Главная страница
qrcode

Деление клеток обеспечивает в живой природе важнейшие процессы


НазваниеДеление клеток обеспечивает в живой природе важнейшие процессы
Дата27.08.2019
Размер1.48 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файла1.docx
ТипДокументы
#64435
Каталог

1. Способы деления клеток

Теория:

Деление клеток обеспечивает в живой природе важнейшие процессы:
размножение одноклеточных организмов;
  • рост и развитие многоклеточных организмов;
  • постоянное обновление тканей и органов;
  • восстановление тканей и органов после повреждений.
    
     

    Известно четыре основных способа деления клеток:
    прямое бинарное деление
  •  амитоз
  •  митоз
  •  мейоз
    Прямое бинарное деление характерно для прокариот (бактерий и цианобактерий).

    В бактериальной клетке содержится одна кольцевая молекула ДНК. Перед делением клетки ДНК удваивается. Образовавшиеся одинаковые молекулы ДНК прикрепляются к цитоплазматической мембране (ЦПМ). Во время деления ЦПМ врастает между двумя молекулами ДНК и делит клетку пополам. В каждой дочерней клетке оказывается по одной идентичной молекуле ДНК. 

     

    
    Схема деления клетки прокариот

    Амитоз или прямое деление — деление ядра путём перетяжки, идущее без спирилизации хромосом.

     

    Такое деление встречается:
    в высокоспециализированных клетках с низкой активностью (клетках хрящей, роговицы глаза, печени, эндосперма семян, стенок завязи пестика),
  • у дегенерировавших, обречённых на гибель клеток растений и животных.
    При амитозе часто наблюдается только деление ядра, а разделение цитоплазмы не происходит. В результате могут образоваться многоядерные клетки. Если же цитоплазма разделяется, то распределение клеточных компонентов, как и ДНК, происходит произвольно. 

     

    
         

    Амитоз самый экономный способ деления, протекающий с минимальными энергетическими затратами.

     

    Митоз — непрямое деление соматических клеток эукариот, в результате которого хромосомный набор передаётся без изменений. Митоз лежит в основе роста организмов, регенерации повреждённых частей, вегетативного размножения.

     

    Мейоз — деление клеток эукариот, ведущее к образованию гаплоидных клеток, т.е. уменьшению хромосомного набора в два раза. Мейоз приводит к образованию гамет у животных и спор у растений. При этом из одной материнской диплоидной клетки образуется четыре гаплоидные клетки с разными хромосомными наборами. 

     

    


    Клеточный (жизненныйцикл— это период существования клетки с момента образования  путём деления материнской клетки до её собственного деления или гибели.

    Продолжительность жизненного цикла клеток разная: у бактерий — около 
     

    Жизненный цикл клетки состоит из интерфазы и деления.

     

    
    Интерфаза — период жизнедеятельности клетки между двумя делениями.

    Во время интерфазы клетка выполняет свои функции и готовится к делению. Важнейшим процессом при этом является  удвоение ДНК (репликация).

     

    Молекула ДНК раскручивается с помощью специального фермента на две нити. Фермент разрывает водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями. 

    Нити ДНК расходятся. 

    К каждому нуклеотиду разъединившихся нитей ДНК фермент ДНК-полимераза подстраивает комплементарный нуклеотид.

     

    
     

    Подстраивающиеся нуклеотиды соединяются друг с другом.

    В результате образуются две двойные молекулы ДНК, каждая из которых является точной копией исходной ДНК.

     

    
     

    В интерфазе происходит также накопление АТФувеличение числа органоидовсинтез веществ, необходимых для образования веретена деления.


    Митоз — процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого из одной диплоидной материнской клетки образуются две дочерние с таким же набором хромосом.

    Подготовка клетки к митозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления.

     

    Митоз ключает в себя два процесса: кариокинез (деление ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).

     

    Выделяют четыре фазы митоза: профазуметафазуанафазу и телофазу.

     

    Обрати внимание!

    В схемах деления гаплоидный набор хромосом обозначают буквой n, а молекул ДНК (т.е. хроматид) —  буквой с. Перед буквами указывают число гаплоидных наборов:

    1n2с — гаплоидный набор удвоенных хромосом, 

    2n2с — диплоидный набор одиночных хромосом,

    2n4с — диплоидный набор удвоенных хромосом.

    Пример:

    В клетках человека гаплоидный набор составляют  хромосомы. Значит, запись 2n2с обозначает  хромосом и  хроматид, а  2n4с — 46 хромосом и 92 хроматиды и т.д.

      

    
     

    Профаза.

    В ядре молекулы ДНК укорачиваются и скручиваются (спирализуются), образуя компактные хромосомы.

    Каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК (двух хроматид), соединённых центромерой

    Ядерная оболочка распадается.

    Хромосомы неупорядоченно располагаются в цитоплазме. 

    Растворяются ядрышки.

    Начинает формироваться веретено деления, часть нитей которого прикрепляется к центромерам  хромосом.

    В животной клетке центриоли удваиваются и начинают расходиться.

     

    
     

    Метафаза.

    Хромосомы располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку.

    Хроматиды соединены в области первичной перетяжки с нитями веретена деления.

    Центриоли располагаются у полюсов клетки.

     

    
     

    Анафаза.

    Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные дочерние хромосомы.

     Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки.

    У каждого полюса оказывается одинаковый генетический материал.

     

    
     

    Телофаза.

    Хромосомы раскручиваются.

    Вокруг хромосом начинают формироваться ядерные оболочки.

    В ядрах появляются ядрышки.

    Нити веретена деления разрушаются.

     

    
     

    На этом кариокинез завершается. Происходит цитокинез — разделение цитоплазмы

     
    Цитокинез животной клетки

      

      

    Митоз у растений:

    1 — профаза, 2 — метафаза, 3 — анафаза, 4 — телофаза.

     

    Биологическое значение митоза.

    В результате митоза образуются генетически одинаковые дочерние клетки с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки. Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений.




    Подготовка клетки к мейозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления.

     

    Мейоз включает два следующих друг за другом деления.

     

    Первое деление мейоза (мейоз I) приводит к уменьшению хромосомного набора и называется редукционным. Оно включает четыре фазы.

     

    
            

      

    Профаза I

    Происходит скручивание молекул ДНК и образование хромосом. Каждая хромосома состоит из двух гомологичных хроматид — 2n4c.

    Гомологичные (парные) хромосомы сближаются и скручиваются, т.е. происходит конъюгация хромосом.

    Затем гомологичные хромосомы начинают расходиться.

    При этом образуются перекрёсты и происходит кроссинговер — обмен участками между гомологичными хромосомами.  

    Растворяется ядерная оболочка.

    Разрушаются ядрышки.

    Формируется веретено деления.

     

    Метафаза I

    Спирилизация хромосом достигает максимума.

    Пары гомологичных хромосом (четыре хроматиды) выстраиваются по экватору клетки.

    Образуется метафазная пластинка.

    Каждая хромосома соединена с нитями веретена деления.

    Хромосомный набор клетки 2n4c.

      

    Анафаза 1

    Гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, отходят друг от друга.

    Нити веретена деления растягивают хромосомы к полюсам клетки.

    Из каждой пары гомологичных хромосом к полюсам попадает только одна.

    Происходит редукция — уменьшение числа хромосом вдвое.

    У полюсов клетки оказываются гаплоидные наборы хромосом, состоящих из двух хроматид.

    Хромосомный набор у полюсов1n2c.

     

    Телофаза I

    Происходит формирование ядер.

    Делится цитоплазма.

    Образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом.

    Каждая хромосома состоит из двух хроматид.

    Хромосомный набор каждой из образовавшихся клеток1n2c.

     

    Через короткий промежуток веремени начинается второе деление мейоза. В это время не происходит удвоения ДНК. Делятся две гаплоидные клетки, которые образовались в результате первого деления.

     

    
     

    Профаза II 

    Ядерные оболочки разрушаются.

    Хромосомы располагаются беспорядочно в цитоплазме.

    Формируется веретено деления.

    Хромосомный набор клетки 1n2c.

      

    Метафаза II

    Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.

    Каждая хромосома состоит из двух хроматид.

    К каждой хроматиде прикреплены нити веретена деления.

    Хромосомный набор клетки 1n2c.

      

    Анафаза II

    Нити веретена деления оттягивают сестринские хроматиды к полюсам.

    Хроматиды становятся самостоятельными хромосомами.

    Дочерние хромосомы направляются к полюсам клетки.

    Хромосомный набор у кадого полюса 1n1c.

      

    Телофаза II

    Формируются ядра.

    Делится цитоплазма.

    Образуется четыре гаплоидные клетки 1n1c.


     

    Значение мейоза.

    Образовавшиеся в результате мейоза клетки отличаются своими хромосомными наборами, что обеспечивает разнообразие живых организмов.

    Число хромосом при мейозе уменьшается в два раза, что необходимо при половом размножении. Процесс оплодотворения опять восстанавливает в зиготе диплоидный набор хромосом.



  • перейти в каталог файлов


    связь с админом