Реферат на тему митоз и мейоз
Обновлено: 30.06.2024
При половом размножении дочерний организм возникает в результате слияния двух половых клеток (гамет) и последующего развития из оплодотворенной яйцеклетки — зиготы.
Половые клетки родителей обладают гаплоидным набором (n) хромосом, а в зиготе при объединении двух таких наборов число хромосом становится диплоидным (2n): каждая пара гомологичных хромосом содержит одну отцовскую и одну материнскую хромосому.
Содержание работы
Файлы: 1 файл
Реферат по Биологии.docx
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Реферат на тему:
Биологическое значение митоза и мейоза.
Составитель: Гамбулон Тумэн Т-3
Биологическое значение мейоза и митоза.
При половом размножении дочерний организм возникает в результате слияния двух половых клеток (гамет) и последующего развития из оплодотворенной яйцеклетки — зиготы.
Половые клетки родителей обладают гаплоидным набором (n) хромосом, а в зиготе при объединении двух таких наборов число хромосом становится диплоидным (2n): каждая пара гомологичных хромосом содержит одну отцовскую и одну материнскую хромосому.
Гаплоидные клетки образуются из диплоидных в результате особого клеточного деления — мейоза.
Мейоз — разновидность митоза, в результате которого из диплоидных (2п) соматических клеток половых желез образуются гаплоидные гаметы (1n). При оплодотворении ядра гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидный набор хромосом. Таким образом, мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества ДНК.
Мейоз представляет собой непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений, называемых мейозом I и мейозом II. В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое (редукционное деление): при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется (эквационное деление). Клетки, вступающие в мейоз, содержат генетическую информацию 2n2хр (рис. 1).
В профазе мейоза I происходит постепенная спирализация хроматина с образованием хромосом. Гомологичные хромосомы сближаются, образуя общую структуру, состоящую из двух хромосом (бивалент) и четырех хроматид (тетрада). Соприкосновение двух гомологичных хромосом по всей длине называется конъюгацией. Затем между гомологичными хромосомами появляются силы отталкивания, и хромосомы сначала разделяются в области центромер, оставаясь соединенными в области плеч, и образуют перекресты (хиазмы). Расхождение хроматид постепенно увеличивается, и перекресты смещаются к их концам. В процессе конъюгации между некоторыми хроматидами гомологичных хромосом может происходить обмен участками — кроссинговер, приводящий к перекомбинации генетического материала. К концу профазы растворяются ядерная оболочка и ядрышки, формируется ахроматиновое веретено деления. Содержание генетического материала остается прежним (2n2хр).
В метафазе мейоза I биваленты хромосом располагаются в экваториальной плоскости клетки. В этот момент спирализация их достигает максимума. Содержание генетического материала не изменяется (2п2хр).
В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, окончательно отходят друг от друга и расходятся к полюсам клетки. Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна — число хромосом уменьшается вдвое (происходит редукция). Содержание генетического материала становится 1n2хр у каждого полюса.
В телофазе происходит формирование ядер и разделение цитоплазмы — образуются две дочерние клетки. Дочерние клетки содержат гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома — две хроматиды (1n2хр).
Интеркинез — короткий промежуток между первым и вторым мейотическими делениями. В это время не происходит репликации ДНК, и две дочерние клетки быстро вступают в мейоз II, протекающий по типу митоза.
(от греч. mítos — нить)
Продолжительность митоза зависит от размеров клеток, их плоидности, числа ядер, а также от условий окружающей среды, в частности от температуры. В животных клетках М. длится 30—60 мин, в растительных — 2—3 часа. Более длительны стадии М., связанные с процессами синтеза (препрофаза, профаза, телофаза); самодвижение хромосом (метакинез, анафаза) осуществляется быстро.
Регуляция митоза. В организме М. контролируются системой нейрогуморальной регуляции, которая осуществляется нервной системой, гормонами надпочечников, гипофиза, щитовидной и половых желёз, а также местными факторами (продукты тканевого распада, функциональная активность клеток). Взаимодействие различных регуляторных механизмов обеспечивает как общие, так и местные изменения митотической активности. М. опухолевых клеток выходят из-под контроля нейрогуморальной регуляции.
Выражением регуляции М. в связи с взаимодействием организма и среды служит суточный ритм деления клеток. В большинстве органов ночных животных максимум М. отмечается утром, а минимум — в ночное время. У дневных животных и человека отмечается обратная динамика суточного ритма. Суточный ритм М. — следствие цепной реакции, в которую вовлекаются ритмические изменения внешней среды ( освещённость, температура, режим питания и др.), ритм функциональной активности клеток и изменения процессов обмена веществ (см. Биологические ритмы).
Нарушения митоза. При различных патологических процессах нормальное течение М. нарушается. Выделяют 3 основных вида патологии М. 1) Повреждения хромосом (набухание, склеивание, фрагментация, образование мостов, повреждения центромеров, отставание отдельных хромосом при движении, нарушение их спирализации и деспирализации, раннее разъединение хроматид, образование микроядер. 2) Повреждения митотического аппарата (задержка М. в метафазе, многополюсный, моноцентрический и асимметричный М., трёхгрупповая и полая метафазы). Особое значение в этой группе патологии М. имеет колхициновый М., или К-митоз, который вызывается алкалоидом колхицином (отсюда название), а также колцемидом, винбластином, винкристином, аценафтеном и др. т. н. статмокинетическими ядами, используемыми в качестве мутагенов (См. Мутагены). К-митозы возникают и самопроизвольно в культуре ткани и опухолях. При К-митозе нарушаются расхождение центриолей и поляризация ими веретена деления, подвергается дезорганизации митотический аппарат, не происходит разъединения хроматид (К-пары). 3) Нарушения цитотомии. Патологические М. возникают после воздействия митотических ядов, токсинов, экстремальных факторов (ионизирующее излучение, аноксия, гипотермия), при вирусной инфекции и в опухоли. Резкое увеличение числа патологических М. типично для злокачественных опухолей.
Рис. 1. Схема митоза: 1, 2 — профаза; 3 — прометафаза; 4 — метафаза; 5 — анафаза; 6 — ранняя телофаза; 7 — поздняя телофаза.
Ни одна клетка не может существовать вечно. Все новые клетки образуются путем деления уже существующих. Период с момента возникновения клетки до следующего деления или гибели называется – жизненным циклом клетки. Часть жизненного цикла клетки от ее возникновения до начала деления называется - интерфазой. Во время интерфазы происходит подготовка клетки к делению: удвоение ДНК, синтезируются РНК и белки, увеличивается число митохондрий, пластид, рибосом и поверхность шероховатой эндоплазматической сети. После того как в клетке завершаются биохимические процессы подготовки к делению начинается таинственный процесс деления.
Оглавление
Файлы: 1 файл
Документ Microsoft Word.docx
- Введение………………………………………………………… …….2
- Митоз………………………………………………………………… ….3
- Мейоз………………………………………………………………… ….6
- Сравнительная таблица Митоза и Мейоза……………8
- Заключение…………………………………………………… ………9
- Список литературы………………………………………………. 10
Ни одна клетка не может существовать вечно. Все новые клетки образуются путем деления уже существующих. Период с момента возникновения клетки до следующего деления или гибели называется – жизненным циклом клетки. Часть жизненного цикла клетки от ее возникновения до начала деления называется - интерфазой. Во время интерфазы происходит подготовка клетки к делению: удвоение ДНК, синтезируются РНК и белки, увеличивается число митохондрий, пластид, рибосом и поверхность шероховатой эндоплазматической сети. После того как в клетке завершаются биохимические процессы подготовки к делению начинается таинственный процесс деления. Этот процесс можно разделить на два этапа: деление ядра – кариокинез и деление цитоплазмы – цитокинез. В зависимости от того как делиться ядро различают два вида кариокинеза – митоз и мейоз. Таким образом, митоз и мейоз представляют собой разновидность деления ядра, а не клетки.
Митоз – это деление клеток при котором из одной материнской клетки возникают две дочерние с одинаковым набором хромосом. В исходной материнской клетке количество хромосом(n) и ДНК (c) = 2n2c, в интерфазе, после удвоения ДНК, набор = 2n4c.
Различают пять фаз митоза: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Началом профазы считают тот момент клеточного цикла, когда впервые становятся видимыми конденсированные хромосом. Хроматин, который в интерфазе выглядит диффузным, конденсируется в отчетливо видимые хромосомы. Каждая хромосома во время предшествующей фазы синтеза ДНК реплицировалась и состоит теперь из двух сестринских хроматид. В каждой из хроматид имеется специфический участок ДНК, называемый центромерой, который необходим для их правильного расхождения. В конце профазы цитоплазматический микротрубочки, составляющие часть интерфазного цитоскелета, распадаются и начинается образование веретена – главного компонента митотического аппарата. Веретено представляет собой двухполюсную структуру, состоящую из микротрубочек и связанных с ними белков. Сборка веретена происходит сначала вне ядра.
Прометафаза начинается с быстрого распада ядерной оболочки на мелкие мембранные пузырьки. Эти пузырьки остаются видимыми около веретена во время митоза. Микротрубочки веретена, которые находились вне ядра, могут теперь проникнуть в ядерную область. У хромосом на каждой центромере образуются особые белковые комплексы, называемые кинетохорами; они прикрепляются к некоторым из микротрубочек веретена, получающим теперь название кинетохорных микротрубочек. Остальные микротрубочки веретена называют полюсными, а те, которые лежат вне веретена, - астральными. Кинетохорные микротрубочки идут в противоположных направлениях от двух сестринских хроматид каждой хромосомы и тянут их в разные стороны, что приводит к интенсивному движению хромосом.
Кинетохорные микротрубочки в конце концов приводят каждую хромосому в экваториальную плоскость на полпути между полюсами веретена. Хромосомы образуют здесь метафазную пластинку, в которой они удерживаются натяжением кинетохорных микротрубочек, отходящих от них к противоположным полюсам веретена.
Запускаемая специфическим сигналом, анафаза начинается с внезапного разделения парных кинетохоров каждой хромосомы, после чего ее две хроматиды начинают медленно расходиться к соответствующим полюсам. Все хроматиды движуться с одинаковой скоростью около 1 мкм/мин. Здесь можно различать движение двоякого рода. В начале анафазы кинетохорные микротрубочки укорачиваются, по мере того как хромосомы приближаются к полюсам. К завершению анафазы происходит удлинение полярных микротрубочек и полюсы веретена еще дальше отодвигаются друг от друга. Анафаза обычно длиться всего лишь несколько минут.
В телофазе разделившиеся дочерние хроматиды подходят к полюсам и кинетохорные микротрубочки исчезают. Полярные микротрубочки продолжают удлиняться, после чего вокруг каждой группы дочерних хроматид образуется новая ядерная оболочка. Конденсированный хроматин начинается разрыхляться, появляются вновь ядрышки (исчезнувшие в профазе), и митоз заканчивается.
Мейоз – это способ деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом вдвое и переход клеток из диплоидного состояния (2n) в гаплоидное(n). Мейоз проходит два сменяющих друг друга деления.
Первое мейотическое деление – мейоз 1.
| Фазы | Характеристика |
| Профаза 1 | Хромосомы видны, и становятся похожи на нити. Гомологичные хромосомы присоединяются друг к другу, образуя пары, переплетаются, происходит перекрест хромосом – коньюгация. Коньюгирующие хромосомы могут обмениваться участками – кроссинговер . формируется веретено деления. |
| Метафаза 1 | В плоскости экватора располагаются гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид. Нити веретена деления соединены с центромерами хромосом. |
| Анафаза 1 | Гомологичные хромосомы, состоящие их двух хроматид, перемещаются к полюсам клетки. |
| Телофаза 1 | Хромосомы деспирализируются, образуется ядерная оболочка, цитоплазма делиться. Образуются две дочерние диплоидные клетки с набором хромосом 2n. |
Второе мейотическое деление – мейоз 2.
| Фазы | Характеристика |
| Профаза 2 | Хромосомы укорачиваются и утолщаются, образуется веретено деления, ядерная оболочка разрушается. |
| Метафаза 2 | Хромосомы распологаются по экватору, к центромерам прикрепляются микротрубочки веретена деления. |
| Анафаза 2 | Хроматиды расходятся к полюсам клетки, становятся самостоятельными хромосомами. |
| Телофаза 2 | Хромосомы деспирализируются, образуется ядерная оболочка, цитоплазма делиться. Образуются гаплоидные клетки с набором хромосом – n. Из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных. |
Биологическое значение Митоза: при делении материнской клетки происходит удвоение генетического материала и его одинаковое распределение между дочерними клетками. Это обеспечивает эмбриональное развитие и рост организмов, восстановление органов и тканей после повреждения; также митотическое деление клеток является цитологической основой бесполого размножения организмов.
Биологическая сущность Мейоза состоит в формировании половых клеток с уменьшенным набором хромосом. Благодаря мейозу поддерживается определенное, постоянное число хромосом во всех поколениях каждого вида растений, животных и грибов. Образуется большое число различных новых комбинаций негомологичных хромосом в результате случайного расхождения хромосом при делении клетки в Анафазе 1 и случайном слиянии гамет при оплодотворении. В результате кроссинговера возникают новые комбинации генов, происходит рекомбинация генетического материала. Все это обеспечивает появление разнообразного и разнокачественного потомства при половом размножении организмов.
Основной способ деления клеток эукариот (непрямое деление). У всех живых организмов увеличение числа клеток происходит только в результате деления уже существующих клеток. Происходит это только после удвоения всего генетического материала клетки в синтетическом периоде интерфазы. Деление всех эукариотических клеток сопровождается конденсацией, т. е. резким уплотнением хроматина хромосом. Плотные компактные хромосомы распределяются между двумя дочерними клетками специальным аппаратом - веретеном деления, построенным из микротрубочек. Такой тип деления клеток называется митозом (микротрубочки внешне напоминают нити, откуда и название). При этом происходят два события: расхождение предварительно удвоенных хромосом и разделение тела клетки надвое, цитотомия.
Вложенные файлы: 1 файл
Паша. Биология.docx
Митоз (от греч. mнtos — нить), кариокинез, непрямое деление клетки, наиболее распространённый способ воспроизведения (репродукции) клеток, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений.
Основной способ деления клеток эукариот (непрямое деление). У всех живых организмов увеличение числа клеток происходит только в результате деления уже существующих клеток. Происходит это только после удвоения всего генетического материала клетки в синтетическом периоде интерфазы. Деление всех эукариотических клеток сопровождается конденсацией, т. е. резким уплотнением хроматина хромосом. Плотные компактные хромосомы распределяются между двумя дочерними клетками специальным аппаратом - веретеном деления, построенным из микротрубочек. Такой тип деления клеток называется митозом (микротрубочки внешне напоминают нити, откуда и название). При этом происходят два события: расхождение предварительно удвоенных хромосом и разделение тела клетки надвое, цитотомия.
Типы митоза
Выработка единой типологии и классификации митозов осложняется целым спектром признаков, которые в различных комбинациях создают разнообразие и неоднородность картин митотического деления. При этом отдельные варианты классификации, разработанные применительно к одним таксонам, являются неприемлемыми в отношении других, поскольку не учитывают специфики их митозов. Например, отдельные варианты классификации митозов, свойственных животным или растительным организмам, оказываются неприемлемыми для водорослей.
- Ход (фазы) митоза
- Интерфаза - клетка подготавливается к делению, сначала клетка растет, ее хромосомы удваиваются, и готовится к делению.
- Профаза
хроматин спирализуется (скручивается, конденсируется) до состояния хромосом;
ядрышки исчезают;
ядерная оболочка распадается;
центриоли расходятся к полюсам клетки, в цитоплазме начинается формирование веретена деления.
3) Метафаза – заканчивается формирование веретена деления: хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуется метафазная пластинка
4) Анфаза – дочерние хромосомы отделяются друг от друга (хроматиды становятся хромосомами) и расходятся к полюсам
5) Телофаза
хромосомы деспирализуются (раскручиваются, деконденсируются) до состояния хроматина;
появляются ядро и ядрышки;
нити веретена деления разрушаются;
происходит цитокинез – разделение цитоплазмы материнской клетки на две дочерних.
Таким образом, в результате митоза из одной клетки получаются две, каждая из которых имеет характерное для данного вида организма число и форму хромосом, а, следовательно, постоянное количество ДНК.
Продолжительность митоза
Собственно митоз зачастую протекает сравнительно быстро. Средняя продолжительность составляет 1-2 часа, что занимает всего около 10 % времени клеточного цикла. К примеру, у делящихся клеток меристемы корней интерфаза составляет 16-30 часов, а митоз длится всего 1-3 часа. Для эпителиальных клеток кишечника мыши интерфазный период составляет порядка 20-22 часов, а митоз продолжается в течение 1 часа. В клетках животных митоз обычно протекает быстрее и длится в среднем 30-60 минут, в то время как в растительных клетках средняя продолжительность митоза составляет 2-3 часа. Известны исключения с противоположными показателями. К примеру, в животных клетках продолжительность митоза может достигать 3,8 часов (эпидермис мыши). Или же встречаются растительные объекты с длительностью митоза в 5 минут. Наиболее интенсивно митоз протекает в эмбриональных клетках (10-40 минут в дробящихся яйцеклетках).
Длительность митоза находится в зависимости от целого ряда факторов: размеров делящейся клетки, её плоидности, числа ядер. Частота клеточных делений также зависит от степени дифференцировки клеток и специфики выполняемых функций. Так, нейроны или клетки скелетной мышцы человека не делятся совсем; клетки печени обычно делятся раз в один или два года, а некоторые эпителиальные клетки кишечника делятся чаще, чем 2 раза в сутки.
Темп клеточного деления зависит также от условий окружающей среды, в частности, от температуры. Повышение температуры окружающей среды в физиологических пределах повышает скорость митоза, что может быть объяснено обычной закономерностью кинетики химических реакций.
Образовавшиеся в результате этого способа деления дочерние клетки являются генетически идентичными материнской. Митоз обеспечивает постоянство хромосомного набора в ряду поколений клеток. Лежит в основе таких процессов, как рост, регенерация, бесполое размножение и др.
Митоз - приводит к увеличению числа клеток, росту организма. Обеспечивает вегетативное размножение и регенерацию.
6. Мейоз. Определение
Мейоз (от греч. meiosis - уменьшение) - способ деления клетки, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом в дочерних клетках; основное звено образования половых клеток. В ходе мейоза одна диплоидная клетка (содержит 2 набора хромосом) после двух последовательных делений дает начало 4 гаплоидным (содержат по одному набору хромосом) половым клеткам. При слиянии мужских и женских половых клеток диплоидный набор хромосом восстанавливается.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Выполнил: обучающийся группы № 42
Проверил: преподаватель Пинаева А.Н.
Понимание того факта, что половые клетки гаплоидны и поэтому должны формироваться с помощью особого механизма клеточного деления, пришло в результате наблюдений, которые к тому же едва ли не впервые навели на мысль, что хромосомы содержат генетическую информацию. В 1883 г. было обнаружено, что ядра яйца и спермия определенного вида червей содержат лишь по две хромосомы, в то время как в оплодотворенном яйце их уже четыре. Хромосомная теория наследственности могла, таким образом, объяснить давний парадокс, состоящий в том, что роль отца и матери в определении признаков потомства часто кажется одинаковой, несмотря на огромную разницу в размерах яйцеклетки и сперматозоида.
Еще один важный смысл этого открытия состоял в том, что половые клетки должны формироваться в результате ядерного деления особого типа, при котором весь набор хромосом делится точно пополам. Деление такого типа носит название мейоз (слово греческого происхождения, означающее "уменьшение". Именно мейоз лежит в основе законов наследования Менделя и хромосомной теории наследственности. Название другого вида деления клеток - митоз - происходит от греческого слова, означающего "нить", в основе такого выбора названия лежит нитеподобный вид хромосом при их конденсации во время деления ядра - данный процесс происходит и при митозе, и при мейозе). Поведение хромосом во время мейоза, когда происходит редукция их числа, оказалось более сложным, чем предполагали раньше. Поэтому важнейшие особенности мейотического деления удалось установить только к началу 30-х годов XХ в. в итоге огромного числа тщательных исследований.
Интерес к мейозу резко возрос в конце 60-х годов, когда выяснилось, что одни и те же контролируемые генами ферменты могут принимать участие в процессах воспроизведения ДНК, обмене ее участками, ее чувствительности к повреждающим воздействиям. Наконец, в последнее время ряд биологов развивает оригинальную идею: мейоз у высших организмов служит гарантом стабильности генетического кода, ибо в процессе мейоза, когда пары хромосом-гомологов тесно соприкасаются, происходит проверка нитей ДНК на точность и восстановление повреждений, затрагивающих сразу обе нити [2, 3]. Изучение мейоза тесно связало методы и интересы двух наук: цитологии и генетики. Это привело к рождению новой ветви знания - цитогенетики, тесно соприкасающейся ныне с молекулярной биологией и генной инженерией.
Отдельные фазы мейоза у животных описал В. Флемминг (1882), а у растений Э. Страсбургер (1888), а затем российский ученый В.И. Беляев. В это же время (1887) А. Вайсман теоретически обосновал необходимость мейоза как механизма поддержания постоянного числа хромосом. Первое подробное описание мейоза в ооцитах кролика дал Уиниуортер (1900). Изучение мейоза продолжается до сих пор.
Мейо́з (от др.-греч. μείωσις уменьшение) или редукционное деление клетки деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз не следует смешивать с гаметогенезом образованием специализированных половых клеток , или гамет , из недифференцированных стволовых .
С уменьшением числа хромосом в результате мейоза в жизненном цикле происходит переход от диплоидной фазы к гаплоидной. Восстановление плоидности (переход от гаплоидной фазы к диплоидной) происходит в результате полового процесса .
В связи с тем, что в профазе первого, редукционного, этапа происходит попарное слияние (конъюгация) гомологичных хромосом, правильное протекание мейоза возможно только в диплоидных клетках или в чётных полиплоидах (тетра-, гексаплоидных и т. п. клетках). Мейоз может происходить и в нечётных полиплоидах (три-, пентаплоидных и т. п. клетках), но в них, из-за невозможности обеспечить попарное слияние хромосом в профазе I, расхождение хромосом происходит с нарушениями, которые ставят под угрозу жизнеспособность клетки или развивающегося из неё многоклеточного гаплоидного организма.
Этот же механизм лежит в основе стерильности межвидовых гибридов . Поскольку у межвидовых гибридов в ядре клеток сочетаются хромосомы родителей, относящихся к различным видам, хромосомы обычно не могут вступить в конъюгацию. Это приводит к нарушениям в расхождении хромосом при мейозе и, в конечном счете, к нежизнеспособности половых клеток, или гамет (основным средством борьбы с этой проблемой является применение полиплоидных хромосомных наборов, поскольку в данном случае каждая хромосома конъюгирует с соответствующей хромосомой своего набора) . Определённые ограничения на конъюгацию хромосом накладывают и хромосомные перестройки (масштабные делеции , дупликации , инверсии или транслокации ).
Мейоз состоит из 2 последовательных делений с короткой интерфазой между ними.
- Профаза I профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий:
- Лептотена или лептонема упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).
- Зиготена или зигонема происходит конъюгация соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами и их дальнейшая компактизация.
- Пахитена или пахинема (самая длительная стадия) в некоторых местах гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмы . В них происходит кроссинговер обмен участками между гомологичными хромосомами.
- Диплотена или диплонема происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой. У некоторых животных в ооцитах хромосомы на этой стадии профазы мейоза приобретают характерную форму хромосом типа ламповых щёток .
- Диакинез ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.
К концу Профазы I центриоли мигрируют к полюсам клетки, формируются нити веретена деления, разрушаются ядерная мембрана и ядрышки
- Метафаза I бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.
- Анафаза I микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в митозе .
- Телофаза I хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.
Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: S-период отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации ДНК.
В результате из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных клетки . В тех случаях, когда мейоз сопряжён с гаметогенезом (например, у многоклеточных животных), при развитии яйцеклеток первое и второе деления мейоза резко неравномерны. В результате формируется одна гаплоидная яйцеклетка и три так называемых редукционных тельца (абортивные дериваты первого и второго делений).
Мито́з ( др.-греч. μίτος нить) непрямое деление клетки , наиболее распространенный способ репродукции эукариотических клеток . Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами , что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.
Митоз один из фундаментальных процессов онтогенеза . Митотическое деление обеспечивает рост многоклеточных эукариот за счёт увеличения популяций клеток тканей . В результате митотического деления клеток меристем увеличивается количество клеток тканей растений . Дробление оплодотворённого яйца и рост большинства тканей у животных также происходит путём митотических делений.
Продолжительность митоза в среднем составляет 12 часа. Митоз клеток животных, как правило, длится 3060 минут, а растений 23 часа. За 70 лет в теле человека суммарно осуществляется порядка 10 14 клеточных делений.
Митоз является важным средством поддержания постоянства хромосомного набора . В результате митоза осуществляется идентичное воспроизведение клетки. Следовательно, ключевая роль митоза копирование генетической информации.
Митоз происходит в следующих случаях:
- Рост и развитие. Количество клеток в организме в процессе роста увеличивается благодаря митозу. Это лежит в развитии многоклеточного организма из единственной клетки зиготы , а также роста многоклеточного организма.
- Перемещение клеток. В некоторых органах организма , например, коже и пищеварительном тракте , клетки постоянно отшелушиваются и заменяются новыми. Новые клетки образуются путём митоза, а потому являются точными копиями своих предшественников. Схожим путём поисходит замена красных кровяных клеток эритроцитов , имеющих короткую продолжительность жизни 4 месяца, а новые эритроциты формируются путём митоза.
- Регенерация. Некоторые организмы способны восстанавливать утраченные части тела. В этих случаях образование новых клеток часто идёт путём митоза. Например, благодаря митозу морская звезда восстанавливает утраченные лучи.
- Бесполое размножение. Некоторые организмы образуют генетически идентичное потомство путём бесполого размножения . Например, гидра размножается бесполым способом при помощи почкования . Поверхностные клетки гидры подвергаются митозу и образуют скопления клеток, называемые почками. Митоз продолжается и в клетках почки, и она вырастает во взрослую особь. Сходное клеточное деление происходит при вегетативном размножении растений.
Биологическое значение мейоза заключается в поддержании постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного вида и обеспечении возможности рекомбинации хромосом и генов при половом процессе. Мейоз - один из ключевых механизмов наследственности и наследственной изменчивости. Поведение хромосом при мейозе обеспечивает выполнение основных законов наследственности. Мейоз обеспечивает также комбинативную изменчивость появление новых сочетаний наследственных задатков при дальнейшем оплодотворении.
Узнать стоимость написания работы -->
Читайте также: