Митотический цикл и митоз

 

Фазы Процесс, происходящий в клетке
(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

 

У высших организмов митотическое деление клеток обеспечивает их рост с последующим увеличением массы тела и дифференциацией клеток.

Для деления клеток млекопитающих и птиц характерно то, что оно имеет определенные ограничения количества клеточных удвоений.

Пример: фибробласты плодов человека удваиваются лишь на протяжении 50 генераций, тогда как фибробласты от людей в возрасте 40 и 80 лет подвергаются примерно 40 и 30 удвоениям соответственно, если их культивируют в стандартных условиях (явление старения клеток).

 

В организме большинство клеток стареет:

клетки печени живут около 18 месяцев

эритроциты — 4 месяца, в результате чего в них накапливаются липиды, кальций, пигмент «изнашивания» и они гибнут.

 

Подсчитано, что организм взрослого человека ежедневно теряет около 1-2% своих клеток в результате их гибели.

 

После смерти клетки в ней происходит коагуляция протоплазмы, распад митохондрий и других органелл в результате аутолиза (активации внутриклеточных ферментов).

 

Считается, что клеточное содержание организма человека обновляется примерно каждые семь лет.

Особенно сильно замещение клеток происходит в крови

Эпителий тонкого кишечника человека — каждые 7-8 дней.

Нервные клетки функционируют (живут) на протяжении всей жизни организмов.

 

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).

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.

Напоминание: при митозе в каждой хромосоме

хроматиды просто расходятся

Второе деление мейоза

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.

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

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

 

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

 

Вопросы для самоконтроля

Какие элементы относятся к макроэлементам, какие к микроэлементам?

Привести примеры роли микроэлементов в клетке?

Назовите мономеры белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.

Перечислите функции белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.

Перечислите органоиды и органеллы клетки

В чем отличие растительной и животной клетки?

Что такое анаболизм и катаболизм?

Назовите основные пути поступления веществ в клетки

В чем суть процесса фотосинтеза?

Что такое фотодыхание?

Что такое хемосинтез?

Перечислите основные стадии митоза.

В чем особенность мейоза, его биологически смысл?







Дата добавления: 2016-05-30; просмотров: 2370; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.016 сек.