подсчитать число хромосом и изучить их форму можно в

Подсчитать число хромосом и изучить их форму можно в

Светлана Смирнова запись закреплена

Клеточный цикл, его периодизация и характеристика. Значение интерфазы и митоза. Проблема клеточной пролиферации в медицине. Понятие о митотической активности ткани. Ингибиторы и стимуляторы митоза. Роль кейлонов.

Клеточный цикл, его периодизация и характеристика. Значение интерфазы и митоза.

В жизни клетки различают жизненный цикл и клеточный цикл.

Жизненный цикл значительно длиннее – это период от образования клетки вследствие деления материнской клетки и к следующему делению илиd к гибели клетки. В течение жизнь клетки растут, дифференцируются, выполняют специфические функции.

Клеточный цикл значительно короче. Этот собственно процесс подготовки к делению (интерфаза) и само деление (митоз). Поэтому этот цикл называют еще митотическим.

Такая периодизация (на жизненный и митотический цикл) довольно условная, поскольку жизнь клетки – беспрерывный, неделимый процесс. Так, в эмбриональный период, когда клетки быстро делятся, жизненный цикл совпадает с клеточным (митотичним). После дифференцирования клеток, когда каждая из них выполняет специфическую функцию, жизненный цикл длиннее митотического.

Клеточный цикл состоит из интерфазы, митоза и цитокинеза.

Интерфаза – это подготовка клетки к делению, на ее частицу приходится 90 % всего клеточного цикла. На этой стадии происходят наиболее активные метаболические процессы. Ядро имеет гомогенный вид — оно заполнено тонкой сеткой, которая состоит из переплетенных между собою довольно длинных и тонких нитей хромонем. Ядро соответствующей формы, окруженное двухслойной ядерной мембраной с порами диаметром близко 40 мкм. В интерфазному ядре проходит подготовка к делению. Интерфазу разделяют на определенные периоды: G, – период, который передует репликации ДНК; S – период репликации ДНК; G2 – период с момента окончания репликации к началу митоза.

Пресинтетический период (G1 – вид. англ. gap – интервал). Происходят такие биохимические процессы: синтез макромолекулярных соединений, необходимых для построения хромосом и ахроматинового аппарата (ДНК, РНК, гистонив и других белков), возрастает количество рибосом и митохондрий, происходит накопления энергетического материала для осуществления структурных перестроек и сложных движений во время деления. Клетка интенсивно растет и может выполнять свою функцию. Набор генетического материала будет 2п2с (2n – диплоидный набор хромосом, 2с – диплоидный набор ДНК).

В синтетическом периоде (S) удваивается ДНК, каждая хромосома вследствие репликации создает себе подобную структуру. Набор генетического материала составляет 2п4с.

Далее наступает потсинтетический период (G2) – клетка запасается энергией. Синтезируются белки ахроматинового веретена, идет подготовка к митозу. Генетический материал составляет 2n4с.

После достижения клеткой определенного состояния: накопления белков, удвоения количества ДНК и др. она готова к делению – митозу.

В результате митоза происходит точное равномерное распределение наследственного материала. Вследствие митоза каждая дочерняя клетка получает полный набор хромосом со строгим количеством ДНК и за их составом идентичная материнской клетке.

Митоз (кариокинез) наступает после интерфазы и условно делится на такие фазы: 1) профаза, 2) метафаза, 3) анафаза, 4) телофаза

Профаза – начальная фаза митоза. Характеризуется тем, что ядро увеличивается в размерах, и из хромановой сетки, в результате спирализации и укорочения, хромосомы из длинных, тонких, невидимых нитей в конце профазы становятся короткими, толстыми и размещаются в виде видимого клубка. Хромосомы сокращаются и состоят из двух половинок — хроматид. Хроматиды обвиваются одна вокруг другой, соединяются попарно центромерами. Профаза завершается исчезновением ядрышка, центриоли расходятся к полюсам с образованием фигуры веретена. Из белка тубулина формируются микротрубочки – нити веретена деления. Вследствие растворения ядерной мембраны хромосомы размещаются в цитоплазме. От центромер прикрепляются нити веретена с обеим полюсам клетки. Генетический материал составляет 2n4с.

Метафаза начинается движением хромосом по направлению к экватору. Постепенно хромосомы (каждая состоит из двух хроматид) размещаются в плоскости экватора, образовывают так называемую метафазну пластинку. В этой фазе можно подсчитать число хромосом в клетке с помощью цитогенетичеркого метода генетики. Набор генетического материала составляет 2n4с.

Метафазную пластинку используют в цитогенетичних исследованиях для определения числа и формы хромосом.

В анафазе сестринские хроматиды отходят одна от другой, разделяется соединяющая их центромера. Все центромеры делятся одновременно. Каждая хроматида с отдельной центромерой становится дочерней хромосомой. На каждом полюсе клетки в конце анафазы находится диплоидное количество хромосом и ДНК. Набор генетического материала в клетке в целом составляет 4n4с.

Частота митоза в разных тканях и в разных организмах резко отличная. Например, в красном костном мозге человека каждую секунду происходит 10 млн. митозов. На данное время точно не известно, какие факторы побуждают клетку к митозу, но считают, что в этом существенную роль играет соотношения объемов ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматичне соотношение). Увеличения объема клетки связанное с синтезом белков, нуклеинових кислот, липидов и других химических компонентов клетки. Поэтому наступает момент, когда поверхность ядра становится недостаточной для обеспечения обмена веществ между ядром и цитоплазмой, необходимых для дальнейшего роста. Деление клетки значительно увеличивает поверхность как самой клетки, так и ее ядра, не увеличивая при этом их объема; поэтому считают, что фактор, который ограничивает ядерно-цитоплазматичне соотношение, каким-то чином побуждает клетку к митотичного делению.

Биологическое значение митоза. Митоз – наиболее распространенный способ репродукции клеток животных, растений, простейших. Это основа роста и вегетативного размножения всех эукариотив – организмов, которые имеют ядро. Основная его роль состоит в точном воспроизведении клеток, обеспечении равномерного распределения хромосом материнской клетки между возникающими из нее двумя дочерними клетками и поддержании постоянства числа и формы хромосом во всех клетках растений и животных.

Амитоз преобладает у некоторых одноклеточных организмов и бактерий. Этот также способ деления соматичних клеток, но в отличие от митоза, прямое деление интерфазного ядра клетки происходит путем перетяжки простой перепонкой. При амитозе распределение наследственного материала между дочерними клетками может быть равномерным или неравномерным. Вследствие этого получаются или одинаковые, или неодинаковые за размером клетки. Поэтому такие клетки наследственно неполноценные.

Клеточный цикл- совокупность процессов включающих период подготовления клетки к делению и само деление. Состоит из двух стадий – стадия покоя (интерфаза) и стадия деления (митоз)

Интерфаза предшествует митозу и в ней осуществляется синтез ДНК. Подготовление клетки к делению состоит из 3 периудов 1)Пресинтетический 2)Синтетический 3)Постсинтетический

1.Пресинтетический период – идет активный синтез белков, РНК, АТФ. Увеличив количество органойдов и размеров клетки. Молекула ДНК деспирализованы, на них синтезируются РНК длительность 12-24 часа.

2. Синтетический период- происходит синтез ДНК самоудвоение молекул т.е построение второйхроматиныиз свободных нуклеотидов по принципу комплементарности образуется двухроматидная хромосома.Продолжаетсясинтез РНК и белков.

3. Постсинтетический период – активный синтез белка и АТФ необходимы для деления. Синтез ДНК приостанавливается и накапливается энергия. Подготовка к делению завершена.

Биологическое значение митоза- этот тип деления приводит к распределению наследственного материала, по дочерним клеткам поровну.

Источник

В какой фазе можно подсчитать число хромосом и изучить их форму

В метофазе можно подсчитать число хромосом и изучить их форму.

Беспозвоночные — животные, не имею­щие внутреннего скелета, представленно­го осевым стержнем — хордой или позво­ночником. Круглоротые имеют хорду, расположенную на спинной стороне тела в виде внутреннего упругого и эластичного тяжа. Следовательно, круглоротых нель­зя отнести к беспозвоночным животным.

У круглоротых есть хорда у беспозвоночных нет.Это самое главное доказательство

Аку́лы (лат. Selachii)[1] — надотрядхрящевых рыб (Chondrichthyes), относящийся к подклассу пластиножаберных (Elasmobranchii) и обладающий следующими отличительными особенностями: удлинённое тело более или менее торпедообразной формы, большой гетероцеркальный хвостовой плавник, обычно большое количество острых зубов на каждой челюсти[2].

Русское слово «аку́ла» происходит отдревнеисландского «hákall»[3][4]. Самые древние представители существовали уже около 420—450 млн лет назад[5][6][7].

К настоящему времени известно более 450 видов акул: от глубоководной мелкой Etmopterus perryi, длиной лишь 17 сантиметров, до китовой акулы (Rhincodon typus) — самой большой рыбы (её длина достигает 20 метров). Представители надотряда широко распространены в морях и океанах, от поверхности до глубины более 2000 метров. В основном обитают в морской воде, но некоторые виды способны жить также и в пресной. Большинство акул относятся к так называемым настоящим хищникам, но 3 вида — китовая, гигантская и большеротаяакулы — фильтраторы, они питаютсяпланктоном, кальмарами и мелкими рыбами.

Источник

Подсчитать число хромосом и изучить их форму можно в

Рекомендации по решению заданий С5 (подсчет количества хромосом и количества ДНК)

Рекомендации подготовлены методистами по биологии ГМЦ ДОгМ Миловзоровой А.М. и Кулягиной Г.П. по материалам пособий, рекомендованных ФИПИ для подготовки к ЕГЭ по биологии.

Биологическое значение мейоза: благодаря мейозу про­исходит редукция числа хромосом. Из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.

Благодаря мейозу обра­зуются генетически различные клетки (в том числе гаметы), т. к. в процессе мей­оза трижды происходит перекомбинация генетического материала:

1) за счёт кроссинговера;

2) за счёт случайного и независимо­го расхождения гомологичных хромосом;

3) за счёт случайного и независимо­го расхождения кроссоверных хроматид.

Первое и второе деление мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений в наследственном аппарате другая.

Профаза 1. (2n4с) Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда последовательных стадий. Гомо­логичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют.

Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромо­сом. Пару конъюгирующих хромосом называют бивален­том. Биваленты продолжают укорачиваться и утолщать­ся. Каждый бивалент образован четырьмя хроматидами. Поэтому его называют тетрадой.

Важнейшим событием является кроссинговер – обмен участками хромосом. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза реком­бинации генов.

Метафаза 1. (2n; 4с) Заканчивается формирование веретена деления. Спирализация хромосом максимальна. Биваленты располагаются в плоскости экватора. Причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки. Расположение бивалентов в экваториаль­ной плоскости равновероятное и случайное, то есть каждая из отцовских и материнских хромосом может быть повер­нута в сторону того или другого полюса. Это создает пред­посылки для второй за время мейоза рекомбинации генов.

Анафаза 1. (2n; 4с) К полюсам расходятся целые хро­мосомы, а не хроматиды, как при митозе. У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора. Причем пары хромосом расходятся так, как они располагались в плоскости экватора во время метафазы. В результате возникают самые разнообразные сочетания от­цовских и материнских хромосом, происходит вторая рекомбинация генетического материала.

Второе деление мейоза

Интерфаза 2. (1n; 2с) Харак­терна только для животных клеток. Репликация ДНК не происходит. Вторая стадия мейоза включает также профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Профаза 2. (1n; 2с) Хромосомы спирализуются, ядер­ная мембрана и ядрышки разрушаются, центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.

Метафаза 2. (1n; 2с) Формируются метафазная пластинка и веретено деления, нити веретена деления прикреп­ляются к центромерам.

Анафаза 2. (2n; 2с) Центромеры хромосом делятся, хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, и нити веретена деления растягивают их к полюсам клетки. Число хромосом в клетке становится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. Поскольку в метафазе 2 хроматиды хромосом располагаются в плоскости экватора случайно, в анафазе происходит третья рекомбинация генетического материала клетки.

Таким образом, в результате двух последовательных делений мейоза диплоидная клетка дает начало четырём дочерним, генетически различным клеткам с гаплоидным набором хромосом.

Задача 1.

Хромосомный набор соматических клеток цветкового растения N равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в метафазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменения числа ДНК и хромосом.

Решение: В соматических клетках 28 хромосом, что соответствует 28 ДНК.

Источник

Митоз и мейоз

Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Мейоз

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.

Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Бинарное деление надвое

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз

Содержание:

Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза

Жизненный цикл клетки

Жизненный цикл клетки – это время существованя клетки с момента первого деления до следующего деления, или до последнего деления (смерти клетки).

Клетки делятся несколькими способами:

Интерфаза

Митотический цикл состоит из двух последовательных стадий.

Непосредственно перед делением клетка проходит интерфазу, или стадию покоя, функциональное значение которой в том, что во время неё синтезируется ДНК. Длительность стадии покоя составляет 90% и более в течение всего цикла клеточного деления.

Интерфаза представлена тремя периодами:

Митоз – деление соматических клеток

Митоз – это непрерывный процесс деления клеток, который подразделяется на 4 последовательных стадий: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Мейоз

Мейоз – это процесс деления клетки, при котором число хромосом уменьшается вдвое, происходит образование гаплоидных клеток.

Данный процесс проходит в двух последовательных деления, первое из которых принято называть редукционным (мейоз I), а второе эквационным (мейоз II). Эквационное деление также можно назвать уравнительным, оно позволяет сохранить гаплоидный набор хромосом. Второе деление по механизму протекания схоже с митозом, однако здесь к полюсам расходятся сестринские хроматиды.

Так же, как и митоз, мейоз начинается после интерфазы. Количество ДНК перед первым делением составляет 2n4c, где n – хромосомы, с – молекулы ДНК. Это обозначает, что каждая хромосома состоит из двух хроматид и имеет гомологичную пару. После первого деления, перед вторым, количество ДНК в каждой дочерней клетке уменьшается до 1n2c. Результатом мейоза после второго деления является образование четырёх гаплоидных клеток. Мейоз представлен такими же четырьмя фазами, как и митоз, однако протекающие процессы в двух этих делениях существенно отличаются.

Мейоз I

Мейоз II

Перед эквационным делением интерфаза называется интеркинезом, так как удвоения наследственного материала (ДНК) не происходит.

Источник