Mitosis-Meiosis

Question 1

Τι ονομάζεται κυτταρικός κύκλος ή κύκλος ζωής του κυττάρου και σε ποιες φάσεις τον χωρίζουμε για να τον μελετήσουμε καλύτερα;

Answer 1

Ονομάζεται το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ της δημιουργίας ενός κυττάρου μέχρι αυτό να παράγει τους απογόνους του. Τον χωρίζουμε στη μεσόφαση και την μίτωση

Question 2

Ποια τα στάδια της μεσόφασης, ποια η διάρκειά της σε σχέση με τον υπόλοιπο κυτταρικό κύκλο και ποιος ο ρόλος της;

Answer 2

Στάδια: G1, S(αντιγραφή), G2(διπλασιασμός κεντροσωματίου)
90-95% του κυτταρικού κύκλου, παρεμβάλλεται ανάμεσα σε δύο μιτωτικές διαιρέσεις
Ρόλος: Αν και τα κύτταρα φαίνονται να αδρανούν, στην πραγματικότητα:
1)Αυξάνουν τον όγκο τους
2)Προετοιμάζονται για την επικείμενη μιτωτική διαίρεση, πραγματοποιώντας μεταβολικές διαδικασίες(αντιγραφή DNA, σύνθεση mRNA, tRNA, πρωτεϊνες, διπλασιασμός κεντροσωματίου…)

Question 3

Τι επιτελείται με κυτταρική διαίρεση;

Answer 3

1) Η μονογονική αναπαραγωγή των μονοκύτταρων και πολυκύτταρων ευκαρυωτικών οργανισμών(πχ βλαστητική αναπαραγωγή σε φυτά με οφθαλμούς και παραφυάδες)
2) Η αμφιγονική αναπαραγωγή των οργανισμών(με μείωση)
3) Η αύξηση του αριθμού των κυττάρων σε πολυκύτταρους οργανισμούς(ανάπτυξη)
4) Η αντικατάσταση την νεκρών, κατεδτραμμένων ή γηρασμένων κυττάρων στους ιστούς με άλλα όμοια με αυτά

Question 4

Ποιοι είναι οι δύο τύποι κυτταρικής διαίρεσης που απαντώνται στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς;

Answer 4

Η μίτωση (βασικός τύπος κυτταρικής διαίρεσης) και η μείωση(για τους οργανισμούς που αναπαράγονται αμφιγονικά)

Question 5

Ποιος τύπος κυτταρικής διαίρεσης απαντάται στους προκαρυωτικούς οργανισμούς, και πώς επιτελείται;

Answer 5

Αναπαράγονται με διχοτόμηση(απλούστερη από μίτωση). Πριν τη διαίρεση, το βακτηριακό “χρωμόσωμα” αυτοδιπλασιάζεται. Τα δύο χρωμοσώματα μοιράζονται στα θυγατρικά κύτταρα με τη βοήθεια της κυτταρικής μεμβράνης(όχι άτρακτος). Τη διαίρεση του γενετικού υλικού, ακολουθεί αυτή του κυτταροπλάσματος. Τα θυγατρικά κύτταρα αποχωρίζονται με ανάπτυξη νέων κυτταρικών τοιχωμάτων

Question 6

Τι είναι η μίτωση, που οδηγεί και ποια η διάρκειά της στον κυτταρικό κύκλο;

Answer 6

Είναι ο βασικός τύπος κυτταρικής διαίρεσης στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Οδηγεί στη δημιουργία δύο γενετικά πανομοιότυπων μεταξύ τους (όσο και με το μητρικό) κυττάρων. Είναι το συντομότερο και εντυπωσιακότερο στάδιο του κυτταρικού κύκλου
(5-10%)

Question 7

Ποιες είναι οι δύο διαδοχικές διαδικασίες της μίτωσης με τις οποίες διασφαλίζεται η δημιουργία δύο γενετικά πανομοιότυπων θυγατρικών κυττάρων και πού αποσκοπεί η κάθε μία;

Answer 7

1) Πυρηνική διαίρεση: Γίνεται ακριβοδίκαιη κατανομή του γενετικού υλικού (αριθμός και είδος χρωμοσωμάτων) στους δύο θυγατρικούς πυρήνες. Άρα αυτοί είναι γενετικά πανομοιότυποι
2) Κυτταροπλασματική διαίρεση: το κυτταρόπλασμα του μητρικού κυττάρου μοιράζεται στα δύο θυγατρικά κύτταρα, έτσι ώστε το καθένα να αποκτήσει το απαραίτητο κυτταρόπλασμα και οργανίδια

Question 8

Τι είναι η πυρηνική διαίρεση και σε ποια στάδια τη χωρίζουμε για ωα διευκολυνθούμε;

Answer 8

Είναι ένα συνεχές φαινόμενο που το χωρίζουμε στα εξής στάδια για να διευκολυνθούμε στη μελέτη του:

1) Πρόφαση
2) Μετάφαση
3) Ανάφαση
4) Τελόφαση

Question 9

Να περιγράψετε τα χαρακτηριστικά και τις διαδικασίες που πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια της πρόφασης της μίτωσης

Answer 9

Είναι το μεγαλύτερο σε διάρκεια στάδιο της μίτωσης.

1) Τα ινίδια χρωματίνης περιελίσσονται και συμπυκνώνονται για να πάρουν την τελική μορφή των χρωμοσωμάτων.Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες(όμοιες)
2) Αρχίζει να σχηματίζεται η άτρακτος
3) Ο πυρηνικός φάκελος και ο πυρηνίσκος αποδιοργανώνονται, επιιτρέποντας στους μικροσωληνίσκους να εισβάλλουν στον χώρο του πυρήνα και να ενωθούν με τα κεντρομερίδια των χρωμοσωμάτων

Question 10

Για ποιο λόγο το DNA πακετάρεται σε χρωμοσώματα και για ποιο λόγο οι αδελφές χρωματίδες είναι γενετικά όμοιες;

Answer 10

Για να μη σπάσει και να μη χαθεί τίποτα κατά τη μεταφορά του γενετικού υλικού στα θυγατρικά κύτταρα.
Επειδή είναι αποτέλεσμα αυτοδιπλασιασμού του γενετικού υλικού(S μεσόφαση). Αποτελούνται από ένα δίκλωνο μόριο DNA κάθε μία και είναι γενετικά όμοιες

Question 11

Πώς σχηματίζεται η άτρακτος σε κάθε είδος κυττάρου(ζωικά- φυττικά);

Answer 11

Στα ζωικά κύτταρα σχηματίζεται με τη βοήθεια του κεντρωσωματίου(έχει ήδη διπλασιαστεί κατά τη μεσόφαση). Τα δύο κεντροσωμάτια μετακινούνται προς τους δύο πόλους. Από το κάθε ένα προβάλλουν ακτινωτά νημάτια, οι μικροσωληνίσκοι που σταδιακά σχηματίζουν την άτρακτο.
Στα φυτικά κύτταρα η άτρακτος δεν οργανώνεται από κεντροσωμάτια, αφού δεν διαθέτουν τέτοια.

Question 12

Ποιες διαδικασίες πραγματοποιούνται κατά τη μετάφαση της μίτωσης;

Answer 12

1) Τα χρωμοσώματα εγκαταλείπουν τις τυχαίες θέσεις που καταλάμβαναν κατά την πρόφαση και αρχίζουν να μετακινούνται κατά μήκος των νημάτων της ατράκτου προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου
2) Συνεχίζεται η συμπύκνωσης της χρωματίνης και στο τέλος του σταδίου τα χρωμοσώματα έχουν αποκτήσει τον μέγιστο βαθμό συσπείρωσης. Αυτό τα καθιστά ορατά με το οπτικό μικροσκόπιο
3) Στο τέλος της μετάφασης, τα χρωμοσώματα έχουν φτάσει στο ισημερινό επίπεδο με τις χρωματίδες τοποθετημένες παράλληλα προς αυτό.

Question 13

Ποιες διαδικασίες πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια της ανάφασης;

Answer 13

1) Αρχικά διαιρείται το κεντρομερίδιο κάθε χρωμοσώματος
2) Έτσι η κάθε μία από τις αδερφές χρωματίδες ανεξαρτητοποιείται από την άλλη
3) Οι μικροσωλινίσκοι της ατράκτου ασκούν αντίθετη έλξη στα δημιουργούμενα κεντρομερίδια και έτσι οι αδερφές χρωματίδες αποχωρίζονται σαν να κινούνται κινούμενες προς τους αντίθετους πόλους
4) Πλέον θεωρούμε πως η κάθε αδελφή χρωματίδα αποτελεί ανεξάρτηρο χρωμόσωμα.

Question 14

Ποιες διαδικασίες πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια της τελόφασης;

Answer 14

Συμβαίνουν οι αντίστροφες διαδικασίες από αυτές που συνέβησαν στην πρόφαση. Δηλαδή:

1) Αποδιοργάνωση ατράκτου
2) Επανεμφάνιση πυρηνικού φακέλου, άρα δημιουργία θυγατρικών πυρήνων(μοιράζονται το ίδιο κυτταρόπλασμα)
3) Σταδιακή αποσυσπείρωση χρωμοσωμάτων και επαναφορά στη μορφή ινιδίων χρωματίνης
4) Επανασχηματισμός πυρηνίσκου

Question 15

Πότε ξεκινά η κυτταροπλασματική διαίρεση και ποιος ο ρόλος της;

Answer 15

Ξεκινά γίνεται από το τέλος της ανάφασης και ολοκληρώνεται μετά το τέλος της τελόφασης.
Με την κυτταροπλασματική διαίρεση, το κυτταρόπλασμα διαιρείται και διανέμεται μαζί με τα οργανίδια και τους πανομοιότυπους θυγατρικούς πυρήνες στα δύο θυγατρικά, αυτοτελή κύτταρα. Έτσι ολοκληρώνεται η μίτωση

Question 16

Πώς πραγματοποιείται η κυτταροπλασματική διαίρεση σε κάθε είδος κυττάρου(ζωικό- φυτικό);

Answer 16

Στα ζωικά κύτταρα, στο ύψος του ισημερινού επιπέδου του κυττάρου, σχηματίζεται ένας περιφερικός δακτύλιος από ινίδια ακτίνης. Ο δακτύλιος αυτός, με την πάροδο του χρόνου στενεύει, ώσπου να διχοτομήσει τελικά το κύτταρο(αυλάκωση).
Στα φυτικά κύτταρα, στο τέλος της ανάφασης, στην περιοχή του ισημερινού επιπέδου, αρχίζει να δημιουργείται από μικροσωληνίσκους ένα πλέγμα, ο φραγμοπλάστης.Από τον φραγμοπλάστη θα προκύψουν τα κυτταρικά τοιχώματα των δύο θυγατρικών κυττάρων

Question 17

Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, αλλά και αυτή των φάσεών του;

Answer 17

1) Τύπος κυττάρου(νευρικά vs κύτταρα στο έντερο)

2) Εξωτερικοί παράγοντες, όπως η θερμοκρασία, η παροχή θρεπτικών ουσιών, οξυγόνου…

Question 18

Ποια η βιολογική σημασία της μίτωσης;

Answer 18

Από τη μίτωση προκύπτουν δύο θυγατρικά κύτταρα, όμοια τόσο μεταξύ τους, όσο και με το μητρικό.
Επομένως η μίτωση ευνοεί την γενετική σταθερότητα και αυτός είναι και ο λόγος που με αυτή επιτελούνται:
1)Η μονογονική αναπαραγωγή μονοκύτταρων και πολυκύτταρων ευκαρυωτικών οργανισμών, των οποίων οι απόγονοι διαθέτουν τον ίδιο αριθμό και είδος χρωμοσωμάτων με τους προγόνους τους
2)Η ανάπτυξη και αντικατάσταση κυττάρων στους πολυκύτταρους οργανισμούς

Question 19

Τι ονομάζεται αναπαραγωγή και ποιοι είναι οι δύο βασικοί τρόποι της;

Answer 19

Είναι η βιολογική διαδικασία δημιουργίας απογόνων από τους προγόνους και αποτελεί κύριο χαρακτηριστικό της ζωής.
Διακρίνεται σε:
1)Μονογονική
2)Αμφιγονική

Question 20

Ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά της μονογονικής αναπαραγωγής; (2)

Answer 20

1) Οι απόγονοι προέρχονται από έναν μοναδικό γονέα

2) Είναι πιστά αντίγραφά του(λόγω πιστότητας αντιγραφής και ακριβοδίκαιης κατανομής γενετικού υλικού)

Question 21

Ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά της αμφιγονικής αναπαραγωγής; (2)

Answer 21

1) Οι γενετικές πληροφορίες προέρχονται από δύο γονείς διαφορετικού φύλου
2) Άρα, οι απόγονοι δεν είναι αντίγραφα κανενός, αλλά προϊόντα γενετικής συμβολής και των δύο

Question 22

Ποιο πρόβλημα ανακύπτει στους αμφιγονικά αναπαραγόμενους οργανισμούς αν κάθε γονέας μεταβίβαζε στον απόγονό του τον ακριβή αριθμό χρωμοσωμάτων του; Με ποιους μηχανισμούς λύνεται αυτό το πρόβλημα;

Answer 22

Αν αυτό συνέβαινε, τότε ο απόγονος θα είχε το άθροισμα του αριθμού των χρωμοσωμάτων και των δύο. Ένας τέτοιος απόγονος, ακόμα και να επιβίωνε θα είχε διαφορετικό αριθμό χρωμοσωμάτων από αυτόν που είναι καθορισμένος για το είδος του. Το πρόβλημα λύνεται με τους μηχανισμούς της μείωσης και της γονιμοποίησης.

Question 23

Να περιγράψετε τους μηχανισμούς της μείωσης και της γονιμοποίησης.

Answer 23

Με τη μείωση κάθε γονέας παράγει τους γαμέτες του, δηλαδή εξειδικευμένα αναπαραγωγικά κύτταρα, που φέρουν τον μισό αριθμό χρωμοσωμάτων από τον κανονικό.Οι γαμέτες έχουν πάρει μία χρωματίδααπό κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων, η οποίαμετά το τέλος της μείωσης αντιστοιχεί σε ξεχωριστό χρωμόσωμα. Είναι δηλαδή απλοειδή. Με την γονιμοποίηση, ο θηλυκός και ο αρσενικός γαμέτης συνενώνονται σε ένα νέο κύτταρο, το ζυγωτό,από το οποίο, με συνεχείς μιτωτικές διαιρέσεις, προκύπτει ο νέος οργανισμός. Αυτός είναι διπλοειδής, αφού η ένωση απλοειδών γαμετών επαναφέρει τον αριθμό των χρωμοσωμάτων στον φυσιολογικό

Question 24

Ποια κύτταρα υφίστανται μείωση, ποιες κυτταρικές διαιρέσεις γίνονται σε αυτή, πόσα θυγατρικά κύτταρα παράγονται και πόσο είναι λειτουργικά;

Answer 24

Γίνεται σε μια ειδική κατηγορία διπλοειδών κυττάρων, τα άωρα γεννητικά κύτταρα.Μετά τον αυτοδιπλασιασμό του γενετικού υλικού(κάθε χρωμόσωμα: 2 αδ. χρωματίδες), γίνονται δύο διαδοχικές κυτταρικές διαιρέσεις, κάθε μια από τις οποίες περιλαμβάνει μία πυρηνική και μία κυτταροπλασματική. Από την μείωση1 παράγονται δύο απλοειδή κύτταρα. Κάθε ένα υφίσταται 2η μειωτική διαίρεση, άρα παράγονται συνολικά 4 γαμέτες.Στον άνδρα, είναι και οι 4 λειτουργικοί(σπερματοζωάρια), ενώ στη γυναίκα μόνο 1(ωάριο)

Question 25

Χαρακτηριστικά Πρόφασης 1ης μειωτικής διαίρεσης.

Answer 25

Είναι το μεγαλύτερο σε διάρκεια στάδιο της μείωσης.Γεγονότα:

1) Εμφανίζονται τα χρωμοσώματα(περιελίσσονται και συμπυκνώνοντα,όχι δίακριση αδ. χρ)
2) Τα ομόλογα χρωμοσώματα εγκαταλείπουν τις τυχαίες θέσεις και τοποθετούνται το ένα απέναντι στο άλλο. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται σύναψη.Γίνεται με μεγάλη ακρίβεια,γιατί οι αντίστοιχοι γονιδιακοί τόποι τοποθετούνται ο ένας απέναντι στον άλλο.
3) Μερικές φορές εξαιτίας της σύναψης, έχουμε το φαινόμενο του επιχιασμού
4) Στο τέλος του σταδίου,αποδιοργανώνεται ο πυρηνικός φάκελος, εξαφανίζεται ο πυρηνίσκος, αρχίζει ο σχηματισμός της ατράκτου και η μετακίνηση τωνομόλογων χρωμοσωμάτων προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου

Question 26

Να αναλύσετε το φαινόμενο του επιχιασμού και να εξηγήσετε την σημασία του στη δημιουργία γενετικής ποιικιλότητας.

Answer 26

Ορισμένες φορές, εξαιτίας της σύναψης, οι αδελφές χρωματίδες των ομόλογων χρωμοσωμάτων(είναι πλέον ορατές) μπερδεύονται μεταξύ τους. Έτσι δημιουργούνται τα χιάσματα(επίσης ορατά στο οπτικό μικροσκόπιο), στα οποία οι χρωματίδες κόβονται και επανασυγκολλώνται, αφού έχουν ανταλλάξει ομόλογα σρωμοσωμικά τμήματα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται επιχιασμός και δίνει δυνατότητα στα ομόλογα να ανταλλάξουν γονίδια. Αυτό εξασφαλίζει γενετική ποικιλότητα στους οργανισμούς που αναπαράγονται αμφιγονικά.

Question 27

Χαρακτηριστικά Μετάφασης 1ης μειωτικής διαίρεσης.

Answer 27

1) Τα ζεύγη των ομόλογων χρωμοσωμάτων ολοκληρώνουν την μετακίνησή τους προς το ισημερινό επίπεδο του κυττάρου
2) Το κάθε χρωμόσωμα τοποθετείται απέναντι στο ομόλογό του και δημιουργείται στίχος ζευγών ομολόγων και όχι μεμονωμένων χρωμοσωμάτων(μίτωση)
3) Επειδή στη συνέχεια κάθε χρωμόσωμα από κάθε ζεύγος μπορεί να κατευθυνθεί προς τον οποιονδήποτε πόλο, είναι δυνατός μεγάλος αριθμών διαφορετικών συνδυασμών. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ανεξάρτητος συνδυασμός χρωμοσωμάτων και είναι ένας μηχανισμός αναδιανομής γονιδίων που βρίσκονται σε μη ομόλογα χρωμοσώματα.
4) Η άτρακτος έχει οργανωθεί πλήρως και τα νημάτιά της καταλήγουν στα κεντρομερίδια.

Question 28

Χαρακτηριστικά Ανάφασης 1ης μειωτικής διαίρεσης.

Answer 28

1) Δεν διαιρούνται τα κεντρομερίδια και δεν αποχωρίζινται οι αδελφές χρωματίδες(όπως μίτωση)
2) Αποχωρίζονται τα μέλη κάθε ζεύγους ομόλογων χρωμοσωμάτων
3) ‘Ετσι σχηματίζονται δύο πλήρεις απλοειδείς σειρές χρωμοσωμάτων που απομακρύνονται κατευθυνόμενες προς τους αντίθετπυς πόλους

Question 29

Χαρακτηριστικά Τελόφασης 1ης μειωτικής διαίρεσης.

Answer 29

1) Αρχίζει όταν κάθε μια από τις δύο πλήρεις απλοειδείς σειρές χρωμοσωμάτων φτάσει στον πόλο του κυττάρου που κατευθυνόταν
2) Ταυτόχρονα με την τελόφαση ξεκινά και η κυτταροπλασματική διαίρεση, από την οποία παράγονται δύο απλοειδή θυγατρικά κύτταρα, στα οποία τα χρωμοσώματα αποτελούνται από δύο αδελφές χρωματίδες ενωμένες στο κεντρομερίδιο

Question 30

Να περιγράψετε συνοπτικά τα γεγονότα της 2ης μειωτικής διαίρεσης

Answer 30

Καθένα από τα δύο θυγατρικά κύτταρα που προκύπτουν από τη μείωση 1 υφίστανται 2η μειωτική διαίρεση που έχει ίδια ακολουθία γεγονότων με αυτή της μίτωσης. Στο τέλος της έχουν παραχθεί 4 απλοειδή κύτταρα που έχουν το μισό της ποσότητας του αρχικού κυττάρου. Αυτό συμβαίνει γιατί το καθένα τους έχει πάρει τη μία αδερφή χρωματίδα από κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων.

Question 31

Ποια η βιολογική σημασία της μείωσης;

Answer 31

Η μείωση σε συνδυασμό με την γονιμοποίηση:

1) Διασφαλίζει στο ζυγωτό που προκύπτει μία πλήρη διπλοειδή σειρά χρωμοσωμάτων και γονιδίων. Άρα οργανισμός έχει σύνολο βασικών γνωρισμάτων που προσδιορίζει το είδος του
2) Μέσω του επιχιασμού και του ανεξάρτητου συδυασμού χρωμοσωμάτων, κάθε οργανισμός, παίρνει από τους γονείς του μέσω των γαμετών τους, μία μοναδική συλλογή χρωμοσωμάτων και γονιδίων

Question 32

Βασική ομοιότητα και διαφορά επιχιασμού με ανεξάρτητο συνδυασμό χρωμοσωμάτων.

Answer 32

Και οι δύο μηχανισμοί συμβάλλουν στην δημιουργία γενετικής ποικιλότητας, αφού κάθε οργανισμός είναι στατιστικά αδύνατο, κάποιος οργανισμός να έχει ακριβώς ίδιο γονότυπο με κάποιον άλλο(εκτός μονοζυγωτικοί δίδυμοι). Αυτό έχει μεγάλη σημασία για την εξέλιξη. Με τον επιχιασμό πραγματοποιείται η αναδιανομή των γονιδίων που βρίσκονται στο ίδιο ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων, ενώ με ανεξάρτητο συνδυασμό η αναδιανομή γονιδίων που βρίσκονται σε μη ομόλογα χρωμοσώματα