для каких клеток характерен амитоз
Амитоз
Впервые описан немецким биологом Робертом Ремаком в 1841 году; термин предложен гистологом Вальтером Флеммингом в 1882 году. Амитоз — очень редкое явление. В большинстве случаев амитоз наблюдается в клетках со сниженной митотической активностью: это стареющие или патологически измененные клетки, часто обреченные на гибель (клетки зародышевых оболочек млекопитающих, опухолевые клетки и др.).
При амитозе делится только ядро, причем без образования веретена деления, поэтому наследственный материал распределяется случайным образом. Отсутствие цитокинеза приводит к образованию двуядерных клеток, которые в дальнейшем не способны вступать в нормальный митотический цикл. При повторных амитозах могут образовываться многоядерные клетки.
Это понятие ещё фигурировало в некоторых учебниках до 1980-х гг. В настоящее время считается, что все явления, относимые к амитозу — результат неверной интерпретации недостаточно качественно приготовленных микроскопических препаратов, или интерпретации как деления клетки явлений, сопровождающих разрушение клеток или иные патологические процессы. В то же время некоторые варианты деления ядер эукариот нельзя назвать митозом или мейозом. Таково, например, деление макронуклеусов многих инфузорий, где без образования веретена происходит сегрегация коротких фрагментов хромосом.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Злокачественный рост, или возникновение опухолей, следует рассматривать как особый патологический способ развития клеток. Переход к патологическому развитию возможен для клеток различных тканей многоклеточных животных и растений.
Теория симбиогене́за (симбиотическая теория, эндосимбиотическая теория, теория эндосимбиоза) объясняет механизм возникновения некоторых органоидов эукариотической клетки — митохондрий, гидрогеносом и пластид.
Биологическое значение амитоза: причины деления ядра и клеток и особенности амитоза
Каково биологическое значение амитоза
Важное и органическое свойство всех живых организмов — размножение или воспроизведение себе подобных.
Живая материя предстает в виде элементарных единиц на любом уровне организации. Проще говоря, она является дискретной. Соответственно, дискретность — одно из многочисленных свойств живого организма.
Структурные единицы клетки — органоиды.
Целостность клетки зависит от непрерывного воспроизведения новых органоидов взамен тем, что износились. Любой организм состоит из клеток, размножение которых обеспечивает его развитие и существование.
Почему ядро и клетки делятся
Деление клеток — основа размножения. При этом деление ядра всегда происходит до деления клетки. Предположительно, ядро и другие органеллы клетки возникли в результате специализации и дифференциации отдельных участков цитоплазмы в ходе исторического развития. Но в процессе индивидуального развития клеток, ядро происходит только из ядра — в результате деления.
Растительный организм растет, то есть, увеличивается в размерах, в результате увеличения количества клеток путем деления. Если организм одноклеточный, то деление клетки в нем является еще и способом размножения: увеличивается вес и количество новых особей.
Клетка растет определенный промежуток времени. В ходе ее роста изменяется соотношение между растущим объемом клеток и ее растущей поверхностью.
Рост поверхности всегда меньше в абсолютном выражении, чем рост объема. Все потому, что поверхность увеличивается квадратически, а объем — кубически.
Способы деления клетки
Питание клетки осуществляется через поверхность. В определенный момент времени поверхность не может сохранить объем клетки, и она начинает активно делиться.
Клетка делится 4 различными способами:
Какова биологическая роль митоза, мейоза и эндомитоза, мы поговорим позже. А сейчас разберемся с амитозом.
Особенности амитоза
Виды амитозного распределения
Амитоз впервые был описан в 1841 году немецким биологом Р. Ремарком, а сам термин «амитоз» ввел в науку немецкий гистолог В. Флеминг в 1882 году. Амитоз как способ деления встречается нечасто (реже, чем митоз). Происходит такое деление в результате перетяжки ядрышка, ядра и цитоплазмы.
Существенное отличие амитоза от митоза в том, что в первом случае конденсации хромосом не происходит: хромосомы удваиваются. Также для амитоза характерно сохранение физико-химических свойств цитоплазмы.
Согласно физиологическому значению, выделяют три вида амитозного распределения:
Процесс амитоза
Амитозное деление клетки в результате расщепления ядра происходит цитоплазматическое сужение. Вначале ядро удлиняется, а после приобретает вид гантелей. При дальнейшем сужении ядро делится на два ядра. После деления ядра происходит деление цитоплазмы, которая делит клетку на две одинаковые (или примерного одинаковые) половины.
Никакого ядерного события не происходит — но образуются две дочерние клетки. Клетка увеличивается за счет ауксентического роста. Происходит расширение ядра, которое приобретает структуру в виде гантели с медианным сужением.
Срединная часть клеточной мембраны приобретает два сужения. Сужение ядра становится все глубже и в конечном счете делит ядро на два дочерних ядра — шпиндельное волокно при этом не образуется. Инвагинации клетки смешаются внутрь. Родительская ячейка делится на пополам: на две равных по размеру дочерние клетки.
Амитоз можно наблюдать у молодых нормально развитых клеток. Хотя чаще всего так делятся высокодифференцированные и более старые клетки. Путем амитоза делятся низкоуровневые организмы, такие как дрожжи, бактерии и пр.
Минус амитоза — невозможность генетической рекомбинации и вероятность экспрессии нежелательных рецессивных генов.
Значение амитоза
Плюс амитоза в том, что ядро и содержимое клетки делятся на две части. При этом дочерние клетки образуются без предварительных изменений структуры органелл, а также ядра.
Деление ядра на две части происходит даже без предварительного растворения оболочки ядра. Веретено деления не формируется — в случае других способов деления это происходит.
За делением ядра происходит деление протопласта и всей клетки на две части. Если ядро дробится на несколько частей, то получаются многоядерные клетки. Для амитоза характерно неравномерное распределение вещества ядра между дочерними ядрами, поэтому биологическая равномерность не обеспечивается. Но при этом образованные клетки отличаются структурной организацией и жизнедеятельностью.
На протяжении некоторого времени амитоз считался патологическим явлением — присущим только клеткам, патологически измененным. Но согласно последним исследованиям, эта мысль не нашла подтверждения. Многочисленные исследования доказывают, что способом амитоза делятся и вполне молодые нормально развитые клетки.
К примеру, амитоз можно обнаружить в клетках харовых водорослей, лука, традесканции.
Встречается амитоз и в специализированных тканях, в которых активно происходят метаболические процессы: в клетках тапетума микроспорангиев, в эндосперме семян отдельных растений и др.
Не характерен амитоз для клеток, в которых важно сохранение полноценной генетической информации: в яйцеклетках и клетках зародыша. В связи с этим некоторые ученые считают амитоз неполноценным способом размножения клеток.
С появлением усовершенствованного микроскопа, изучение амитоза — простого деления ядер клеток надвое, пошел быстрее.
Первым описал сущность преобразования немецкий ученый и биолог Роберт Ремак в 1841 г., определение явления дал в 1882 г. немецкий гистолог и бактериолог Вальтер Флемминг.
Кратко о данном процессе поговорим далее.
Что такое амитоз в биологии
Это такое деление ядра пополам, при котором хромосомы распределяются неравномерно, а клетки получаются разного размера. При этом ядрышки и оболочка хорошо просматриваются.
Наблюдать его можно в стареющих элементарных частицах или там, где присутствуют патологические признаки, чаще всего в клетках, обреченных на отмирание.
Встречается процесс у млекопитающих, у растений, дрожжей и бактерий.
Чем митоз отличается от амитоза
Митоз – это наиболее распространенный метод деления. Но, в отличие от амитоза, дочерние клетки имеют равное количество хромосом, одинаковый размер.
структурные элементы ядра, содержащие ДНК не проявляются;
укорочения и уплотнения хроматина не происходит;
система микротрубочек в разделяющихся клетках отсутствует;
сформировавшаяся элементарная частица к митозу не приспособлена;
удвоения дезоксирибонуклеиновой кислоты не наблюдается.
В большинстве случаев это явление характерно для опухолевых клеток. Непостоянное расположение генетического материала характеризуется нарушением внутриклеточных образований, все зависит от стадии.
Виды амитоза
Существует три разновидности:
Дегенеративный – следствие разделения атрофированных и разрушенных элементарных частиц.
Генеративный – сбалансированное деление, при котором получившиеся структурно-функциональные элементарные частицы приспособлены к нормальной работе и миотическому разделению.
Механизм и схема процесса
Данный способ разделения частиц изучен мало. Но известно, что во время деления ядерные оболочки разделяются, из родительской клетки образуется две.
Различают две фазы:
Кариокинез – образуется ядро, у которого наблюдается непостоянное распределение ДНК.
Цитокинез – элементарная частица делится пополам, но число органелл неравное.
Примеры прямого деления клеток
Типы амиотичеких процессов:
равномерный – формируются 2 одинаковых ядра;
неравномерный – результат явления двух разнокалиберных ядер;
фрагментация – когда ядро «разбивается» на большое количество ядрышек различного размера.
Чаще всего процесс сопровождается перешнуровкой кольцевой перетяжки путем образования двух ядер, которые уже не разделяются, а со временем стареют и отмирают. Для сравнения: у человека амитоз передается по наследству, если болен один из родителей.
Биологическое значение амитоза
Исследователи данного процесса уверены, что такой способ наиболее простой. В результате амиотического дробления происходит неравномерное распределение хромосомного материала между клетками.
Отношения между цитоплазмой и криоплазмой могут меняться. Также наблюдается увеличение количества или образование многоядерных элементарных частиц.
Митоз и мейоз: понятие, фазы, отличия
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.
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.