Какие структуры удваиваются копируются перед делением клетки кратко и понятно

Обновлено: 06.07.2024

Все новые клетки возникают в результате деления уже существующих кле­ток надвое. Если делится одноклеточный организм, то из старого организма образуются два новых. Многоклеточный организм начинает свое развитие с одной-единственной клетки; все его многочисленные клетки образуются за­тем путем многократных клеточных делений. Эти деления продолжаются в течение всей жизни многоклеточного организма, по мере его развития и ро­ста в процессах репарации, регенерации или замещения отслуживших клеток новыми. Когда, например, клетки нёба отмирают и слущиваются, их заме­щают другие клетки, образовавшиеся путем деления клеток в глубже лежащих слоях.

Новообразованные клетки обычно становятся способными к делению лишь после некоторого периода роста. Кроме того, делению должно предше­ствовать удвоение клеточных органелл; в противном случае в дочерние клет­ки попадало бы все меньше и меньше органелл. Некоторые органеллы, напри­мер хлоропласты и митохондрии, сами воспроизводятся делением надвое; клетке достаточно иметь хотя бы одну такую органеллу, чтобы затем образо­вать их столько, сколько ей требуется. Каждой клетке необходимо также иметь вначале какое-то количество рибосом, чтобы использовать их для син­теза белков, из которых затем можно построить новые рибосомы, эндоплазматический ретикулум и многие другие органеллы.

Перед началом клеточного деления ДНК клетки должна реплицироваться (дуплицироваться) с очень высокой точностью, поскольку ДНК несет в себе информацию, необходимую клетке для синтеза белков. Если какая-нибудь до­черняя клетка не унаследует полный набор таких заключенных в ДНК ин­струкций, то она может оказаться не в состоянии синтезировать все те белки, которые могут ей потребоваться. Чтобы этого не случилось, ДНК должна ре­плицироваться и каждая дочерняя клетка при клеточном делении должна по­лучить ее копию.

Клеточное деление у прокариот. Бактериальная клетка содержит только од­ну молекулу ДНК, прикрепленную к клеточной мембране. Перед делением клетки бактериальная ДНК реплицируется, образуя две идентичные молекулы ДНК, каждая из которых тоже прикреплена к клеточной мембране. Когда клетка делится, клеточная мембрана врастает между этими двумя молекулами ДНК, так что в конечном счете в каждой дочерней клетке оказывается по одной молекуле ДНК (рис. 10).



Рис. 10. Деление бактериальной клетки. ДНК реплицируется и расходится по двум до­черним клеткам.

Клеточное деление у эукариот. Для клеток эукариот проблема деления оказывается гораздо более сложной, поскольку хромосом у них много, и хромосомы эти неидентичны. Соответственно более сложным должен быть и процесс деления, гарантирующий, что каждая дочерняя клетка получит пол­ный набор хромосом. Этот процесс называется митозом.

Митозу должно предшествовать удвоение хромосом. Удвоившаяся хромо­сома состоит из двух одинаковых половинок, соединенных при помощи осо­бой структуры, которую называют центромерой. Эти две половин­ки превращаются в обособленные хромосомы лишь к середине митоза, когда центромера делится и их уже больше ничто не связывает.

Удвоение хромосом происходит в интерфазе, т. е. в период между деления­ми. В это время вещество хромосом распределено по всему ядру в виде рых­лой массы (рис. 11). Между удвоением хромосом и началом митоза прохо­дит обычно некоторое время.

Митоз представляет собой непрерывную цепь событий, но, для того чтобы удобнее было его описывать, биологи делят этот процесс на четыре стадии в зависимости от того, как выглядят в это время хромосомы в световом мик­роскопе (рис. 11):




1. Профаза - стадия, на которой появляются первые указания на то, что ядро собирается приступить к митозу. Вместо рыхлой массы ДНК и белка в профазе становятся ясно видны нитевидные удвоившиеся хромосомы. Такая конденсация хромосом - весьма нелегкая задача: это примерно то же самое, что свернуть тонкую двухсотметровую нить так, чтобы ее можно было втис­нуть в цилиндр диаметром 1 мм и длиной 8 мм. По большей части в профазе ядрышко и ядерная мембрана исчезают и появляется сеть микротрубочек.

2. Метафаза - стадия подготовки к делению. Для нее характерно заверше­ние образования митотического веретена, т. е. каркаса из микротрубочек Каждая удвоившаяся хромосома прикрепляется к микротрубочке и напра­вляется к середине веретена.

3. Анафаза - стадия, на которой центромеры, наконец, делятся и из каждой удвоившейся хромосомы образуются две отдельные, совершенно идентичные хромосомы. Разделившись, эти идентичные хромосомы движутся к противо­положным концам, или полюсам, митотического веретена; однако, что имен­но приводит их в движение, пока неясно. В конце анафазы у каждого полюса находится полный набор хромосом.

4. Телофаза - последняя стадия митоза. Хромосомы начинают раскручи­ваться, снова превращаясь в рыхлую массу ДНК и белка. Вокруг каждого на­бора хромосом вновь появляется ядерная мембрана. Телофаза обычно сопро­вождается делением цитоплазмы, в результате которого образуются две клетки, каждая с одним ядром. В животных клетках клеточная мембрана пере­жимается посередине и в конце концов разрывается в этой точке, так что по­лучаются две отдельные клетки. У растений в цитоплазме посередине клетки возникает перегородка, а затем каждая дочерняя клетка строит возле нее со своей стороны клеточную стенку.

При помощи факторов, нарушающих митоз, можно получать тетраплоидные клетки, т. е. клетки с числом хромосом, вдвое большим, чем в ис­ходной (диплоидной) клетке. Одним из таких факторов является колхицин-вещество, экстрагируемое из безвременника. Колхицин связывает­ся с белком микротрубочек и препятствует образованию веретена. Вследствие этого хромосомы не делятся на две группы, так что возникает ядро с удвоенным по сравнению с нормальным числом хромосом. Если обработать побег какого-нибудь растения колхицином, а затем дать этому растению за­цвести и завязать семена, то получаются тетраплоидные семена. Тетраплоидные растения обычно крупнее и мощнее исходного родительского расте­ния; многие сорта культурных растений - фрукты, овощи и цветы - это именно тетраплоиды, либо возникшие естественным путем, либо полученные искус­ственно.



Рис. 11. Митоз. Схема.

Все новые клетки возникают в результате деления уже существующих кле­ток надвое. Если делится одноклеточный организм, то из старого организма образуются два новых. Многоклеточный организм начинает свое развитие с одной-единственной клетки; все его многочисленные клетки образуются за­тем путем многократных клеточных делений. Эти деления продолжаются в течение всей жизни многоклеточного организма, по мере его развития и ро­ста в процессах репарации, регенерации или замещения отслуживших клеток новыми. Когда, например, клетки нёба отмирают и слущиваются, их заме­щают другие клетки, образовавшиеся путем деления клеток в глубже лежащих слоях.

Новообразованные клетки обычно становятся способными к делению лишь после некоторого периода роста. Кроме того, делению должно предше­ствовать удвоение клеточных органелл; в противном случае в дочерние клет­ки попадало бы все меньше и меньше органелл. Некоторые органеллы, напри­мер хлоропласты и митохондрии, сами воспроизводятся делением надвое; клетке достаточно иметь хотя бы одну такую органеллу, чтобы затем образо­вать их столько, сколько ей требуется. Каждой клетке необходимо также иметь вначале какое-то количество рибосом, чтобы использовать их для син­теза белков, из которых затем можно построить новые рибосомы, эндоплазматический ретикулум и многие другие органеллы.

Перед началом клеточного деления ДНК клетки должна реплицироваться (дуплицироваться) с очень высокой точностью, поскольку ДНК несет в себе информацию, необходимую клетке для синтеза белков. Если какая-нибудь до­черняя клетка не унаследует полный набор таких заключенных в ДНК ин­струкций, то она может оказаться не в состоянии синтезировать все те белки, которые могут ей потребоваться. Чтобы этого не случилось, ДНК должна ре­плицироваться и каждая дочерняя клетка при клеточном делении должна по­лучить ее копию.

Клеточное деление у прокариот. Бактериальная клетка содержит только од­ну молекулу ДНК, прикрепленную к клеточной мембране. Перед делением клетки бактериальная ДНК реплицируется, образуя две идентичные молекулы ДНК, каждая из которых тоже прикреплена к клеточной мембране. Когда клетка делится, клеточная мембрана врастает между этими двумя молекулами ДНК, так что в конечном счете в каждой дочерней клетке оказывается по одной молекуле ДНК (рис. 10).



Рис. 10. Деление бактериальной клетки. ДНК реплицируется и расходится по двум до­черним клеткам.

Клеточное деление у эукариот. Для клеток эукариот проблема деления оказывается гораздо более сложной, поскольку хромосом у них много, и хромосомы эти неидентичны. Соответственно более сложным должен быть и процесс деления, гарантирующий, что каждая дочерняя клетка получит пол­ный набор хромосом. Этот процесс называется митозом.

Митозу должно предшествовать удвоение хромосом. Удвоившаяся хромо­сома состоит из двух одинаковых половинок, соединенных при помощи осо­бой структуры, которую называют центромерой. Эти две половин­ки превращаются в обособленные хромосомы лишь к середине митоза, когда центромера делится и их уже больше ничто не связывает.

Удвоение хромосом происходит в интерфазе, т. е. в период между деления­ми. В это время вещество хромосом распределено по всему ядру в виде рых­лой массы (рис. 11). Между удвоением хромосом и началом митоза прохо­дит обычно некоторое время.

Митоз представляет собой непрерывную цепь событий, но, для того чтобы удобнее было его описывать, биологи делят этот процесс на четыре стадии в зависимости от того, как выглядят в это время хромосомы в световом мик­роскопе (рис. 11):

1. Профаза - стадия, на которой появляются первые указания на то, что ядро собирается приступить к митозу. Вместо рыхлой массы ДНК и белка в профазе становятся ясно видны нитевидные удвоившиеся хромосомы. Такая конденсация хромосом - весьма нелегкая задача: это примерно то же самое, что свернуть тонкую двухсотметровую нить так, чтобы ее можно было втис­нуть в цилиндр диаметром 1 мм и длиной 8 мм. По большей части в профазе ядрышко и ядерная мембрана исчезают и появляется сеть микротрубочек.

2. Метафаза - стадия подготовки к делению. Для нее характерно заверше­ние образования митотического веретена, т. е. каркаса из микротрубочек Каждая удвоившаяся хромосома прикрепляется к микротрубочке и напра­вляется к середине веретена.

3. Анафаза - стадия, на которой центромеры, наконец, делятся и из каждой удвоившейся хромосомы образуются две отдельные, совершенно идентичные хромосомы. Разделившись, эти идентичные хромосомы движутся к противо­положным концам, или полюсам, митотического веретена; однако, что имен­но приводит их в движение, пока неясно. В конце анафазы у каждого полюса находится полный набор хромосом.

4. Телофаза - последняя стадия митоза. Хромосомы начинают раскручи­ваться, снова превращаясь в рыхлую массу ДНК и белка. Вокруг каждого на­бора хромосом вновь появляется ядерная мембрана. Телофаза обычно сопро­вождается делением цитоплазмы, в результате которого образуются две клетки, каждая с одним ядром. В животных клетках клеточная мембрана пере­жимается посередине и в конце концов разрывается в этой точке, так что по­лучаются две отдельные клетки. У растений в цитоплазме посередине клетки возникает перегородка, а затем каждая дочерняя клетка строит возле нее со своей стороны клеточную стенку.

При помощи факторов, нарушающих митоз, можно получать тетраплоидные клетки, т. е. клетки с числом хромосом, вдвое большим, чем в ис­ходной (диплоидной) клетке. Одним из таких факторов является колхицин-вещество, экстрагируемое из безвременника. Колхицин связывает­ся с белком микротрубочек и препятствует образованию веретена. Вследствие этого хромосомы не делятся на две группы, так что возникает ядро с удвоенным по сравнению с нормальным числом хромосом. Если обработать побег какого-нибудь растения колхицином, а затем дать этому растению за­цвести и завязать семена, то получаются тетраплоидные семена. Тетраплоидные растения обычно крупнее и мощнее исходного родительского расте­ния; многие сорта культурных растений - фрукты, овощи и цветы - это именно тетраплоиды, либо возникшие естественным путем, либо полученные искус­ственно.

Деление клетки представляет собой сложный процесс образования из одной родительской клетки двух и более дочерних клеток, который является частью большого клеточного цикла.
Сначала в клетке увеличивается ядро, в котором становятся хорошо заметными хромосомы, содержащие и передающие наследственные признаки от родительского организма дочерним. Сама клетка начинает увеличиваться в размерах, происходит синтез белка, образование одномембранных органоид и рибосом. В результате каждая хромосома копирует себя, за счет чего образуются хроматиды, которые расходятся в разные полюса клетки. Таким образом, в ядре каждой новой клетки оказывается столько хромосом, сколько их было в материнской клетке.
Далее в центре материнской клетки образуется перегородка из клеточной мембраны. Все содержимое цитоплазмы также равномерно делится между двумя новыми клетками. Так образуется две дочерние клетки с полным набором органоид.

Нашли ошибку?

Если Вы нашли ошибку, неточность или просто не согласны с ответом, пожалуйста сообщите нам об этом


Эукариотические организмы, состоя­щие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе клеточного цикла, в интерфазе.

Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры клетки.

Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке химиче­ских соединений синтезируется её точная копия, удваивается молекула ДНК.

Удвоенная хромосома состоит из двух полови­нок - хроматид.

Каждая из хроматид содержит одну молеку­лу ДНК.

Интерфаза в клетках растений и животных в среднем про­должается 10 - 20 ч.


энергии (АТФ), необходимой при делении клетки.

В течение интерфазы происходит подготовка клетки к следующему делению.

зависимости от интенсивности синтеза дезоксирибонуклеиновой кислоты

интерфазу делят на 3 периода : G1 — предсинтетический, или

постмитотический, S — синтетический и G2 — предмитотический, или

В G1 - периоде осуществляются накопление необходимых

для деления клетки энергетических ресурсов, синтез рибонуклеиновой

кислоты, идёт подготовка к удвоению ДНК ; за счёт синтезированного в этот

период белка увеличивается масса клетки и образуется ряд ферментов,

необходимых для синтеза ДНК в следующем периоде И.

происходит синтез ДНК, т.

Е. осуществляется репликация её молекул.

G2 - периоде синтез ДНК закончен, усиливается синтез РНК и белков, видимо,

идущих на построение митотического аппарата.

В процессе митоза и мейоза

происходит деление клетки - из материнской появляются две дочерние, и

удвоение ДНК необходимо, чтобы в каждой дочерней клетке был полный набор

ЭТО ЕСЛИ БОЛЕЕ ВЗРОСЛЫМ ЯЗЫКОМ)НАУЧНЫМ)НО Я ДУМАЮ ЧТО ПРОСТО УБЕРИ БУКВЫ ЧТО ГДЕ ЗНАЧУТ И ПОЛУЧИТСЯ УЖЕ НЕМНОГО ПОЛЕГЧЕ.


Что происходит с хромосомами во время деления клетки?

Что происходит с хромосомами во время деления клетки?

А - не изменяются

Б - укорачивается и утолщается В - удваивается Д - их становится в 8 раз больше.


Перед делением гнилостной бактерии молекула ДНК в клетке удваивается?

Перед делением гнилостной бактерии молекула ДНК в клетке удваивается.

Составьте новые цепи, комплементарные двум полинуклеотидным цепям : 1 - я цепь - АЦГТАЦГААТЦГГ ; 2 - я цепь - ТГЦАТГЦГЦТТАГЦЦ.


Центриоли :а) содержат ДНК и гистоныб) связывают сестринские хроматиды во время метафазыс) обнаруживается только во время деления клеткид) удваиваются перед делением клеткие) покрыты мембраной?

а) содержат ДНК и гистоны

б) связывают сестринские хроматиды во время метафазы

с) обнаруживается только во время деления клетки

д) удваиваются перед делением клетки

е) покрыты мембраной.


В интерфазе перед митозом или первым делением мейоза в клетке удваивается количество генетических материал увеличивается количество белков АТФ?

В интерфазе перед митозом или первым делением мейоза в клетке удваивается количество генетических материал увеличивается количество белков АТФ.

Какое это имеет биологическое значение!


Ккакие структуры клетки растений становятся видимыми в оптический микроскоп только во время деления клетки?

Ккакие структуры клетки растений становятся видимыми в оптический микроскоп только во время деления клетки?

1) Рибосомы 2) Митохондрии 3) Хромосомы 4) Лизосомы.


Вставьте в текст пропущенные слова?

Вставьте в текст пропущенные слова.

Перед делением клетки в ядре формируются особые структуры - __________, в состав каждой из которых входит молекула _________, связанная с _________.

В неполовых клетках человека содержится _____________.


. Количество наследственного материала в дочерних клетках при митозе такое же, как и в материнских, потому, что : а?

. Количество наследственного материала в дочерних клетках при митозе такое же, как и в материнских, потому, что : а.

Хроматиды расходятся к противоположным полюсам клетки ; б.

Хромосомы спирализуются ; в.

Наследственный материал удваивается в интерфазе ; г.

Хромосомы в конце деления клетки раскручиваются.


Клетка что такое структура?

Клетка что такое структура.


Какие структуры клетки осуществляют перенос информации о структуре белка?

Какие структуры клетки осуществляют перенос информации о структуре белка.


Какая структура клетки претерпевает наибольшие изменения в процессе деления?

Какая структура клетки претерпевает наибольшие изменения в процессе деления?

На этой странице сайта, в категории Биология размещен ответ на вопрос Какая структура перед делением клетки удваивается?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Фазы клеточного цикла

Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где "n" - число хромосом, а "c" - число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).

Генетическая формула клетки

Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу - подготовку к делению клетки.

    Пресинтетический (постмитотический) период G1 - 2n2c

Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.

Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода - удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК - гистоны.

Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу - делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли, делятся митохондрии и хлоропласты.

Жизненный цикл клетки

Митоз (греч. μίτος - нить)

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

  • Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры - хромосомы - происходит это за счет спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток)
  • Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
  • Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления

Профаза митоза

ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

Метафаза митоза

Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним - дочерние хромосомы) к полюсам клетки.

Анафаза митоза

  • Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный моток ниток)
  • Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
  • Разрушаются нити веретена деления

В телофазе происходит деление цитоплазмы - цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений - формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).

Телофаза митоза

Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид - 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.

  • В результате митоза образуются дочерние клетки - генетические копии (клоны) материнской.
  • Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
  • Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Фазы митоза

Мейоз

Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки - способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Мейоз

Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio - уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление - эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.

    Профаза мейоза I

Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.

Профаза мейоза I

Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) - сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом - биваленты (лат. bi - двойной и valens - сильный).

После конъюгации становится возможен следующий процесс - кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.

Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

Кроссинговер

Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

Метафаза мейоза I

Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки - n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.

Анафаза мейоза I

Происходит цитокинез - деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением - мейозом II.

Телофаза мейоза I

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

Мейоз II

В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку - nc. В этом и состоит сущность мейоза - образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки - половые клетки (гаметы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число - 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n) ;)

Мейоз

  • Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
  • Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
  • Потомство с новыми признаками - материал для эволюции, который проходит естественный отбор
Бинарное деление надвое

Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам - бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.

Бинарное деление надвое

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз (от греч. ἀ - частица отрицания и μίτος - нить)

Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется "как кому повезет" - случайным образом.

Амитоз

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Какие процессы происходят в клетке между ее образованием и делением на две дочерние клетки?

Совершенствование цитологических методов и создание микроскопов с высокой разрешающей возможностью позволили ученым в 80-е годы XIX в. выявить важную роль ядра и хромосом, обеспечивающих преемственность последовательных поколений клеток.

Периоды клеточного цикла. Молодые клетки, образовавшиеся в результате деления, не могут немедленно приступить к новому клеточному делению. В них предварительно должны произойти важные для самой клетки процессы: увеличение объема, рост, формирование органоидов. Последовательность событий, происходящих от деления клетки до ее последующего деления или гибели, называют клеточным циклом или жизненным циклом клетки.

Клеточный цикл состоит из интерфазы и митоза.


Интерфаза. Это период интенсивного роста клетки и образования органоидов. Сразу после образования дочерней клетки в ней синтезируются РНК и белки, которые необходимы для формирования клеточных структур. В это время накапливаются молекулы АТФ, образуются митохондрии, хлоропласты, ЭПС, комплекс Гольджи, становится более интенсивным обмен веществ. Перед делением клетки происходят синтез и репликация (самоудвоение) ДНК. В результате репликации содержание ДНК в клетке удваивается. Каждая соматическая клетка имеет диплоидный (2n) набор хромосом, а каждая из гомологичных (парных) хромосом в результате репликации ДНК состоит из двух хроматид (рис. 17). Таким образом, в клетке, приступающей к делению, каждая хромосома состоит из двух хроматид, абсолютно идентичных друг другу.
Рис. 17. Схема строения хромосом после репликации ДНК
Затем клетка приступает к делению, которое завершается образованием дочерних клеток.

Митоз. Митоз, непрямое деление, способ деления эукариотических клеток, при котором каждая из двух дочерних клеток получает генетический материал, идентичный материнской клетке. Часто митозом называют только деление ядра клетки. Такой способ деления клеток у растений впервые открыл в 1874 г. русский ботаник И. Д. Чистяков, а способ деления клеток животных описал в 1878 г. русский гистолог П. И. Перемежко.

Митоз включает четыре последовательные фазы: профазу, метафазу, анафазу, телофазу. Эти фазы связаны между собой незаметными переходами, каждая предыдущая фаза обусловливает переход к последующей.

К концу профазы в животных клетках вокруг центриолей образуется лучистая фигура (в клетках высших растений центриоли отсутствуют). Одновременно возникают ахроматиновые нити, построенные из белка и тянущиеся от центриолей (если центриолей нет, то нити тянутся от полюсов клетки).

Затем погруженные в цитоплазму хромосомы беспорядочно движутся к экватору клетки.

В этой фазе видны все хромосомы, именно поэтому подсчет количества хромосом, изучение их формы, т. е. исследование кариотипа, проводят в метафазе.

Анафаза. В анафазе происходит разделение дочерних хроматид в области центромеры, затем они расходятся к противоположным полюсам клетки. После этого хроматиды становятся самостоятельными сестринскими однохроматидными хромосомами. Оттягивание хромосом к полюсам вследствие сокращения нитей веретена деления происходит быстро и одновременно.

Телофаза. Во время телофазы однохроматидные хромосомы прекращают движение, деспирализуются (раскручиваются), формируется ядрышко, вокруг разошедшихся хромосом вновь образуются ядерные оболочки (см. рис. 18). Микротрубочки веретена деления разрушаются, а центриоли удваиваются – реплицируются.
Продолжительность каждой из фаз митоза может быть различной – от нескольких минут до сотен часов. Это зависит от ряда причин: типа ткани, физиологического состояния организма, влияния экологических факторов (температура, химические вещества, свет и др.).

После телофазы происходит деление цитоплазмы – цитокинез. В клетках животных деление цитоплазмы осуществляется благодаря перетяжке, которая как поясок сжимает содержимое клетки от периферии к центру.

В растительных клетках цитокинез происходит вследствие образования срединной пластинки (мембранного происхождения), разрастающейся от центра к периферии.

Биологическое значение митоза заключается в точной передаче наследственной информации и обеспечении генетической стабильности организмов, так как все клетки тела многоклеточных организмов образуются путем митоза из зиготы (оплодотворенного яйца).

В результате митоза увеличивается число клеток организма, что обеспечивает его рост. Посредством митоза бесполым путем размножаются некоторые виды одноклеточных организмов (размножение делением клеток). Деление клеток митозом лежит в основе вегетативного размножения.

Благодаря митозу обеспечивается регенерация (восстановление) утраченных тканей и органов, а также замещение клеток, происходящее у многоклеточных организмов. Например, в организме человека за один день замещается 1011 клеток, это в основном клетки кожи, эпителия кишечника, клетки крови.

Читайте также: