Наши клетки постоянно растут и воспроизводят самих себя. Репродуктивная функция может осуществляться двумя способами, о которых мы расскажем в этой статье. Вы узнаете, как возникают новые клетки в процессе митоза и мейоза.
Что такое митоз
Первый способ деления соматической клетки — митоз. Материнская клетка разделяется на дочерние клетки, которые практически идентичны родительским с точки зрения генетической информации. Наследственная информация и количество хромосом у дочерних клеток такие же, как у родительской.
Митоз — это одна из фаз жизненного цикла клетки и механизм нормального роста тканей. Большую часть клеточного цикла занимает интерфаза, в течение которой протекает повседневная клеточная деятельность. Во время интерфазы происходит:
Во время интерфазы идёт активный синтез и накопление необходимых для деления клетки веществ. Интерфаза делится на три подфазы:
После стадии G2 клетка вступает в следующую фазу деления, а именно — сам митоз. Тут есть четыре подфазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
В схемах деления гаплоидный набор хромосом обозначают буквой n, а набор молекул ДНК (то есть хроматид) — буквой с. Перед буквами указывают число гаплоидных наборов: 1n2с — гаплоидный набор удвоенных хромосом, 2n2с — диплоидный набор одиночных хромосом, 2n4с — диплоидный набор удвоенных хромосом.
Пример. В клетках человека гаплоидный набор составляют 23 хромосомы. Значит, запись 2n2с означает 46 хромосом и 46 хроматид, а 2n4с — 46 хромосом и 92 хроматиды.
Рассмотрим подробнее фазы митоза:
Многие клетки вступают в фазу G0 после митоза и находятся в ней всю жизнь до гибели. Обычно это высокоспециализированные клетки, которые не могут совмещать эффективное выполнение своих функций и размножение. Например, в фазе G0 находится большинство нейронов головного мозга.
Биологическое значение митоза — образование генетически одинаковых дочерних клеток с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки. Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений.
Что такое мейоз
Второй способ деления эукариотической клетки — мейоз. Это процесс деления клетки, во время которого получаются дочерние клетки — гаметы. У мужчин это сперматозоид, а у женщин яйцеклетка. Гаметы получают только половину генетической информации родительской клетки. Число хромосом уменьшается в два раза.
Затем гаметы могут объединяться, образуя новую клетку, сочетающую генетическую информацию обеих клеток-родителей — зиготу. Процесс слияния половых клеток называется оплодотворением. Если зигота совершит цепь митозов, сформируется новый организм.
По промокоду BIO92021 вы получите бесплатный доступ к курсу биологии 9 класса, по промокоду BIO10112021 бесплатный доступ к курсу биологии 10 класса. Выберите нужный раздел и изучайте биологию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»!
Каждая гамета человека содержит 23 хромосомы — гаплоидный набор (n). Когда гаметы объединяются, получается зигота с 46 хромосомами — диплоидный набор (2n).
Во время мейоза одна клетка с 46 хромосомами делится дважды. Первое деление называется мейоз I, второе деление называется мейоз II. Интерфаза между двумя этапами деления мейоза настолько кратковременна, что практически незаметна, и в ней не происходит удвоение ДНК. В результате образуются четыре дочерние клетки, каждая с 23 хромосомами.
Мейоз I подразделяется на четыре фазы, аналогичные фазам митоза:
Мейоз II подразделяется на четыре такие же фазы:
Биологическое значение мейоза — образование гаплоидных клеток, отличающихся генетически друг от друга: половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.
Установите последовательность процессов, происходящих с хромосомами при митотическом делении ядра клетки, начиная с интерфазы. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) расположение двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости
2) образование двухроматидных хромосом
3) деспирализация хромосом
4) спирализация хромосом
5) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки
ИНТЕРФАЗА – период клеточного цикла между двумя делениями. В этот период клетка не делится, а готовится к делению.
1) пресинтетический (G1): синтез белков и всех видов РНК, образование органоидов, интенсивный метаболизм и рост клетки, хромосомы однохроматидные;
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.
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).
2) образование двухроматидных хромосом — интерфаза;
4) спирализация хромосом — профаза митоза;
1) расположение двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости — метафаза митоза;
5) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки — анафаза митоза;
Установите соответствие между характеристиками митоза и его фазами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКА
ФАЗА МИТОЗА
А) спирализация хромосом
Б) исчезновение ядрышка
В) набор хромосом и число молекул ДНК
Г) разрушение ядерной оболочки
Д) разделение хроматид в местах
Е) расхождение центриолей к полюсам
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
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.
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 укорачиваясь 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).
(А) спирализация хромосом — профаза;
(Б) исчезновение ядрышка — профаза;
(В) набор хромосом и число молекул ДНК в клетке — 4n4c — анафаза;
(Г) разрушение ядерной оболочки — профаза;
(Д) разделение хроматид в местах центромеры — анафаза;
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.
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.
Митоз (непрямое деление) – это деление соматических клеток (клеток тела). Биологическое значение митоза – размножение соматических клеток, получение клеток-копий (с тем же самым набором хромосом, с точно такой же наследственной информацией). Все соматические клетки организма получаются из одной исходной клетки (зиготы) путем митоза.
2) Метафаза – хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуется метафазная пластинка
3) Анафаза – дочерние хромосомы отделяются друг от друга (хроматиды становятся хромосомами) и расходятся к полюсам
Продолжительность митоза – 1-2 часа.
Клеточный цикл
Это период жизни клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти.
Клеточный цикл состоит из двух периодов:
Интерфаза состоит из нескольких фаз:
Еще можно почитать
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. Процесс размножения клеток организмов разных царств живой природы называют 1) мейозом 2) митозом 3) оплодотворением 4) дроблением
Выберите один, наиболее правильный вариант. На каком этапе жизни клетки хромосомы спирализуются 1) интерфаза 2) профаза 3) анафаза 4) метафаза
Выберите один, наиболее правильный вариант. При делении клетки происходит формирование веретена деления в 1) профазе 2) телофазе 3) метафазе 4) анафазе
Выберите один, наиболее правильный вариант. Чем сопровождается спирализация хромосом в начале митоза 1) приобретением двухроматидной структуры 2) активным участием хромосом в биосинтезе белка 3) удвоением молекулы ДНК 4) усилением транскрипции
Выберите один, наиболее правильный вариант. В профазе митоза НЕ происходит 1) растворения ядерной оболочки 2) формирования веретена деления 3) удвоения хромосом 4) растворения ядрышек
Выберите один, наиболее правильный вариант. На каком этапе жизни клетки хроматиды становятся хромосомами 1) интерфаза 2) профаза 3) метафаза 4) анафаза
Выберите один, наиболее правильный вариант. Деспирализация хромосом при делении клетки происходит в 1) профазе 2) метафазе 3) анафазе 4) телофазе
ИНТЕРФАЗА 1. Выберите три варианта. Какие процессы происходят в клетке в период интерфазы? 1) синтез белков в цитоплазме 2) спирализация хромосом 3) синтез иРНК в ядре 4) редупликация молекул ДНК 5) растворение ядерной оболочки 6) расхождение центриолей клеточного центра к полюсам клетки
2. Выберите три варианта. Какие процессы происходят в клетке в период интерфазы? 1) восстановление ядрышек 2) расхождение центриолей к полюсам клетки 3) разрушение ядерной оболочки 4) увеличение числа митохондрий и пластид 5) репликация ДНК 6) синтез белков рибосом
ИНТЕРФАЗА КРОМЕ 1. Все приведенные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов, происходящих в интерфазе. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. 1) репликация ДНК 2) формирование ядерной оболочки 3) спирализация хромосом 4) синтез АТФ 5) синтез всех видов РНК
2. Перечисленные ниже процессы, кроме двух, используются для характеристики интерфазы клеточного цикла. Определите два процесса, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) образование веретена деления 2) синтез АТФ 3) репликация 4) рост клетки 5) кроссинговер
2. Установите соответствие между процессами и стадиями жизненного цикла клетки: 1) интерфаза, 2) митоз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) спирализация хромосом Б) интенсивный обмен веществ В) удвоение центриолей Г) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки Д) редупликация ДНК Е) увеличение количества органоидов клетки
3. Установите соответствие между процессами и этапами клеточного цикла: 1) интерфаза, 2) митоз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) рост клетки Б) образование метафазной пластинки В) репликация ДНК Г) деспирализация хромосом Д) соединение нитей веретена деления с центромерами хромосом
ПРОФАЗА КРОМЕ РИС Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке фазы митоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) исчезает ядрышко 2) образуется веретено деления 3) происходит удвоение молекул ДНК 4) хромосомы активно участвуют в биосинтезе белков 5) хромосомы спирализуются
МЕТАФАЗА РИС 1. Определите фазу и тип деления, изображенного на рисунке. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.). 1) анафаза 2) метафаза 3) профаза 4) телофаза 5) митоз 6) мейоз I 7) мейоз II
2. Рассмотрите рисунок. Укажите (А) тип деления, (Б) фазу деления, (В) количество генетического материала в клетке. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка. 1) митоз 2) мейоз II 3) метафаза 4) анафаза 5) телофаза 6) 2n4c 7) 4n4c 8) n2c
3.Рассмотрите рисунок. Укажите (А) тип деления, (Б) фазу деления, (В) число хромосом и молекул ДНК. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка. 1) 2n4c 2) митоз 3) профаза 4) n2c 5) метафаза 6) мейоз I 7) 2n2c
МИТОЗ 1. Выберите три варианта. Какие структуры клетки претерпевают наибольшие изменения в процессе митоза? 1) ядро 2) цитоплазма 3) рибосомы 4) лизосомы 5) клеточный центр 6) хромосомы
2. Выберите три особенности митотического деления клетки. 1) к полюсам расходятся двухроматидные хромосомы 2) к полюсам расходятся сестринские хроматиды 3) в дочерних клетках оказываются удвоенные хромосомы 4) в результате образуются две диплоидные клетки 5) процесс проходит в одно деление 6) в результате образуются гаплоидные клетки
МИТОЗ КРОМЕ 1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процесса митоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) лежит в основе бесполого размножения 2) непрямое деление 3) обеспечивает регенерацию 4) редукционное деление 5) увеличивается генетическое разнообразие
2. Все приведенные признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов митоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) образование бивалентов 2) конъюгация и кроссинговер 3) неизменность числа хромосом в клетках 4) образование двух клеток 5) сохранение структуры хромосом
3. Все перечисленные ниже процессы, кроме двух, можно использовать для описания митоза. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) расхождение сестринских хроматид 2) репликация ДНК 3) образование веретена деления 4) синтез органических веществ 5) формирование экваториальной пластинки
4. Все перечисленные ниже понятия, кроме двух, используются для описания митоза животной клетки. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. 1) хромосома 2) ДНК 3) клеточный центр 4) транскрипция 5) рибосома
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенного на рисунке процесса. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) дочерние клетки имеют одинаковый с родительскими клетками набор хромосом 2) неравномерное распределение генетического материала между дочерними клетками 3) обеспечивает рост 4) образование двух дочерних клеток 5) прямое деление
Все перечисленные ниже процессы, кроме двух, происходят в процессе непрямого деления клетки. Определите два процесса, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) образуются две диплоидные клетки 2) образуются четыре гаплоидные клетки 3) происходит деление соматических клеток 4) происходит конъюгация и кроссинговер хромосом 5) делению клеток предшествует одна интерфаза
ИНТЕРФАЗА + МИТОЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ 1. Установите последовательность процессов, происходящих в клетке с хромосомами в интерфазе и последующем митозе 1) расположение хромосом в экваториальной плоскости 2) репликация ДНК и образование двухроматидных хромосом 3) спирализация хромосом 4) расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки
2. Установите последовательность процессов, происходящих в ходе интерфазы и митоза. Запишите соответствующую последовательность цифр. 1) спирализация хромосом, исчезновение ядерной оболочки 2) расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки 3) образование двух дочерних клеток 4) удвоение молекул ДНК 5) размещение хромосом в плоскости экватора клетки
3. Установите последовательность процессов, происходящих в интерфазе и в митозе. Запишите соответствующую последовательность цифр. 1) растворение ядерной мембраны 2) репликация ДНК 3) разрушение веретена деления 4) расхождение к полюсам клетки однохроматидных хромосом 5) образование метафазной пластинки
5. Установите последовательность процессов интерфазы и митоза. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр. 1) репликация ДНК 2) деспирализация хромосом 3) удвоение центриолей клеточного центра 4) движение сестринских хроматид к полюсам клетки 5) растворение ядерной мембраны
МИТОЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ 1. Установите правильную последовательность процессов, происходящих во время митоза. Запишите цифры, под которыми они указаны. 1) распад ядерной оболочки 2) утолщение и укорочение хромосом 3) выстраивание хромосом в центральной части клетки 4) начало движения хромосом к центру 5) расхождение хроматид к полюсам клетки 6) формирование новых ядерных оболочек
2. Установите последовательность процессов, происходящих в ходе митоза. Запишите соответствующую последовательность цифр. 1) спирализация хромосом 2) расхождение хроматид 3) образование веретена деления 4) деспирализация хромосом 5) деление цитоплазмы 6) расположение хромосом на экваторе клетки
3. Установите последовательность процессов во время деления стволовой клетки крови у человека. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр. 1) разделение центромер хромосом 2) компактизация хромосом 3) движение хромосом к полюсам клетки 4) формирование ядерной оболочки 5) выстраивание хромосом по экватору клетки
4) исчезновение нитей веретена деления
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке клеточной структуры. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) тип деления клетки – митоз 2) фаза деления клетки – анафаза 3) хромосомы, состоящие из двух хроматид, прикрепляются своими центромерами к нитям веретена деления 4) хромосомы располагаются в экваториальной плоскости 5) происходит кроссинговер
