 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Митотический цикл и митоз
| Фазы | Процесс, происходящий в клетке | |
| Интерфаза (фаза между делениями клеток) | Пресинтетический период (G1) | Происходит накопление РНК и белков, в том числе и белков, необходимых для синтеза ДНК. Увеличивается количество митохондрий. Обычно этот период длится 12-24 часа. |
| Синтетический период (S) | Синтез (репликация) ДНК, в результате чего количество ее удваивается; синтез РНК и белков. Т.о наиболее фундаментальной особенностью S-периода является репликация генов и удвоение набора генов каждой дуплицированной хромосомы (двухроматидные хромосомы). Длительность S-периода обычно составляет около 5 часов. | |
| Постсиитетический период (G2) | Остановка синтеза ДНК и накопление энергии; продолжается синтез РНК и белков, формирующий нити веретена деления. Длительность составляет 3—6 часов. | |
| Митоз | Профаза (первая фаза деления) | Двухроматидные хромосомы спирализуются, ядрышки растворяются, центриоли расходятся, ядерная оболочка растворяется, образуются нити веретена деления (построено из микротрубочек и различных белков). Длительность составляет примерно 30-60 минут. |
| Метафаза (фаза скопления хромосом) | Нити веретена деления присоединяются к центромерам хромосом, двухроматидные хромосомы сосредоточиваются на экваторе клетки. Длительность метафазы составляет 2—10 минут | |
| Анафаза (фаза расхождения хромосом) | Центромеры делятся, однохроматидные хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки. Анафаза длится 2-3 минуты | |
| Телофаза (фаза окончания деления) | Однохроматидные хромосомы деспирализуются, сформировывается ядрышко, восстанавливается ядерная оболочка, на экваторе начинает закладываться перегородка между клетками, растворяются нити веретена деления Образуется ядерная оболочка, вновь появляется ядрышко. Длительность составляет 20-30 минут. |
Продолжительность митотических циклов разных клеток различна и составляет от нескольких часов до нескольких дней. Однако она зависит от типа тканей, физиологического состояния, внешних факторов (температура, свет).
Разные ткани характеризуются разной митотической активностью.
В зависимости от митотической активности различают ткани:
стабильные (клетки не делятся, количество клеточной ДНК постоянно)
Пример: клетки центральной и периферической нервной системы. В этих клетках происходят лишь возрастные изменения
растущие (клетки живут всю жизнь, но среди последних имеются такие, которые делятся посредством митоза). Приводит к увеличению размеров органов.
Пример: ткани почек, желез внутренней секреции, скелетная и сердечная мускулатуры
обновляющиеся (многие клетки подвержены митозам, в результате чего погибающие клетки компенсируются вновь образующимися)
Пример: клетки желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового трактов, эпидермиса, костного мозга, семенников
Подсчитано, что организм взрослого человека ежедневно теряет около 1-2% своих клеток в результате их гибели.
Амитоз
Амитоз - прямое деление ядра клетки.
При амитозе сохраняется интерфазное состояние ядра, ядрышко, ядерная мембрана.
Ядро клетки делится на две части без формирования веретена, в результате чего образуется двухъядерная клетка.
Амитоз - аномальный механизм в размножении клеток (встречается иногда в клетках скелетной мускулатуры, кожного эпителия, соединительной ткани).
Мейоз
Происходит при образовании гамет (сперматозоидов и яйцеклеток) т
Исходная клетка имеет диплоидный набор хромосом, которые затем удваиваются.
| При мейозе происходит кроссинговер - обмен гомологичными участками хромосом. |
Первое деление мейоза
Новые хромосомы расходятся и образуются клетки с диплоидным набором хромосом, но состав этих хромосом отличается от исходного - в них произошла рекомбинация.
Рекомбинация - перераспределение (перекомбинирование) генетического материала родителей, в результате чего у потомков появляются новые сочетания генов, определяющие новые сочетания признаков.
Это основа комбинативной изменчивости. У эукариотических организмов, размножающихся половым путём, рекомбинация происходит в мейозе при независимом расхождении хромосом и при обмене гомологичными участками между гомологичными хромосомами (кроссинговере). Возможна и т. н. незаконная рекомбинация, когда структурные перестройки затрагивают негомологичные хромосомы. Рекомбинации бывают и в половых, и, гораздо реже, в соматических клетках.
Второе деление мейоза
происходит без синтеза ДНК, поэтому при этом делении количество ДНК уменьшается вдвое. Из исходных клеток с диплоидным набором хромосом возникают гаметы с гаплоидным набором.
Из одной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидных клетки.
В каждом деление мейоза выделяют четыре стадии:
ü профаза
ü метафаза
ü анафаза
ü телофаза
Схема мейоза.
Красным обозначены материнские хромосомы, синим - отцовские.
Клетки-организмы (одноклеточные организмы) размножаются простым делением надвое (бактерии, саркодовые), множественным делением (споровики и др.) или другим путем. Поэтому у бактерий и одноклеточных животных удвоение клеток представляет собой размножение их как самостоятельных организмов, поскольку из исходной формы (организма) образуется две новые клетки, каждая из которых является организмом. Каждая дочерняя клетка (организм) получает полную генетическую информацию, несомую исходной клеткой-организмом.
Мейоз
| Фазы | Процесс, происходящий в клетке | |
| Первое (I) мейотическое деление | профаза I | · Спирализация хромосом Сближение гомологичных хромосом (точка каждой хроматиды одной хромосомы совмещается с соответствующей точкой хроматиды другой, гомологичной хромосомы) Процесс точного и тесного сближения гомологичных хромосом в мейозе называют конъюгацией. · Кроссинговер Кроссинговеробмен участками гомологичных хромосом в процессе клеточного деления, что приводит к новому сочетанию генов и к изменению фенотипа. |
| метафаза I | Спирализация хромосом максимальна Конъюгированные хромосомы располагаются по экватору. К ним прикрепляются нити веретена деления. | |
| анафаза I | хромосомы расходятся к различным полюсам. хромосомный набор гаплоиден каждая хромосома состоит из двух хроматид (1n2с) | |
| телофаза I | восстанавливается ядерная оболочка материнская клетка делится на две дочерние | |
| Второе (II) мейотическое деление. | Протекает так же, как обычное митотическое деление, с той лишь разницей, что делящаяся клетка гаплоидна (1n2с). | |
| профаза II | по периферии ядра располагаются нитевидные хромосомы - униваленты, образуется веретено деления, хромосомы, приближаются к плоскости экватора | |
| метафаза II | хромосомы выстраиваются вдоль экватора. К ним подходят нити веретена деления | |
| анафаза II | хроматиды расходятся и увлекаются нитями веретена от плоскости экватора к противоположным полюсам. | |
| телофаза II | хромосомы истончаются, образуя нити, и у полюсов формируются ядра дочерних клеток. |
Биологическое значение мейоза:
ü образуются хромосомы обновленного генетического состава благодаря кроссинговеру между гомологичными хромосомами;
ü достигается наследственная разнородность гамет, так как во время первого мейотического деления из пары гомологичных хромосом в одну из двух гамет отходит материнская хромосома, в другую - отцовская;
ü после оплодотворения гаплоидные гаметы (1n1с) от отца и матери создают диплоидное ядро зиготы с числом хромосом, присущим данному виду.
мейоз — основа комбинативной генетической изменчивости
Поиск по сайту: