Mitoza, zwana take kariokinez somatyczn, jest procesem podziau jdra komórkowego, prowadzcym do powstania dwóch jder potomnych. Kade z nich otrzymuje zestaw chromosomów identyczny pod wzgldem ich liczby (ploidalnoci) jak ten, który zawierao jdro komórkowe przed podziaem. Umownie terminem „mitoza” okrela si take cay podzia komórki, w trakcie którego po kariokinezie, czyli podziale jdra komórkowego, dochodzi do cytokinezy – podziau cytoplazmy, prowadzcej bezporednio do powstania dwóch komórek potomnych.
Twoje cele
Przebieg i znaczenie mitozy
Podzia mitotyczny prowadzi do powstania dwóch komórek, z których kada otrzymuje taki sam materia genetyczny, jaki zawieraa komórka macierzysta. Z komórki diploidalnej (2n) powstaj dwie komórki diploidalne (2n). Jeli mitoz przechodzi komórka haploidalna (1n), powstaj z niej dwie komórki haploidalne (1n).
W okresie midzy kolejnymi mitozami, czyli w interfazie, zachodzi zwikszenie iloci DNA, dziki czemu jdra potomne otrzymuj tak sam ilo materiau genetycznego, jak ma komórka macierzysta. Podczas interfazy dochodzi do replikacji DNA. Proces ten polega na rozpleceniu dwuniciowej czsteczki DNA, a nastpnie na kadej nici „starej” zostaje dobudowana, z zachowaniem reguy komplementarnoci zasad azotowych, „nowa” ni. Tak powstae zreplikowane czsteczki DNA uwidaczniaj si podczas profazy w postaci chromatyd siostrzanych chromosomów. Kada chromatyda chromosomu zawiera identyczn kopi czsteczki DNA. Podczas mitozy chromatydy siostrzane rozchodz si do dwóch nowo powstajcych jder potomnych na biegunach dzielcej si komórki. Proces warunkuje wic stao skadu genowego we wszystkich powstajcych komórkach somatycznych organizmu.
W przebiegu mitozy rozrónia si pi faz: profaz, prometafaz, metafaz, anafaz i telofaz. Po zakoczeniu telofazy, gdy s ju uorganizowane dwa jdra potomne, nastpuje zwykle podzia cytoplazmy (cytokineza) komórki macierzystej, w wyniku czego powstaj dwie komórki potomne.
Ciekawostka
Proces mitozy trwa w przyblieniu jedn godzin (z do duymi odchyleniami, najduej kilka godzin). Okres midzy dwiema kolejnymi mitozami moe trwa od omiu godzin do ponad jednego roku.
Interfaza
Interfaza to okres cyklu komórkowego w dzielcych si komórkach, midzy zakoczeniem jednego podziau jdra i pocztkiem podziau nastpnego. To najdusze stadium cyklu komórkowego (z wyjtkiem komórek dzielcych si bardzo intensywnie). Interfaza jest okresem najbardziej aktywnych przemian metabolicznych. Podczas interfazy chromosomy wystpuj w stanie nieskondensowanym i nie s widoczne w mikroskopie jako odrbne struktury. Umoliwia to intensywn ekspresj genów i pen aktywno metaboliczn komórki.
W interfazie rozrónia si trzy kolejne fazy: G , S i G . Podczas fazy S nastpuje replikacja DNA, w wyniku której powstaje pena kopia caego jdrowego genomu komórki (stanowi to niezbdny warunek umoliwiajcy kolejny podzia komórkowy). Fazy G i G charakteryzuj si intensywn syntez lipidów i biaek (np. tubuliny w fazie G ), co powoduje wzrost rozmiarów komórki i przygotowuje j do kolejnego podziau.
1 2
1 2
To pierwszy etap podziau jdra komórkowego. Podczas profazy nastpuje stopniowa
kondensacja chromatyny w chromosomy. Zaczyna si tworzy zbudowane
z mikrotubul wrzeciono podziaowe (kariokinetyczne). W komórkach zwierzt i rolin
niszych centrosomy oddalaj si od siebie, a midzy nimi rozcigaj
mikrotubule. Spada te tempo syntezy RNA i biaka.
Schemat przebiegu mitozy
Odkrycie mitozy w latach 80. XIX w. jest zwizane gównie z pracami Wacawa Mayzla, Edwarda A. Strasburgera, Ottona Bütschliego oraz Walthera Flemminga. Ostatni z wymienionych badaczy uogólni wyniki bada w tym zakresie (take wasnych) i w 1882 r. wprowadzi termin „mitoza”.
Znaczenie mitozy
Mitoza umoliwia rozmnaanie bezpciowe wegetatywne, np. podzia komórki protistów, wytwarzanie zarodników grzybów tzw. mitospor. Napdza wzrost i rozwój organizmu (gdy w szybkim tempie przybywa nowych komórek – np. rozwój zarodka z zygoty). Odgrywa rol w regeneracji organizmu, w którym to procesie zniszczone komórki zastpowane s nowymi.
Sownik
astrosfera
centrosom wraz z promienicie rozchodzcymi si krótkimi mikrotubulami; struktura ta pojawia si we wczesnej profazie; jej rola polega na wyznaczaniu biegunów wrzeciona podziaowego
centromer
centrosom
chromatyna
(gr. chrma – barwa) interfazowa posta chromosomów, kompleks DNA i biaek
chromosomy
cytokineza
etap w procesie podziau komórki polegajcy na podziale cytoplazmy; nastpuje po podziale jdra komórkowego (kariokineza); w komórkach zwierzcych polega na przewaniu si komórki w wyniku kurczenia si piercienia zoonego z filamentów aktynowych i miozynowych, ostatecznie rozdzielajcego komórk na dwie potomne; u rolin proces ten koczy wytworzenie nowej ciany komórkowej
cytoszkielet
jderko
struktura wystpujca w wikszoci jder komórkowych eukariontów (jderka brak m.in. w plemnikach i mikronukleusach orzsków); stanowi produkt aktywnoci okrelonych regionów jderkotwórczych chromosomów; jest zbudowane z biaek, RNA i rDNA; gówn funkcj jderka jest synteza i obróbka rRNA, a take formowanie podjednostek rybosomów
jdro komórkowe
organella zawierajca gówny zasób informacji genetycznej (ok. 99%) zakodowanej w DNA, który w poczeniu z biakami tworzy chromatyn
kinetochor
biakowa pytka znajdujca si na chromosomach po obu stronach centromeru, do której podczas podziau jdra komórkowego przyczepiaj si wókienka (mikrotubule) wrzeciona kariokinetycznego, czc go z biegunem wrzeciona; odgrywa wan rol w przemieszczaniu si chromosomów w trakcie metafazy i anafazy
komórka diploidalna
komórka haploidalna
komórka somatyczna
mikrotubule kinetochorowe
mikrotubule niekinetochorowe
mitoza
(gr. mítos – ni) proces podziau jdra komórkowego, w wyniku którego z jednej komórki macierzystej powstaj dwie komórki potomne o identycznym materiale genetycznym wzgldem siebie i wzgldem komórki macierzystej
wrzeciono podziaowe
Animacja
Film dostpny na portalu epodreczniki.pl Przebieg i znaczenie mitozy. ródo: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Film nawizujcy do treci materiau
Polecenie 1 Wyjanij, czym jest mitoza, i opisz jej etapy.
Polecenie 2 Jakie jest znaczenie mitozy dla organizmu.
rozmnaanie bezpciowe koniugacja pantofelków koniugacja bakterii wzrost organizmu tworzenie gamet czowieka namnaanie wirusów regeneracja uszkodzonych tkanek
wiczenie 2

Mitoza skada si z interfazy i fazy M, w której wystpuj
kariokineza i cytokineza.
komórkowego.
Uzupenij poniszy tekst waciwymi okreleniami.
taka sama, podwojona, 4c i 2n, diploidalne, 2c i 2n, podwojona, 4c i 4 n, dwie, taka sama, 1c i 1n, haploidalne, cztery
Mitoza to proces, w którym z komórki diploidalnej powstaj ...................... komórki ....................... Jeli liczb czsteczek DNA oznaczy si liter c, a liczb chromosomów liter n, to w porównaniu do fazy G pod koniec fazy S wystpuje ...................... liczba c i ...................... liczba n. Nastpnie, gdy w profazie w komórce jest 4c i 2n, po zakoczeniu podziau mitotycznego kada z komórek potomnych ma .......................
1
Profaza Metafaza Anafaza
0


ródo: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Na podstawie wygldu chromosomów okrel, w jakiej fazie mitozy badane s chromosomy pacjentów. Odpowied uzasadnij.

Nowotwory to rozlega grupa chorób, które czy zdolno do niekontrolowanych podziaów. Utrata kontroli organizmu nad t grup komórek jest zwizana z zajciem mutacji w genach kontroli cyklu komórkowego, czyli protoonkogenach i antyonkogenach (genach supresorowych). Komórki nowotworowe maj nieograniczony potencja replikacyjny, nie reaguj na czynniki hamujce ich wzrost oraz najczciej nie ulegaj apoptozie nawet wtedy, gdy maj powanie uszkodzony materia genetyczny.
Na podstawie powyszego tekstu wyjanij, dlaczego komórki nowotworowe s wykorzystywane w badaniach nad niemiertelnoci.
ródo: zdrowegeny.pl
Dla nauczyciela
Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – ksztacenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa: Zakres podstawowy Treci nauczania – wymagania szczegóowe IV. Podziay komórkowe. Ucze: 4) przedstawia znaczenie mitozy i mejozy w zachowaniu cigoci ycia na Ziemi; Zakres rozszerzony Treci nauczania – wymagania szczegóowe IV. Podziay komórkowe. Ucze: 4) opisuje przebieg kariokinezy podczas mitozy i mejozy; 7) przedstawia znaczenie mitozy i mejozy w zachowaniu cigoci ycia na Ziemi;
Ksztatowane kompetencje kluczowe:
Cele operacyjne ( jzykiem ucznia):
Strategie nauczania:
konstruktywizm; konektywizm.
niegowa kula.
Formy pracy:
rodki dydaktyczne:
Przebieg lekcji
Faza wstpna:
1. Uczniowie zapoznaj si z wprowadzeniem do emateriau. 2. Nauczyciel zapisuje na tablicy sowo „mitoza”. Rozdaje uczniom karteczki i prosi ich
o podanie definicji tego terminu na podstawie informacji zapamitanych z przeczytanego wstpu. Uczniowie nie mog korzysta z emateriau. Zapisuj definicj, a nastpnie cz si w pary, odczytuj sobie nawzajem swoje opisy i dyskutuj, tworzc wspóln definicj. Pary cz si w czwórki. W ten sposób uczniowie w grupach ustalaj wspóln definicj, któr zapisuj na duej kartce A4. Nauczyciel nadzoruje prac uczniów, w razie potrzeby naprowadza, udziela podpowiedzi. Grupy odczytuj swoje definicje. Nauczyciel weryfikuje je.
3. Nauczyciel wprowadza uczniów w temat lekcji, nawizujc do zagadnie opisanych w tekcie otwierajcym emateria.
Faza realizacyjna:
1. Nauczyciel prosi uczniów o zapoznanie si z tekstem w sekcji „Przeczytaj” oraz animacj zawart w emateriale.
2. Kada grupa losuje nazw fazy mitozy (tak, by grupy nie widziay, co wylosoway pozostae zespoy) i rysuje obraz schematyczny komórki znajdujcej si w tej fazie. Po zakoczeniu pracy grupy wywieszaj plakaty i numeruj je (w taki sposób, by numery nie odzwierciedlay kolejnoci faz mitozy).
3. Nastpnie uczniowie maj za zadanie w cigu 3 min obejrze plakaty, nie kontaktujc si ze sob, i przyporzdkowa numerom nazw fazy mitozy, któr rozpoznaj na schemacie. Po zakoczeniu pracy nastpuje wspólne omówienie zadania, ze szczególn dbaoci, by uczniowie, podajc swoje odpowiedzi, uzasadniali, po czym rozpoznali, e dany schemat przedstawia okrelon faz mitozy.
4. Uczniowie rysuj schematy w swoich zeszytach.
5. Uczniowie, pozostajc w grupach, wykonuj wiczenia nr 7 i 8. Nastpnie wskazany zespó prezentuje przygotowane odpowiedzi. Klasa ocenia ich poprawno. Nauczyciel wyjania ewentualne wtpliwoci.
Faza podsumowujca:
1. Wybrana osoba losuje kartk z jednym z kluczowych zagadnie poznanych w czasie lekcji (zob. materiay pomocnicze). Ukada pytanie do wylosowanego zagadnienia. Ochotnicy odpowiadaj na nie. Osoba, która poprawnie udzieli odpowiedzi, losuje kolejn kartk i ukada do niej pytanie.
2. Nauczyciel omawia przebieg zaj, wskazuje mocne i sabe strony pracy uczniów, udzielajc im tym samym informacji zwrotnej.
Praca domowa:
Wykonaj wiczenia interaktywne od 1 do 6.
Materiay pomocnicze:
Zacznik 1. Zagadnienia do losowania Plik o rozmiarze 169.56 KB w jzyku polskim
Wskazówki metodyczne opisujce róne zastosowania animacji:
Nauczyciel moe wykorzysta animacj take na innych lekcjach powiconych mitozie, np. Figury mitotyczne i mejotyczne oraz Porównanie mejozy i mitozy.