Способ деления клеток

ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ — процесс репродукции клеток, в результате к-рого из исходной материнской клетки образуются новые, дочерние клетки. У многоклеточных организмов Д. к. лежит в основе роста и развития, а также регенерации тканей и органов; у одноклеточных организмов Д. к.— по существу процесс размножения самого организма (см. Бесполое размножение). Благодаря Д. к. обеспечивается непрерывность существования последовательных поколений клеток и целых организмов.

У примитивных организмов (так наз. прокариотов, гл. обр. бактерий), клетки которых не содержат морфологически обособленного ядра, Д. к. происходит путем образования продольной или поперечной перетяжки, почкованием или множественным делением. Во всех случаях Д. к. предшествует репликация генетического материала. У организмов (эукариотов), клетки которых имеют ядра, Д. к. всегда начинается с деления ядра (кариотомия), вслед за к-рым происходит разделение клеточного тела на две части — цитотомия.

У клеток, имеющих ядро, различают два типа Д. к.: митоз (см.), присущий всем соматическим клеткам животных и растительных организмов, и мейоз (см.), характерный для половых клеток животных, а также растений, размножающихся половым путем. Митоз обеспечивает образование генетически равноценных (в ряду поколений) клеток с диплоидным (двойным) набором хромосом. Мейоз представляет собой два следующих друг за другом деления клеток, к-рым предшествует один акт репликации хромосом, в результате чего возникают половые клетки с гаплоидным (одинарным) набором хромосом.

Причины, побуждающие клетки к делению, еще не изучены, и их связывают чаще с репликацией генетического материала, с изменениями в обмене веществ, наступающими в процессе жизнедеятельности клеток.

Наибольшей митотической активностью обладают клетки эмбрионального периода развития. Во взрослом организме клетки различных тканей и органов обладают различной способностью к делению. Интенсивно делятся клетки кроветворных органов, мужских половых желез, крипт кишечника, тогда как нервные и мышечные клетки в постнатальном периоде теряют способность к делению. Однако большинство клеток, обычно не делящихся, при определенных условиях способно к делению. Такими условиями могут стать травма или удаление органа, вследствие чего наблюдается явление репаративной регенерации (см.), а также культивирование высокоспециализированных клеток вне организма. Патология деления клеток весьма разнообразна. Она может быть связана с повреждением хромосом, с изменениями в митотическом аппарате, с нарушениями цитотомии. Так, при формировании в клетке многополюсного веретена деления наступает множественное деление — по числу полюсов. При этом имеет место неравномерное распределение хромосом между дочерними клетками, т. е. анэуплоидия (см. Хромосомный набор). Патол, митозы часто встречаются в опухолевых клетках, при лучевой болезни, вирусных инфекциях и т. д.

Для прямого деления, или амитоза (см.), характерно отсутствие образования хромосом и веретена деления, часто отсутствует цитотомия. Амитотическое деление обычно возникает как реакция ткани на изменившиеся условия, и сам термин в понимании его как способа размножения клеток, по-видимому, утратил свое значение.

См. также Клетка.

Библиография: Алов И. А. Цитофизиология и патология митоза, М., 1972, библиогр.; Алов И. А., Брауде А. И. и Аспиз М. Е. Основы функциональной морфологии клетки, М., 1969; Афанасьев Ю. И., Королев В. В. и Котовский Е. Ф. Ядро клетки и некоторые вопросы цитогенетики, М., 1970, библиогр.; Введение в цитологию, под ред. В. П. Михайлова, М., 1968, библиогр.; М э з и я Д. Митоз и физиология клеточного деления, пер. с англ., М., 1963, библиогр.; Робертис де Э., Новинский В. и Саэс Ф. Биология клетки, пер. с англ., М., 1973; Цанeв Р. Г. и Марков Г. Г. Биохимия клеточного деления, пер. с болг., М., 1964, библиогр.

Е. Ф. Котовский.

Тема: Зачёт «Размножение и индивидуальное развитие организмов»

Скачать 9,76 Kb.

Название Тема: Зачёт «Размножение и индивидуальное развитие организмов»
Дата публикации 17.10.2016
Размер 9,76 Kb.
Тип Документы
Учитель Ермаков В.В.

Потьминская школа

Ноябрь 2009 года

Биология – 9 класс

Тема: Зачёт «Размножение и индивидуальное развитие организмов».

Цель: Проверить знания учащихся по теме «Размножение и индивидуальное развитие организмов»

Оборудование: тестовые задания.

Ход урока:

I. Орг.

момент.

II. Объявление темы и цели урока.

Тестирование:

  1. Половое размножение сходно с бесполым тем, что

А. Начало новому организму дает одна клетка

Б. Начало одному организму дают несколько клеток родительской особи

В. Оба являются способами размножения

Г. Потомство приобретает новую наследственную информацию

  1. ^

А.

С помощью семян у растений

Б. Слиянием половых клеток у цветковых растений

В. Путем почкования у кишечнополостных

Г. Путем развития из вегетативного органа у растений

  1. ^

А. Гаметы Б. Зигота В. Спора Г. Группа клеток растительного организма

  1. Деление клетки одноклеточного организма обеспечивает

А. Размножение Б. Рост В. Регенерацию частей тела Г.

Обмен веществ

  1. ^

А. Роста организма Б. Восстановления поврежденных тканей

В. Передачи наследственной информации от родителей к потомкам

Г.

Начала развития нового организма

  1. ^

А. Увеличить генетическое разнообразие Б. Быстро увеличить численность вида

В. Сохранять генотип родителя Г. Сохранять генотип обоих родителей

  1. ^

Метафаза

А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4 Д. 5

Интерфаза

А.

1 Б. 2 В. 3 Г. 4 Д. 5

Профаза

А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4 Д. 5

Телофаза

А. 1 Б.

2 В. 3 Г. 4 Д. 5

Анафаза

А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4 Д. 5

  1. ^

А. Прокариот Б. Вирусов В. Эукариот

  1. В результате митоза образуются

А.

Гаплоидные клетки Б. Полиплоидные клетки В. Диплоидные клетки

Г. Триплоидные клетки

  1. ^

А. Хроматиды расходятся к противоположным полюсам клетки

Б. Хромосомы спирализуются

В.

Наследственный материал удваивается в интерфазе

Г. Наследственный материал распределяется равномерно

  1. ^

А. Исчезает оболочка ядра Б.Хорошо видны удвоенные хромосомы

В. Хромосомы располагаются по экватору клетки Г. Образуется веретено деления

  1. ^

А.

Каждая хромосома состоит из двух хроматид

Б. Хромосомы расположены по экватору клетки

В. Исчезает веретено деления

Г.

Хромосомы передвигаются к полюсам клетки

  1. ^

А. Сокращается длина микротрубочек веретена деления Б. Появляется оболочка ядра

В. К полюсам клетки расходятся хромосомы Г.

К полюсам клетки расходятся хроматиды

  1. ^

А. Хромосомы становятся видимыми Б. Появляются ядрышки

В. Формируется оболочка ядра Г. Хромосомы удваиваются

  1. В интерфазе митоза: (2)

А. Идет активный рост клетки Б. В клетке не видно ядрышка

В. Происходит репликация ДНК Г.

Хорошо видны хромосомы

  1. ^

А. Гаметы могут быть диплоидными Б. Яйцеклетка и сперматозоид имеют одинаковое строение

В. Гаметы только гаплоидны Г. Результат мейоза — оплодотворение

Д. Второе деление мейоза начинается профазой II

  1. ^

А. Увеличивается многократно Б. Уменьшается в два раза

В. Не изменяется Г. Увеличивается в два раза

  1. Удвоение хромосом происходит

А.

В процессе мейоза Б. На стадии интерфазы

В. Между первым и вторым делениями мейоза Г. В процессе митоза

  1. Клетки с одинарным набором хромосом называются

А. Полиплоидными Б. Гаплоидными В. Диплоидными Г. Тетраплоидными

  1. Перекомбинация участков гомологичных хромосом в мейозе происходит в результате

А.

Расхождения к полюсам Б. Их деспирализации в телофазе

В. Их удвоения Г. Кроссинговера

  1. Соматические клетки у большинства животных, высших растений и человека являются

А.

Полиплоидными Б. Диплоидными В. Гаплоидными Г.Тетраплоидными

  1. При созревании сперматозоидов в процессе мейоза из одной исходной клетки образуется количество гамет

А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4

  1. Клетки с двойным набором хромосом называются

А. Полиплоидными Б. Диплоидными В. Гаплоидными Г.Тетраплоидными

  1. Генетическое разнообразие в потомстве, благодаря кроссинговеру, как правило,

А.

Увеличивается Б.

Уменьшается В. Не изменяется

  1. ^

А. Происходит кроссинговер Б. По экватору клетки в метафазе 1 располагаются биваленты

В.

В анафазе 1 к полюсам клетки расходятся хромосомы

Г. В анафазе 1 к полюсам клетки расходятся хроматиды

  1. ^

А. Увеличивается количество клеток

Б. Каждая дочерняя клетка имеет тот же набор хромосом, что и материнская

В. Деление происходит в две фазы

Г. Происходит деление соматических клеток

  1. ^

А.

Половые клетки содержат гаплоидный набор хромосом

Б. Cоматические клетки содержат диплоидный набор хромосом

В. Между 1 и 2 делением мейоза происходит удвоение ДНК

Г. Кроссинговер приводит к перекомбинации наследственной информации

  1. Зигота –

А. Результат слияния гамет Б. Одноклеточная стадия эмбрионального развития организма

В. Результат мейоза Г. Результат созревания половых клеток

  1. Все клетки организма содержат одинаковый набор генов потому, что

А.

Имеют сходное строение Б. Имеют ядро

В. Развиваются из одной клетки Г. Выполняют одинаковые функции

  1. Онтогенез:

А. Это индивидуальное развитие особи Б. Это деление соматических клеток

В. Это историческое развитие вида Г. Не зависит от воздействия окружающей среды

  1. ^

А. Это период развития зародыша

Б. У некоторых животных может происходить вне материнского организма

В.

У всех животных происходит внутриутробно

Г. У некоторых животных отсутствует

  1. ^

А. Это период от рождения до смерти особи

Б. Предполагает количественные и качественные изменения организма

В. Делится на 2 периода: зрелость и старость

Г.

Длится у всех организмов примерно одинаковое время

КЛЮЧ к проверке тестов:

1.В 2.В,Г 3.Г 4.А 5.А,Б 6.Б,В 7.В,А,Б,Д,Г 8.В 9.В 10.В 11.А,Б,Г 12.А,Б 13.А,Г 14.Б,В 15.А,В 16.В,Д 17.Б 18.Б 19.Б 20.Г 21.Б 22.Г 23.Б 24.А 25.А,Б,В 26.А 27.А,Б,Г 28.А 29.В 30.А 31.А,Б 32.А

Дополните предложения:

Самую первую клетку, которая дает начало новому организму при половом размножении, называют __________________
Она образуется в результате ________________________
Сущность оплодотворения в том, что происходит слияние _________________
и ______________________, а затем образуется _____________________

Вопросы:

  1. Поясните значение интерфазы в жизни клетки.
  2. Объясните основные отличия митоза от мейоза.
  3. Раскройте механизм обеспечения непрерывности жизни.

III.

Подведение итогов занятия.

IV. Домашнее задание: повторить § 13-16

Похожие:

Тема урока: Эмбриональный период развития организмов
Оборудование: таблица «Индивидуальное развитие организмов», таблица «Строение яйца», презентация «Онтогенез»
Тема Основные свойства живых организмов
Многообразие живых организмов.

Основные свойства живых организмов: клеточное строение, сходный химический состав, обмен веществ и…

Маоу «Чердынская вечерняя (сменная) общеобразовательная школа»\ Учитель:…
Днк; б кольцевая молекула рнк; в кольцевая молекула днк; г кольцевая молекула рнк
Письменная работа по теме Размножение и индивидуальное развитие организма.

10 класс

Урок по теме: Размножение и развитие млекопитающих
Обеспечить усвоение новых понятий: размножение и развитие млекопитающих, матка, плацента через применение опорных понятий: размножение,…
Размножение организмов Бесполое размножение
Образующиеся особи сходны по своим наследственным признакам с родительской особью.

В основе всех форм бесполого размножения: почкования,…

Наука о животном мире, изучает строение, поведение, размножение,…
Животные – царство гетеротрофных эукариот. Животные на Земле представлены огромным разнообразием форм, отличаются от других организмов…
Конспект урока биологии в 6 классе.

Тема «Бесполое размножение. Вегетативное…

Тема: Развитие и размножение животных.
Цель: познакомить с размножением и развитием животных: насекомых, птиц, рыб, земноводных, пресмыкающихся и зверей
Индивидуальное обслуживание читателей в школьной библиотеке Индивидуальное…
Индивидуальное обслуживание читателей — это деятельность библиотекаря по удовлетворению их запросов, консультирование при самостоятельном…

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы
dopoln.ru

Клеточный цикл– период жизни клетки от момента ее образования путем деления материнской до собственного деления.

Способы деления соматических клеток:

1) деление надвое, или бинарное;

2) амитоз – прямое деление;

3) митоз – непрямое деление;

4) мейоз – редукционное деление.

Деление надвое, или бинарное характерно для клеток прокариот (бактерий), в которых имеется нуклеоид – генетический аппарат бактериальной клетки (бактериальная хромосома).

Представляет собой кольцевидную молекулу ДНК, не соединенную с гистонами. Нуклеоид обычно находится в центре клетки и не отграничен своей мембраной от содержимого клетки. Деление нуклеоида происходит после завершения репликации ДНК. Расхождение дочерних ДНК обеспечивается ростом клеточной мембраны. Перед делением клетки ДНК удваивается, и образуются 2 кольцевые молекулы ДНК. Затем клеточная мембрана врастает в цитоплазму, встраивается между 2 молекулами ДНК и делит клетку надвое.

Амитоз – прямое деление интерфазного ядра клетки путем перетяжки, при котором не происходит образование веретена деления.

При амитозе ядро делится, а цитоплазма может оставаться неразделенной. В этом случае хромосомы распределяются неравномерно. Путем амитоза делятся клетки, в которых протекают патологические процессы, например, клетки злокачественных опухолей. У человека и животных амитотически делятся клетки печени, хрящевой ткани, роговицы глаза. У растений амитотически делятся клетки эндосперма. Признаки, характеризующие амитоз:

1) деление ядра может происходить без деления цитоплазмы;

2) встречается он в специализированных клетках (в клетках хрящевой ткани, роговицы глаза);

3) клетка, в которой произошел амитоз, не способна к митозу.

Митоз – основной тип деления эукариотических клеток.

Митоз – это непрямое деление соматических клеток эукариотических организмов, при котором дочерние ядра несут такое же число хромосом, что и родительская клетка.

Митоз обеспечивает увеличение числа клеток в организме, рост, процессы регенерации.В 1874 г. И.Д. Чистяков описал некоторые фазы митоза у спор плауна и хвоща. Затем детально исследовали митоз немецкий ботаник, Э. Страсбургер (1876–1879 гг.) – в клетках растений и немецкий цитолог, В. Флемминг (1882 г.) – в клетках животных.

Митотический цикл – совокупность процессов, происходящих в клетке при подготовке ее к делению и в период ее деления.

Митотический цикл подразделяется на интерфазу и митоз (рис.

26). Интерфаза – промежуток времени между делениями клетки. Интерфаза в свою очередь подразделяется на три фазы – G1 , S, G2.

В постмитотическом (пресинтетическом) периоде – фаза G1 идет подготовка клетки к удвоению ДНК: интенсивный рост клетки; активный биосинтез РНК, белков, липидов, углеводов, АТФ и ферментов.

В синтетическом периоде – фаза S , длительность которого составляет 6–8 часов, осуществляется главный процесс – репликация ДНК (удвоение хромосом).

Способ синтеза ДНК – репликация, или самоудвоение молекулДНК. В ходе репликации происходит передача наследственной информации от материнской ДНК к дочерней ДНК путем точного ее воспроизведения.

В результате репликации ДНК каждая хромосома удваивается и состоит из двух хроматид. Хроматиды соединены в центромерной области.

В премитотическом (постсинтетическом) периоде – фаза G2, длящемся от 2 до 6 часов, происходит: удвоение органелл; синтез белков, липидов, углеводов, синтез АТФ; синтезируются белки, необходимые для образования микротрубочек веретена деления.

Рис.

26. Схема митотического цикла

В делении животных клеток принимает участие органелла – клеточный центр (центросома). Это немембранная органелла, расположенная около ядра, в цитоплазме клетки. Клеточный центр участвует в формировании веретена деления при воспроизводстве клеток. Хромосомы в интерфазе удвоены, и, вступая в митоз, состоят из двух сестринских хроиматид.

Митоз (М) подразделяется на 4 фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. 27).

Профаза – стадия митоза, в ходе которой происходит конденсация хромосом, распад ядрышек, начинает формироваться веретено деления. В профазе каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой в области центромеры. В конце профазы исчезает ядрышко, центриоли расходятся к полюсам клетки.

Возникает митотическое веретено, состоящее из микротрубочек.

Метафаза – стадия митоза, при которой хромосомы выстраиваются на экваторе веретена, образуя метафазную пластинку.В начале метафазы разрушается ядерная оболочка. Каждая хромосома прикрепляется своим центральным участком (центромерой) к одной из микротрубочек. Имеется также кинетохор, который находится вблизи центрометы и регулирует расположение и направление движения хромосом. В метафазе хромосомы располагаются в экваториальной области клетки, образуют метафазную пластинку.

Хроматиды хорошо различимы во время метафазы митоза, когда хромосома состоит из двух хроматид.

Анафаза – стадия митоза, характеризующаяся расхождением сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки.Это самая короткая стадия митоза. После деления центромеры хроматиды расходятся в дочерние ядра и становятся самостоятельными хромосомами.

Движение хромосом осуществляется благодаря кинетохору и нитям веретена, которые сокращаются и растягивают хроматиды от экватора к полюсам клетки

Телофаза – стадия митоза, характеризующаяся формированием дочерних ядер.

У полюсов клетки хромосомы деспирализуются и приобретают форму длинных нитей, что характерно для неделящегося ядра. Формируются дочерние ядра, а в них – ядрышки. В дочерних ядрах образуются ядерная оболочка, нуклеоплазма. На протяжении телофазы происходит цитокинез – деление цитоплазмы, в результате чего две идентичные дочерние клетки отделяются друг от друга.

Они являются генетической копией материнской клетки и содержат диплоидный набор хромосом – 2nc.

Рис. 27. Фазы митоза животной клетки: А–В профаза; Г– прометафаза; Д– метафаза; Е– анафаза; Ж– телофаза; З– цитокинез

Биологическое значение митоза.

Митоз обеспечивает генетическую преемственность поколений клеток, генетическую стабильность, т. е. видовое постоянство числа хромосом в клетках.

Митотический индекс (m)– отношение числа претерпевающих митоз клеток в ткани к общему числу клеток ткани или культуры. Митотический индекс определяется по формуле m= Nm / N, где Nm – число претерпевающих митоз клеток в ткани, а N – общее число клеток ткани (1000 клеток).

У каждой ткани – свой митотический индекс. Более высокие его показатели характерны для росткового слоя кожи (0,7), верхушечная и боковая меристемы (0,7), эпителия тонкого кишечника (0,78), клеток красного костного мозга (0, 74), а более низкие – для скелетной мышечной ткани (0,0001) и нервной ткани (0,0001).

Мейоз

Мейоз – процесс деления диплоидных клеток половых желез, в ходе, которого наблюдаются редукционное деление, приводящее к уменьшению числа хромосом в дочерних клетках вдвое и уравнительное деление, приводящее к образованию гамет.

Мейоз открыт В. Флеммингом в 1882 г. у животных, а Э. Страсбургер в 1888 г. выявил редукцию числа хромосом у растений.

Интерфаза мейоза. В интерфазе происходит удвоение молекул ДНК в синтетическом периоде.

При этом удваиваются хромосомы. В каждой хромосоме содержится по 2 хроматиды (2n2c).

1. Первое деление мейоза

Профаза 1. В профазу 1 вступают хромосомы, удвоенные в интерфазе.

Поэтому в начале профазы хромосомы удвоены (диплоидный набор) и в каждой из них содержится по 2 хроматиды (2n2c).

Затем осуществляются процессы (рис. 28) конъюгации и кроссинговера. В профазе-1 различают стадии: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.

Конъюгация хромосом – процесс попарного временного сближения гомологичных хромосом.

Лептотена – стадия тонких нитей. На стадии зиготены гомологичные хромосомы сближаются попарно и образуют тетрады – структуры из четырех хроматид, или биваленты. Вследствие конъюгации каждый бивалент состоит из 4 сестринских хроматид. Формула генетического материала имеет вид 2n4c.

Кроссинговер – перекрест гомологичных хромосом или хроматид, сопровождающийся обменом соответствующими участками между хроматидами (процессом рекомбинации). На стадии пахитены в бивалентах происходит кроссинговер: взаимный обмен идентичными участками по длине гомологичных хромосом, формируются хиазмы – места перекреста хромосом.

Поскольку каждая хиазма соответствует одному событию кроссинговера, в котором участвуют две несестринские хроматиды, то по количеству хиазм можно судить об интенсивности процесса кроссинговера. В хромосомном наборе человека число хиазм колеблется от 35 до 66. Возможен обмен участками между несестринскими хроматидами соседних хромосом – (несестринский обмен) или между сестринскими хроматидами – в пределах одной хромосомы (сестринский обмен).

Генетическим следствием кроссинговера является рекомбинация генов, образуется генетически неоднородный материал, возникают генетические различия между хроматидами, что обеспечивает широкую генетическую изменчивость гамет.

На стадии диплотены тетрадный комплекс разрушается. Гомологи отталкиваются друг от друга. Диакинез – стадия завершающая профазу мейоза-1, переходная к метафазе-1. Биваленты укорачиваются, разрушается ядро, начинает формироваться веретено деления.

Метафаза 1. Биваленты, уже генетически неоднородные, располагаются в 2 слоя по экватору клетки.

Анафаза 1.

В анафазе к полюсам расходятся хромосомы, состоящие из 2 хроматид, т. е. расходятся половинки бивалентов. Этот процесс называется редукционное деление, в результате которого образуются две клетки, в которых содержится по одной хромосоме, но каждая хромосома состоит из двух хроматид.

Формируется гаплоидный набор хромосом. Поэтому формула генетического материала в анафазе-1 имеет вид – n2c).

Телофаза 1. Образуются 2 клетки с гаплоидным набором хромосом и удвоенным количеством ДНК.

Веретено деления разрушается. Появляется ядерная оболочка. В конце телофазы 1 происходит цитокинез (деление цитоплазмы с помощью перетяжки), кроме того, формируются диады, т.е.

в каждую клетку попадают 2 сестринские хроматиды, соединенные центромерой.

Итак, уже после первого мейотического деления в клетке содержится гаплоидный набор хромосом, и каждая хромосома состоит из двух хроматид.

2.

Второе деление мейоза – уравнительное деление (митоз мейоза). Между первым и вторым делениями мейоза присутствует период – интеркинез.

В отличие от интерфазы в интеркинезе не реплицируется ДНК, и удвоение хромосом не происходит.

Второе деление мейоза включает такие же фазы, что и первое деление –профазу-2, метафазу-2, анафазу-2, телофазу-2.

В профазе-2 и метафазе-2 мейоза еще сохраняются по две хроматиды в каждой хромосоме. В профазе II мейоза хромосомный набор клетки можно записать в виде формулы 1 n 2 c (n – число хромосом, c – число хроматид).

В анафазе-2 сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки, и каждая из них становится самостоятельной хромосомой.

В результате расхождения хроматид к полюсам клетки происходит уравнительное деление.

В телофазе -2 формула генетического материала имеет вид n c.

Рис. 28. Стадии мейоза. Поведение хромосом. Отцовские хромосомы окрашены в черный цвет, материнские – в белый.

Таким образом, мейоз состоит из двух последовательных делений (редукционного и уравнительного).

Перед первым делением мейоза, в интерфазе, происходит синтез ДНК, вследствие чего, в каждой хромосоме будет по две хроматиды (однократная репликация ДНК – 2n2c). Редукционное деление заканчивается образованием двух клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом, состоящих их двух хроматид (1n2c). Перед вторым делением в мейозе отсутствует интерфаза. Поэтому второму делению не предшествует синтез ДНК и удвоение хромосом. В результате уравнительного деления (митоза мейоза) из одной исходной диплоидной клетки половой железы образуются 4 гаплоидные генетически разнородные клетки.

После уравнительного деления формула генетического материала имеет вид – 1n1c.

Биологическое значение мейоза состоит: 1) в формировании генетически разнообразного материала, вследствие кроссинговера; 2) в разнообразии видов, т. к. мейоз служит основой комбинативной изменчивости организмов; 3) в формировании гамет, участвующих в половом размножении; 4) в поддержании генетического постоянства видов.

Дата публикования: 2015-09-17; Прочитано: 4497 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.004 с)…

Способы деления клеток

В настоящее время Землю населяет несколько миллионов видов живых организмов. Многие из них, например, бактерии и простейшие, существуют в виде отдельных клеток. Высшие растения, животные и грибы являются многоклеточными организмами.

Одноклеточные сочетают в себе свойства клетки и организма. У многоклеточных организмов разные клетки специализируются на выполнении различных функций. Для того чтобы многоклеточный организм существовал как целое, деятельность отдельных клеток должна быть хорошо согласована и подчинена задачам обеспечения деятельности целого организма.

Развития многоклеточных организмов связано с делением клеток и возникновением морфологических и функциональных различий между ними.

Представление о самовоспроизведении клеток сложилось у биологов к середине XIX в. В концентрированной форме его выразил один из основоположников клеточной теории Рудольф Вирхов в утверждении: «Всякая клетка от клетки».

Ни одна клетка не может существовать вечно. Все новые клетки образуются путем деления уже существующих. При этом весь материал делящейся (материнской) клетки равномерно распределяется между двумя новыми (дочерними) клетками.
У одноклеточных организмов деление клеток является и способом размножения.

Многоклеточный организм начинает свое развитие также с одной-единственной клетки. Последовательные ее деления приводят к возникновению многочисленных новых клеток, которые дифференцируются и образуют различные структуры многоклеточного зародыша, а затем и взрослого организма.


Фото: Ano Lobb

Деление клетки – это процесс образования двух или нескольких дочерних клеток из одной – материнской.

Благодаря делению клеток происходит рост многоклеточного организма, регенерация, а также размножение всех клеточных форм жизни.

Период жизни клетки от начала деления до следующего деления называется клеточным циклом. Период между делениями называется интерфазой. Интерфаза вместе с митозом образуют клеточный, или митотический, цикл.

В зависимости от специализации клетки многоклеточного организма заметно отличаются друг от друга по продолжительности жизни и функциям.

Все клетки, составляющие многоклеточный организм, подразделяют на половые и соматические (от сома – тело). Известно, что нервные клетки после завершения эмбрионального периода развития уже не делятся и функционируют на протяжении всей жизни организма.

Другие же соматические клетки, например, клетки костного мозга, эпителия или тонкого кишечника, в процессе жизнедеятельности быстро разрушаются, и поэтому в этих тканях клетки размножаются непрерывно. Процесс размножения соматических клеток называют пролиферацией. Скорость пролиферации при развитии организма, а также локализация этого процесса находятся под строгим генетическим контролем, определяющим возникновение характерной формы, свойственной представителям данного вида.

В клеточном цикле различают:
— хромосомный цикл, в котором репликация ядерной ДНК (синтез ДНК) чередуется с митозом (делением ядра), в котором разделяются реплицированные копии генома.

— цитоплазматический цикл, при котором клетка растет, удваиваются в числе другие клеточные компоненты, чередуется с цитокинезом – делением всей клетки на две. Оба этих взаимосвязанных цикла должны быть скоординированы между собой. Клеточный цикл регулируется факторами внеклеточной среды (индукторы пролиферации), а также внутриклеточным состоянием аппарата регуляции активности генов.

Интерфаза – период между делениями клетки.

Это достаточно длительный процесс, обычно занимающий не менее 90 % всего времени клеточного цикла. Время между делениями клетки может значительно отличаться в пределах одного организма. Так в двенадцатиперстном кишечнике мыши клетки делятся каждые 11 часов, в тощей кишке – примерно через 19 часов, в роговице глаза – через 3 суток, а в кожном эпителии – больше 24 суток.

Время, которое клетка тратит на деление, составляет от 1 до 3 часов. Первоначально на этот период в жизни клетки не обращали особого внимания, поскольку в начале Х1Х века техническое оснащение не позволяло выявить значительных изменений, происходящих на данном этапе. И только благодаря сочетанию современных цитологических методам (электронному микроскопу, авторадиографии, методам измерения содержания внутриклеточных веществ) удалось установить, что в интерфазе происходят важные события клеточной жизни, в частности удвоение числа хромосом.

Митоз – основной способ деления клеток.

В животных клетках он длится 30-60 минут, в растительных – 2-3 часа.
В митозе выделяют 4 фазы:

Профаза митоза
— ядро увеличивается в объеме
— на протяжении всей профазы хромосомы спирализуются, что приводит к укорачиванию нитей ДНК в несколько раз
— к концу профазы все хромосомы отделены друг от друга. Хорошо видны их размер, форма, строение.

Можно точно посчитать их количество.
— центриоли расходятся по полюсам
— между центриолями образуются тонкие нити, состоящие из белки и представляющие собой мельчайшие трубочки. Эти нити вместе с центриолями, от которых они отходят – веретено деления.
— к концу профазы ядерная оболочка растворяется, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме.

Метафаза митоза
— хромосомы располагаются на экваторе
— к каждой хромосоме в области центромеры прикрепляется нить веретена деления
— когда все хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления, хроматиды каждой хромосомы начинают расходится к полюсам клетки

Анафаза митоза
— хроматиды (дочерние хромосомы) расходятся к полюсам клетки.

Движение хроматид обусловлено сокращением нитей веретена деления. Дочерние хромосомы движутся центромерами вперед. При этом используется энергия АТФ (на каком этапе интерфазы запасается энергия – постсинтетический).

Телофаза митоза
— дочерние хромосомы расположены на полюсах
— хромосомы начинают раскручиваться
— образуется ядерная оболочка, ядрышко и характерное для интерфазы строение ядра
— на протяжении всего периода идет деление цитоплазмы, в результате которого две дочерние клетки отделяются друг от друга.

Они по своему строению сходны с материнской, но имеют меньший размер.

Митоз – основной способ деления ядер и образования новых клеток, но не единственный. Существует еще несколько способов деления клеток: амитоз и мейоз.

В жизни организма эти три способа деления не равноценны.

Амитоз – прямое деление ядра без образования хромосом и веретена деления. Ядро делится перетяжкой или фрагментацией, оставаясь в интерфазном состоянии. Цитокинез не всегда следует за делением ядра, поэтому в результате амитоза обычно возникают многоядерные клетки.

При амитозе клетки не способны переходить к митотическому делению. Амитоз характерен для клеток, заканчивающих свое развитие: отмирающих эпителиальных клеток.

Встречается у простейших и в клетках специализированных тканей: хрящевой, оболочка зародыша млекопитающего. Встречается амитоз и при патологических процессах: воспалении, злокачественном росте.

Мейоз — это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное.

Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует однократная репликация ДНК.
Мейоз связан с процессом размножения грибов, растений и животных и происходит в цикле развития каждого организма при образовании половых клеток и спор.



Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *