European Union flag

4.2. Mitoza

Uvod

Pronađite svoje stare fotografije iz djetinjstva pa ih proučite i navedite razlike koje uočavate u svom izgledu i ponašanju tada i sada. Prisjetite se kako ste tad razmišljali i što vas je zanimalo pa usporedite sa svojim sadašnjim interesima i razmišljanjima.

Slika 4.2.1.: Promjene u fizičkom izgledu tijekom života

Zasigurno ćete zaključiti kako ste se svi poprilično promijenili od djetinjstva, a između ostalog, primijetit ćete i da ste veći nego što ste bili nekada. Koja je stanična dioba odgovorna za vaš fizički rast? Smatrate li da su sve promjene od djetinjstva do sad povezane sa staničnom diobom ili su na neke od njih možda utjecali i neki drugi tjelesni procesi? Obrazložite svoje odgovore.

Pronađite svoje stare fotografije iz djetinjstva pa ih proučite.

  • Navedite razlike koje uočavate u svom izgledu i ponašanju tada i sada.
  • Prisjetite se kako ste tada razmišljali i što vas je zanimalo.
  • Usporedite tadašnja sa svojim sadašnjim interesima i razmišljanjima.

Prikazana je žena u četiri različita stadija svoga života. Na slici se vidi da starenjem ima sve više bora i da joj kosa sijedi.

Slika 4.2.1.: Promjene u fizičkom izgledu tijekom života

 

Zasigurno ćete zaključiti da ste se svi poprilično promijenili od djetinjstva.

Između ostaloga, primijetit ćete i da ste veći nego što ste bili nekada.

  • Koja je stanična dioba odgovorna za vaš fizički rast?
  • Smatrate li da su sve promjene od djetinjstva do sada povezane sa staničnom diobom?
  • Jesu li na neke od promjena možda utjecali i neki drugi tjelesni procesi?
  • Obrazložite svoje odgovore.

Uloge mitoze

Razmislite i navedite koje su sve uloge mitoze u organizmu. Zatim, pomoću sljedećeg zadatka provjerite jeste li ih sve naveli.

  • Razmislite i navedite koje su sve uloge mitoze u organizmu.
  • Zatim, pomoću sljedećega zadatka, provjerite jeste li naveli sve uloge mitoze.
Uloge mitoze

Klikom na pojedine slike u zadatku, uz sliku će se pojaviti opis pojedine uloge.

Klijanje pšenice na različitim temperaturama

U pokusu ste 20 komada sjemenki pšenice rasporedili u četiri skupine te izložili različitim temperaturama tijekom pet dana, unutar kojih su sjemenke pšenice proklijale. Vaš sljedeći zadatak je izmjeriti duljinu izdanka za svaku sjemenku. To ćete učiniti tako što ćete svaku sjemenku s izdankom povući do priloženog ravnala i izmjeriti duljinu izdanka. Zatim u svojim bilježnicama izradite tablicu u koju ćete zabilježiti duljine izdanaka izmjerene pri svakoj od temperatura, te izračunajte srednje vrijednosti rasta izdanaka za svaku temperaturu. Nakon što ste to izračunali, nacrtajte graf koji prikazuje odnos temperature i srednje vrijednosti rasta izdanaka sjemenki pšenice.

10°C
×
10°C 15°C 20°C 25°C
1. sjemenka
2. sjemenka
3. sjemenka
4. sjemenka
5. sjemenka

Zadaci uz pokus:

1. Što zaključujete iz rezultata?

2. Razlikuje li se brzina kojom se stanice izdanaka dijele pri različitim temperaturama?

3. Na mrežnim stranicama istražite koje temperature odgovaraju različitim biljkama za diobu stanica i njihov rast.

Zadaci uz pokus:

1. Što zaključujete iz svojih rezultata?

2. Razlikuje li se brzina kojom se stanice izdanaka dijele pri različitim temperaturama?

3. Na mrežnim stranicama istražite koje temperature odgovaraju različitim biljkama za diobu stanica i njihov rast.

Mitoza korak po korak

Mitoza je dioba tjelesnih stanica pri čemu nastaju nove tjelesne stanice. Mitozom iz jedne stanice s 2n brojem kromosoma nastaju dvije identične stanice. Sastoji se od 4 faze: profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

Slika 4.2.2.: Faze mitoze

Pomoću sljedećih slika detaljnije proučite faze mitoze. Na svakoj slici prikazana je jedna od faza. Pogledajte sliku i opišite prikazane faze mitoze. Obratite pozornost na razmještaj kromosoma i građu kromosoma (jesu li jednostruki ili dvostruki), na jezgrinu membranu te na položaj centrosoma i diobenog vretena. Zatim kliknite na sliku kako biste pročitali opis prikazane faze.

Mitoza je dioba tjelesnih stanica pri čemu nastaju nove tjelesne stanice.

Mitozom iz jedne stanice s 2n brojem kromosoma nastaju dvije identične stanice.

Čine ju četiri faze;

  • profaza
  • metafaza,
  • anafaza i
  • telofaza.

 

Crtežom su prikazane faze mitoze. U profazi vidljivi su kromosomi u obliku dvostrukih štapića u središtu stanice. U metafazi ih tanke duge niti (diobeno vreteno) poredaju u središte stanice. U anafazi se stanica izdužuje, a tanke niti se skraćuju i odvajaju dijelove kromosoma te oni postaju jednostruki štapići, ali ih sada ima dvostruko više. U telofazi se stanica podijeli na dvije stanice i svaka ima jednak broj kromosoma koji se sada izdužuju.

Slika 4.2.2.: Faze mitoze

 

Pomoću sljedećih slika detaljnije proučite faze mitoze.

  • Na svakoj slici prikazana je jedna od faza.
  • Pogledajte sliku i opišite prikazane faze mitoze.
  • Obratite pozornost na:
  • razmještaj kromosoma i građu kromosoma (jesu li jednostruki ili dvostruki),
  • na jezgrinu membranu te
  • na položaj centrosoma i diobenoga vretena.

Zatim kliknite na sliku da biste pročitali opis prikazane faze.

Kromosomi se kondenziraju. Slobodno su raspoređeni u stanici i sastavljeni od dvije identične kromatide spojene centromerom. Centrosomi putuju na suprotne polove stanice. Centrosomi organiziraju diobeno vreteno, a nalaze se po jedan na svakome kraju diobenog vretena. Jezgrina se ovojnica počinje razgrađivati.

Kromosomi su još uvijek dvostruki. Centrosomi se nalaze na suprotnim polovima stanice i nitima diobenog vretena prihvaćaju kromosome na području centromere. Diobeno vreteno ih raspoređuje u sredinu stanice u pravilnoj ravnini.

Niti diobenog vretena se skraćuju i time povlače po jednu kromatidu svakog dvostrukog kromosoma prema suprotnim polovima stanice. Svaka kromatida sad postaje samostalni jednostruki kromosom. Na svaki pol stanice odlazi jednaka količina molekula DNA.

Stanica dovršava diobu i ponovno dobiva svoju strukturu. Diobeno vreteno se rastavlja, ponovno se formira jezgrina ovojnica, a jednostruki kromosomi se dekondenziraju. Svaka od stanica koje će nastati imat će jednaku količinu nasljednog materijala koji je identičan nasljednome materijalu stanice od koje su nastale.

Nakon diobe kromosoma u jezgri – kariokineze – dijeli se i citoplazma stanice sa svim organelama. Taj proces nazivamo citokineza. Obratite pažnju na to da su kromosomi u nekim fazama diobe jednostruki, a u nekima dvostruki. Koje su faze mitoze u kojima su kromosomi jednostruki, a u kojim fazama su dvostruki?

Nakon diobe kromosoma u jezgri – kariokineze – dijeli se i citoplazma stanice sa svim organelama. Taj proces nazivamo citokineza.

  • Obratite pozornost na to da su kromosomi u nekim fazama diobe jednostruki, a u nekima dvostruki.
  • Koje su faze mitoze u kojima su kromosomi jednostruki, a u kojim su fazama dvostruki?
  • Na sljedećem zadatku primijenite što ste naučili.
  • Prepoznajte faze mitoze i upišite tražene podatke u za to predviđena polja.
Prepoznajte faze mitoze

Primijenite što ste naučili na sljedećem zadatku. Prepoznajte faze mitoze u stanicama crvenoga luka (2n=16) i upišite tražene podatke u za to predviđena polja.

faza mitoze:
broj kromosoma:
broj molekula DNA:
Provjeri
Pokreni ponovo

Tumori

Pojedini koraci u fazama staničnog ciklusa imaju svoj redoslijed i svaki se korak provodi precizno i koordinirano. Međutim, i u stanici ponekad može doći do pogrešaka u koracima. Kod replikacije molekule DNA prilikom nastajanja dvostrukih kromosoma može doći do nastanka mutacija. Kod nastajanja diobenog vretena, kao i kod razdvajanja kromosoma u stanice kćeri također može doći do pogrešaka. Ponovite, u kojoj fazi mitoze dolazi do duplikacije kromosoma, u kojoj nastaje diobeno vreteno, a u kojoj se kromosomi razdvajaju. Sve te pogreške mogu dovesti do raznih nasljednih bolesti, ali i nastanka tumora. Rizik nastanka nekih tumora moguće je smanjiti različitim oblicima prevencije, a za liječenje je vrlo važno otkrivanje tumora u što ranijem stadiju. Pogledajte galeriju slika o faktorima rizika i mjerama prevencije pojave melanoma.

Pojedini koraci u fazama staničnoga ciklusa imaju svoj redoslijed i svaki se korak provodi precizno i koordinirano.

Međutim, i u stanici ponekad može doći do pogrešaka u koracima.

Kod replikacije molekule DNA prilikom nastajanja dvostrukih kromosoma može doći do nastanka mutacija.

Kod nastajanja diobenoga vretena, kao i kod razdvajanja kromosoma u stanice kćeri, također može doći do pogrešaka.

Ponovite:

  • u kojoj fazi mitoze dolazi do duplikacije kromosoma,
  • u kojoj nastaje diobeno vreteno, a
  • u kojoj se kromosomi razdvajaju

Sve te pogreške mogu dovesti do raznih nasljednih bolesti, ali i nastanka tumora.

Melanom
Melanom je rak kože, najčešće uzrokovan pretjeranom izlaganju kože sunčevim UV zrakama.
Preventivni pregledi promjena na madežima mogu otkriti melanom na vrijeme kako bi liječenje bilo što uspješnije.
Jedan od načina zaštite od UV zraka sunca je korištenje krema za sunčanje s visokim zaštitnim faktorom.

Stanica tijekom pripreme za diobu i same diobe prolazi kroz kontrolne točke na kojima se provjerava je li stanica oštećena. Zadnja kontrolna točka prije ulaska u diobu je u G2 fazi. Ako je nešto pošlo krivo, tu se zaustavlja ulazak stanice u diobu dok se ne poprave pogreške. Ako se pogreške ne mogu popraviti, stanica "počini samoubojstvo" apoptozom, kako bi spriječila prenošenje oštećene molekule DNA na stanice kćeri i razvoj bolesti. Ponekad se ipak dogodi da oštećena stanica krene u diobu. Obzirom da su normalni mehanizmi diobe u takovoj stanici poremećeni, ona se nekontrolirano i ubrzano dijeli i stvara tumor.

Pogledajte videozapis koji prikazuje kako nastaju tumori.

Stanica prolazi kroz kontrolne točke na kojima se provjerava je li stanica oštećena

  • tijekom pripreme za diobu i
  • tijekom same diobe.

Zadnja kontrolna točka prije ulaska u diobu je u G2 fazi.

  • Ako je nešto pošlo krivo, tu se zaustavlja ulazak stanice u diobu dok se ne poprave pogreške.
  • Ako se pogreške ne mogu popraviti, stanica "počini samoubojstvo" apoptozom,
  • apoptozom spriječava prenošenje oštećene molekule DNA na stanice kćeri i razvoj bolesti.

Ponekad se ipak dogodi da oštećena stanica krene u diobu.

U oštećenoj su stanici normalni mehanizmi diobe poremećeni i stanica se tada nekontrolirano i ubrzano dijeli i stvara tumor.

Pogledajte videozapis koji prikazuje kako nastaju tumori.

Na početku videozapisa shematski je prikaz staničnog ciklusa na kojem su označene kontrolne točke u kojima se kontrolira proces mitoze. Jedna kontrolna točka je pri kraju G1 faze, druga pri kraju S faze, a treća pri kraju G2 faze. Nakon toga prikazana je dioba tumorske stanice pri čemu se kromosomi ne rasporede pravilno u stanice kćeri. Tumorske stanice se razlikuju od normalnih stanica oblikom i veličinom te imaju veće jezgre. Tumorske stanice mogu putovati krvotokom i proširiti se u druge dijelove tijela.

Metastaze čine ključnu razliku između benignih i malignih tumora. Sve dok se tumor ne širi u okolna tkiva, nazivamo ga benignim i takav tumor nije opasan po život. Jednom kad se počne širiti u okolna i udaljena tkiva putem metastaza, postaje maligni tumor ili rak.

Metastaze čine ključnu razliku između benignih i malignih tumora.

  • Benigni tumor se ne širi u okolna tkiva i takav tumor nije opasan po život.
  • Maligni tumor ili rak tumor je koji se počne širiti u okolna i udaljena tkiva putem metastaza.

Za kraj...

  • Mitoza je dioba tjelesnih stanica. Zaslužna je za povećanje broja tjelesnih stanica – rast, omogućuje obnavljanje oštećenih dijelova tijela, a neophodna je i za nespolno razmnožavanje u jednostaničnih eukariota i životinja te za vegetativno razmnožavanje u biljaka.
  • Mitoza se sastoji od 4 faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze. Dvostruki kromosomi ulaze u mitozu i ostaju dvostruki do anafaze, kad se odvajaju sestrinske kromatide dupliciranih kromosoma i oni postaju jednostruki.
  • Diobom tjelesnih stanica od jedne stanice majke nastaju dvije stanice kćeri koje nasljeđuju jednaku količinu nasljednog materijala kao stanica majka, koji je identičan nasljednome materijalu stanice majke.
  • Tumori nastaju nekontroliranom i ubrzanom diobom stanica koje zbog pogreške tijekom staničnog ciklusa više nemaju mogućnost kontrole diobe. Tumori su benigni dok se ne počnu širiti u druge organe putem metastaza. Time postaju maligni tumori koje nazivamo rak.
  • Mitoza je dioba tjelesnih stanica.
  • Zaslužna je za povećanje broja tjelesnih stanica – rast,
  • omogućuje obnavljanje oštećenih dijelova tijela, a
  • neophodna je i za nespolno razmnožavanje jednostaničnih eukariota i životinja te za vegetativno razmnožavanje biljaka.

 

  • Mitoza se sastoji od četiriju faza: profaze, metafaze, anafaze i telofaze.
  • Dvostruki kromosomi ulaze u mitozu i ostaju dvostruki do anafaze.
  • U anafazi se kromosomi odvajaju u sestrinske kromatide dupliciranih kromosoma i postaju jednostruki.

 

  • Diobom tjelesnih stanica od jedne stanice majke nastaju dvije stanice kćeri
  • Stanice kćeri nasljeđuju jednaku količinu nasljednoga materijala kao stanica majka.
  • Nasljedni materijal stanica kćeri identičan je nasljednome materijalu stanice majke.

 

  • Tumori nastaju nekontroliranom i ubrzanom diobom stanica.
  • Tumorske stranice zbog pogreške tijekom staničnoga ciklusa više nemaju mogućnost kontrole diobe.
  • Tumori su benigni dok se ne počnu širiti u druge organe putem metastaza. Širenjem postaju maligni tumori koje nazivamo rak.

 

4.1. Životni ciklus stanice 4.3. Mejoza 4.2. Mitoza