Стадии митоза

Митоз занимает меньше 10%т времени клеточного цикла, продолжительность его от 30 мин. до 3 часов.

Профаза сопровождается изменениями в ядре, где происходит конденсация хромосом – процесспостепенный и довольно продолжительный, спирализация хромосом и деинтеграция (рассасывание) ядрышка. В профазе происходит образование митотического аппарата, без которого деление невозможно. Удвоенные в интерфазе центриоли и центросомы расходятся к полюсам клетки. От них отрастают микротрубочки, выстраиваясь в виде веретёнообразной структуры (веретено деления). В результате растворения оболочки ядра хромосомы попадают в клетку. Многие органеллы распадаются, резко снижается синтез веществ

Метафаза. По времени она составляет 1/3 митоза. В этот период хромосомы перемещаются к центру клетки. К каждой хромосоме, состоящей из 2 половин – хроматид, прикрепляются белковые нити – веретена деления.

Анафаза осуществляется быстро. При этом клетка удлиняется, благодаря чему натягиваются веретена и хроматиды расходятся к полюсам, превращаясь в дочерние хромосомы.

Телофаза – завершающая фаза деления, при которой из дочерних хромосом образуются ядра. В ранней телофазе начинается декомпенсация хромосом, они набухают и увеличиваются в объеме. Вокруг хромосом обособляется ядерная оболочка, формируясь из мембранных пузырьков. Одновременно разрушается митотический аппарат, образуется перетяжка, отделяющая одну клетку от другой.

Кариотип – это сумма всех хромосом. Количество хромосом в клетках парное и постоянное для каждого вида животных. Например у коровы их 60, у лошади 66, у овцы 54, у свиньи 40. Половые хромосомы у самцов называют Х и Y, у самок – ХХ, у птиц соответственно ZZ-хромосомы имеют самцы, ZW – самки.

По разным причинам (нарушение веретена деления, нерасхождение хроматид и т.п.) во многих органах и тканях встречаются многоядерные клетки. Это результат соматической полиплоидии, когда молекул ДНК больше 2-х. Такие клетки в дальнейшем могут делится только путем прямого деления. Полиплоидия значительно усиливает функциональную активность клетки, а это позволяет нарастить клеточную массу и увеличить объем работы, выполняемой клеткой. Поэтому там, где клетки интенсивно работают, полиплоидия встречается чаще: клетки печени, эпителий мочевого пузыря, в слюнной и поджелудочной железах, кариомегацитах.

Непрямое деление (амитоз)

При данном делении не происходит конденсации хромосом, не образуется веретено деления. Деление начинается с разделения ядрышка перетяжкой. Затем перетяжкой делится ядро. При этом могут возникнуть 2 ядра не равные по величине, может образоваться сразу несколько ядер. При амитозе разделение клеток необязательно, деление может завершится образованием многоядерных клеток. Амитоз встречается почти всегда либо в клетках отживающих, либо в клетках временно существующих образований (трофобласт, плодные оболочки, фолликулярные клетки яичника и др.), либо при различных патологических процессах (воспаление, регенерация, злокачественный рост).

Мейоз

Мейоз – деление половых клеток. Состоит из двух следующих один за другим делений: редукционного (уменьшительного) и эквационного (уравнительного). В результате мейоза количество хромосом в зрелых половых клетках (их называют гаметы) уменьшается в 2 раза и образуется гаплоидный набор. При мейозе сохраняется кариотип, что важно для сохранения вида. В мейозе отсутствует синтетический период, поэтому удвоения ДНК не происходит. Он также как и митоз состоит из 4 фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

Профаза 1 характеризуется рекомбинацией генетического материала, происходит обмен участками между гомологичными хромосомами, синтез рибосомной и информационной РНК, активация ядрышка. Сохраняется кариолемма. Профазу 1 принято разделять на 5 стадий:

• лептонема (leptos – тонкий, nema – нить), или стадия тонких нитей. Происходит спирализация ДНК;

• зигонемы (zygoo – соединять), стадия соединенных нитей. Она характеризуется коньюгацией (слиянием) гомологичных хромосом;

• пахинема (pachys – толстый), стадия толстых нитей. Заканчивается кконьюгация и спирализация и хромосомы, состоящие из 2 хроматид, становятся похожими на короткие и толстые нити. Происходит кросинговер – обмен участками между сестринскими хроматидами. Благодаря этому происходит перекомбинация генетического материала – осуществляется наследственная изменчивость;

• диплонема (diploos –двойной), стадия двойных нитей. Хромосомы начинают расходится, оставаясь связанными хиазмами (мостиками) в точках перекреста;

• диакинез (движение вдаль). В этой стадии хромосомы резко сокращаются в размерах, разрушаются ядрышки, прекращается синтез РНК

В метафазе 1 полностью разрушается кариолемма, образуются веретена деления и гомологичные хромосомы расходятся к противоположным полюсам в анафазе 1. Телофаза 1 начинается когда хромосомы достигают полюсов. В телофазе происходит формирование ядра, цитотомия (разделение клетки) и начинается деконденсация хромосом. После чего наступает короткая интерфаза – подготовка ко второму делению.

В профазе 2 происходят процессы, характерные для профазы митоза: формируется хроматиновый аппарат, разрушается ядерная оболочка, конденсируются хромосомы. В метафазе 2 нити веретена прикрепляются к хромонеллам, число которых гаплоидно. В анафазе 2 хроматиды каждой хромосомы расходятся к полюсам, в результате чего у полюсов оказывается гаплоидное число хроматид, называемых теперь хромосомами. В телофазе II образуется оболочка ядра и происходит цитомия.

В результате из каждой половой клетки, вступившей в мейоз, образуется 4 клетки, содержащие по гаплоидному набору хромосом. Этот набор содержит по одной из каждой пары гомологичных хромосом одного из родителей, но с измененным благодаря кроссинговеру набором генов, так что каждая из 4-х клеток отличается по своей генетической конституции.