Mitosis

Di mana ia berlaku

Mitosis berlaku dalam sel badan (somatik) semasa pertumbuhan dan pembaikan. Ia mengikut interfasa, apabila sel membesar dan menyalin DNAnya.

Dalam haiwan, mitosis paling aktif dalam tisu yang sentiasa diperbaharui: epidermis kulit, lapisan salur pencernaan, dan sumsum tulang merah yang menghasilkan sel darah. Dalam tumbuhan, mitosis tertumpu pada meristem, meristem apeks di hujung akar dan hujung pucuk, serta kambium yang melebarkan batang.

Mitosis ialah satu fasa kitar sel, yang terdiri daripada interfasa (G1, S dan G2), fasa mitosis (pembahagian nukleus) dan sitokinesis (pembahagian sitoplasma). Interfasa mengambil sebahagian besar kitar, dan fasa S ialah masa DNA direplikasi.

Input dan output

• Input: satu sel induk diploid yang telah melepasi titik semak interfasa dan cukup besar untuk membahagi.
• Input: satu set kromosom yang telah direplikasi, setiap satu terdiri daripada dua kromatid kembar serupa yang bercantum pada sentromer.
• Input: tenaga daripada respirasi untuk memasang gentian gelendong daripada mikrotubul dan menggerakkan kromosom.
• Output: dua sel anak, setiap satu dengan set kromosom diploid lengkap yang serupa dengan sel induk.
• Output: dua membran nukleus baharu, terbentuk semula di sekeliling setiap set kromosom semasa telofasa.
• Output: dalam sel tumbuhan, plat sel baharu yang tumbuh menjadi dinding sel antara sel anak; dalam sel haiwan, lekuk pembelahan yang memicit sel menjadi dua.

Langkah-langkahnya

1. Interfasa: sel membesar, membuat organel baharu dan mereplikasi DNAnya, jadi setiap kromosom menjadi dua kromatid kembar serupa yang bercantum pada sentromer.
2. Profasa: kromatin memampat menjadi kromosom yang kelihatan, nukleolus hilang, membran nukleus terurai, dan dalam sel haiwan sentriol bergerak ke kutub bertentangan dan gentian gelendong mula terbentuk.
3. Metafasa: gentian gelendong melekat pada sentromer setiap kromosom dan kromosom berbaris dalam satu baris di satah khatulistiwa sel.
4. Anafasa: sentromer membahagi, dan gentian gelendong memendek untuk menarik kromatid kembar berpisah ke kutub bertentangan. Setiap kromatid kini menjadi kromosom berasingan.
5. Telofasa: kromosom sampai ke kutub dan terlerai, membran nukleus terbentuk semula di sekeliling setiap set, nukleolus muncul semula dan gelendong terurai.
6. Sitokinesis: sitoplasma membahagi. Dalam sel haiwan, membran memicit ke dalam sebagai lekuk pembelahan; dalam sel tumbuhan, plat sel terbentuk di satah khatulistiwa dan menjadi dinding sel baharu.
7. Dua sel anak memasuki interfasa, dan kitar boleh berulang.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Mitosis membolehkan satu ovum tersenyawa membesar menjadi organisma penuh dan membolehkan badan menggantikan serta membaiki sel sepanjang hayat. Kerana sel anak serupa, ia membawa maklumat genetik yang sama.

Kitar sel dikawal pada titik semak. Sebelum sel memasuki fasa S, ia memeriksa sama ada ia cukup besar dan DNAnya tidak rosak; sebelum mitosis, ia memeriksa sama ada replikasi DNA telah lengkap; dan semasa metafasa, ia memeriksa sama ada setiap kromosom telah melekat pada gelendong.

Mitosis juga menjadi asas pembiakan aseks dalam organisma unisel seperti Amoeba (belahan dedua) dan dalam tumbuhan yang membiak secara vegetatif, jadi anak adalah klon induk. Apabila kawalan titik semak gagal, sel membahagi tanpa sekatan dan membentuk tumor; tumor yang selnya boleh merebak ke tisu lain ialah kanser.

Pemahaman mitosis juga menjadi asas pengklonan dan kultur tisu, apabila sel dirangsang membahagi di luar organisma.

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta mengenal pasti peringkat daripada rajah, membandingkan mitosis dengan meiosis, atau menyatakan tujuan dan hasil mitosis.

Format paling kerap ialah satu set mikrograf atau lukisan tanpa label, yang perlu anda susun mengikut urutan dan namakan. Cari petunjuk ini: kromosom kelihatan tetapi bertaburan bermaksud profasa, satu baris di satah khatulistiwa bermaksud metafasa, set kromatid berbentuk V bergerak ke setiap kutub bermaksud anafasa, dan dua kelompok dengan membran nukleus yang sedang terbentuk semula atau lekuk pembelahan bermaksud telofasa.

Anda juga mungkin diminta mengira tempoh sesuatu peringkat, diberi peratusan sel dalam peringkat itu dalam satu sampel dan jumlah tempoh kitar, atau menyatakan dua perbezaan antara sitokinesis dalam sel tumbuhan dan sel haiwan.

Salah faham biasa

Contoh soalan bergaya peperiksaan

Soalan. Seorang murid memeriksa hujung akar bawang yang diwarnakan di bawah mikroskop dan mengira 200 sel. Daripada jumlah itu, 160 berada dalam interfasa, 20 dalam profasa, 8 dalam metafasa, 6 dalam anafasa dan 6 dalam telofasa.

(a) Terangkan mengapa hujung akar sesuai untuk memerhatikan mitosis. (b) Nyatakan satu ciri yang boleh diperhatikan bagi mengenal pasti sel dalam metafasa.

(c) Kitar sel lengkap dalam tisu ini mengambil masa 20 jam. Hitung masa yang dihabiskan sel dalam profasa.

(d) Terangkan mengapa sel anak yang dihasilkan serupa dari segi genetik dengan sel induk.

Jawapan model. (a) Hujung akar mengandungi meristem apeks, yang selnya membahagi secara aktif melalui mitosis untuk pertumbuhan, jadi kadar sel yang berada dalam peringkat pembahagian adalah tinggi. (b) Kromosom berbaris dalam satu baris di satah khatulistiwa sel, melekat pada gentian gelendong.

(c) Pecahan sel dalam profasa = 20 ÷ 200 = 0.1; masa dalam profasa = 0.1 × 20 jam = 2 jam. (d) Semasa interfasa, setiap kromosom direplikasi menjadi dua kromatid kembar serupa.

Dalam anafasa, kromatid kembar dipisahkan ke kutub bertentangan, jadi setiap sel anak menerima satu salinan lengkap setiap kromosom dan dengan itu maklumat genetik yang sama seperti induk.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim