Diviziunea mitoticaTip de lectie : predare - invatare, dezvoltarea de competente Resurse procedurale : observatia, explicatia, conversatia, descoperirea, problematizarea, experiment Resurse materiale : Bulbi de ceapa, trusa de disectie, lame si lamele microscopice, microscoape Componente specifice vizate : C.S. 1.3. Identificarea structurilor biologice microscopice in vederea caracterizarii lor. C.S. 2.1. Utilizarea investigatiei pentru identificarea unor caractere generale ale organismelor si evidentierea componentelor si proceselor celulare. C.S. 2.2. Prelucrarea rezultatelor obtinunte din investigatii si formularea concluziilor. C.S. 3.1. Reprezentarea lumii vii pe baza modelelor. C.S. 4.1. Utilizarea corecta a terminologieo specifice biologiei in diferite situatii de comunicareC.S. 4.2. Prezentarea informatiilor folosind diverse metode de comunicare C.S.4.1 - CD.1.Reamintirea notiunilor si conceptelor dobandite in studiul biologieiCelulele eucariote au o organizare relativ unitara. Fiecare celula este constituita din 3 componente: membrana, citoplasma si nucleu. La acestea se adauga in cazul celulei vegetale peretele celular. Nucleul estecentrul coordonator al tuturor functiilor celulare, el depozitand cea mai mare parte a informatiei genetice celulare. De asemenea, declanseaza si regleaza toate procesele ce promoveaza si conduc la diviziunea celulara.CD. 2 Stabilirea rolului nucleului in transmiterea caracterelor ereditare. Rolul nucleului in transmiterea caracterelor ereditare este fundamental. 0 celula fara nucleu are o viata scurta si nu se divide. Nucleul interfazic prezinta 4 componente structural -functionale :invelisul,carioplasma, cromonemata si nucleolul.C.S.4.2 - CD. 3.Prezentarea semnificatiei organizarii nucleosomale a fibrei de cromatina Cromonemata reprezinta substratul material al cromozomilor sau forma sub care apar cromozomii interfazici. Cromozomii sunt unitati genetice permanente care isi conserva individualitatea, proprietatile structural - functionale si se transmit prin autoreplicare de-a lungul generatiilor celulare. Fiecarei specii ii este caracteristic un anumit numar de cromozomi de forma si structura bine definite. Celulele somatice poseda un set dublu de cromozomi si se numesc diploide (starea diploida se realizeaza in urma procesului de fecundatie). Celulele reproducatoare poseda numai un singur set de cromozomi si se numesc haploide. La multe specii de organisme exista doua tipuri functionale de cromozomi : autozomii si heterozomi.C.S.4.1 - C.D.4 Stabilirea etapelor ciclului celular si identificarea proceselor interfazice implicate in pregatirea diviziunii. Viata unei celule este un lant de evenimente care se repeta.Ansamblul lor formeza ciclul celular. Un ciclu celular este initiat de formarea unei noi celule si se incheie cu diviziunea acesteia. Durata ciclului celular difera de la un tip de celula la altul. Diviziunea propriu-zisa este un episod scurt din ciclul celular finalizata cu formarea a doua celule. Procesele implicate in pregatirea diviziunii celulare au loc in interfaza.C.S.3.1 - CD. 5.Reducerea la o schema a ciclului celular A. Interfaza este etapa dintre doua diviziuni succesive (aproximativ 90% din durata ciclului celular). Avandu-se in vedere tipurile de sinteze care se realizeaza, interfaza a fost divizata in trei perioade : - perioada G1 (presintetica) - sinteza enzimelor implicate in replicarea ADN, decondensarea cromozomilor monocromatidici, replicarea centrozomului sau a altor structuri implicate in formarea fusului de diviziune. - perioada S ( de sinteza) - replicarea cromozomilor care devin bicromatidici. - perioada G2 (premitotica) - sinteza moleculelor necesare desfasurarii mitozei (ATP si cele ale fusului de diviziune). Volumul celulei initiale este dublu la sfarsitul interfazei. B. Diviziunea propriu-zisa, etapa relativ scurta a ciclului celular (10% din durata acestuia) in cadrul careia au loc :diviziunea nucleului (cariochineza) si a citoplasmei ( citodiereza) Dupa modul de diviziune a nucleului, de segregare a cromozomilor se disting doua tipuri de diviziuni : mitoza si meioza. Mitoza este diviziunea eelulelor somatice; caracteristica sa fundamentala este pastrarea numarului de cromozomi, implicit a cantitatii de ADN din celula mama. C.S.4.1 - CD. 61 Identificarea fazelor diviziunii mitoticeMitoza debuteaza cu profaza : -condensarea (structuralizarea) cromozomilor;- dezorganizarea progresiva a nucleolului; -deplasarea centrozomilor la polii opusi ai celulei; -dezorganizarea invelisului nuclear;In prometafaza: se diferentiaza fusul de diviziune, cromozomii se ataseaza de fibrele acestuia. C.D.7 Evidentierea proceselor care au loc in fiecare fazaMetafaza: -cromozomii formeaza placa metafazica prin asezarea ordonata in planul ecuatorial ; -condensarea maxima a cromozomilor permite o analiza detaliata a morfologiei lor; -Ia sfarsitul metafazei are loc dublarea centromerului asa incat cele doua cromatide surori ale fiecarui cromozom metafazic devin total independente. Anafaza: -seturile omoloage, diploide de cromozomi monocromatidici migreaza trasi de fibrele fusului de diviziune, spre cei doi poli opusi ai celulei. C.S.3.1 - CD. 8.Reducerea la o schema a ciclului mitotic Telofaza - faza finala a cariochinezei : -agregarea polara a seturilor omoloage de cromozomi ; -dezorganizarea fusului de diviziune ; -decondensarea treptata a cromozomilor ; -reorganizarea invelisurilor nucleare; -reorganizarea nucleolilor.C.S.2.2 - CD. 9. Formularea concluziilor privind importanta diviziunii mitoticeRezulta doi nuclei fii cu garnituri cromozomale identice, diploide. Citochineza sau plasmodiereza celulelor vegetale presupune forma rea unui perete celular in plan ecuatorial prin intermediul veziculelor golgiene. C.S.1.3 - C.D.10. ldentificarea zonei meristematice de la extremitatea radacinii de Allium ceapa, familia Liliaceae - la microscop pentru a observa diversele etape ale ciclului mitotic. Zona meristematica de la extremitatea radacinii adventive a bulbului de ceapa este alcatuita din celule de forma dreptunghiulara sau patrata cu un nucleu voluminos. C.S.2.1 C.D. 11 Analiza microscopica a cromozomilor in timpul diviziunii si identificarea fazelor mitozei. Profaza : cromozomii au aspectul unor filamente lungi, fine, incolacite. Nucleoplasma se amesteca cu citoplasma formand mixoplasma. Metafaza : cromozomii sunt dispusi in plan medial (placa ecuatoriala). Ei prezinta in lungul lor o linie intunecata vizibila, care indica clivajul lor. Anafaza : se observa pachete de cromatide (cromozomi fii) spre polii celulei. Telofaza: cromozomii se transforma intr-o retea de cromatina, inconjurata de anvelopa. Se formeaza o membrana intercelulara (perete celular) si rezulta doua celule fiice.