382Деление клетки: митоз, мейоз
Митоз — процесс образования из одной клетки двух дочерних клеток с набором хромосом, идентичным исходной материнской клетке.
Фазы митоза
| Фазы митоза | Характеристика |
|---|---|
| Профаза (2n4c) | Молекулы ДНК максимально спирализуются, утолщаются и превращаются в хорошо заметные хромосомы. Ядерная мембрана растворяется, ядрышко исчезает. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам, формируются нити веретена деления |
| Метафаза (2n4c) | Нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом и перемещают их в экваториальную зону. Хромосомы начинают выстраиваться по экватору клетки — формируется метафазная пластинка |
| Анафаза (4n4c) | Хромосомы разделяются в области центромеры на сестринские хроматиды и с помощью нитей веретена деления движутся к полюсам клетки. У каждого полюса оказывается столько же хромосом, сколько их было в исходной материнской клетке |
| Телофаза (2n2c) | Происходит формирование двух новых клеток. Хромосомы деспирализуются, формируется ядро, появляется ядрышко. Нити веретена деления исчезают. Органоиды равномерно распределяются между двумя клетками, делится цитоплазма (цитокинез), и в центральной части клетки образуется клеточная мембрана. Возникают две новые дочерние клетки, каждая из которых имеет такой же набор хромосом, как исходная материнская |
Значение митоза
- Увеличение числа соматических клеток, что обеспечивает рост отдельных органов и всего организма.
- Биологический смысл митоза состоит в обеспечении постоянства числа хромосом, идентичности наследственной информации и генетической стабильности у материнской и дочерних клеток.
- Митоз лежит в основе бесполого размножения, а также обеспечивает восстановление органов и тканей (регенерация).
Мейоз
Мейоз — редукционное деление клетки, при котором хромосомный набор во вновь образующихся дочерних клетках уменьшается вдвое.
Состоит из двух последовательных делений: мейоз I (редукционное деление) и мейоз II (эквационное деление).
Первое деление мейоза
| Фаза | Характеристика |
|---|---|
| Профаза I (2n4c) | Молекулы ДНК максимально спирализуются, утолщаются и превращаются в хорошо заметные хромосомы. Гомологичные хромосомы попарно соединяются — конъюгируют (образуются биваленты), происходит обмен участками гомологичных хромосом — кроссинговер. Ядерная мембрана растворяется, ядрышко исчезает. Центриоли расходятся к полюсам клетки, формируются нити веретена деления |
| Метафаза I (2n4c) | Нити веретена деления присоединяются к центромерам двухроматидных хромосом и перемещают их в экваториальную зону. Биваленты выстраиваются по экватору, образуя метафазную пластинку |
| Анафаза I (2n4c) | Нити веретена деления сокращаются и гомологичные двухроматидные хромосомы расходятся к полюсам клетки. Основным отличием мейоза от митоза является то, что у каждого полюса оказывается только одна из пары гомологичных хромосом |
| Телофаза I (n2c) | Происходит формирование двух новых клеток. Хромосомы деспирализуются, формируется ядро, появляется ядрышко. Нити веретена деления исчезают. Органоиды равномерно распределяются между двумя клетками, делится цитоплазма (цитокинез), и в центральной части клетки образуется клеточная мембрана. Возникают две новые дочерние клетки, с редуцированным набором хромосом |
Перед вторым делением мейоза интерфаза отсутствует. Обе клетки одновременно приступают ко второму делению. Мейоз II полностью идентичен митозу и протекает в двух клетках (ядрах) синхронно: второе деление идентично митозу.
Второе деление мейоза
| Фаза | Характеристика |
|---|---|
| Профаза II (n2c) | Молекулы ДНК максимально спирализуются, утолщаются и превращаются в хорошо заметные хромосомы. Ядерная мембрана растворяется, исчезает ядрышко. Центриоли расходятся к полюсам клетки, формируются нити веретена деления. Эта стадия значительно короче профазы I |
| Метафаза II (n2c) | Нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом и перемещают их в экваториальную зону. Хромосомы выстраиваются по экватору клетки — формируется метафазная пластинка |
| Анафаза II (2n2c) | Нити веретена деления сокращаются (укорачиваются), разделяют двухроматидные хромосомы в районе центромер и растаскивают сестринские хроматиды к полюсам клетки, которые теперь становятся самостоятельными хромосомами. У каждого полюса формируется гаплоидный набор, каждая хромосома состоит теперь из одной молекулы ДНК, одной хроматиды. Общее число хромосом увеличивается в два раза и равно числу ДНК |
| Телофаза II (nc) | Хромосомы деспирализуются, формируется ядро, появляется ядрышко. Нити веретена деления исчезают. Органоиды равномерно распределяются между клетками, делится цитоплазма (цитокинез). Образуются четыре гаплоидных ядра или четыре гаплоидные клетки. |
Значение мейоза
- Сохранение стабильного числа хромосом — мейоз предотвращает удвоение числа хромосом в каждом поколении за счёт редукции хромосомного набора при образовании гамет.
- Обеспечивает генетическое разнообразие гамет, связанное с кроссинговером и независимым расхождением хромосом в анафазе I.
- Мейоз лежит в основе полового размножения.