Стадии митоза.

Процесс митоза принято подразделять на четыре основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Так как он непрерывен, смена фаз осуществляется плавно — одна незаметно переходит в другую.

В профазе увеличивается объем ядра, и вследствие спирализации хроматина формируются хромосомы. К концу профазы видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид. Постепенно растворяются ядрышки и ядерная оболочка, и хромосомы оказываются беспорядочно расположенными в цитоплазме клетки. Центриоли расходятся к полюсам клетки. Формируется ахроматиновое веретено деления, часть нитей которого идет от полюса к полюсу, а часть — прикрепляется к центромерам хромосом. Содержание генетического материала в клетке остается неизменным (2n2хр).

В метафазе хромосомы достигают максимальной спирализации и располагаются упорядоченно на экваторе клетки, поэтому их подсчет и изучение проводят в этот период. Содержание генетического материала не изменяется (2n2хр).

В анафазе каждая хромосома «расщепляется» на две хроматиды, которые с этого момента называются дочерними хромосомами. Нити веретена, прикрепленные к центромерам, сокращаются и тянут хроматиды (дочерние хромосомы) к противоположным полюсам клетки. Содержание генетического материала в клетке у каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду (2nlxp).

В телофазе расположившиеся у полюсов хромосомы деспирализуются и становятся плохо видимыми. Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Одновременно идет деление цитоплазмы. Дочерние клетки имеют диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды (2n1хр). Митоз заканчивается цитокинезом — делением цитоплазмы материнской клетки. В конечном итоге образуются две дочерние клетки, каждая из которых имеет 2п хромосом, одну хроматиду в хромосоме и 2с ДНК.

Основное значение митоза идентичное воспроизведение клетки, поддержание постоянства числа хромосом, а следовательно, копирование генетической информации. В связи с этим организмы, размножаются вегетативно, образуют большое число идентичных особей, или клоны. клонирование характерно для низщих эукариот: грибов, водорослей, простейших.

Мейоз — это деление соматических клеток половых желез, в результате которого образуются половые клетки (гаметы). Днк удваивается в период интерфазы. Мейотическое деление протекает в два этапа—Meйоз-1(рудукционная(уменьшительная)) и мейоз-2(экзационная(уравнительная)) Каждое мейотическое деление, так же как и митотическое, подразделяют ни 4 фазы профазу,метафазу, анафазу и телофазу.

Мейоз 1. Профаза 1. Подразделяют на 5 этапов.

Лептотена. Хроматиновые нити спирализуются, вследствие чего они утолщаются и укорачиваются. Нитевидные гомологичные хромосомы начинают движение друг к другу

центромерными участками.

На стадии зиготены начинается конъюгация — попарное соединение гомологичных хромосом. Гомологичные хромосомы соединяются сначала в области центромер, а затем по всей длине.

На стадии пахитены гомологичные хромосомы тесно соприкасаются по всей длине, образуя биваленты. Бивалент — это пара гомологичных хромосом, каждая из которых состоит из двух хроматид, т. е. в биваленте содержится 4 хроматиды. В этот период конъюгирующие

хромосомы могут обмениваться участками хроматид —происходит кроссинговер.

На стадии диплотены между конъюгирующими гомологичными хромосомами в области центромер возникают силы отталкивания, в результате чего хроматиды начинают расходиться,

оставаясь соединенными в участках перекрестов — хиазм. Расхождение хроматид увеличивается, а хиазмы постепенно смещаются к их концам.

На стадии диакинеза завершается спирализация и укорочение хромосом. Биваленты, соединенные только своими концами, обособляются и располагаются по периферии ядра. В конце профазы фрагментируются ядрышко и ядерная оболочка. Проконъюгировавшие хромосомы выходят в цитоплазму и движутся к экватору клетки. К центромерам хромосом прикрепляются нити ахроматинового веретена.

В период метафазы 1 биваленты располагаются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку. Хромосомы сильно спирализованы- утолщены и укорочены.

В анафазе 1 хромосомы расходятся к противоположным полюсам, расходятся хромосомы состоящие из двух хроматид, прикрепленных к одной ценоромере. Отцовская и материнскаяцентромеры каждого бивалента расходятся к противоположным полюсам. Происходит редукция центромер.

Телофаза 1 характеризуется образованием ядерной мембране и восстановлением структуры ядра.

Далее Интеркинез — короткий промежуток между первым и вторым мейотическими делениями. В это время не происходит репликации ДНК, и две дочерние клетки быстро вступают в мейоз II, протекающий по типу митоза.

Митоз 2. Профаза 2. Хромосомы становятся хорошо различимы. Сестринские хроматиды отталкиваясь друг от друга, удерживаются не поделившейся еще центромерой.

Метафаза 2. У хромосом более четко выраженная двойная структура и большая степень спирализации.

Анафаза 2. Происходит расхождение удвоенных центромер, и дочерние хроматиды расходятся к разным полюсам.

В телофозе 2. Образуются 4 гаплоидных ядра.

Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной материнской клетки образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом. Кроме того, в профазе мейоза I происходит перекомбинация генетического материала (кроссинговер), а в анафазе I и II — случайное отхождение хромосом и хроматид к одному или другому полюсу. Эти процессы являются причиной комбинативной изменчивости.

Значение мейоза: 1) поддержание постоянства числа хромосом; 2) рекомбинация генетического материала, обусловленная кроссинговером и случайным расхождением к полюсам деления гомологичных хромосом и хроматид.

Дата добавления: 2015-07-16