Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Лекція 3. Поділ ядра та клітини.

Поняття про мітотичний цикл. 2. Мітоз. 3. Мейоз.

Поняття про мітотичний цикл.

Досягши визначеного розміру, клітина поділяється, та утворюються дочірні клітини, у половину менше вихідної материнської. Вони ростуть до розмірів материнської клітини, а потім доля їх складається по різному; 1.Одні, закінчивши ріст, спеціалізуються, перетворюючись у клітини постійних тканин, і ніколи більше не поділяються. 2. Інші ж дочірні клітини зберігають здатність до постійного поділу. Закінчивши ріст, вони знову приступають до поділу. Такі клітини зосереджені в конусах наростання стебла й кореня, у вузлах злакових рослин і утворюють меристематичну чи твірну тканину. 3. Треті зберігають здатність поділятися лише в спеціальних умовах і утворюють раневу тканину - калюс.

Гіпотези про причини поділу клітини: 1. Невідповідність між об'ємом і площею поверхні клітин. Об'єм клітини збільшується швидше чим поверхня. Установлено, що якщо діаметр клітини збільшиться вдвічі, то об'єм зросте в 8 разів, а поверхня, лише в 4. Утрудняється зв'язок із зовнішнім середовищем, погіршуються умови живлення, газообміну й клітина приступає до поділу. 2. Невідповідність маси ядра й маси цитоплазми. Коли маса цитоплазми збільшується настільки, що ядро не може регулювати процеси, що протікають у ній, тоді клітина поділяється. 3. Дія різноманітних стимуляторів поділу (гормонів). 4. Підготовленість самої клітини до процесів поділу (нагромадження білка, енергії у формі АТФ і т.д.).

Клітинний цикл включає 2 стадії: інтерфазу; мітоз

Інтерфаза - період між двома мітозами, раніш її розглядали як фазу спокою, однак, це не так. В інтерфазі, відбувається ряд дуже важливих перетворень, тобто клітина готується до поділу. Інтерфазу поділяють на три періоди: G₁ - період чи передсинтетичний період,

S - період чи синтетичний період,

G₂ – поза синтетичний період.

G₁- період починається відразу після мітозу (збільшується маса цитоплазми; збільшується кількість різних органоїдів; синтезуються речовини, які або стимулюють, або інгібірують настання S - періоду.)

S – період: відбувається подвоєння генетичного матеріалу в результаті редуплікації ДНК.

G₂– період:формуються структури, що безпосередньо беруть участь у мітозі (білки, що входять до складу ниток веретена поділу); накопичується енергія у вигляді молекул АТФ.

У G₂ періоді клітина чекає поштовху до початку поділу.

Мітоз. Фази. Біологічне значення.

Існує три способи поділу клітини: - амітоз – прямий поділ, - мітоз - непрямий поділ, - мейоз.

Мітоз- найбільш розповсюджений спосіб поділу клітин на всіх рівнях організації. Називають ще каріокінезом або непрямим поділом. У результаті мітозу генетичний матеріал, що подвоївся в інтерфазі, поділяється нарівно між 2 дочірніми клітинами. Мітоз - безупинний процес, що підрозділяють на 4 фази: профазу; метафазу; анафазу;телофазу.

Профаза: починається після G₂- періоду інтерфази, і відбуваються наступні перетворення:

1. Компактізація хроматину. Довгі тонкі нитки хроматину спіралізуються, ущільнюються, що веде до їх укорочення. Здобувають форму хромосоми чітко видимих у світловий мікроскоп. Профазні хромосоми складаються з 2-х ідентичних (сестринських) хроматид, з'єднаних - центромерою. Центромера має визначене місце розташування на кожній хромосомі і поділяє її на 2 плеча однакової чи різної довжини.

2. Зникає ядерце.

3. Зникає ядерна оболонка, але вона не розчиняється, а розпадається на окремі фрагменти, припускають, що з них утвориться ядерна оболонка дочірніх клітин.

4. У профазі навколо ядра видна світла зона, у якій з'являються мікротрубочки. З них надалі формується мітотичне веретено поділу.

Метафаза: відбуваються наступні перетворення:

1. Хромосоми, що складаються з 2-х хроматид, розташовуються так, що їхні центромери виявляються в екваторіальній площині.

2. Формується веретено поділу = мітотичне веретено. Мітотичний апарат формується з мікротрубочок, вставлених одна в іншу, вони утворять нитки веретена поділу.

Веретено поділу утворене нитками 2-х видів: 1. Хромосомні, відтягуючи чи кинетофорні нитки. Відходять від полюсів клітини і з'єднуються з центромерами хромосом. 2. Центральні, опорні чи полюсні. Ідуть через усю клітку від одного полюса до іншого, минаючи хромосоми. Охороняють поле розбіжності хромосом від проникнення залишившихся органоїдів. 3. Нитки сяйва, зв'язані з плазмалемою.

Анафаза: відбуваються наступні перетворення:

1. Поділяється центромера.

2. Хромосоми розщеплюються на 2 хроматида, що тепер називають дочірніми хромосомами. Дочірні хромосоми розходяться до полюсів клітини. Їх тягнуть хромосомні нитки веретена (перед рухається центромера, а довге плече останнім). Уперше цю думку висловив С.Г. Навашин. Однак, механізм переміщення хромосом ще остаточно не з'ясований.

Припускають:а. Хромосомні нитки коротшають і підтягують дочірні хромосоми до полюсів; б. Дочірні хромосоми сковзають по нитках, як на санках, і рухаються до полюсів. Таким чином, в анафазі відбувається розбіжність хромосом по лінії хроматид.

Телофаза: відбуваються наступні перетворення:

1. Зникає апарат поділу.

2. На полюсах материнської клітини формуються нові ядра. Мембрани цих ядер утворюються із шорсткуватої ЕПР.

3. Хромосоми деспіралізуються, витягаються, перетворюючись в тонкі нитки хроматину.

4. Формуються ядерця.

5. Поділяється цитоплазма материнської клітини, утворюються 2 дочірні клітини.

Біологічне значення мітозу: точний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами.

Мейоз. Фази. Біологічне значення.

Мейоз: Мейоз зв'язаний зі статевим розмноженням рослин і передує заплідненню, при якому в результаті злиття 2-х статевих клітин (гамет) утворюється зигота. Якби запліднення відбувалося диплоїдними клітинами, то в наступних поколіннях спостерігалося б збільшення числа хромосом. Однак, ви знаєте, що кожен вид організмів містить визначене і строго постійне число хромосом. У чому ж справа? Як природа розв'язала це протиріччя? А справа в тім, що статеві клітини, що згодом будуть зливатися при заплідненні, утворилися в результаті мейозу і несуть половинний (гаплоїдний) набір хромосом. Мейоз - це поділ, при якому кількість хромосом зменшується від диплоїдного (2n) до гаплоїдного (n), тобто в половину.

Мейоз зв'язаний із процесом розмноження і відбувається лише один раз у циклі розвитку організму.

Мейоз строго локалізований, тобто прив'язаний до якогось певного місця в тілі рослини. Наприклад, у квіткових рослин мейозом утворюються спермії у пиляках і яйцеклітина в зародковому мішку зав'язі маточки.

Мейоз складається з двох наступних друг за другом ядерних поділів. При одній інтерфазі, тобто при одному подвоєнні ДНК.

I поділ мейозу називають редукційним, тому що в результаті цього поділу до полюсів клітини відходить у 2 раза менше хромосом, чим у материнської клітини.

II поділ мейозу - екваційний. Кожен поділ мейозу складається з 4 фаз.

I поділ мейозу (редукційний) - профаза I; - метафаза I; - анафаза I; - телофаза I.

II поділ мейозу - профаза II - метафаза II - анафаза II - телофаза II

Про ці поділи так і говорять: 1 і 2 поділи мейозу. Між I і II поділом мейозу інтерфази немає.

Профаза I: До початку профази I відбулася редуплікація ДНК (в інтерфазі) і кожна хромосома складається з 2-х сестринських хроматид (які на початку не видні). Профаза I дуже тривала і складна і складається з 5 стадій. Відбувається: 1.Спарювання чи кон'югація гомологічних хромосом. 2 гомологічні хромосоми попарно з'єднуються, утворюючи бівалент. Але, тому що кожна хромосома складається з 2-х хроматид, то в біваленті - 4 хроматиди. При утворенні бівалентів видиме число хромосом скорочується вдвічі.

2.При кон'югації хромосом відбувається обмін ділянками між гомологічними хроматидами. Цей процес називають перехрестом чи кросинговером хромосом, у результаті кросинговеру хроматиди мають тепер іншу сполуку генів, тобто хромосоми якісно не тотожні хромосомам материнської клітини. Під мікроскопом видні Х-подібні фігури - хіазми, що утворюються при кросинговері.

3.Руйнується на окремі ділянки ядерна оболонка. 4.Зникає ядерце.

5. Гомологічні хромосоми починають роз'єднуватися, однак кінці їхні з'єднані хіазмами.

Метофаза I:відбуваються наступні перетворення: 1. Утворюється веретено поділу. 2.Біваленти розташовуються в екваторіальній площині клітини, причому центромери гомологічних хромосом - по різні сторони екватора.

Анафаза I:відбуваються наступні перетворення: 1.До кожної центромери бівалента приєднується нитка веретена поділу, тобто центромери гомологічних хромосом зв'язані з різними полюсами клітини. (Згадайте мітоз, коли центромера поділялася). 2.Гомологічні хромосоми відходять до різних полюсів клітини, тобто бівалент руйнується. У результаті розбіжності гомологічних хромосом (а не хроматид) на полюсах клітини виявляється хромосом у двічі менше.

Телофаза I:відбуваються наступні перетворення: 1.Утворюється серединна пластинка, що роз'єднує материнську клітину на 2 дочірні. 2.Але телофаза протікає не цілком, ядра інтерфазного тіла не утворюється.

II поділ мейозу дуже схожий на мітоз, тільки профаза II є не завжди, тому що хромосоми вже сформовані.

Метофаза II: 1.Утворюється веретено поділу; 2.Хромосоми, що складаються з 2-х хроматид - знаходяться в екваторіальній площині.

Анафаза II:відбуваються наступні перетворення: 1.Центромери поділяються; 2.Сестринські хроматиди розходяться до різних полюсів клітини.

Телофаза II:відбуваються наступні перетворення: 1.Утворюються ядерні оболонки і ядерце; 2.Деспіралізуються хромосоми; 3.Утворюється серединна пластинка, що поділяє клітину на 2 дочірні.

Отже, у результаті мейозу з однієї диплоїдної клітини утворюються 4 гаплоїдних.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.