На полюсах клетки вокруг хромосом формируются ядерные мембраны. Ядерные веретена исчезают. Хромосомы исключаются (разворачиваются), разделяя цитоплазму между двумя клетками.
Деление клетки
Деление клеток — важнейший биологический процесс, без которого невозможно существование организма. Доказано, что клетки всех живых организмов схожи по своей структуре и химическому составу. Деление исходной клетки увеличивает количество вновь образованных клеток. Клетка является наименьшей единицей каждого организма. Он состоит из тканей и органов.
Клетки могут расти, развиваться и размножаться. Клетки характеризуются такими процессами, как метаболизм, стимуляция и саморегуляция.
Клетка существует с момента рождения до окончательной смерти или деления следующего деления. Это время называется клеточным циклом. Продолжительность цикла зависит от типа клеток и условий окружающей среды. Интервал между делениями клеток называется мезофазой.
Для жреца, или простейшего, характерно отсутствие ядра. Бинарное деление клеток, т.е. деление центральной клетки и копирование ДНК в цитоплазму, является для них уникальным. ДНК, или дезоксирибонуклеиновая кислота, — это сложная и уникальная молекула, хранящая наследственную информацию об организме в виде генетического кода.
Эукариотические организмы характеризуются клетками с одним или несколькими ядрами. Ядро является наиболее важным компонентом клетки и состоит из ядерной оболочки, ядрышка, хроматина и грецкого ореха. Ядро синтезирует рибосомы. Он содержит наибольшее количество белков в клетке.
Особенности деления клеток
Некоторые эукариотические клетки делятся путем защиты. Экологизация происходит без образования хромосом, может происходить веретенообразное деление и генетический материал распределяется неправильно. Этот метод деления характерен для клеток, которые быстро завершают свой жизненный цикл, таких как клетки яичников, эпителиальные клетки кожи, злокачественные неопластические клетки и дендритные клетки дуба. Клетки могут делиться на равные или неравные части, при этом ядерный корпус не разрушается.
Эукариотические клетки с образованием хромосом могут делиться только двумя способами: митозом и редукцией. Хромосомы — это набор организмов в ядре клетки, которые определяют генетические свойства клетки и организма.
Все клетки можно разделить на две группы в зависимости от набора хромосом, содержащихся в ядре.
- соматические клетки, из которых состоит тело многоклеточных организмов, они не принимают участие в половом размножении;
- половые клетки (гаметы).
Набор хромосом, содержащихся в ядре, является набором хромосом. Количество хромосом в клетке одинаково для каждого вида организмов. В клетках человека, например, это число равно 46.
Первый способ деления — митоз
Митоз («клонирование») является наиболее распространенным (непрямым) методом деления клеток по сравнению с мышцами. Его также называют Caterpillar или косвенным делением. Митоз — это способ деления ядра эукариотических клеток, при котором число хромосом поддерживается постоянным.
Митоз используется для деления соматических клеток на многоклеточные животные, за исключением половых клеток.
Во время этого деления родительская клетка делится на дочерние клетки, которые генетически не отличаются от нее. Другими словами, наследственная информация.
Процесс деления клеток путем митоза называется митозом. Клеточный цикл состоит из митотического цикла и периода покоя. Митотический цикл состоит из срединных и митотических делений.
Исследование привело к неожиданному открытию, что некоторая форма копирования фактически позволяет активным контрольным точкам разделять клетки, вызывая более серьезные повреждения, чем если бы они полностью отсутствовали, сказала эксперт из Калифорнийского университета Сьюзан Форсберг. (Иллюстрация/istock)
Питание длится гораздо дольше, чем митотические деления. Во время этой фазы клетки развиваются, синтезируют белки и органические вещества и накапливают вещества, необходимые для деления клеток. Промежуточная фаза может занимать от нескольких минут до нескольких дней. Он состоит из трех этапов.
- пресинтетической, или фазы начального роста;
- синтетической;
- постсинтетической, во время которой клетка готовится к митотическому делению.
В целом, процесс митотического деления занимает от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от типа организма. Правильное течение митоза возможно при отсутствии неблагоприятных внешних воздействий, таких как воздействие рентгеновских лучей или этилового спирта. Нежелательные факторы могут вызвать нарушения распределения хромосом или полную гибель клеток.
Процесс непрямого митоза, или митоза, наиболее распространен в природе. Она является основой для деления всех существующих неоднородных (физических) клеток, таких как мышечные, нервные, эпителиальные и другие клетки.
Лекция № 13. Способы деления эукариотических клеток: митоз, мейоз, амитоз
Митоз — это основной метод деления эукариотических клеток, когда генетический материал сначала удваивается, а затем равномерно распределяется между дочерними клетками.
Митоз — это непрерывный процесс, состоящий из четырех стадий: предтекста, специфического фора, анестезии и конца. Перед митозом клетки готовятся к делению, или мезофазе. Периоды подготовки к митозу и сам митоз вместе составляют митотический цикл. Ниже приводится краткое описание фаз круга.
Промежуточная фаза состоит из трех периодов грабежа или передатчика -G.1Синтетический -S, пост-компонентный или промитирующий -G2.
Это почетный период (2 n 2 C, где n — число хромосом, а s — число молекул ДНК). Это рост клеток, активизация биологических композиционных процессов и подготовка к следующему периоду.
Период синтеза (2 n 4 C) — это копия ДНК.
Постреконституционный период (2 н 4 с) — это митоз для будущих делений, синтез, накопление белков, подготовка клеткой энергии, увеличение числа органоидов, центробежное удвоение.
Предотвращение (2 n 4 C) — разборка ядерной мембраны, центробежное расхождение на противоположные полюса клетки, образование ядерного биогенеза, ядерное «вымирание», конденсация ди-когезивных хромосом.
Среднесрочный (2 n 4 C) — Выравнивание максимальной концентрации закрытых замкнутых хромосом к экваториальному уровню клетки (металлическая пластина), прилипание пружин деления к центру на одном конце, организация хромосом к другой хромосоме.
Презентация (4 n 4 C) — разделение хромосом-близнецов на хромосомы и отклонение этих хромосом-сестер к противоположным полюсам клетки (в этом случае хромосомы становятся независимыми хроматидными хромосомами).
TVA (2 n 2 C в каждой ауксохромосоме) — разборка хромосом, образование ядерных мембран вокруг каждой группы хромосом, разборка ядерных фонтанов, появление ядер, деление цитоплазмы (цитоплазмотомия). Клеточные тела животных жертвуют митотической бороздкой, но в растительных клетках она находится за счет клеточной пластинки.
Митотический цикл, митоз: 1 — оральная, 2 — метафаза, 3 — ре-отделение, 4 — конец.
Биологическое значение митоза. Полученные дочерние клетки генетически идентичны стволовым клеткам. Митоз обеспечивает стабильность всех хромосом во многих поколениях клеток. Она является основой для таких процессов, как развитие, регенерация и неактивная регенерация.
Мейоз
Редукция — это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого клетка переходит из диплоидного состояния в гаплоидное. Редукция состоит из двух последовательных делений, которым предшествует одна репликация ДНК.
Первая делящаяся клетка (деление 1) называется редукционной, поскольку во время этого деления число хромосом уменьшается вдвое; диплоидная клетка (2 n 4 c) превращается в две гемиплоидные клетки (1 n 2 c).
Промежуточная фаза 1 (начинается при 2 n 2 c и заканчивается при 2 n 4 c) — синтез и накопление веществ и энергии, необходимых для обоих процессов деления клетки, увеличение размера клетки и числа органелл, удвоение центров, репликация ДНК, завершение претекста 1.
Фаза 1 (2 n 4 c) — разборка ядерной мембраны, расхождение центров на разных полюсах клетки, формирование нитей митотического веретена, «исчезновение» ядер, концентрация дихроматических хромосом, сцепление гомологичных хромосом. Сцепление — это процесс, в ходе которого гомологичные хромосомы соединяются и переплетаются. Пары конъюгирующих гомологичных хромосом называются дихроматическими. Скрещивание — это процесс обмена гомологичными позициями между гомологичными хромосомами.
Прегенитальная 1 делится на тонкую (завершение репликации ДНК), зиготическую (связывание гомологичных хромосом, образование дизигот), толстую (перекрестное сшивание, генетическая рекомбинация), дипротенную (перекрестное узнавание, перекрестное сшивание) и одноблочную стадии. (Перекрестная блокировка).
Сокращение: 1 — тонкий — 2 — баланс — 3 — толстый — 4 — двойной — 5 — движение — 6 — метафаза 1 — 7 — анафаза 1 — 8 — телофаза 1 — 9 — предфаза 2 — 10 — метафаза 2 — 11 — анафаза 2 — 12 — телофаза 2.
Купить Тесты и контрольные работы по биологии
Метафаза 1 (2 n 4 c) — Выравнивание двунитевых нитей на экваториальном уровне клетки, соединяющее один конец нити митотического веретена с центром, а другой конец — с центром хромосомы.
Анафаза 1 (2 n 4 c) — случайное независимое расхождение хромосом покоящихся частиц к противоположным полюсам клетки (в каждой паре гомологичных хромосом одна хромосома смещается к одному полюсу, а другая — к другому), рекомбинация хромосом.
Телофаза 1 (1 n 2 c в каждой клетке) — формирование ядерных мембран вокруг групп двухвалентных хромосом, деление цитоплазмы. У многих растений клетки, находящиеся в анафазе 1, сразу же переходят в профазу 2.
Вторая разделительная линия (разделение 2) называется изозиготной.
Промежуточная фаза 2, или транспозиция (1n 2c), — это короткий перерыв между первым и вторым редукционными делениями, во время которого не происходит репликации ДНК. Это характерно для животных клеток.
Амитоз
Миотония — прямое деление ядра мезофазы с перестройками без образования хромосом, за исключением митотических циклов. Он описывает стареющую, патологически измененную и обреченную на гибель клетку. После миотонии клетки не могут вернуться к нормальному митотическому циклу.
Клеточный цикл — это период жизни клетки от возникновения до деления или смерти. Важным компонентом клеточного цикла является митотический цикл, который включает период подготовки к митозу и сам митоз. Кроме того, жизненный цикл включает период покоя, во время которого клетка выполняет свои характерные функции и выбирает свою дальнейшую судьбу: смерть или возвращение в митотический цикл.
Завершается формирование веретена деления, и конденсация хромосом достигает максимума. Нити митотического веретена соединены с центромерой — хромосомы расположены на экваторе клетки.
Митоз – деление соматических клеток
Митоз — это непрерывный процесс деления клеток, который подразделяется на четыре последовательные стадии: раннюю, среднюю, позднюю и терминальную.
- Профаза. Содержание генетического материала: 2n4c. В этой фазе происходит конденсация хромосом в ядре, хроматиды спирализуются и образуется ахроматиновое веретено (веретено деления). Распадается ядерная оболочка. Ядрышки исчезают (но это необязательное условие, бывают исключения). Центриоли клеточного центра начинают расходиться к полюсам клетки и образуют центры организации микротрубочек. У высших растений нет центриолей, однако микротрубочки образуются.
- Метафаза. Набор хромосом: 2n4c. Характеризуется расположением сильно сконденсированных хромосом на экваторе клетки, образованием метафазной пластинки в области центромеры. Ядерная оболочка полностью исчезла. Ахроматиновое веретено полностью сформировано. Хромосомы удерживаются благодаря силе натяжения микротрубочек полюсов. Количество хромосом в эту фазу легко подсчитать, они уплотнены и имеют определённую форму.
- Анафаза. Содержание генетического материала: 4n4c. Самая короткая по продолжительности фаза, она начинается в момент, когда центромеры хромосом делятся на две части. Здесь происходит разделение хроматид с последующим их движением к своим полюсам и прикрепление к укороченным микротрубочкам. Расхождение происходит вследствие укорочения микротрубочек, образующих нити веретена деления.
- Телофаза. Содержание генетического материала: 2n2c. В этой фазе движение хромосом заканчивается, и они концентрируются на полюсах клетки и раскручиваются в тонкие нити. Формируется ядрышко, путём слияния мембранных пузырьков образуется ядерная оболочка, исчезают нити веретена деления. Образуются перетяжка, с помощью которой клетка делится на две части.
Мейоз
Редукция — это процесс деления клеток, при котором число хромосом уменьшается вдвое для образования моноплоидных клеток.
Процесс происходит в два последовательных деления, первое из которых принято называть восстановительным (восстановление I), а второе — эквивалентным (восстановление II). Равный митоз, также называемый равновесным делением, позволяет сохранить половинный набор хромосом. Механизм второго деления похож на механизм митоза, но здесь сестры-хроматиды отклоняются в сторону полюсов.
Как и при митозе, уменьшение начинается после середины. Количество ДНК перед первым делением равно 2n4c. Где n — хромосома, а c — молекула ДНК. Это указывает на то, что каждая хромосома состоит из двух хромосом и имеет гомологичную пару. После первого деления, но до второго, количество ДНК в каждой дочерней клетке уменьшается до 1n2c. Результатом редукции после второго деления является образование четырех моноплоидных клеток. Редукция включает те же четыре стадии, что и митоз, но процессы, вовлеченные в эти два деления, совершенно разные.
- Профаза I. 2n4c. Это самая длительная и сложная фаза мейоза. Здесь гомологичные хромосомы сближаются, образуя так называемые биваленты, между ними происходит обмен участками ДНК. Связь бивалента сохраняется до анафазы I. Сближение хромосом называют конъюгацией, обмен участками наследственной информации – кроссинговером. Гомологичные хромосомы соединены между собой. Ядерная оболочка растворяется. Начинает своё формирование мейотическое веретено деления. Центриоли расходятся к полюсам клетки.
- Метафаза I. 2n4c. На этом этапе веретено деления окончательно сформировано. Биваленты расположены в области экватора, при этом они выстроены друг напротив друга по экватору так, что экваториальная плоскость оказывается между парами гомологичных хромосом.
- Анафаза I. 2n4c. Биваленты разъединяются и хромосомы расходятся к противоположным полюсам клетки. Вследствие кроссинговера, прошедшего в профазе, хроматиды этих хромосом не идентичны друг другу.
- Телофаза I. n2c×2. Хромосомы деспирализуются в хроматин. Происходит формирование ядерной оболочки, клетки делится на две части. У растений образуется клеточная стенка, у животных же происходит впячивание мембраны.
Перед эквивалентным делением промежуточная фаза называется трансмембранной, поскольку в ней не происходит репликации наследственного материала (ДНК).
Промежуточная фаза 1 (начинается при 2 n 2 c и заканчивается при 2 n 4 c) — синтез и накопление веществ и энергии, необходимых для обоих процессов деления клетки, увеличение размера клетки и числа органелл, удвоение центров, репликация ДНК, завершение претекста 1.
Анафаза митоза
Нити митотического веретена тянут хромосомы к полюсам клетки, образуя таким образом две хромосомы из двойной хромосомы. Тогда клетка имеет в общей сложности четыре хромосомы.
План. Митотический подъем.
Полюса 2n2c, ячейки 4n4c
Встраивание хромосом при восхождении.
Телофаза митоза
Хромосомы постепенно разворачиваются, и клетка достигает своего места назначения. Теперь чемодан можно распаковать. Вокруг хромосом образуется ядерная мембрана, а затем клеточная мембрана. Органеллы клетки распределяются между двумя дочерними клетками. На этом стратегия смягчения последствий заканчивается.
Блок-схема. Конец митоза.
Две диплоидные клетки — 2n2c
Последствия митоза.
Общая картина митоза.
Продолжительность митоза составляет 30 минут. Таким образом, продолжительность митотического цикла = G1 + S + G2 + митоз = 9 + 10 + 4,5 + 0,5 = 24 часа.
Биологическое значение митоза
- Поддержание постоянного набора хромосом в клетке.
- Получение идентичных клеток в ходе деления.
- Митоз обеспечивает рост и регенерацию тканей.
Панель. Сравнительные характеристики редукции и митоза.
