Жизненный цикл клетки. Митоз и мейоз

Раздел ЕГЭ: 2.7. … Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. …



Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) — время существования клетки от начала одного деления до начала следующего деления, состоит из интерфазы и собственно процесса деления.

Интерфаза — период между делениями, в котором происходят процессы роста и развития клетки, удвоения ДНК, синтеза белков и органических соединений.

жизненный цикл клетки



виды деления клеток

Митоз и амитоз

Митоз (непрямое деление клетки) — процесс равномерного распределения между дочерними клетками ядерного наследственного материала.

В результате митоза из одной материнской клетки с диплоидным (двойным) набором хромосом образуются две диплоидные дочерние клетки, содержащие полную генетическую информацию в том же объёме, что и родительская. Митоз обеспечивает сохранность наследственных признаков и увеличение количества клеток или одноклеточных организмов.

Стадии (фазы) митоза:

  • Профаза — спирализация хромосом, уменьшение их функциональной активности; репликация практически не идёт; разрушение оболочки ядра; образование веретена деления; прикрепление хромосом к нитям веретена деления.
  • Метафаза — спирализация хромосом достигает максимума; хромосомы утрачивают свою функциональную активность, образуют экваториальную пластинку.
  • Анафаза — деление центромер; расхождение по нитям веретена сестринских хромосом. Анафаза заканчивается, когда центромеры достигают полюсов клетки.
  • Телофаза — деспирализация хромосом; образование ядерной оболочки; деление цитоплазмы; между дочерними клетками формируется клеточная стенка.

митоз

Амитоз — прямое деление клетки, при котором ядро делится путём перешнуровки без предшествующей перестройки:

  • хромосомы не проходят цикла спирализации;
  • не образуется веретено деления;
  • клетка делится сразу после репликации ДНК;
  • ДНК между дочерними клетками распределяется неравномерно.

Амитоз проходит быстрее, чем митоз. В результате амитоза увеличивается количество дочерних клеток, но одновременно могут появляться двух- и многоядерные клетки. Амитоз характерен для одноклеточных и некоторых клеток многоклеточных организмов (клетки при патологических состояниях).

Мейоз

Мейоз — способ деления эукариотических клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются четыре дочерние с уменьшенным в два раза набором хромосом. На этапе интерфазы (предшествует мейозу) происходит репликация ДНК с последующим удвоением хромосом. Клетки с диплоидным набором хромосом, каждая состоит из одной хромосомной нити (хромонемы). После интерфазы хромосомы становятся удвоенными, а их диплоидное число 2n сохраняется. Центриоли в клеточном центре удваиваются.

Стадии (фазы) мейоза I (редукционное деление):


  1. Профаза I — спирализация хромосом; конъюгация; кроссинговер; хроматиды начинают расходиться; биваленты обособляются и располагаются по периферии ядра; ядрышко исчезает.
  2. Метафаза I — начинается с момента разрушения ядерной оболочки; биваленты располагаются в экваториальной плоскости, прикреплённые к нитям веретена деления.
  3. Анафаза I — центромеры каждой пары гомологичных хромосом разъединяются, и к полюсам клетки отходят гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид.
  4. Телофаза I — начинается с достижения хромосомами полюсов клетки (у каждого полюса — п хромосом): происходит редукция числа хромосом; образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка.

Завершение мейоза I сопровождается образованием двух дочерних клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом, которые в свою очередь остаются удвоенными.

Во время кратковременной интерфазы (интеркинеза) не происходит репликация ДНК, нет удвоения хромосомы, две дочерние клетки вступают во второе деление мейоза.

Стадии (фазы) мейоза II (по типу митоза — равное деление):

  1. Профаза II — непродолжительная, так как хроматиды спирализованы.
  2. Метафаза II — образуются экваториальная пластинка, хромосомы, состоящие из двух хроматид, центромерными участками прикрепляются к нитям веретена деления.
  3. Анафаза II — хроматиды расходятся к полюсам клетки.
  4. Телофаза II — образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка. Образуются четыре гаплоидные клетки.
iv>

мейоз

Мейоз II проходит по типу митоза. В результате мейоза из одной клетки с диплоидным набором хромосом после двух последовательных делений образуются 4n клетки.

Черты мейоза

  1. Редукция числа хромосом (если бы не было уменьшения числа хромосом при образовании половых клеток, то из поколения в поколение их количество возрастало бы и был бы утрачен один из важнейших признаков каждого вида — постоянство числа хромосом),
  2. Конъюгация (сближение и переплетение) гомологичных хромосом.
  3. Рекомбинация генетического материала, обусловленная случайным расхождением материнских и отцовских гомологичных хромо сом в дочерние клетки, а также кроссинговером (процессом обмена участками гомологичных хромосом).

Таким образом, мейоз — непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений ядра и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз. Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I.

 

Источник: uchitel.pro

Митоз


Процесс непрямого деления, или митоз, чаще всего встречается в природе. На нём основывается деление всех существующих неполовых клеток, а именно мышечных, нервных, эпителиальных и прочих.

Состоит митоз из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Основная роль данного процесса – равномерное распределение генетического кода от родительской клетки к двум дочерним. При этом клетки нового поколения один к одному схожи с материнскими.

Рис. 1. Схема митоза

Время между процессами деления называются интерфазой. Чаще всего интерфаза гораздо длиннее митоза. Для этого периода характерны:

  • синтез белка и молекулы АТФ в клетке;
  • удваивание хромосом и образование двух сестринских хроматид;
  • увеличение числа органоидов в цитоплазме.

Мейоз

Деление половых клеток называется мейозом, оно сопровождается уменьшением числа хромосом вдвое. Особенность данного процесса состоит в том, что проходит он в два этапа, которые непрерывно следуют друг за другом.

Рис. 2. Схема мейоза

Биологическим значением мейоза является образование чистых гамет, которые содержат гаплоидный, другими словами одинарный, набор хромосом. Диплоидность восстанавливается после оплодотворения, то есть слияния материнской и отцовской клетки. В результате слияния двух гамет образуется зигота с полным набором хромосом.

Сравнительная характеристика

>

Отличие митоза и мейоза состоит в продолжительности фаз и происходящих в них процессах. Ниже предлагаем вам таблицу «Митоз и мейоз», где указаны основные различия двух способов деления. Фазы мейоза такие же, как и у митоза. Подробнее узнать о сходствах и различиях двух процессов вы сможете в сравнительной характеристике.

Рис. 3. Сравнительная схема митоза и мейоза

Источник: obrazovaka.ru

                 Кроссворд «Важный процесс, предшествующий митозу»

Кроссворд «Важный процесс, предшествующий митозу»
DOCX / 12.69 Кб


 

 

Ответив на вопросы кроссворда, вы вспомните название важного процесса, предшествующего митозу

1.Самая продолжительная фаза митоза (профаза)

2.В эту стадию образуется пластинка, но не клеточная (метафаза)


3.Она образуется при делении цитоплазмы растительной клетки (пластинка)

4.В эту стадию происходят карио- и цитокинез (телофаза)

5.Он приводит к образованию многоядерных клеток поперечно-полосатой мышечной ткани (амитоз)

6.Процесс разделения цитоплазмы (цитокинез)


7.Самая короткая фаза митоза (анафаза)

8.Клеточный центр высших растений не содержит ….. (центриоли)

9.Они парные и состоят из идентичных молекул ДНК (хроматиды)

10Сначала исчезает, а потом появляется (ядро)

             Ключевое слово – репликация – процесс, приводящий к удвоению ДНК


Источник: xn--j1ahfl.xn--p1ai

Пояснение.

Митоз – непрямое деление клетки (сначала делится ядро (кариокинез), а затем цитоплазма (цитокинез)). В результате митоза из диплоидной материнской клетки образуется две диплоидные дочерние клетки, содержащих индентичный материнской хромосомный набор.

Фазы митоза:

1) профаза: спирализация хромосом, расхождение центриолей к полюсам клетки и образование веретена деления, исчезновение ядрышка, исчезновение ядерной оболочки, диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);

2) метафаза: нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, хромосомы выстраиваются в плоскости экватора (мефатазная пластинка, или материнская звезда), диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);

3) анафаза: центромеры делятся надвое, нити веретена деления растягивают хроматиды (однохроматидные хромосомы) к полюсам клетки, тетраплоидный набор однохроматидных хромосом (4n4c);

4) телофаза: образование ядерной оболочки вокруг хромосом, образование ядрышек в ядрах, деспирализация хромосом, разрушение веретена деления, в каждой дочерней клетке – диплоидный набор однохроматидных хромосом (2n2c).

Мейоз – процесс деления клеток, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом. Мейоз состоит из двух последовательных делений – редукционного (мейоз I), приводящего к уменьшению хромосомного набора в два раза, и равного эквационного (мейоз II). В результате мейоза из диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных дочерних клетки.

Мейоз I:

— профаза I: спирализация хромосом, растворение ядерной оболочки, исчезновение ядрышек, расхождение центриолей к полючам клетки и формирование веретена деления, конъюгация (соединение) гомологичных хромосом с образованием бивалентов, кроссинговер (обмен генами между гомологичными хромосома), в клетке – диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);

— метафаза I: гомологичные хромосомы попарно выстраиваются над и под экваториальной плоскостью клетки, нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом, в клетке – диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);

— анафаза I: разделение и расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам, в клетке – диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);

— телофаза I: образование ядер (ядерных оболочек), деспирализация хромосом, разрушение веретена деления, деление цитоплазмы, в каждой дочерней клетке – одинарный набор двухроматидных хромосом (n2c).

Мейоз II:

— профаза II: спирализация хромосом, разрушение ядерной оболочки, расхождение центриолей к полюсам клетки и образование веретена деления, в клетке – одинарный набор двухроматидных хромосом (n2c);

— метафаза II: хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки, нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом, в клетке – одинарный набор двухроматидных хромосом (n2c);

— анафаза II: деление хромосом в местах центромеры на две хроматиды, расхождение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки, в клетке – диплоидный набор однохроматидных хромосом (2n2c);

— телофаза II: образование ядер (ядерных оболочек), деспирализация хромосом, исчезновение веретена деления, деление цитоплазмы, в каждой дочерней клетке – одинарный набор однохроматидных хромосом (n2c).

 

(А) об­ра­зо­ва­ние бивалентов — мейоз I;

(Б) об­ра­зо­ва­ние ди­пло­ид­ных клеток — митоз;

(В) в ана­фа­зе у по­лю­сов клет­ки об­ра­зу­ют­ся од­но­хро­ма­тид­ные до­чер­ние хромосомы — митоз;

(Г) про­ис­хо­дит кроссинговер — мейоз I;

(Д) со­дер­жа­ние ге­не­ти­че­ско­го ма­те­ри­а­ла не изменяется об­ра­зо­ва­ние ди­пло­ид­ных клеток — митоз;

(Е) в ана­фа­зе про­ис­хо­дит рас­хож­де­ние дву­х­ро­ма­тид­ных хро­мо­сом к по­лю­сам клетки — мейоз I.

 

Ответ: 211212.

Источник: bio-ege.sdamgia.ru