Ini dianggap sebagai fase awal mitosis. Mitosis, siklus sel

Pembelahan sel merupakan proses biologis yang mendasari reproduksi dan perkembangan individu semua organisme hidup.

Bentuk reproduksi sel yang paling luas pada organisme hidup adalah pembelahan tidak langsung, atau mitosis (dari bahasa Yunani “mitos” - benang). Mitosis terdiri dari empat fase berturut-turut. Mitosis memastikan bahwa informasi genetik sel induk didistribusikan secara merata di antara sel anak.

Masa hidup sel antara dua mitosis disebut interfase. Ini sepuluh kali lebih lama dari mitosis. Sejumlah proses yang sangat penting terjadi di dalamnya sebelum pembelahan sel: ATP dan molekul protein disintesis, setiap kromosom berlipat ganda, membentuk dua kromatid saudara yang disatukan oleh sentromer yang sama, dan jumlah organel utama sel meningkat.

Mitosis

Ada empat fase dalam proses mitosis: profase, metafase, anafase dan telofase.

• I. Profase adalah fase mitosis yang terpanjang. Di dalamnya, kromosom, yang terdiri dari dua kromatid saudara yang disatukan oleh sentromer, berbentuk spiral dan akibatnya menebal. Pada akhir profase, membran inti dan nukleolus menghilang dan kromosom tersebar ke seluruh sel. Di sitoplasma, menjelang akhir profase, sentriol meluas ke garis-garis dan membentuk gelendong.
• II. Metafase - kromosom terus berputar, sentromernya terletak di sepanjang ekuator (dalam fase ini mereka paling terlihat). Benang spindel melekat padanya.
• AKU AKU AKU. Anafase - sentromer membelah, kromatid saudara terpisah satu sama lain dan, karena kontraksi filamen gelendong, berpindah ke kutub sel yang berlawanan.
• IV. Telofase - sitoplasma membelah, kromosom terlepas, nukleolus dan membran inti terbentuk kembali. Setelah ini, penyempitan terbentuk di zona ekuator sel, memisahkan dua sel saudara.

Maka dari satu sel awal (ibu) terbentuklah dua sel baru – sel anak, yang mempunyai himpunan kromosom yang baik kuantitas maupun kualitasnya, ditinjau dari kandungan informasi keturunan, morfologi, anatomi dan karakteristik fisiologis benar-benar identik dengan orang tuanya.

Pertumbuhan, perkembangan individu, dan pembaruan jaringan organisme multiseluler secara konstan ditentukan oleh proses pembelahan sel mitosis.

Semua perubahan yang terjadi selama proses mitosis dikendalikan oleh sistem neuroregulasi, yaitu. sistem saraf, hormon kelenjar adrenal, kelenjar pituitari, kelenjar tiroid dan sebagainya.

Meiosis (dari bahasa Yunani "meiosis" - reduksi) adalah pembelahan di zona pematangan sel germinal, disertai dengan pengurangan separuh jumlah kromosom. Ini juga terdiri dari dua pembelahan berurutan, yang memiliki fase yang sama seperti mitosis. Namun, durasi fase individu dan proses yang terjadi di dalamnya berbeda secara signifikan dari proses yang terjadi selama mitosis.

Perbedaan-perbedaan tersebut terutama sebagai berikut. Pada meiosis, profase I lebih panjang. Di sinilah terjadi konjugasi (koneksi) kromosom dan pertukaran informasi genetik. (Pada gambar di atas, profase ditandai dengan angka 1, 2, 3, konjugasi ditandai dengan angka 3). Pada metafase, perubahan yang sama terjadi seperti pada metafase mitosis, tetapi dengan satu set kromosom haploid (4). Pada anafase I, sentromer yang menyatukan kromatid tidak membelah, dan salah satu kromosom homolog berpindah ke kutub (5). Pada telofase II, empat sel dengan satu set kromosom haploid terbentuk (6).

Interfase sebelum pembelahan kedua pada meiosis sangat singkat, di mana DNA tidak disintesis. Sel (gamet) yang terbentuk sebagai hasil pembelahan meiosis dua kali mengandung satu set kromosom haploid (tunggal).

Satu set lengkap kromosom - diploid 2n - dipulihkan dalam tubuh selama pembuahan sel telur, selama reproduksi seksual.

Reproduksi seksual ditandai dengan pertukaran informasi genetik antara betina dan jantan. Hal ini terkait dengan pembentukan dan fusi sel germinal haploid khusus - gamet, yang terbentuk sebagai hasil meiosis. Fertilisasi adalah proses peleburan sel telur dan sperma (gamet betina dan jantan), di mana set kromosom diploid dipulihkan. Telur yang telah dibuahi disebut zigot.

Selama proses pembuahan, berbagai varian hubungan gamet dapat diamati. Misalnya, peleburan kedua gamet yang memiliki alel yang sama dari satu atau lebih gen menghasilkan homozigot, yang keturunannya mempertahankan semua karakteristik dalam bentuk murninya. Jika gen dalam gamet diwakili oleh alel yang berbeda, maka terbentuklah heterozigot. Dasar-dasar keturunan yang berhubungan dengan berbagai gen ditemukan pada keturunannya. Pada manusia, homozigositas hanya bersifat parsial, untuk gen individu.

Pola dasar pewarisan sifat turun-temurun dari orang tua ke keturunannya ditetapkan oleh G. Mendel pada paruh kedua abad ke-19. Sejak saat itu, dalam genetika (ilmu tentang hukum hereditas dan variabilitas organisme), konsep-konsep seperti sifat dominan dan resesif, genotipe dan fenotipe, dll telah ditetapkan dengan kuat.Sifat dominan bersifat dominan, sifat resesif bersifat inferior atau hilang. pada generasi berikutnya. Dalam genetika, sifat-sifat ini ditunjukkan dengan huruf-huruf alfabet Latin: sifat-sifat dominan ditunjukkan dalam huruf kapital, resesif - huruf kecil. Dalam kasus homozigositas, masing-masing pasangan gen (alel) mencerminkan sifat dominan atau resesif, yang menunjukkan pengaruhnya dalam kedua kasus.

Pada organisme heterozigot, alel dominan terletak pada satu kromosom, dan alel resesif, yang ditekan oleh alel dominan, berada di wilayah yang sesuai dengan kromosom homolog lainnya. Selama pembuahan, kombinasi baru dari set diploid terbentuk. Akibatnya, pembentukan organisme baru diawali dengan peleburan dua sel germinal (gamet) hasil meiosis. Selama meiosis, terjadi redistribusi materi genetik (rekombinasi gen) pada keturunan atau pertukaran alel dan kombinasinya dalam variasi baru, yang menentukan munculnya individu baru.

Segera setelah pembuahan, sintesis DNA terjadi, kromosom berlipat ganda, dan pembelahan pertama inti zigot terjadi, yang terjadi melalui mitosis dan merupakan awal dari perkembangan organisme baru.

Urutan fase siklus mitosis disajikan pada Gambar. 4.

Beras. 4. Fase mitosis

Profase. Pada profase, nukleus membesar, dan untaian kromosom, yang saat ini sudah berbentuk spiral, menjadi terlihat jelas.

Setiap kromosom, setelah reduplikasi dalam interfase, terdiri dari dua kromatid saudara yang dihubungkan oleh satu sentromer. Pada akhir profase, selubung inti dan nukleolus biasanya menghilang. Terkadang nukleolus menghilang pada fase mitosis berikutnya. Pada persiapan Anda selalu dapat menemukan profase awal dan akhir dan membandingkannya satu sama lain. Perubahannya terlihat jelas: nukleolus dan membran inti menghilang. Untaian kromosom lebih jelas terlihat pada profase akhir, dan sering kali terlihat bahwa untaian tersebut terduplikasi. Pada profase juga terjadi pemisahan sentriol yang membentuk dua kutub sel.

Prometafase dimulai dengan disintegrasi cepat membran inti menjadi fragmen-fragmen kecil yang tidak dapat dibedakan dari fragmen retikulum endoplasma (Gbr. 5). Pada prometafase, struktur khusus yang disebut kinetokor terbentuk pada kromosom di setiap sisi sentromer. Mereka menempel pada kelompok mikrotubulus khusus yang disebut filamen kinetokor atau mikrotubulus kinetokor. Untaian ini memanjang dari kedua sisi setiap kromosom, berjalan berlawanan arah, dan berinteraksi dengan untaian gelendong bipolar. Pada saat yang sama, kromosom mulai bergerak secara intensif.

Beras. 5. Prometafase (bentuk bintang induk dibangun) dalam sel bebas pigmen. Pewarnaan hematoksilin besi menurut Heidenhain. Perbesaran rata-rata

Metafase. Setelah membran inti menghilang, terlihat jelas bahwa kromosom telah mencapai spiralisasi maksimum, menjadi lebih pendek dan bergerak menuju ekuator sel yang terletak pada bidang yang sama. Sentriol yang terletak di kutub sel melengkapi pembentukan gelendong, dan benang-benangnya bergabung dengan kromosom di daerah sentromer. Sentromer semua kromosom terletak pada bidang ekuator yang sama, dan lengan dapat ditempatkan lebih tinggi atau lebih rendah. Posisi kromosom ini nyaman untuk menghitungnya dan mempelajari morfologinya.

Anafase dimulai dengan kontraksi filamen gelendong, sehingga dapat ditempatkan lebih tinggi atau lebih rendah. Semua ini berguna untuk menghitung jumlah kromosom, mempelajari morfologinya, dan membagi sentromer. Dalam anafase mitosis, wilayah sentromer dari masing-masing kromosom dua kromatid dibelah, menyebabkan pemisahan kromatid saudara dan transformasinya menjadi kromosom independen (rasio formal jumlah kromosom dan molekul DNA adalah 4n4c).

Ini adalah bagaimana distribusi materi genetik terjadi, dan pada setiap kutub muncul jumlah kromosom yang sama dengan sel asli sebelum mereka berlipat ganda.

Pergerakan kromatid ke kutub terjadi karena kontraksi benang-benang tambahan dan pemanjangan benang-benang pendukung gelendong mitosis.

Telofase. Setelah selesainya divergensi kromosom ke kutub sel induk, dua sel anak terbentuk dalam telofase, yang masing-masing menerima satu set lengkap kromosom kromatid tunggal dari sel induk (rumus 2n2c untuk masing-masing sel anak).

Pada telofase, kromosom pada setiap kutub mengalami despiralisasi, yaitu suatu proses yang berlawanan dengan apa yang terjadi pada profase. Kontur kromosom kehilangan kejelasannya, gelendong mitosis hancur, membran inti dipulihkan dan nukleolus muncul. Pemisahan inti sel disebut karyokinesis (Gbr. 6).

Kemudian terbentuk dinding sel dari phragmoplast, yang membagi seluruh isi sitoplasma menjadi dua bagian yang sama besar. Proses ini disebut sitokinesis. Beginilah mitosis berakhir.

Beras. 6. Fase mitosis pada berbagai tumbuhan

Beras. 7. Distribusi kromosom homolog dan gen yang dikandungnya selama siklus mitosis pada organisme hipotetis (2n = 2) generasi dan kelangsungan genetik kehidupan dalam kasus reproduksi organisme secara aseksual.

Istilah dan konsep dasar: anafase; sel anak perempuan; interfase; sel ibu (induk); metafase; mitosis (periode M); siklus mitosis (sel); periode pasca sintetik (G 2); periode prasintetis (G 1); profase; kromatid saudara; periode sintetik (S); telofase; kromatid; kromatin; kromosom; sentromer.

Mitosis melewati beberapa fase, yang ditandai dengan lokasi dan perilaku kromosom

Beberapa transisi antar fase berhubungan dengan peristiwa siklus sel dan mewakili transisi yang tidak dapat diubah

Mitosis terjadi ketika dua proses yang terpisah dan berbeda selesai. Selama proses pertama, kadang-kadang disebut karyokinesis (Yunani: karyo - inti; kinesis - pembelahan), kromosom yang direplikasi didistribusikan menjadi dua inti anak yang terpisah. Dalam proses kedua, yang disebut sitokinesis, sitoplasma terbagi antara dua inti ini dan dua sel anak yang terpisah terbentuk. Secara historis, pembelahan inti dibagi menjadi beberapa fase, bergantung pada struktur dan posisi kromosom.

Pembagian menjadi beberapa fase dari peristiwa yang kompleks seperti mitosis, berguna karena beberapa transisi menyebabkan perubahan permanen pada sel. Sebagian besar perubahan ini berhubungan dengan aktivasi atau inaktivasi enzim tertentu. Terkadang perubahan bisa disertai dengan rusaknya protein spesifik yang berperan penting dalam pembelahan. Penting juga untuk melihat mitosis sebagai serangkaian peristiwa karena kromosom dan gelendong mengubah perilakunya antar fase. Hal ini menunjukkan bahwa setiap fase memiliki mekanisme molekulernya sendiri yang spesifik. Untuk melihat lebih detail fase mitosis, kita akan menggunakan gambar di bawah ini.

Tanda pertama yang terlihat divisi yang akan datang adalah munculnya kromosom yang terkondensasi di dalam nukleus. Ini adalah awal dari fase mitosis yang disebut profase. Pada hewan berdarah dingin, yang selnya mengandung kromosom besar (misalnya salamander, belalang), profase berlangsung beberapa jam; pada hewan berdarah panas dengan kromosom kecil (misalnya tikus, manusia), berlangsung kurang dari 15 menit. Pada titik tertentu dalam profase, perubahan biokimia terjadi di dalam sel, yang memindahkannya ke keadaan mitosis. Sampai titik ireversibilitas tercapai, kondensasi kromosom dapat terganggu oleh pengaruh fisik atau kimia yang merusak sel.

Profase biasanya ditandai dengan penampakan sentrosom. Di banyak sel, di sitoplasma, dua organel menjadi terlihat dalam bentuk titik-titik kecil yang dikelilingi oleh area terang.Seperti yang akan kita lihat nanti, sentrosom memainkan peran penting dalam pembentukan gelendong: mereka tidak hanya menentukan kutubnya, tetapi juga menentukan kutubnya. juga berpartisipasi dalam nukleasi mikrotubulus dari mana gelendong ini dibuat strukturnya.

Sel memasuki mitosis ketika beberapa sel mengalami fosforilasi protein dan defosforilasi lainnya. Proses ini dilakukan oleh enzim yang disebut kinase dan fosfatase. Kompleks kinase terpenting untuk mitosis adalah cyclin B/CDK1. Kompleks ini berfungsi sebagai pengatur utama pembelahan, karena ketika dimasukkan ke dalam sel, mitosis diinduksi. (Penghargaan Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran diberikan pada tahun 2001 atas penemuan kompleks ini dan studi tentang mekanisme pengaturannya.) Pada akhir profase, siklin B/CDK1 terakumulasi dalam nukleus dalam bentuk tidak aktif. Segera setelah ini, enzim lain, cdc25 fosfatase, mulai memasuki nukleus, yang mengaktifkan cyclin B/CDK1.

Kompleks teraktivasi banyak memfosforilasi protein nuklir, termasuk yang memberikan integritas struktural cangkang yang mengelilingi inti. Akibatnya, protein-protein ini kehilangan kontak dengan membran inti sehingga menyebabkan inti membengkak dan merusak membran di sekitarnya.

Pecahnya membran inti menandai dimulainya fase mitosis berikutnya - prometafase. Selama fase ini, kromosom berinteraksi dengan dua sentrosom dan mikrotubulus terkait untuk membentuk gelendong. Saat kromosom menempel pada gelendong, mereka mengalami serangkaian gerakan kompleks yang disebut kongres. Selama kongres, kromosom bergerak menuju dan menjauhi kutub spindel. Setiap kromosom bergerak secara mandiri, pertama ke satu kutub, lalu ke kutub lainnya, sering kali berubah arah beberapa kali sebelum akhir pergerakan.

Pada akhirnya ini pergerakan mengakibatkan berkumpulnya semua kromosom dalam suatu bidang atau “pelat” di ekuator spindel di tengah-tengah antara kutub. Bagi sebagian besar sel, prometafase adalah fase mitosis terpanjang karena berlanjut hingga semua kromosom berada di ekuator. Hal ini dapat memakan waktu mulai dari beberapa menit pada sel embrio hingga beberapa jam pada sel jaringan yang sangat pipih.

ketika semua kromosom berkumpul di ekuator gelendong, sel diyakini memasuki metafase mitosis. Tergantung pada jenis sel, durasi metafase dapat bervariasi. Sangat mengherankan bahwa rangkaian peristiwa kompleks yang membawa sel ke metafase bersifat reversibel. Jika gelendong dalam sel metafase atau prometafase terganggu dengan memperlakukannya dengan zat beracun (misalnya, colcemid atau nocodazole), atau memaparkannya pada paparan sinar matahari. suhu rendah atau tekanan darah tinggi, menyebabkan depolimerisasi mikrotubulus, kemudian diikuti dengan reformasi struktur, segera setelah efek toksik berhenti, kromosom mengulangi proses kongres. Gangguan gelendong pada metafase mencegah perkembangan sel melalui siklus dan sering digunakan secara eksperimental untuk menghasilkan sel "terkunci metafase".

Sebenarnya sel-sel ini berada dalam prometafase, karena kromosomnya yang terkondensasi didistribusikan ke seluruh sitoplasma.

Metafase berakhir ketika dua kromatid saudara dari setiap kromosom mulai terpisah dan anafase mitosis dimulai. Meskipun setiap kromosom direplikasi sebelum mitosis, kedua kromatidnya biasanya baru terlihat sesaat sebelum akhir metafase. Dalam video tersebut, proses pemisahan kromatid tampak terjadi secara instan dan terjadi di semua kromosom secara bersamaan. Pada kenyataannya, ini berlangsung beberapa menit dan berlangsung pada waktu yang berbeda untuk kromosom yang berbeda. Pemisahan kromatid pada awal anafase menunjukkan titik ireversibilitas lain dalam mitosis: hal ini bertepatan dengan penghancuran protein “perekat” yang menyatukan kromatid dan kinase pengatur utama yang menyebabkan sel memasuki mitosis.

Setelah perpisahan kromatid saudara mereka menyimpang menuju kutub spindel. Gerakan ini dicapai dengan kombinasi keduanya berbagai mekanisme. Pada anafase A, jarak antara masing-masing kromatid dan kutub tempat kromatid tersebut melekat semakin pendek. Pada saat yang sama, kedua kutub gelendong itu sendiri menyimpang, memisahkan kelompok kromosom yang melekat padanya. Proses ini disebut pemanjangan gelendong atau anafase B. Ketika dua kelompok kromosom menyimpang, gelendong mulai runtuh dan struktur baru terbentuk di antara keduanya, yang pada sel hewan disebut struktur wilayah interzonal.

Terakhir fase, telofase(dari bahasa Yunani telo - akhir), dimulai ketika kromosom membentuk inti di kutub. Dalam kasus ketika, pada awal telofase, kromosom anafase yang bertetangga tidak saling bersentuhan (seperti pada sel besar), setiap kromosom membentuk inti kecilnya sendiri. Kemudian mereka bergabung membentuk satu inti besar. Telofase juga mengawali peristiwa yang menyebabkan sel membelah menjadi dua. Pertama, penyempitan terbentuk pada permukaan sel, pada bidang yang sama dengan tempat kromosom berbaris dalam metafase. Pada posisi ini, penyempitan terletak di tengah-tengah antara dua inti baru dan mengelilingi daerah ekuator.

Setelah terbentuk, penyempitan secara bertahap berkontraksi, memisahkan diri sel menjadi dua bagian yang kira-kira sama selama sitokinesis. Saat penyempitan berkontraksi, struktur interzonal bersatu membentuk ligamen kuat yang disebut badan sisa. Ini adalah struktur terakhir yang menghubungkan kedua sel. Peristiwa yang terjadi pada telofase memerlukan aktivasi kompleks siklin B/CDK1 dan menunjukkan bahwa sel keluar dari mitosis.

Melihat mitosis sebagai rangkaian peristiwa dan memeriksa foto-foto hidup atau rekaman persiapan sel, tampaknya ini adalah proses diskrit statis. Namun kenyataannya, mitosis adalah proses yang berkesinambungan dan sangat dinamis. Hal ini dapat diverifikasi sepenuhnya dengan rekaman video sel yang membelah. Bingkai pertama dari pemotretan tersebut ditunjukkan pada gambar di bawah.

Apa itu mitosis dan meiosis dan apa saja fase-fasenya? sel dengan beberapa perbedaan. Selama meiosis, empat inti anak terbentuk dari inti induk, di mana jumlah kromosom berkurang setengahnya. Mitosis juga terjadi, tetapi pada tipe ini hanya terbentuk dua sel anak dengan kromosom yang sama dengan induknya.

Begitu juga dengan meiosis? Ini adalah prosedur pembelahan biologis yang menghasilkan sel dengan kromosom tertentu. Reproduksi melalui mitosis terjadi pada organisme hidup multiseluler dan kompleks.

Tahapan

Mitosis terjadi dalam dua tahap:

1. Menggandakan informasi pada tingkat gen. Di sini, sel induk mendistribusikan informasi genetik satu sama lain. Pada tahap ini, kromosom berubah.
2. Tahap mitosis. Ini terdiri dari periode waktu.

Pembentukan sel terjadi dalam beberapa tahap.

Fase

Mitosis dibagi menjadi beberapa fase:

• telofase;
• anafase;
• metafase;
• profase.

Fase-fase tersebut terjadi dalam urutan tertentu dan mempunyai ciri khas tersendiri.

Dalam organisme multiseluler kompleks mana pun, mitosis paling sering melibatkan pembelahan sel menurut tipe yang tidak berdiferensiasi. Selama mitosis, sel induk membelah menjadi sel anak, biasanya dua. Salah satunya menjadi batang dan melanjutkan pembelahan, dan yang kedua berhenti membelah.

Interfase

Interfase adalah persiapan sel untuk pembelahan. Biasanya tahap ini berlangsung hingga dua puluh jam. Pada saat ini, banyak proses berbeda terjadi di mana sel bersiap untuk mitosis.

Selama periode ini terjadi pembelahan protein dan jumlah organel dalam struktur DNA meningkat. Pada akhir pembelahan, molekul genetik berlipat ganda, tetapi jumlah kromosom tidak berubah. DNA identik disambung dan merupakan dua kromatid dalam satu molekul. Kromatid yang dihasilkan identik dan bersaudara.

Setelah interfase selesai, mitosis dimulai. Terdiri dari profase, metafase, anafase dan telofase.

Profase

Fase pertama mitosis adalah profase. Itu berlangsung sekitar satu jam. Secara konvensional dibagi menjadi beberapa tahap. Pada tahap awal profase mitosis, nukleolus membesar, akibatnya molekul terbentuk. Pada akhir fase, setiap kromosom sudah terdiri dari dua kromatid. Nukleolus dan membran inti larut, semua unsur di dalam sel menjadi berantakan. Selanjutnya, pada profase mitosis, pembelahan akromatin terbentuk, sebagian benang melewati seluruh sel, dan sebagian terhubung ke elemen pusat. Selama proses ini, isi kode genetik tetap tidak berubah.

Jumlah kromosom tidak berubah pada profase mitosis. Apa lagi yang terjadi? Pada profase mitosis, membran inti hancur, akibatnya kromosom spiral berakhir di sitoplasma. Partikel membran inti yang hancur membentuk vesikel membran kecil.

Pada profase mitosis terjadi hal-hal sebagai berikut: sel hewan menjadi bulat, tetapi pada tumbuhan tidak berubah bentuk.

Metafase

Setelah profase datanglah metafase. Pada fase ini, spiralisasi kromosom mencapai puncaknya. Kromosom yang memendek mulai bergerak menuju pusat sel. Selama pergerakan, mereka ditempatkan secara merata di kedua bagian. Di sini pelat metafase terbentuk. Saat memeriksa sel, kromosom terlihat jelas. Selama metafase mereka mudah dihitung.

Setelah pembentukan pelat metafase, kumpulan kromosom yang melekat pada jenis sel tertentu dianalisis. Ini terjadi dengan memblokir segregasi kromosom menggunakan alkaloid.

Setiap organisme memiliki kumpulan kromosomnya sendiri. Misalnya, jagung memiliki 20 buah, dan stroberi kebun memiliki 56 buah. Tubuh manusia memiliki lebih sedikit kromosom dibandingkan buah beri, hanya 46 buah.

Anafase

Semua proses yang terjadi pada profase mitosis berakhir dan anafase dimulai. Selama proses ini, semua ikatan kromosom terputus dan mulai bergerak berlawanan arah satu sama lain. Dalam anafase, kromosom yang berkerabat menjadi independen. Mereka berakhir di sel yang berbeda.

Fase berakhir dengan divergensi kromatid ke kutub sel. Di sini juga terjadi distribusi informasi herediter antara sel anak dan sel induk.

Telofase

Kromosom terletak di kutub. Di bawah mikroskop, mereka menjadi sulit dilihat karena cangkang nuklir terbentuk di sekelilingnya. Spindel fisi hancur total.

Pada tumbuhan, membran terbentuk di tengah sel, secara bertahap menyebar ke kutub. Ini membagi sel induk menjadi dua bagian. Setelah membran tumbuh sempurna, dinding selulosa muncul.

Ciri-ciri mitosis

Pembelahan sel mungkin terhambat karena suhu tinggi, paparan racun, radiasi. Saat mempelajari mitosis sel di berbagai organisme multiseluler, racun dapat digunakan yang menghambat mitosis pada tahap metafase. Hal ini memungkinkan Anda mempelajari kromosom secara detail dan melakukan karyotoping.

Mitosis dalam tabel

Perhatikan tahapan pembelahan sel pada tabel di bawah ini.

Proses tahapan mitosis juga dapat ditelusuri pada tabel.

Mitosis pada hewan dan tumbuhan

Ciri-ciri proses ini dapat dijelaskan dalam tabel perbandingan.

Jadi, kami memeriksa proses pembelahan sel pada organisme hewan dan tumbuhan, serta ciri-ciri dan perbedaannya.

Mitosis (atau karyokinesis, pembelahan tidak langsung) adalah metode utama pembelahan sel somatik hewan dan tumbuhan, di mana distribusi materi genetik antara sel anak terjadi sedemikian rupa sehingga mereka menerima satu set kromosom (dan gen) yang identik dari sel tersebut. sel induk. Hal ini mempertahankan set kromosom diploid yang konstan dalam sel, karakteristik setiap spesies hewan dan tumbuhan. Pembelahan mitosis inti sel hewan pertama kali dijelaskan pada tahun 1871 oleh A.O. Kovalevsky, dan inti sel tumbuhan - pada tahun 1874 oleh I.D. Chistyakov.

Proses kompleks ketika dua sel baru terbentuk dari satu induk disebut siklus mitosis. Siklus ini, pada gilirannya, terdiri dari mitosis itu sendiri dan interfase - periode antara dua pembelahan sel. Durasi mitosis adalah 30-60 menit (pada sel hewan) dan 2-3 jam (pada sel tumbuhan), durasi interfase pada berbagai jenis sel dapat berkisar dari beberapa jam hingga beberapa tahun. Selama interfase, banyak proses terjadi yang diperlukan untuk pembelahan sel normal. Yang paling penting adalah penggandaan DNA dan sintesis protein histon khusus, yang mengarah pada penggandaan kromosom dan perubahan rasio massa nukleus dan sitoplasma, sintesis ATP untuk memastikan proses energi. pembelahan, dan sintesis protein yang diperlukan untuk pembangunan gelendong akromatin. Proses-proses ini selesai tepat sebelum dimulainya mitosis.

Mitosis terdiri dari 4 fase – profase , metafase , anafase Dan telofase .

Awal mula profase dapat dianggap sebagai peningkatan volume inti dan spiralisasi kromosom, yang terlihat di bawah mikroskop cahaya. Setiap kromosom terdiri dari dua bagian identik (kromatid saudara), yang terhubung satu sama lain di sentromer. Dalam profase, terjadi polarisasi sel - sentriol pusat sel menyimpang ke ujung sel yang berlawanan dan pembentukan gelendong pembelahan (spindel achromatin) dimulai. Pada sel angiospermae tidak terdapat pusat sel, namun meskipun demikian, pembentukan gelendong pembelahan juga dimulai pada kutub sel yang berlawanan. Pada akhir profase, nukleolus menghilang, membran inti larut, dan kromosom berada di sitoplasma sel.

DI DALAM metafase Pembentukan gelendong fisi selesai, benang-benangnya berpindah dari kutub ke kutub, dan beberapa di antaranya bergabung dengan sentromer kromosom. Terjadi spiralisasi maksimum kromosom, yang terletak di bidang ekuator sel, membentuk pelat metafase. Pada saat ini terlihat jelas bahwa setiap kromosom terdiri dari 2 kromatid, sehingga kajian dan penghitungan kromosom dilakukan tepat pada fase pembelahan ini.

DI DALAM anafase Masing-masing kromosom di daerah sentromer dipecah menjadi kromatid, membentuk dua kromosom anak, yang karena kontraksi benang gelendong, mulai berpindah ke kutub sel. Akibatnya, satu set kromosom beruntai tunggal diploid terkonsentrasi di setiap kutub sel.

DI DALAM telofase terjadi proses yang berlawanan dengan yang terjadi pada profase: kromosom despiral, terbentuk nukleolus, dan terbentuknya membran inti. Akibatnya, dua inti terbentuk dengan set kromosom yang sama dengan inti sel induk. Setelah inti terlepas, dimulailah proses pembelahan sitoplasma yang terjadi akibat penyempitan (pada sel hewan) atau terbentuknya lempeng di tengah bidang ekuator (pada sel tumbuhan).

Signifikansi biologis dari mitosis karena terdapat distribusi materi genetik yang tepat di antara sel-sel anak, hal ini menjamin kekonstanan kariotipe sel (kumpulan kromosom) dan kesinambungan genetik antar generasi sel. Pertumbuhan, perkembangan, pemulihan jaringan dan organ tumbuhan dan hewan terjadi karena pembelahan sel secara mitosis.