: ADN, proteine ​​și ARN într-un raport de 1: 1,3: 0,2, precum și ioni anorganici. Structura cromatinei este variabilă și depinde de starea celulei.

Cromozomii nu sunt vizibili în interfază; prin urmare, studiul lor este efectuat prin metode microscopice electronice și biochimice. Interfaza include trei etape: presintetice (G1), sintetice (S) și postsintetice (G2). Simbolul G este o abreviere pentru engleză. decalaj - interval; simbolul S este o abreviere pentru engleză. sinteza – sinteza. Să luăm în considerare aceste etape mai detaliat.

Stadiul presintetic (G1). Fiecare cromozom se bazează pe o moleculă de ADN dublu catenar. Cantitatea de ADN dintr-o celulă în stadiul presintetic este notă cu simbolul 2c (din conținutul în limba engleză). Celula crește activ și funcționează normal.

Etapa sintetică (S). Are loc autodublarea sau replicarea ADN-ului. În același timp, unele părți ale cromozomilor se dublează mai devreme, în timp ce altele se dublează mai târziu, adică replicarea ADN-ului are loc asincron. În paralel, există o dublare a centriolilor (dacă există).

Stadiul postsintetic (G2). Replicarea ADN-ului este finalizată. Fiecare cromozom conține două molecule duble de ADN, care sunt o copie exactă a moleculei originale de ADN. Cantitatea de ADN dintr-o celulă în stadiul postsintetic este notă cu simbolul 4c. Sunt sintetizate substanțele necesare diviziunii celulare. La sfârșitul interfazei, procesele de sinteză se opresc.

Procesul de mitoză

Profaza este prima fază a mitozei. Cromozomii se spiralizează și devin vizibili la microscop cu lumină sub formă de filamente subțiri. Centriolii (dacă există) diverg către polii celulei. La sfârșitul profazei, nucleolii dispar, învelișul nuclear se descompune și cromozomii ies în citoplasmă.

În profază, volumul nucleului crește, iar din cauza spiralizării cromatinei se formează cromozomi. Până la sfârșitul profazei, se vede că fiecare cromozom este format din două cromatide. Treptat, nucleolii și membrana nucleară se dizolvă, iar cromozomii sunt localizați aleatoriu în citoplasma celulei. Centriolii se deplasează spre polii celulei. Se formează un fus de acromatină, unele dintre firele care merg de la pol la pol, iar altele sunt atașate de centromerii cromozomilor. Conținutul de material genetic din celulă rămâne neschimbat (2n2хр).

Orez. 1. Schema mitozei în celulele rădăcinii de ceapă

Orez. 2. Schema mitozei în celulele rădăcinii de ceapă: 1 - interfaza; 2,3 - profaza; 4 - metafaza; 5,6 - anafaza; 7,8 - telofaza; 9 - formarea a două celule

Orez. Fig. 3. Mitoza în celulele vârfului rădăcinii cepei: a - interfaza; b - profaza; c - metafaza; g - anafaza; l, f - telofaze timpurii și târzii

Metafaza. Inceputul acestei faze se numeste prometafaza. În prometafază, cromozomii sunt aranjați destul de aleatoriu în citoplasmă. Se formează un aparat mitotic, care include un ax de diviziune și centrioli sau alți centre de organizare a microtubulilor. În prezența centriolilor, aparatul mitotic se numește astral (la animalele multicelulare), iar în absența acestora - anastral (în plante superioare). Fusul de diviziune (fusul de acromatină) este un sistem de microtubuli de tubulină într-o celulă în diviziune care asigură segregarea cromozomilor. Axul de diviziune este format din două tipuri de filamente: polar (de susținere) și cromozomiale (de tragere).

După formarea aparatului mitotic, cromozomii încep să se deplaseze în planul ecuatorial al celulei; această mișcare a cromozomilor se numește metakineză.

În metafază, cromozomii sunt spiralați maxim. Centromerii cromozomilor sunt localizați în planul ecuatorial al celulei independent unul de celălalt. Firele polare ale fusului de diviziune se întind de la polii celulei la cromozomi, iar firele cromozomiale - de la centromeri (kinetocori) - la poli. Setul de cromozomi din planul ecuatorial al celulei formează o placă de metafază.

Anafaza. Cromozomii sunt împărțiți în cromatide. Din acest moment, fiecare cromatidă devine un cromozom independent de o singură cromatidă, care se bazează pe o moleculă de ADN. Cromozomii monocromatid din grupele anafazate diverg spre polii celulei. Când cromozomii se separă, microtubulii cromozomiali se scurtează și microtubulii polari se lungesc. În acest caz, firele polare și cromozomiale alunecă unul de-a lungul celuilalt.

Telofază. Fusul diviziunii este distrus. Cromozomii de la polii celulei sunt despiralizați, în jurul lor se formează plicuri nucleare. În celulă se formează doi nuclei, identici genetic cu nucleul original. Conținutul de ADN din nucleele fiice devine egal cu 2c.

Citokineza.În citokineză are loc separarea citoplasmei și formarea membranelor celulelor fiice. La animale, citokineza are loc prin ligatura celulară. La plante, citokineza are loc diferit: în planul ecuatorial se formează vezicule, care se contopesc pentru a forma două membrane paralele.

Aceasta completează mitoza și începe următoarea interfază.