Цитологические основы размножения в природе

План:

I. Общие сведения

II. Митоз

III. Мейоз

 

I

В природе 2 типа размножения:

Бесполое: митотическое деление клеток (митоз), в результате индентичные клетки и индентичные организмы (клоны). За счет данного размножения обеспечивается рост и развитие организма (деление собственных клеток и их дифференцировка).

Половое: включает в себя гаметогенез (образование гамет) и оплодотворение. В основе гаметогенеза мейотическое деление клеток (мейоз). Зрелые половые клетки (гаметы) содержат гаплоидный (одинарный) набор хромосом и отличаются комбинациями генов, что обусловлено механизмами мейоза.

При оплодотворении гаметы сливаются и образуется зигота с диплоидным набором хромосом, а полученный организм индивидуален и отличается от родителей.

Митоз и мейоз характерны для эукариотических клеток

 

II

Митоз (греч, mitos – нить) — непрямое деление\кариокинез, из одной материнской клетки образуются две генетически индентичные клетки. Митозу предшествует интерфаза, в которую происходит подготовка к делению (синтез белков, АТФ, ДНК). Редко встречается амитоз — разделение клетки и ее ядра на две части, равные или неравные по величине.

Фазы: (легко запомнить фазы как проф мат)

Профаза: в клетках удвоенное ДНК, в начале в ядре появляются тонкие нити (профазные хромосомы) из-за конденсации хромосом, которые укорачиваются и утолщаются, а также состоят из двух взаимно спирализованных хроматид. Прекращается синтез РНК, исчезают ядрышки, ядерная мембрана распадается на мелкие пузырьки, образуется веретено делелия (у животных участвуют центриоли, которые расходятся и формируют полюса).

Метафаза: спирализованные хромасомы на экваторе клетки образуют метафазную пластинку. К концу фазы обособление сестренских хроматид, соединенных в зоне центромер.

Анафаза: хроматиды удаляются друг от друга к полюсам клетки за счет сокращения микротрубочек веретена и белков-транслокаторов.

Телофаза: реконструкция нового интерфазного ядра, деконденсация хромосом, разрушение веретена, формирование ядрышек.

Биозначение: передача ген.материала, рост и развитие организма, регенерация тканей, цитооснова бесполого размножения.

 

III

Мейоз (греч. Meiosis - уменьшение) – из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных, отличающиеся друг от друга и родительских клеток комбинацией ген.материала. Делятся только предшественники половых клеток. Проходит в два этапа.

I деление:

Профаза I:

1. Лептотена: стадия тонких нитей, хромосомы тонкие и двойные.

2. Зиготена: конъюгация (сближение) гомологичных (схожих) хромосом, образование бивалента.

3. Пахитена: стадия толстых нитей, происходит кроссинговер — взаимный обмен индентичными участками между гомологичными хромосомами.

4. Диплотена: стадия двойных нитей, взаимное отталкивание гомологов, видны хиазмы — места перекреста и сцепление хромосом. Активный хроматин, где синтезируется РНК. Происходит запас белков для ранних стадий развития зародыша.

5. Диакинез: стадия обособления двойных нитей, уменьшение числа хиазм, укорочение бивалентов, потеря ядрышек.

Метафаза I: биваленты в плоскости экватора клетки.

Анафаза I: расхождение хромосом.

Телофаза I: образование двух дочерних клеток.

Короткая интерфаза

II деление: профаза II, метафаза II, анафаза II, телофаза II. Во время анафазы происходит расхождение сестренских хроматид в дочерние клетки.

Биозначение: поддержание постоянства числа хромосом, половое размножение, различные комбинации генотипа.