Важнейшим компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл. Он представляет собой комплекс взаимосвязанных и согласованных явлений во время деления клетки, а также до и после него. Митотический цикл — это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток следующей генерации. Кроме этого, в понятие жизненного цикла входят также период выполнения клеткой своих функций и периоды покоя. В это время дальнейшая клеточная судьба неопределенна: клетка может начать делиться (вступает в митоз) либо начать готовиться к выполнению специфических функций.

Основные стадии митоза.

1.Редупликация (самоудвоение) генетической информации материнской клетки и равномерное распределение ее между дочерними клетками. Это сопровождается изменениями структуры и морфологии хромосом, в которых сосредоточено более 90% информации эукариотической клетки.


2.Митотический цикл состоит из четырех последовательных периодов: пресинтетического (или постмитотического) G1, синтетического S, постсинтетического (или премитотического) G2 и собственно митоза. Они составляют автокаталитическую интерфазу (подготовительный период).

Фазы клеточного цикла:

1)  пресинтетическая (G1) (2n2c, где n-число хромосом, c- число молекул). Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит. Клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки (гистоны, структурные белки, ферменты), РНК, молекулы АТФ. Происходит деление митохондрий и хлоропластов (т. е. структур, способных к ауторепродукции). Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления;

2)  синтетическая (S) (2n4c). Происходит удвоение генетического материала путем репликации ДНК. Она происходит полуконсервативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комплементарная цепочка.

В итоге образуются две идентичные двойные спирали ДНК, каждая из которых состоит из одной новой и старой цепи ДНК. Количество наследственного материала удваивается. Кроме этого, продолжается синтез РНК и белков. Также репликации подвергается небольшая часть митохонд-риальной ДНК (основная же ее часть реплицируется в G2 период);

3) постсинтетическая (G2) (2n4c). ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период (репарация). Также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков (преимущественно ядерных).


S и G2 непосредственно связаны с митозом, поэтому их иногда выделяют в отдельный период — препрофазу.

После этого наступает собственно митоз, который состоит из четырех фаз. Процесс деления включает в себя несколько последовательных фаз и представляет собой цикл. Его продолжительность различна и составляет у большинства клеток от 10 до 50 ч. При этом у клеток тела человека продолжительность самого митоза составляет 1—1,5 ч, G2-периода интерфазы — 2—3 ч, S-периода интерфазы — 6—10 ч.

Стадии митоза.

Процесс митоза принято подразделять на четыре основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. 1–3). Так как он непрерывен, смена фаз осуществляется плавно — одна незаметно переходит в другую.

В профазе увеличивается объем ядра, и вследствие спирализации хроматина формируются хромосомы. К концу профазы видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид. Постепенно растворяются ядрышки и ядерная оболочка, и хромосомы оказываются беспорядочно расположенными в цитоплазме клетки. Центриоли расходятся к полюсам клетки. Формируется ахроматиновое веретено деления, часть нитей которого идет от полюса к полюсу, а часть — прикрепляется к центромерам хромосом. Содержание генетического материала в клетке остается неизменным (2n4c).


sxema_mitoza

Рис. 1. Схема митоза в клетках корешка лука

sxema_mitoza2

Рис. 2. Схема митоза в клетках корешка лука : 1- интерфаза; 2,3 — профаза; 4 — метафаза; 5,6 — анафаза; 7,8 — телофаза; 9 — образование двух клеток

sxema_mitoza33

Рис. 3. Митоз в клетках кончика корешка лука: а — интерфаза; б — профаза; в — метафаза; г — анафаза; л, е — ранняя и поздняя телофазы

В метафазе хромосомы достигают максимальной спирализации и располагаются упорядоченно на экваторе клетки, поэтому их подсчет и изучение проводят в этот период. Содержание генетического материала не изменяется (2n4c).

В анафазе каждая хромосома «расщепляется» на две хроматиды, которые с этого момента называются дочерними хромосомами. Нити веретена, прикрепленные к центромерам, сокращаются и тянут хроматиды (дочерние хромосомы) к противоположным полюсам клетки. Содержание генетического материала в клетке у каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду (4n4c).

iv>

В телофазе расположившиеся у полюсов хромосомы деспирализуются и становятся плохо видимыми. Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Одновременно идет деление цитоплазмы. Дочерние клетки имеют диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды (2n2c).

Нетипичные формы митоза

К нетипичным формам митоза относятся амитоз, эндомитоз, политения.

1. Амитоз — это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не видны, и их равномерного распределения не происходит. Ядро делится на две относительно равные части без образования митотического аппарата (системы микротрубочек, центриолей, структурированных хромосом). Если при этом деление заканчивается, возникает двухъядерная клетка. Но иногда перешнуровывается и цитоплазма.

Такой вид деления существует в некоторых дифференцированных тканях (в клетках скелетной мускулатуры, кожи, соединительной ткани), а также в патологически измененных тканях. Амитоз никогда не встречается в клетках, которые нуждаются в сохранении полноценной генетической информации, — оплодотворенных яйцеклетках, клетках нормально развивающегося эмбриона. Этот способ деления не может считаться полноценным способом размножения эукариотических клеток.


2. Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки. В норме этот процесс имеет место в интенсивно функционирующих тканях, например, в печени, где полиплоидные клетки встречаются очень часто. Однако с генетической точки зрения эндомитоз представляет собой геномную соматическую мутацию.

3. Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК (хромонем) в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК. Такой тип деления наблюдается в некоторых высокоспециализированных тканях (печеночных клетках, клетках слюнных желез двукрылых насекомых). По-литенные хромосомы дрозофил используются для построения цитологических карт генов в хромосомах.

Биологическое значение митоза.

Оно состоит в том, что митоз обеспечивает наследственную передачу признаков и свойств в ряду поколений клеток при развитии многоклеточного организма. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе все клетки единого организма генетически одинаковы.

Митотическое деление клеток лежит в основе всех форм бесполого размножения как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Митоз обусловливает важнейшие явления жизнедеятельности: рост, развитие и восстановление тканей и органов и бесполое размножение организмов.

 

 

 

Источник: xn--90aeobapscbe.xn--p1ai

Митоз — непрямое деление

>
Митоз
Митотический цикл

Митотический цикл включает 2 последовательных этапа: интерфазу и митотическое деление.

Интерфаза (стадия покоя) – подготовка клетки к дальнейшему разделению, где совершается дублирование исходного материала, с последующим его равномерным распределением между новообразованными клетками. Она включает 3 периода:

    • Пресинтетический (G-1) G – от английского gar, то есть промежуток, идет подготовка к последующему синтезу ДНК, выработка ферментов. Экспериментально проводилось ингибирование первого периода, вследствие чего клетка не вступала в следующую фазу.
    • Синтетический (S) — основа клеточного цикла. Происходит репликация хромосом и центриолей клеточного центра. Только после этого клетка может перейти к митозу.
    • Постсинтетический (G-2) или премитотический период — происходит накопление иРНК, которая нужна для наступления собственно митотического этапа. В G-2 периоде синтезируются белки (тубулины) – основная составляющая митотического веретена.

После окончания премитотического периода начинается митотическое деление. Процесс включает 4 фазы:

  1. Профаза – в этот период разрушается ядрышко, растворяется мембрана ядра (нуклеолема), центриоли располагаются на противоположных полюсах, формируя аппарат для деления. Имеет две подфазы:
    • ранняя — видны нитеобразные тела (хромосомы), они еще не четко отделены друг от друга;
    • поздняя — прослеживаются отдельные части хромосом.
  2. Метафаза – начинается с момента разрушения нуклеолемы, когда хромосомы хаотично лежат в цитоплазме и только начинают двигаться к экваториальной плоскости. Между собой все пары хроматид связаны в месте центромеры.
  3. Анафаза – в один момент разобщаются все хромосомы и движутся к противоположным точкам клетки. Это короткая и очень важная фаза, поскольку именно в ней происходит точный раздел генетического материала.
  4. Телофаза – хромосомы останавливаются, снова образуется ядерная мембрана, ядрышка. Посередине образуется перетяжка, она делит тело материнской клетки на две дочерние, завершая митотический процесс. В новообразованных клетках снова начинается G-2 период.

Мейоз — прямое деление

Мейоз
Мейоз — прямое деление

Существует особый процесс репродукции, встречающийся только в половых клетках (гаметах) – это мейоз (прямое деление). Отличительной чертой для него является отсутствие интерфазы. Мейоз из одной исходной клетки дает четыре, с гаплоидным набором хромосом. Весь процесс прямого деления включает два последовательных этапа, которые состоят из профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

Перед началом профазы у половых клетках происходит удвоение исходного материала, таким образом, она становится тетраплоидной.

Профаза 1:

  1. Лептотена — хромосомы просматриваются в виде тоненьких ниток, происходит их укорочение.
  2. Зиготена — стадия конъюгации гомологичных хромосом, как следствие образуются биваленты. Конъюгация важный момент мейоза, хромосомы максимально сближаются друг с другом, чтобы осуществить кроссинговер.

  3. Пахитена — происходит утолщение хромосом, их все большее укорочение, идет кроссинговер (обмен генетической информацией между гомологичными хромосомами, это основа эволюции и наследственной изменчивости).
  4. Диплотена – стадия удвоенных нитей, хромосомы каждого бивалента расходятся, сохраняя связь только в области перекреста (хиазмы).
  5. Диакинез — ДНК начинает конденсироваться, хромосомы становятся совсем короткими и расходятся.

Профаза заканчивается разрушением нуклеолемы и формированием веретена деления.

Метафаза 1: биваленты расположены посередине клетки.

Анафаза 1:к противоположным полюсам движутся удвоенные хромосомы.

Телофаза 1:завершается процесс деления, клетки получают по 23 бивалента.

Без последующего удвоения материала клетка вступает во второй этап деления.

Профаза 2: снова повторяются все процессы, которые были в профазе 1,а именно конденсация хромосом, что хаотично располагаются между органеллами.

Метафаза 2: две хроматиды, соединенные в месте перекреста (униваленты), располагаются в экваториальной плоскости, создавая пластинку, названную метафазной.

Анафаза 2: — унивалент разделяется на отдельные хроматиды или монады, и они направляются к разным полюсам клетки.

Телофаза 2: процесс деления завершается, формируется ядерная оболочка, и каждая клетка получает по 23 хроматиды.



Мейоз – важный механизм в жизни всех организмов. В результате такого деления мы получаем 4 гаплоидные клетки, которые имеют половину нужного набора хроматид. Во время оплодотворения две гаметы образуют полноценную диплоидную клетку, сохраняя присущей ей кариотип.

Сложно представить наше существования без мейотического деления, иначе все организмы с каждым последующим поколение получали бы удвоенные наборы хромосом.

Источник: animals-world.ru

1. Клетки эпителия пищевода крысы, меченые радиоактивным тимидином в S-фазе клеточного цикла.

Какая фаза митоза изображена на рисункеНа рисунке изображены клетки, помеченные радиоактивным веществом. В клетки вводят радиоактивный компонент ДНК, в данном случае это тимидин, меченый тритием. Радиоактивный тимидин, который включился в удваивающиеся хромосомы во время синтеза ДНК, образует темные пятна на фотопластинке. В центре видно большое количество черных точек — это ДНК в удвоенном количестве. На рисунке стадия интерфазы, т.к. видны еще не растворившиеся оболочки ядра. Также можно сказать, что это S-период, т.к. ДНК сконцентрированы в одном месте в большом количестве. Формула клетки к концу S-периода 2n4c

2. Схематическое изображение фаз митотического цикла.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

1. Интерфаза. Ядерная оболочка еще присутствует, хорошо видны нити хроматина.

2. Профаза. Ядерная оболочка начинает распадаться, хромосомы в клетке расположены беспорядочно (хромосомы спирализованы сильно, но НЕ максимально), веретено деления только начинает образовываться.

3. Метафаза. Заканчивается образование веретена деления, хромосомы (спирализация MAX) выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку. Каждая хромосома продольно расщепляется на две хроматиды.

4. Анафаза. Хроматиды в виде самостоятельных хромосом перемещаются к полюсам клетки.

5. Телофаза. Конечная стадия митоза, хромосомы деспирализуются, разрушается веретено деления, на экваторе образуется перетяжка, происходит цитокинез – разделение цитоплазмы.

3. Профаза митоза в клетках корня лука.

На рисунке изображена профаза в растительной клетке, т.к. клетки плотно прилегают друг к другу и упорядочены (за счет клеточной стенки, которая состоит из целлюлозы). Видна еще не растворившаяся до конца клеточная оболочка, хромосомы расположены хаотично по всей клетке, еще не максимально конденсированы, но уже приобрели вид нитей.

Какая фаза митоза изображена на рисункеКакая фаза митоза изображена на рисунке

4. Анафаза и прометафаза митоза в клетках корня лука.

На рисунке изображена анафаза митоза в растительной клетке, т.к. клетки плотно прилегают друг к другу и упорядочены (за счет клеточной стенки из целлюлозы). Хромосомы конденсированы, расщеплены на хроматиды, которые переместились к полюсам клетки.

Ниже изображена прометафаза митоза – происходит быстрый распад ядерной оболочки, с помощью нитей веретена деления конденсированные хромосомы перетаскиваются в экваториальную плоскость, образуя метафазную пластинку.

5Какая фаза митоза изображена на рисунке. Телофаза митоза в клетках корня лука.

На рисунке изображена телофаза в растительной клетке, т.к. клетки плотно прилегают друг к другу и упорядочены (за счет клеточной стенки). Происходит формирование двух диплоидных клеток (2n2c), веретено деления разрушается, хромосомы деспирализуются, образуется перетяжка в экваториальной области, происходит цитокинез – разделение цитоплазмы.

6. Метафаза и анафаза митоза в клетках печени крысы.

На рисунке изображена метафаза и анафаза митоза в клетках печени крысы. Клетки неплотно прилегают друг к другу, нет упорядоченности (отличие от растительных клеток и клеток эпителия живых организмов). В первой клетке происходит метафаза — хромосомы конденсированы и выстроены по экватору клетки.

Во второй клетке происходит анафаза митоза — хроматиды выстроены у полюсов клетки.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

7. Телофаза митоза в клетках печени крысы.

На рисунке изображена телофаза митоза в клетках печени крысы. Клетки неплотно прилегают друг к другу, нет упорядоченности. Ядерная оболочка полностью растворена, хромосомы деспирализуются, клетка делится.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

8. Отставание хромосом в анафазе. Глиома.

Это патология митоза. В центре клеточного поля видна делящаяся клетка в стадии анафазы, отчетливо заметен хроматидный мост, который образуется при растягивании дицентрической хромосомы между противоположными полюсами деления в ходе анафазы. Эта патология приводит к генотипической разнородности дочерних клеток и нарушает завершение деления, задерживая цитокинез.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

9. «Полая» метафаза. Глиома.

На рисунке изображена «полая» метафаза – это кольцевое скопление хромосом в метафазной пластинке вдоль периферии клетки.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

10. Колхициновый митоз. Асцитная карцинома Эрлиха.

Патологический митоз. Колхицин вызывает эндомитоз (многократное удвоение молекул ДНК в хромосомах без увеличения числа самих хромосом), парализуя механизм расхождения хромосом к полюсам, разрушая веретено деления. На изображении виден колхициновый митоз: метафазная пластинка состоит из склеенных хромосом, образующих «комки», наблюдается отставание хромосом.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

11. Колхициновый митоз. Асцитная карцинома Эрлиха.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

12. Яйцеклетка беззубки.

Яйцеклетка беззубки – очень крупная клетка шарообразной формы, имеет 2 оболочки: тонкая первичная(5.), плотно прилегающая к цитоплазме, и вторичная(1.). Цитоплазма содержит зерна желтка. Ядро (3.) хорошо заметно, ядрышко (4.) двойное, состоит из двух округлых образований, плотно прилегающих друг к другу.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

13. Сперматозоиды человека.

Это сперматозоид – мужская гамета. На изображении отчетливо видны части сперматозоида: головка (2.) с ядром (1.), шейка (3.) и хвост (4.). Почти вся головка заполнена ядром, которое несет наследственный материал в виде хроматина; на переднем конце головки имеется акросома, которая представляет собой видоизмененный комплекс Гольджи, он необходим для образования фермента, расщепляющего оболочку яйцеклетки для проникновения головки в нее. В шейке сперматозоида расположена митохондрия, необходимая для выработки энергии, которая тратится на активные движения сперматозоида.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

14. Лептонема в пыльниках лилии Тунберга.

Лептонема – первая стадия профазы 1го мейотического деления, наступает после репликации ДНК; на этой стадии хромосомы выглядят как одиночные, тонкие, нитевидные структуры (спирализация только начинается), еще не нашли гомологичные хромосомы, поэтому хаотично расположены в клетке.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

15. Диакинез в пыльниках лилии Тунберга.

Диакинез – это заключительная стадия первой профазы мейоза, после которой гомологичные хромосомы, между которыми образуется перекрест, оказываются готовыми к разделению. В диакинезе четко видно, что каждый бивалент (2.) состоит из четырех хроматид. Диакинез характеризуется еще большим укорочением бивалентов, уменьшением числа хиазм (1.) и исчезновением ядрышек, а биваленты приобретают более компактную форму и располагаются по периферии ядра.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

16. Метафаза редукционного (1) деления мейоза у аскариды (тетрады).

На рисунке изображен мейоз 1, стадия метафазы. Темное плотное образование с краю – биваленты. В середине большое количество рРНК, т.к. ядро растворилось. Вокруг растворенного ядра видны оформленные питательные вещества (желток).

Какая фаза митоза изображена на рисунке

17. Анафаза редукционного деления мейоза у аскариды.

Анафаза 1 – к полюсам клетки расходятся хромосомы (не хроматиды). У аскариды есть 4 хромосомы, которые отчетливо видны (2 сверху и 2 снизу).

Какая фаза митоза изображена на рисунке

18. Метафаза эквационного деления мейоза у аскариды (диады).

В ходе эквационного деления происходит уменьшение числа хроматид в 2 раза. В эквационное деление вступают две гаплоидные клетки с двухроматидными хромосомами . Метафаза эквационного деления характеризуется выстраиванием хромосом в экваториальной плоскости, хромосомы максимально конденсированы.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

19. Синкарион у аскариды.

Синкарион – это ядро зиготы, сформированное путем слияния ядер двух гамет при оплодотворении. На изображении видно два ядра, первое темное, крупное – ядро яйцеклетки, другое светлое, небольшое – ядро сперматозоида, которое дожидается созревания яйцеклетки для слияния. По бокам видны темные направительные тельца яйцеклетки.

Какая фаза митоза изображена на рисунке

20. Кариогамия у аскариды.

Кариогамия – это слияние ядер при половом процессе. На рисунке изображены 2 ядра – сперматозоида и яйцеклетки в момент кариогамии. Сбоку расположены направительные тельца, выделяемые яйцом перед оплодотворением. Они помогают клетке избавиться от лишней генетической информации (содержащие ядерный материал и небольшое количество цитоплазмы. Направительные тельца отделяются от овоцита животных при первом и втором делениях мейоза, впоследствии дегенерируют.).

Какая фаза митоза изображена на рисунке

Источник: StudFiles.net

Пояснение.

1.Способность к полету, позволяющая насекомым быстро заселять новые территории, преодолевать водные пространства и другие преграды; большая подвижность, обеспеченная развитой поперечнополосатой мускулатурой, членистыми конечностями.

2.Многослойная хитинизированная кутикула с наружным слоем, содержащим воскоподобные и жировые вещества, защищающая тело от потери влаги, механических повреждений, воздействия ультрафиолетовых лучей.

3.Разнообразие ротовых аппаратов, позволяющее использовать различный кормовой материал, что уменьшает межвидовую конкуренцию и способствует поддержанию высокой численности насекомых.

4.Малые размеры насекомых, обеспечивающие выживание и способствующие созданию необходимых условий для существования даже в очень незначительных по размеру пространствах (небольшие обрастания на скалах, трещины в коре деревьев, почве и др.) .

5.Разнообразие способов размножения —кроме обоеполого, размножение партеногенетическое (у тлей) , на стадииличинок (у отдельных видов двукрылых, жуков и клопов) . Некоторым паразитическим перепончатокрылым свойственна полиэмбриония (бесполое размножение на стадии делящейся зиготы) , позволяющая им резко увеличивать численность потомков.

6.Высокая плодовитость и способность к массовому размножению: среднее число откладываемых яиц составляет 200— 300. Некоторые насекомые откладывают небольшое число яиц, но дают несколько поколений (до 10 и более) за вегетационный сезон. Эта способность вызывает массовое появление многих насекомых (хрущи, мухи, комары, саранча и др.) .

7.Разнообразие типов постэмбрионального развития: неполный, полный метаморфоз и другие типы превращения. В фазе личинки происходит рост и развитие особи, в фазе взрослой особи — размножение и расселение. Способность переживать неблагоприятные условия в состоянии диапаузы — временного физиологического покоя.

8.Смена среды обитания на разных стадиях онтогенеза: личинки обитают в водной среде, взрослые — в наземно-воздушной (например, стрекозы, комары и др.) , что снижает внутривидовую конкуренцию за пищу, пространство для жизни и способствует лучшему выживанию насекомых.

9.Органы дыхания —трахеи — позволяют осуществлять интенсивный газообмен и поддерживать при необходимости (во время полета) высокий уровень процессов жизнедеятельности.

10.Хорошо развитая нервная система, разнообразные и совершенные органы чувств, сложные врожденные формы индивидуального и общественного поведения — инстинкты. Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко. На голове находится пара членистых усиков, пара верхних и две пары нижних челюстей. Кроме того, они имеют пару сложных фасеточных глаз, а многие — и простые глазки. Строение ротового аппарата разнообразно и соответствует характеру питания. Исходным считается грызущий ротовой аппарат, от которого в результате пищевой специализации произошли остальные типы: колюще-сосущий (у комаров, клопов, тлей и др.) , сосущий (у чешуекрылых) , лакающий (у пчел, шмелей) , лижущий (у мух) . Грызущим ротовым аппаратом обладают, в частности, насекомые отрядов жестко- и прямокрылых, а также многие личинки.

 

Примечание.

В качестве ответа могут быть засчитаны 3-4 любых положения из выше перечисленных.

Источник: bio-ege.sdamgia.ru

Интерфаза

Прежде чем делящаяся клетка попадает в митоз, она подвергается периоду роста, называемому интерфазой. Около 90% времени клетки при нормальном клеточном цикле могут быть потрачены на интерфазу, которая осуществляется в три основные фазы:

  • Фаза G1: период до синтеза ДНК. В этой фазе клетка увеличивается в массе, подготавливаясь к делению.
  • S-фаза: период, в течение которого происходит синтез ДНК. В большинстве клеток эта стадия происходит за очень короткий промежуток времени.
  • Фаза G2: клетка продолжает синтез дополнительных белков увеличиваться в размерах.

В последней части интерфазы, клетка все еще имеет нуклеолы. Ядро ограничено ядерной оболочкой, а хромосомы дублируются, но находятся в форме хроматина. В клетках животных две пары центриолей, образованных из репликации одной пары, расположены за пределами ядра.

После фазы G2 наступает митоз, который в свою очередь состоит из нескольких стадий и завершается цитокинезом (делением клетки).

Читайте также: Основные сходства и отличия митоза от мейоза.

Фазы митоза:

Препрофаза (в клетках растений)

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Препрофаза-300×183.jpg» alt=»» width=»300″ height=»183″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Препрофаза-300×183.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Препрофаза-768×469.jpg 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Препрофаза-500×306.jpg 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Препрофаза-164×99.jpg 164w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Препрофаза.jpg 800w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />

Препрофаза является дополнительной фазой во время митоза в клетках растений, которая не встречается у других эукариот, таких как животные или грибы. Она предшествует профазе и характеризуется двумя различными событиями.

Изменения, которые происходят в препрофазе:

  • Образование полосы препрофазы — плотного микротрубочного кольца под плазматической мембраной.
  • Начало зарождения микротрубочек в ядерной оболочке.

Профаза

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/профаза-300×238.jpg» alt=»» width=»300″ height=»238″ />

В профазе хроматин конденсируется в дискретные хромосомы. Ядерная оболочка ломается, а веретено деления образуются на противоположных полюсах клетки. Профаза (по сравнению с интерфазой) является первым истинным шагом митотического процесса.

Изменения, которые происходят в профазе:

  • Хроматиновые волокна превращаются в хромосомы, имеющие по две хроматиды, соединенные в центромер. Волокна деления, состоящие из микротрубочек и белков, образуется в цитоплазме.
  • В клетках животных волокна деления первоначально появляется как структуры, называемые астерами, которые окружают каждую пару центриолей.
  • Две пары центриолей (сформированных из репликации одной пары в интерфазе) отходят друг от друга к противоположным полюсам клетки из-за удлинения микротрубочек, образующихся между ними.

Прометафаза

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/прометафаза-300×273.png» alt=»» width=»300″ height=»273″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/прометафаза-300×273.png 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/прометафаза-768×700.png 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/прометафаза-500×456.png 500w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />

Прометафаза — фаза митоза после профазы и предшествующая метафазе в эукариотических соматических клетках. Некоторые источники относят процессы протекающие в прометафазе к поздней профазе и начальной стадии метафазы.

Изменения, которые происходят в прометафазе:

  • Ядерная оболочка распадается.
  • Полярные волокна, которые представляют собой микротрубочки, составляющие волокна веретена, перемещаются от каждого полюса до экватора клетки.
  • Кинетохоры, которые являются специализированными областями в центромерах хромосом, прикрепляются к типу микротрубочек, называемых кинетохорными нитями.
  • Нити кинетохора «взаимодействуют» с веретеном деления.
  • Хромосомы начинают мигрировать к центру клетки.

Метафаза

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/метафаза-300×251.png» alt=»» width=»300″ height=»251″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/метафаза-300×251.png 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/метафаза-768×641.png 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/метафаза-500×418.png 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/метафаза-220×185.png 220w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />

В метафазе полностью развиваются волокна деления, а хромосомы выравниваются на метафазной (экваториальной) пластине (плоскость, которая одинаково удалена от двух полюсов).

Изменения, которые происходят в метафазе:

  • Ядерная мембрана полностью исчезает.
  • В клетках животных две пары центриолей расходятся в противоположных направлениях к полюсам клетки.
  • Полярные волокна (микротрубочки, составляющие волокна веретена) продолжают распространяться от полюсов к центру. Хромосомы перемещаются случайным образом, пока не присоединяют (при помощи своих кинетохор) к полярным волокнам с обеих сторон центромеров.
  • Хромосомы выравниваются на метафазной пластине под прямым углом к ​​полюсам веретена.
  • Хромосомы удерживаются на метафазной пластине равными силами полярных волокон, которые нажимают на их центромеры.

Анафаза

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Анафаза-300×195.png» alt=»» width=»300″ height=»195″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Анафаза-300×195.png 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Анафаза-768×499.png 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Анафаза-500×325.png 500w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Анафаза-186×120.png 186w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />

В анафазе парные хромосомы (сестринские хроматиды) отделяются и начинают двигаться к противоположным концам (полюсам) клетки. Волокна веретена, не связанные с хроматидами, вытягиваются и удлиняют клетку. В конце анафазы каждый полюс содержит полную компиляцию хромосом.

Изменения, которые происходят в анафазе:

  • Парные центромеры в каждой отдельной хромосоме начинают раздвигаться.
  • Как только парные сестринские хроматиды отделены друг от друга, каждая из них считается «полной» хромосомой. Они называются дочерними хромосомами.
  • При помощи веретена деления, дочерние хромосомы перемещаются к полюсам на противоположные концы клетки.
  • Дочерние хромосомы сначала мигрируют в центромер, а кинетохорные нити становятся короче, чем хромосомы вблизи полюсов.
  • При подготовке к телофазе два полюса клетки также отдаляются друг от друга во время анафазы. В конце анафазы каждый полюс содержит полную компиляцию хромосом.
  • Начинается процесс цитокинеза (разделение цитоплазмы исходной клетки), который завершается после телофазы.

Телофаза

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Телофаза-300×186.png» alt=»» width=»300″ height=»186″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Телофаза-300×186.png 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Телофаза-768×476.png 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Телофаза-500×310.png 500w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />

В телофазе хромосомы достигают ядер новых дочерних клеток.

Изменения, которые происходят в телофазе:

  • Полярные волокна продолжают удлиняться.
  • Ядра начинают формироваться на противоположных полюсах.
  • Ядерные оболочки новых ядер образовываются из остатков ядерной оболочки материнской клетки и кусочков эндомембранной системы.
  • Появляются ядрышка.
  • Разматываются хроматиновые волокна хромосом.
  • После этих изменений телофаза и митоз в основном завершены, а генетическое содержание одной клетки поделено на две части.

Цитокинез

Какая фаза митоза изображена на рисунке» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Цитокинез-300×184.png» alt=»» width=»300″ height=»184″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Цитокинез-300×184.png 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Цитокинез-768×471.png 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/Цитокинез-500×307.png 500w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />

Цитокинез — это разделение цитоплазмы клетки. Он начинается до конца митоза в анафазе и заканчивается вскоре после телофазы. В конце цитокинеза образуются две генетически идентичные дочерние клетки.

Источник: natworld.info