13. Способы деления клетки. Амитоз. Митоз. Биологическое значение митоза

Митоз— непрямое деление клетки, наиболее распространенный способ репродукции клеток, обеспечивающий равномерное строгое распределение генетического материала между дочерними клетками и обеспечивающий преемственность хромосом в ряду клеточных поколений.

Включает 4 стадии: профаза, метафаза, анафаза, телофаза

Профаза. В начале профазы в результате процесса конденсации в клетке начинают выявляться тонкие нити - профазные хромосомы. При этом хромосомы укорачиваются и утолщаются (спирализуются). Исчезают ядрышки, и начинает разрушаться ядерная оболочка. Формируется веретено деления. Завершается профаза окончательным разрушением ядерной оболочки, центриоли клеточного центра, начинает расхождение к полюсам клетки.

Метафаза. Завершается формирование веретена деления. Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости, где собираются у центральной части веретена, образуя метафазную пластинку. К концу метафазы завершатся обособление друг от друга сестринских хроматид.

Анафаза. В это время все хромосомы теряют центромерные связки, хроматиды начинают синхронно удаляться друг от друга к противоположным полюсам клетки

Телофаза. Заключается в реконструкции дочерних ядер из хромосом, которые собрались у полюсов клетки. Начинается разделение клеточного тела (цитотомия, цитокинез). Окончательно разрушается митотический аппарат. Реконструкция ядер связана с деспирализацией хромосом. Восстановление ядрышка и ядерной оболочки.

Цитотомия- осуществляется путем образования клеточной пластинки (у раст. клеток) или путем образования борозды деления (у живот. клеток).

Продолжительность митоза зависит от размера клеток, их плоидности, числа ядер, и условий окр. среды.

В животных клетках продолжительность митоза 30-60 мин., а в растит. - 2-3 часа.

Нарушение митоза: выделяют несколько патологий митоза:

1) повреждение хромосом

2) повреждение митотического аппарата

3) нарушение цитотомии

Амитоз — прямое деление клетки, у которого ядро находится в интерфазном состоянии. При этом не происходит конденсации хромосом и образования веретена деления. Амитоз характерен для гибнущих клеток и патологически измененных (в клетке раковых опухолей)

Биологическое значение митоза

Митоз лежит в основе роста и вегетативного размножения всех организмов, имеющих ядро - эукариот. Благодаря митозу поддерживается постоянство числа хромосом в клеточных поколениях, т.е. дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая содержалась в ядре материнской клетки.

14. Мейоз как способ деления клетки. Биологическое значение мейоза

Мейоз- это способ деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом в 2 раза. Одна диплоидная клетка дает начало 4 гаплоидным.

Мейоз - обязательное звено полового процесса и условие формирования половых клеток (гамет). Обязательный механизм наследственности и изменчивости.

Мейотический цикл

Мейоз состоит из 2 последующих делений, быстро сменяющих одно другое, происходящий в периоде созревания.

Второе деление следует за первым очень быстро так, что генетический материал не синтезируется в промежутке между этими делениями.

Первое мейотическое деление (редукционное)

Профаза 1. во время П1 выделяется несколько подпериодов

1) лептотена

это наиболее ранняя стадия П1, во время которой начинается спирализация хромосом, в связи с этим хромосомы становятся видимыми как длинные нити.

2) зиготена

стадия, на которой начинается конъюгация гомологичных хромосом. Хромосомы объединяются в биваленты.

3) пахитена

стадия, в которой продолжается спирализация хромосом. Хромосомы укорачиваются, начинается кроссинговер.

4) диплотена

характеризуется возникновением сил отталкивания между гомологичные хромосомами, хромосомы отдаляются друг от друга. В первую очередь это расхождение происходит в центромере, но при этом остаются связанными в точках хиазмы (места, где протекал кроссинговер)

5) диакинез

завершающая стадия П1, когда хромосомы удерживаются только в точках хиазмы. биаленты приобретают самые разнообразные формы.

Метафаза 1. Завершается формирование веретена деления; нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом, которые объединены в биваленты.

От каждой центромеры идет лишь 1 нить к веретену деления.

в результате этого, нити связанные с центромерами направляются к разным полюсам, устанавливают биваленты в плоскости экватора веретена деления.

Анафаза 1. связи между гомологичными хромосомами ослабляются, и они расходятся к разным полюсам веретена деления, при этом к каждому полюсу отходят гаплоидный набор хромосом.

Телофаза 1. в это время у каждого полюса собирается гаплоидный набор хромосом, содержащий удвоенное количество ДНК.

Второе мейотическое деление протекает как митоз

Биологическое значение мейоза.

1. является основным этапом для гаметогенеза

2. обеспечивает передачу генетической информации от одного организма к другому

3. поддерживает постоянство кариотипа в ряду поколений одного вида

4. обеспечивает возможность рекомбинации генов и хромосом при половом процессе