Зміст:
Фази мітозу. Поділ клітини
Розрізняють такі чотири фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза та телофаза
. У профазі
добре видно центріолі
– освіти, що знаходяться в клітинному центрі і відіграють роль у розподілі дочірніх хромосом тварин. (Нагадаємо, що у вищих рослин немає центріолей у клітинному центрі, який організує поділ хромосом). Ми ж розглянемо мітоз на прикладі тваринної клітини , оскільки присутність центріолі робить процес розподілу хромосом наочнішим. Центріолі діляться і розходяться до різних полюсів клітини. Від центріолей протягуються мікротрубочки, що утворюють нитки веретена поділу, яке регулює розбіжність хромосом до полюсів клітини, що ділиться.
Наприкінці профази ядерна оболонка розпадається, ядерце поступово зникає, хромосоми спіралізуються і в результаті цього коротшають і потовщуються, і їх можна спостерігати у світловий мікроскоп. Ще краще вони видно на наступній стадії мітозу – метафазі
.
У метафазі хромосоми розташовуються в екваторіальній площині клітини. При цьому добре видно, що кожна хромосома, що складається з двох хроматид, має перетяжку центроміру
. Хромосоми своїми центромірами прикріплюються біля нитки веретена поділу. Після поділу центроміри кожна хроматида стає самостійною хромосомою.
Потім настає наступна стадія мітозу – анафаза
, під час якої дочірні хромосоми (хроматиди однієї хромосоми) розходяться до різних полюсів клітини.
Наступна стадія розподілу клітини – телофаза
. Вона починається після того, як дочірні хромосоми, що складаються з однієї хроматиди, досягли полюсів клітини. На цій стадії хромосоми знову деспіралізуються і набувають такого ж вигляду, який вони мали до початку поділу клітини в інтерфазі (довгі тонкі нитки). Навколо них виникає ядерна оболонка, а в ядрі формується ядерце, в якому синтезуються рибосоми. У процесі поділу цитоплазми всі органоїди (мітохондрії, комплекс Гольджі, рибосоми та ін) розподіляються між дочірніми клітинами більш-менш рівномірно.
Таким чином, в результаті мітозу з однієї клітини виходять дві, кожна з яких має характерне для даного виду організму число та форму хромосом, а отже, постійну кількість ДНК.
Весь процес мітозу займає в середньому 1-2 год. Тривалість його дещо різна для різних видів клітин. Залежить він також умов зовнішнього середовища (температури, світлового режиму та інших показників).
Біологічне значення мітозу у тому, що він забезпечує сталість числа хромосом переважають у всіх клітинах організму. Усі соматичні клітини утворюються внаслідок мітотичного поділу, що забезпечує зростання організму. У процесі мітозу відбувається розподіл речовин хромосом материнської клітини строго порівну між двома дочірніми клітинами, що виникають з неї. В результаті мітозу всі клітини організму отримують ту саму генетичну інформацію.
Мітоз (непрямий поділ) – це поділ соматичних клітин (клітин тіла). Біологічне значення мітозу – розмноження соматичних клітин, отримання клітин-копій (з тим самим набором хромосом, з такою ж спадковою інформацією). Усі соматичні клітини організму виходять із однієї вихідної клітини (зиготи) шляхом мітозу.
- хроматин спіралізується (скручується, конденсується) до стану хромосом
- ядерця зникають
- ядерна оболонка розпадається
- центріолі розходяться до полюсів клітини, формується веретено поділу
2) Метафаза
– хромосоми шикуються за екватором клітини, утворюється метафазна пластинка
3) Анафаза
– дочірні хромосоми відокремлюються один від одного (хроматиди стають хромосомами) і розходяться до полюсів
- хромосоми деспіралізуються (розкручуються, деконденсуються) до стану хроматину
- з’являються ядро та ядерця
- нитки веретена поділу руйнуються
- відбувається цитокінез – поділ цитоплазми материнської клітини на дві дочірні
Тривалість мітозу – 1-2 години.
Клітинний цикл
Це період життя клітини з моменту її утворення шляхом розподілу материнської клітини до власного поділу чи смерті.
Клітинний цикл складається з двох періодів:
- інтерфаза
(стан, коли клітина НЕ ділиться); - розподіл (мітоз або ).
Інтерфаза складається з кількох фаз:
- пресинтетична: клітина зростає, у ній відбувається активний синтез РНК та білків, збільшується кількість органоїдів; крім цього відбувається підготовка до подвоєння ДНК (накопичення нуклеотидів)
- синтетична: відбувається подвоєння (реплікація, редуплікація) ДНК
- постсинтетична: клітина готується до поділу, синтезує необхідні розподілу речовини, наприклад білки веретена розподілу.
БІЛЬШ ІНФОРМАЦІЇ: ,
ЗАВДАННЯ ЧАСТИНИ 2:
Тести та завдання
Виберіть один, найбільш правильний варіант . Процес розмноження клітин організмів різних царств живої природи називають
1) мейозом
2) мітозом
3) заплідненням
4) дробленням
1. Всі наведені нижче ознаки, крім двох, можна використовувати для опису процесів інтерфази клітинного циклу . Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку , та запишіть у таблицю цифри, під якими вони вказані.
1) зростання клітини
2) розбіжність гомологічних хромосом
3) розташування хромосом по екватору клітини
4) реплікація ДНК
5) синтез органічних речовин
2. Усі наведені нижче ознаки, крім двох, можна використовуватиме описи процесів, які у інтерфазі. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть у таблицю цифри, під якими вони вказані.
1) реплікація ДНК
2) формування ядерної оболонки
3) спіралізація хромосом
4) синтез АТФ
5) синтез усіх видів РНК
3. Наведені нижче процеси, крім двох, використовуються для характеристики інтерфази клітинного циклу. Визначте два процеси, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) утворення веретена поділу
2) синтез АТФ
3) реплікація
4) зростання клітини
5) кросинговер
Виберіть один, найбільш правильний варіант. На якому етапі життя клітини хромосоми спіралізуються
1) інтерфаза
2) профаза
3) анафаза
4) метафаза
Виберіть три варіанти. Які структури клітини зазнають найбільших змін у процесі мітозу?
1) ядро
2) цитоплазма
3) рибосоми
4) лізосоми
5) клітинний центр
6) хромосоми
1. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються в клітині з хромосомами в інтерфазі та наступному мітозі
1) розташування хромосом в екваторіальній площині
2) реплікація ДНК та утворення двороматидних хромосом
3) спіралізація хромосом
4) розбіжність сестринських хромосом до полюсів клітини
2. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються під час інтерфази та мітозу. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) спіралізація хромосом, зникнення ядерної оболонки
2) розходження сестринських хромосом до полюсів клітини
3) утворення двох дочірніх клітин
4) подвоєння молекул ДНК
5) розміщення хромосом у площині екватора клітини
3. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються в інтерфазі та в мітозі. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) розчинення ядерної мембрани
2) реплікація ДНК
3) руйнування веретена поділу
4) розбіжність до полюсів клітини однохроматидних хромосом
5) утворення метафазної пластинки
4. Встановіть правильну послідовність процесів, що відбуваються під час мітозу. Запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) розпад ядерної оболонки
2) потовщення та укорочення хромосом
3) вибудовування хромосом у центральній частині клітини
4) початок руху хромосом до центру
5) розбіжність хроматид до полюсів клітини
6) формування нових ядерних оболонок
5. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються під час мітозу. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) спіралізація хромосом
2) розбіжність хроматид
3) утворення веретена поділу
4) деспіралізація хромосом
5) розподіл цитоплазми
6) розташування хромосом на екваторі клітини
6. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються під час мітозу. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) нитки веретена поділу прикріплюються до кожної хромосоми
2) формується ядерна оболонка
3) відбувається подвоєння центріолей
4) синтез білків, збільшення числа мітохондрій
5) центріолі клітинного центру розходяться до полюсів клітини
6) хроматиди стають самостійними хромосомами
4) зникнення ниток веретена поділу
Виберіть один, найбільш правильний варіант. При розподілі клітини відбувається формування веретена поділу в
1) профаз
2) телофаз
3) метафаз
4) анафаз
Виберіть один, найбільш правильний варіант. У профазі мітозу НЕ відбувається
1) розчинення ядерної оболонки
2) формування веретена поділу
3) подвоєння хромосом
4) розчинення ядерців
Виберіть один, найбільш правильний варіант. На якому етапі життя клітини хроматиди стають хромосомами
1) інтерфаза
2) профаза
3) метафаза
4) анафаза
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Деспіралізація хромосом при розподілі клітини відбувається в
1) профаз
2) метафаз
3) анафаз
4) телофаз
Виберіть один, найбільш правильний варіант. У яку фазу мітозу пари хроматид прикріплюються своїми центромірами до ниток веретена поділу
1) анафазу
2) телофазу
3) профазу
4) метафазу
Встановіть відповідність між процесами та фазами мітозу: 1) анафаза; 2) телофаза. Запишіть цифри 1 та 2 у правильному порядку.
А) утворюється ядерна оболонка
Б) сестринські хромосоми розходяться до полюсів клітини
В) веретено поділу остаточно зникає
Г) хромосоми деспіралізуються
Д) центроміри хромосом роз’єднуються
Встановіть відповідність між характеристиками та фазами мітозу: 1) метафаза; 2) телофаза. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) Хромосоми складаються із двох хроматид.
Б) Хромосоми деспіралізуються.
В) Нитки веретена поділу прикріплюються до центроміру хромосом.
Г) утворюється ядерна оболонка.
Д) Хромосоми вишиковуються в екваторіальній площині клітини.
Е) Відбувається зникнення веретена поділу.
Встановіть відповідність між характеристиками та фазами поділу клітини: 1) анафаза; 2) метафаза; 3) телофаза. Запишіть цифри 1-3 у порядку, що відповідає буквам.
А) деспіралізація хромосом
Б) число хромосом і ДНК 4n4c
В) розташування хромосом по екватору клітини
Г) розбіжність хромосом до полюсів клітини
Д) з’єднання центромір з нитками веретена поділу
Е) утворення ядерної мембрани
Всі наведені нижче ознаки, крім двох, використовуються для опису зображеної на малюнку фази мітозу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) зникає ядерце
2) утворюється веретено поділу
3) відбувається подвоєння молекул ДНК
4) хромосоми беруть активну участь у біосинтезі білків
5) хромосоми спіралізуються
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Чим супроводжується спіралізація хромосом на початку мітозу
1) придбанням двороматидної структури;
2) активною участю хромосом у біосинтезі білка ;
3) подвоєнням молекули ДНК ;
4) посиленням транскрипції.
Встановіть відповідність між процесами та періодами інтерфази: 1) постсинтетичний, 2) пресинтетичний, 3) синтетичний. Запишіть цифри 1, 2, 3 у порядку, що відповідає буквам.
А) зростання клітини
Б) синтез АТФ для процесу розподілу
В) синтез АТФ для реплікації молекул ДНК
Г) синтез білків для побудови мікротрубочок
Д) реплікація ДНК
1. Усі перелічені нижче ознаки, крім двох, можна використовуватиме опису процесу мітозу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) лежить в основі безстатевого розмноження
2) непрямий поділ
3) забезпечує регенерацію
4) редукційний поділ
5) збільшується генетична різноманітність
2. Усі наведені ознаки, крім двох, можна використовуватиме описи процесів мітозу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) утворення бівалентів
2) кон’югація та кросинговер
3) незмінність числа хромосом у клітинах
4) утворення двох клітин
5) збереження структури хромосом
Всі наведені нижче ознаки, крім двох, використовуються для опису зображеного на малюнку процесу. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) дочірні клітини мають однаковий з батьківськими клітинами набір хромосом
2) нерівномірний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами
3) забезпечує ріст
4) утворення двох дочірніх клітин
5) прямий поділ
Усі перелічені нижче процеси, крім двох, відбуваються у процесі непрямого поділу клітини. Визначте два процеси, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) утворюються дві диплоїдні клітини
2) утворюються чотири гаплоїдні клітини
3) відбувається поділ соматичних клітин
4) відбувається кон’югація і кросинговер хромосом
5) поділу клітин передує одна інтерфаза
1. Встановіть відповідність між етапами життєвого циклу клітини та процесами. Що відбуваються під час них: 1) інтерфаза, 2) мітоз. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) формується веретено поділу
Б) клітина зростає, у ній відбувається активний синтез РНК та білків
В) здійснюється цитокінез
Г) кількість молекул ДНК подвоюється
Д) відбувається спіралізація хромосом
2. Встановіть відповідність між процесами та стадіями життєвого циклу клітини: 1) інтерфаза; 2) мітоз. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) спіралізація хромосом
Б) інтенсивний обмін речовин
В) подвоєння центріолей
Г) розбіжність сестринських хроматид до полюсів клітини
Д) редуплікація ДНК
Е) збільшення кількості органоїдів клітини
Які процеси відбуваються у клітині під час інтерфази?
1) синтез білків у цитоплазмі
2) спіралізація хромосом
3) синтез іРНК в ядрі
4) редуплікація молекул ДНК
5) розчинення ядерної оболонки
6) розбіжність центріолей клітинного центру до полюсів клітини
Визначте фазу та тип поділу, зображеного на малюнку. Запишіть два числа в порядку, вказаному в завданні, без роздільників (прогалин, ком і т.п.).
1) анафаза
2) метафаза
3) профаза
4) телофаза
5) мітоз
6) мейоз I
7) мейоз II
Всі наведені нижче ознаки, крім двох, використовуються для опису зображеної на малюнку стадії життєвого циклу клітини. Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) зникає веретено поділу
2) хромосоми утворюють екваторіальну пластинку
3) навколо хромосом у кожного полюса утворюється ядерна оболонка
4) відбувається поділ цитоплазми
5) хромосоми спіралізуються і стають добре видимими
Встановіть відповідність між процесами та стадіями клітинного поділу. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) руйнування ядерної оболонки
Б) спіралізація хромосом
В) розбіжність хроматид до полюсів клітини
Г) утворення однохроматидних хромосом
Д) розбіжність центріолей до полюсів клітини
Розгляньте малюнок. Вкажіть (А) тип поділу, (Б) фазу поділу, (В) кількість генетичного матеріалу у клітині. Для кожної літери оберіть відповідний термін із запропонованого списку.
1) мітоз
2) мейоз II
3) метафаза
4) анафаза
5) телофаза
6) 2n4c
7) 4n4c
8) n2c
Всі наведені нижче ознаки, крім двох, використовуються для опису зображеної на малюнку клітинної структури . Визначте дві ознаки, що «випадають» із загального списку, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) тип поділу клітини – мітоз
2) фаза поділу клітини – анафаза
3) хромосоми, що складаються з двох хроматид, прикріплюються своїми центромірами до ниток веретена поділу
4) хромосоми розташовуються в екваторіальній площині
5) відбувається кросинговер
Мітоз
– процес розподілу клітини, у якому її будова піддається істотним змін, виникненням нових структур та реалізацією суворо певних стадій.
При мітозі дочірні клітини отримують диплоїдний набір хромосом і таку ж кількість ядерної речовини, яка характерна для нормально функціонуючої соматичної батьківської клітини. тварин (у кровотворних органах, у шкірі тощо). Для тварин організмів стан розподілу характерний у молодому віці, але може здійснюватися й у зрілому віці у відповідних органах (шкіра, органи кровотворення та інших.).
Мітоз є послідовністю суворо певних процесів, які протікають по стадіях. Мітоз складається з чотирьох фаз: профази, метафази, анафази та телофази. Загальна тривалість мітозу становить 2-8 годин. Розглянемо фази мітозу докладніше.
1. Профаза (перша фаза мітозу) – найдовша. Під час профази в ядрі утворюються хромосоми (за рахунок спіралізації молекул ДНК). Ядрішко розчиняється. Чітко проявляються всі хромосоми. Центріолі клітинного центру розходяться до різних полюсів клітини і між центріолями формується «веретено поділу». Ядерна оболонка розчиняється, і хромосоми потрапляють у цитоплазму. Профаза завершується. Отже, в результаті профази формується «веретено поділу», що складається з двох центріолей, що знаходяться в різних полюсах клітини і пов’язаних між собою двома типами ниток – опорними та тягнуть. У цитоплазмі є диплоїдний набір хромосом, кожна з яких містить подвійну (стосовно норми) кількість ядерної речовини і має перетяжку вздовж великої осі симетрії.
2. Метафаза (друга фаза поділу). Іноді її називають «фаза зірки», так як побачивши зверху хромосоми утворюють деяку подобу зірки. Під час метафази хромосоми виражені в максимальному ступені. Після прикріплення до нитки, що тягне, кожна хроматинова нитка розділяється на дві частини, за рахунок чого кожна хромосома нагадує як би зліплені в районі центроміри хромосоми. Наприкінці метафази центроміра поділяється вздовж (паралельно хроматиновим ниткам) і утворюється тетраплоїдна кількість хромосом. У цьому метафаза завершується.
Отже, наприкінці метафази виникає тетраплоїдна кількість хромосом (4n), одна половина яких прикріплена до ниток, що тягне ці хромосоми до одного полюса, а друга половина – до іншого полюса.
3. Анафаза (третя фаза, слідує за метафазою). При анафазі (початковий період) тягнуть нитки веретена скорочуються і за рахунок цього хромосоми розходяться до різних полюсів клітини, що ділиться. Кожна з хромосом характеризується нормальною кількістю ядерної речовини. До кінця анафази хромосоми концентруються біля полюсів клітини, а на опорних нитках веретена в центрі клітини (на «екваторі») виникають потовщення. У цьому анафаза завершується.
4. Телофаза (остання стадія мітозу). Під час телофази відбуваються такі зміни: анафази потовщення на опорних нитках, що виникли в кінці, збільшуються і зливаються, утворюючи первинну мембрану, що відокремлює одну дочірню клітину від іншої. У результаті виникають дві клітини, що містять диплоїдний набір хромосом (2n). На місці первинної мембрани утворюється перетяжка між клітинами, яка поглиблюється, і до кінця телофази одна клітина відокремлюється від іншої.
Одночасно з формуванням клітинних оболонок та поділом вихідної (материнської) клітини на дві дочірні відбувається остаточне формування молодих дочірніх клітин. Хромосоми мігрують у центр нових клітин, тісно зближуються, молекули ДНК деспіралізуються та хромосоми як окремі утворення зникають. Навколо ядерної речовини формується ядерна оболонка, виникає ядерце, тобто відбувається формування ядра.
В цей же час формується і новий клітинний центр, тобто з однієї центріолі утворюється дві (за рахунок поділу), між центріолями, що виникли, з’являються тягнуть опорні нитки. Телофаза на цьому завершується, а клітини, що знову виникли, вступають у свій цикл розвитку, який залежить від місцезнаходження клітин та їх майбутньої ролі.
Шляхів розвитку дочірніх клітин кілька. Один з них полягає в тому, що клітини, що знову виникли, спеціалізуються на виконанні конкретних функцій, наприклад, стають форменими елементами крові. Нехай частина цих клітин стає еритроцитами (червоними кров’яними тільцями). Такі клітини ростуть, досягаючи певного розміру, потім вони втрачають ядро і заповнюються дихальним пігментом (гемоглобіном) і стають зрілими, здатними до виконання своїх функцій. Для еритроцитів – це здатність реалізації газообміну між тканинами та органами дихання, здійснюючи перенесення молекулярного кисню (O2) з органів дихання до тканин та вуглекислий газ із тканин до органів дихання. Молоді еритроцити потрапляють у кров’яне русло, де функціонують 2-3 місяці, та був гинуть.
Другим шляхом розвитку дочірніх клітин тіла є вступ їх у мітотичний цикл.
Тимчасовий перебіг мітозу та цитокінезу, типовий для клітини ссавця. Точні цифри різних клітин різні. Цитокінез бере свій початок в анафазі і завершується, як правило,
до закінчення телофази
Фаза клітинного циклу, що відповідає розподілу клітини, називається М-фазою. М-фазу умовно поділяють на шість стадій, що поступово і безперервно переходять одна в іншу. Перші п’ять — профаза, прометафаза, метафаза, анафаза і телофаза — становлять мітоз, а процес поділу цитоплазми клітини, або цитокінез, що бере свій початок в анафазі, протікає аж до завершення мітотичного циклу і, як правило, розглядається у складі телофази.
Тривалість окремих стадій різна і залежить від типу тканини, фізіологічного стану організму, зовнішніх чинників . Найбільш тривалі стадії пов’язані з процесами внутрішньоклітинного синтезу: профаза та телофаза. Найбільш швидкоплинні фази мітозу, під час яких відбувається рух хромосом: метафаза та анафаза. Саме процес розходження хромосом до полюсів зазвичай не перевищує 10 хвилин.
Профаза
До основних подій профази відносять конденсацію хромосом усередині ядра та утворення веретена поділу у цитоплазмі клітини. Розпад ядерця у профазі є характерною, але не обов’язковою для всіх клітин особливістю.
Умовно за початок профази приймається момент виникнення мікроскопічно видимих хромосом внаслідок конденсації внутрішньоядерного хроматину. Ущільнення хромосом відбувається рахунок багаторівневої спіралізації ДНК. Дані зміни супроводжуються підвищенням активності фосфорилаз, що модифікують гістони, що безпосередньо беруть участь у компонуванні ДНК. Як наслідок, різко знижується транскрипційна активність хроматину, інактивуються ядерні гени, більшість ядерних білків дисоціює. Сенсинські хроматиди, що конденсуються, в ранній профазі залишаються спареними по всій своїй довжині за допомогою білків-когезинів, проте до початку прометафази зв’язок між хроматидами зберігається лише в області центромір. До пізньої профази кожної центромірі сестринських хроматид формуються зрілі кінетохори необхідні хромосомам для приєднання до микротрубочкам веретена поділу в прометафазе.
Поряд із процесами внутрішньоядерної конденсації хромосом у цитоплазмі починає формуватися мітотичне веретено – одна з головних структур апарату клітинного поділу, відповідальна за розподіл хромосом між дочірніми клітинами. В утворенні веретена поділу у всіх еукаріотичних клітин беруть участь полярні тільця, мікротрубочки та кінетохори хромосом.
З початком формування мітотичного веретена в профазі пов’язані разючі зміни динамічних властивостей мікротрубочок. Час напівжиття середньої мікротрубочки зменшується приблизно 20 разів від 5 хвилин до 15 секунд. Однак швидкість їх зростання збільшується приблизно в 2 рази в порівнянні з тими ж інтерфазними мікротрубочками. Полімеризующіеся плюс-кінці є «динамічно нестабільними» і різко переходять від рівномірного зростання до швидкого укорочення, при якому часто деполімеризується вся мікротрубочка. Примітно, що для правильного функціонування мітотичного веретена необхідний певний баланс між процесами складання та деполімеризації мікротрубочок, тому що ні стабілізовані, ні деполімеризовані мікротрубочки веретена не в змозі переміщати хромосоми.
Поряд із спостережуваними змінами динамічних властивостей мікротрубочок, що складають нитки веретена, в профазі закладаються полюси поділу. Репліковані в S-фазі центросоми розходяться в протилежних напрямках рахунок взаємодії полюсних мікротрубочок, що зростають назустріч один одному. Своїми мінус-кінцями мікротрубочки занурені в аморфну речовину центросом, а процеси полімеризації протікають із боку плюс-кінців, звернених до екваторіальної поверхні клітини. При цьому ймовірний механізм розбіжності полюсів пояснюється наступним чином: дінеїно-подібні білки орієнтують у паралельному напрямку полімеризуються плюс-кінці полюсних мікротрубочок, а кінезино-подібні білки у свою чергу розштовхують їх у напрямку до полюсів поділу.
Паралельно конденсації хромосом та формуванню мітотичного веретена, під час профази відбувається фрагментація ендоплазматичного ретикулуму, який розпадається на дрібні вакуолі, що розходяться потім до периферії клітини. Одночасно рибосоми втрачають зв’язки з мембранами ЕПР. Цистерни апарату Гольджі також змінюють свою околоядерную локалізацію, розпадаючи деякі диктіосоми, без особливого порядку розподілені в цитоплазмі.
Прометафаза
Закінчення профази та настання прометафази, як правило, знаменується розпадом ядерної мембрани. Цілий ряд білків ламіни фосфорилюється, внаслідок чого ядерна оболонка фрагментується на дрібні вакуолі, а порові комплекси зникають. Після руйнування ядерної мембрани хромосоми без особливого порядку розташовуються у сфері ядра. Однак незабаром усі вони починають рухатися.
У прометафазі спостерігається інтенсивне, але безладне переміщення хромосом. Спочатку окремі хромосоми швидко дрейфують до найближчого полюса мітотичного веретена зі швидкістю, що досягає 25 мкм/хв. Поблизу полюсів розподілу підвищується можливість взаємодії новосинтезованих плюс-кінців мікротрубочок веретена з кінетохорами хромосом. Внаслідок такої взаємодії кінетохорні мікротрубочки стабілізуються від спонтанної деполімеризації, а їх зростання частково забезпечує віддалення з’єднаної з ними хромосоми у напрямку від полюса до екваторіальної площини веретена. З іншого боку хромосому наздоганяють тяжі мікротрубочок, що йдуть від протилежного полюса мітотичного веретена. Взаємодіючи з кінетохором, вони також беруть участь у русі хромосоми. Через війну сестринські хроматиди виявляються пов’язані з протилежними полюсами веретена. Зусилля, що розвивається мікротрубочками від різних полюсів, не тільки стабілізує взаємодію цих мікротрубочок з кінетохорами, але також, зрештою, наводить кожну хромосому в площину метафазної пластинки.
У клітинах ссавців прометафаза протікає, зазвичай, протягом 10-20 хвилин. У нейробластах коника дана стадія займає всього 4 хвилини, а в ендоспермі Haemanthus та у фібробластах тритону – близько 30 хвилин.
Метафаза
На завершення прометафази хромосоми розташовуються в екваторіальній площині веретена приблизно на рівні відстані від обох полюсів поділу, утворюючи метафазну пластинку. Морфологія метафазної платівки у клітинах тварин, як правило, відрізняється упорядкованим розташуванням хромосом: центромірні ділянки звернені до центру веретена, а плечі – до периферії клітини. У рослинних клітинах хромосоми найчастіше лежать в екваторіальній площині веретена без суворого порядку.
Метафаза займає значну частину періоду мітозу і відрізняється відносно стабільним станом. Весь цей час хромосоми утримуються в екваторіальній площині веретена за рахунок збалансованих сил натягу кінетохорних мікротрубочок, здійснюючи коливальні рухи з незначною амплітудою в площині метафазної пластинки.
У метафазі, також як і протягом інших фаз мітозу, продовжується активне оновлення мікротрубочок веретена шляхом інтенсивного складання та деполімеризації молекул тубуліна. Незважаючи на деяку стабілізацію пучків кінетохорних мікротрубочок, відбувається постійна перебірка міжполюсних мікротрубочок, чисельність яких у метафазі досягає максимуму.
До закінчення метафази спостерігається чітке відокремлення сестринських хроматид, з’єднання між якими зберігається лише у центромірних ділянках. Плечі хроматид розташовуються паралельно один одному, і стає чітко помітною щілину, що розділяє їх.
Анафаза
Анафаза – найкоротша стадія мітозу, яка починається раптовим поділом і подальшим розбіжністю сестринських хроматид у напрямку протилежних полюсів клітини. Хроматиди розходяться з рівномірною швидкістю, що досягає 0,5-2 мкм/хв., при цьому вони часто набувають V-подібної форми. Їх рух обумовлений впливом значних сил, оцінно 10 дін на хромосому, що у 10 000 разів перевищує зусилля, необхідне простого просування хромосоми через цитоплазму з швидкістю.
Як правило, розбіжність хромосом в анафазі складається з двох відносно незалежних процесів, званих анафазою А та анафазою В.
Анафаза А характеризується розбіжністю сестринських хроматид до протилежних полюсів поділу клітини. За їхній рух при цьому відповідають ті ж сили, що раніше утримували хромосоми в площині метафазної пластинки. Процес розбіжності хроматид супроводжується скороченням довжини кинетохорних мікротрубочок, що деполімеризуються. Причому їхній розпад спостерігається переважно в області кінетохорів, з боку плюс-кінців. Ймовірно, деполімеризація мікротрубочок у кінетохорів або в області полюсів розподілу є необхідною умовою для переміщення сестринських хроматид, тому що їх рух припиняється при додаванні таксолу або важкої води, що надають стабілізуючу дію на мікротрубочки. Механізм, що лежить в основі розходження хромосом в анафазі А поки залишається невідомим.
Під час анафази В розходяться самі полюси поділу клітини, і, на відміну від анафази А, цей процес відбувається за рахунок збирання полюсних мікротрубочок з боку плюс-кінців. Полімеризуються антипаралельні нитки веретена при взаємодії частково і створюють зусилля, що розштовхує полюси. Величина відносного переміщення полюсів при цьому, як і ступінь перекривання полюсних мікротрубочок в екваторіальній зоні клітини сильно варіює у особин різних видів. Крім розштовхувальних сил, на полюси розподілу впливають тягнуть сили з боку астральних мікротрубочок, які створюються в результаті взаємодії з динеїно-подібними білками на плазматичній мембрані клітини.
Послідовність, тривалість та відносний внесок кожного з двох процесів, що складають анафазу, можуть бути вкрай різними. Так, у клітинах ссавців анафаза В починається відразу за початком розбіжності хроматид до протилежних полюсів і триває до подовження мітотичного веретена в 1,5-2 разу проти метафазним. У деяких інших клітинах анафаза починається тільки після того як хроматиди досягають полюсів поділу. У деяких найпростіших у процесі анафази В веретено подовжується у 15 разів у порівнянні з метафазним. У рослинних клітинах анафаза відсутня.
Телофаза
Телофаза сприймається як заключна стадія мітозу; її початок приймається момент зупинки розділених сестринських хроматид у протилежних полюсів розподілу клітини. У ранній телофазі спостерігається деконденсація хромосом і, отже, збільшення в обсязі. Поблизу згрупованих індивідуальних хромосом починається злиття мембранних бульбашок, що дає початок реконструкції ядерної оболонки. Матеріалом для побудови мембран новостворених дочірніх ядер служать фрагменти ядерної мембрани материнської клітини, що спочатку розпалася, а також елементи ендоплазматичного ретикулуму. При цьому окремі бульбашки зв’язуються з поверхнею хромосом і зливаються докупи. Поступово відновлюється зовнішня та внутрішня ядерні мембрани, відновлюються ядерна ламіну та ядерні пори. У процесі відновлення ядерної оболонки дискретні мембранні бульбашки, ймовірно, з’єднуються з поверхнею хромосом без розпізнавання специфічних послідовностей нуклеотидів, оскільки в результаті проведених експериментів було виявлено, що відновлення ядерної мембрани відбувається навколо молекул ДНК, запозичених у будь-якого організму, навіть у бактеріального вірусу. Всередині клітинних ядер, що заново сформувалися, хроматин переходить у дисперсний стан, відновлюється синтез РНК, і стають помітними ядерця.
Паралельно з процесами утворення ядер дочірніх клітин у телофазі починається і закінчується розбирання мікротрубочок веретена поділу. Деполімеризація протікає у напрямку від полюсів розподілу до екваторіальної площини клітини, від мінус-кінців до плюс-кінців. При цьому довше зберігаються мікротрубочки в середній частині веретена поділу, які утворюють залишкове тільце Флемінга.
Закінчення телофази збігається переважно з поділом тіла материнської клітини — цитокінезом. У цьому утворюються дві чи більше дочірні клітини. Процеси, що ведуть поділу цитоплазми, беруть свій початок ще в середині анафази і можуть продовжуватися після завершення телофази. Мітоз не завжди супроводжується поділом цитоплазми, тому цитокінез не класифікується як окрема фаза мітотичного поділу і зазвичай розглядається у складі телофази.
Розрізняють два основних типи цитокінезу: розподіл поперечної перетяжкою клітини та розподіл шляхом утворення клітинної пластинки. Площина поділу клітини детермінується становищем мітотичного веретена і проходить під прямим кутом до довгої осі веретена.
При розподілі поперечної перетяжкою клітини місце поділу цитоплазми закладається попередньо ще період анафази, як у площині метафазної пластинки під мембраною клітини виникає скоротливе кільце з актинових і міозинових філаментів. Надалі, внаслідок активності скоротливого кільця, утворюється борозна поділу, яка поступово поглиблюється до повного поділу клітини. Після закінчення цитокінезу скоротливе кільце повністю розпадається, а плазматична мембрана стягується навколо залишкового тільця Флемінга, що складається з накопичення залишків двох груп полюсних мікротрубочок, тісно упакованих разом з матеріалом щільного матриксу.
Поділ шляхом утворення клітинної пластинки починається з переміщення дрібних обмежених мембраною бульбашок у напрямку екваторіальної площини клітини. Тут вони зливаються, утворюючи дископодібну, оточену мембраною структуру – ранню клітинну пластинку. Дрібні бульбашки відбуваються в основному з апарату Гольджі і переміщуються до екваторіальної площини вздовж залишкових полюсних мікротрубочок веретена поділу, що утворюють циліндричну структуру, яка називається фрагмопластом. Принаймні розширення клітинної пластинки микротрубочки раннього фрагмопласта попутно переміщуються до периферії клітини, де рахунок нових мембранних бульбашок триває зростання клітинної пластинки до остаточного злиття з мембраною материнської клітини. Після остаточного поділу дочірніх клітин у клітинній пластинці відкладаються мікрофібрили целюлози, завершуючи утворення жорсткої клітинної стінки.
Час від одного до наступного. Проходить у дві послідовні стадії – інтерфаза та власне розподіл. Тривалість цього процесу різна і залежить від виду клітин.
Інтерфаза є періодом між двома клітинними поділами , часом від останнього поділу до загибелі клітини або втрати здатності до поділу.
В даному періоді клітина росте і подвоює свою ДНК, а також мітохондрії та пластиди. У інтерфазі проходить інших органічних сполук . Найбільш інтенсивно процес синтезу проходить у синтетичному періоді інтерфази. У цей час подвоюються ядерні хроматиди, накопичується енергія, яка використовуватиметься під час поділу. Також збільшується кількість клітинних органел та центріолей.
Інтерфаза займає майже 90% клітинного циклу. Після неї проходить мітоз, який є основним способом поділу клітин еукаріотів (організмів, клітини яких містять сформоване ядро).
При мітоз хромосоми ущільнюються, а також утворюється спеціальний апарат, який відповідає за рівномірний розподіл спадкової інформації між клітинами, що утворюються в результаті цього процесу.
Проходить у кілька етапів. Стадії мітозу характеризуються індивідуальними особливостями та певною тривалістю.
При мітотичному розподілі клітин проходять відповідні фази мітозу: профаза, після неї йде метафаза, анафаза, завершальною є телофаза.
Фази мітозу характеризуються такими особливостями:
Яке біологічне значення процесу мітозу?
Фази мітозу сприяють точній передачі дочірнім клітинам спадкової інформації, незалежно від кількості поділів. При цьому кожна з них отримує 1 хроматиду, що допомагає зберігати сталість кількості хромосом у всіх клітинах, які утворюються в результаті розподілу. Саме мітоз забезпечує передачу сталого набору генетичного матеріалу.
7.2: Мейоз
Мейозу передує інтерфаза, що складається з фаз G1, S і G2, які майже ідентичні фазам, що передують мітозу. Фаза G1 є першою фазою інтерфази і орієнтована на ріст клітин. У фазі S реплікується ДНК хромосом. Нарешті, у фазі G2 клітина проходить остаточну підготовку до мейозу. Під час дублювання ДНК S-фази кожна хромосома складається з двох однакових копій (званих сестринськими хроматидами), які утримуються разом у центромері, поки вони не будуть витягнуті під час мейозу II. У тваринній клітці також реплікуються центросоми, які організовують мікротрубочки мейотичного веретена. Це готує клітину до першої мейотичної фази.
Мейоз I
На початку профази I хромосоми чітко видно мікроскопічно. У міру того, як ядерна оболонка починає руйнуватися, білки, пов’язані з гомологічними хромосомами, наближають пару близько один до одного. Щільне спаровування гомологічних хромосом називається синапсом. При синапсі гени на хроматидах гомологічних хромосом точно вирівняні один з одним. Відбувається обмін сегментами хромосом між несестринськими гомологічними хроматидами і називається схрещуванням. Цей процес виявляється візуально після обміну як chiasmata (сингулярний = chiasma) (рис. \(\PageIndex\) ). У міру прогресування профази I тісний зв’язок між гомологічними хромосомами починає руйнуватися, і хромосоми продовжують конденсуватися, хоча гомологічні хромосоми залишаються прикріпленими один до одного у хіазм. Кількість хіазм змінюється залежно від виду та довжини хромосоми. В кінці профази I пари утримуються разом тільки у чіазми (рис. \(\PageIndex\) ) і називаються тетрадами, оскільки чотири сестринські хроматиди кожної пари гомологічних хромосом тепер видно. Події кросовера є першим джерелом генетичних варіацій, спричинених мейозом. Одне перехресне подія між гомологічними несестринськими хроматидами призводить до взаємного обміну еквівалентної ДНК між материнською хромосомою та батьківською хромосомою. Тепер, коли цей сестринський хроматид переміщений у гамету, він буде нести деяку ДНК від одного з батьків людини, а деяку ДНК від іншого батька. Рекомбінантний сестринський хроматид має поєднання материнських і батьківських генів, яких не існувало до кросовера. Малюнок \(\PageIndex\) : На цій ілюстрації ефектів перетинання синя хромосома походила від батька індивіда, а червона хромосома – від матері індивіда. Кросовер відбувається між несестринськими хроматидами гомологічних хромосом. В результаті відбувається обмін генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами. Хромосоми, що мають суміш материнської та батьківської послідовності, називаються рекомбінантними, а хромосоми, повністю батьківські або материнські, називаються нерекомбінантними. Ключовою подією в прометафазі I є прикріплення мікротрубочок волокон веретена до білків кінетохору на центромерах. Мікротрубочки, зібрані з центросом на протилежних полюсах клітини, ростуть до середини клітини. В кінці прометафази I кожна тетрада прикріплюється до мікротрубочок з обох полюсів, причому одна гомологічна хромосома прикріплена на одному полюсі, а інша гомологічна хромосома прикріплена до іншого полюса. Гомологічні хромосоми все ще тримаються разом у хіасматах. Крім того, ядерна мембрана зламалася цілком. Під час метафази I гомологічні хромосоми розташовуються в центрі клітини з кінетохорами, зверненими до протилежних полюсів. Орієнтація кожної пари гомологічних хромосом в центрі клітини випадкова. Ця випадковість, звана незалежним асортиментом, є фізичною основою для генерації другої форми генетичної варіації потомства. Врахуйте, що гомологічні хромосоми сексуально відтворюваного організму спочатку успадковуються у вигляді двох окремих наборів, по одному від кожного з батьків. На прикладі людини один набір з 23 хромосом присутній в яйцеклітині, подарованої матір’ю. Батько забезпечує інший набір 23 хромосом в спермі, яка запліднює яйцеклітину. У метафазі I ці пари шикуються в середині точки між двома полюсами клітини. Оскільки існує однаковий шанс, що мікротрубочкове волокно зіткнеться з материнською або батьківською спадковою хромосомою, розташування тетрад на пластині метафази є випадковим. Будь-яка спадкова материнська хромосома може зіткнутися з будь-яким полюсом. Будь-яка спадкова батьківська хромосома також може зіткнутися з будь-яким полюсом. Орієнтація кожної тетради не залежить від орієнтації інших 22 тетрад. У кожній клітині, яка піддається мейозу, розташування тетрад різне. Кількість варіацій залежить від кількості хромосом, що складають набір. Існує дві можливості орієнтації (для кожної тетради); таким чином, можлива кількість вирівнювань дорівнює 2 n , де n– кількість хромосом у наборі. Люди мають 23 пари хромосом, що призводить до понад вісім мільйонів (2 23 ) можливостей. Це число не включає варіативність, раніше створену в сестринських хроматидах кросовером. З огляду на ці два механізми, малоймовірно, що будь-які дві гаплоїдні клітини, отримані в результаті мейозу, матимуть однаковий генетичний склад (рис. \(\PageIndex\) ). Підсумовуючи генетичні наслідки мейозу I: материнські та батьківські гени рекомбінуються перехресними подіями, що відбуваються на кожній гомологічній парі під час профази I; крім того, випадковий асортимент тетрад у метафазі створює унікальну комбінацію материнських та батьківських хромосом, яка зробить їх шлях в гамети. Малюнок \(\PageIndex\) : Для демонстрації випадкового, незалежного асортименту в метафазі I розглянемо клітинку з n = 2. У цьому випадку існує два можливих розташування на екваторіальній площині в метафазі I, як показано у верхній комірці кожної панелі. Ці дві можливі орієнтації призводять до вироблення генетично різних гамет. При більшій кількості хромосом кількість можливих домовленостей різко зростає. У анафазі I волокна веретена витягують пов’язані хромосоми. Сестринські хроматиди залишаються щільно пов’язаними між собою у центромере. Саме зв’язки хіазми порушуються в анафазі I, коли волокна, прикріплені до зрощених кінетохорів, витягують гомологічні хромосоми один від одного (рис. \(\PageIndex\) ). У телофазі I відокремлені хромосоми надходять на протилежні полюси. Решта типових подій телофази може відбуватися або не відбуватися залежно від виду. У деяких організмів хромосоми деущільнюються і навколо хроматидів утворюються ядерні оболонки в телофазі I. Цитокінез, фізичний поділ цитоплазматичних компонентів на дві дочірні клітини, відбувається без реформування ядер в інших організмах. Майже у всіх видів цитокінез відокремлює вміст клітини або борозною для розщеплення (у тварин та деяких грибів), або клітинною пластиною, яка в кінцевому підсумку призведе до утворення клітинних стінок, що розділяють дві дочірні клітини (у рослин). На кожному полюсі знаходиться всього один член кожної пари гомологічних хромосом, тому присутній тільки один повний набір хромосом. Ось чому клітини вважаються гаплоїдними – існує лише один хромосомний набір, хоча є повторювані копії набору, оскільки кожен гомолог все ще складається з двох сестринських хроматидів, які все ще прикріплені один до одного. Однак, хоча сестринські хроматиди колись були дублікатами однієї і тієї ж хромосоми, на цьому етапі вони вже не ідентичні через кросовери.
ПОНЯТТЯ В ДІЇ Перегляньте процес мейозу, спостерігаючи, як хромосоми вирівнюються та мігрують, на цій ділянці.
Мейоз II
У мейозі II з’єднані сестринські хроматиди, що залишилися в гаплоїдних клітинам від мейозу I, будуть розщеплені, утворюючи чотири гаплоїдні клітини. У деяких видів клітини вступають в коротку інтерфазу або інтеркінез, якому не вистачає S-фази, перш ніж вступити в мейоз II. Хромосоми не дублюються при інтеркінезах. Дві клітини, вироблені в мейозі I, проходять через події мейозу II синхронно. В цілому мейоз II нагадує мітотичний поділ гаплоїдної клітини. У профазі II, якщо хромосоми деконденсовані в телофазі I, вони знову конденсуються. Якщо утворилися ядерні оболонки, вони фрагментуються на везикули. Центросоми, дубльовані під час інтеркінезу, віддаляються один від одного в сторону протилежних полюсів, і утворюються нові веретена. У прометафази II ядерні оболонки повністю розбиті, а веретено повністю сформовано. Кожен сестринський хроматид утворює індивідуальний кінетохор, який прикріплюється до мікротрубочок з протилежних полюсів. У метафазі II сестринські хроматиди максимально ущільнені і вирівняні в центрі клітини. У анафазі II сестринські хроматиди розтягнуті волокнами веретена і рухаються до протилежних полюсів. Малюнок \(\PageIndex\) : У прометафазі I мікротрубочки прикріплюються до зрощених кінетохорів гомологічних хромосом. В анафазі I розділені гомологічні хромосоми. У прометафазі II мікротрубочки прикріплюються до окремих кінетохорів сестринських хроматид. У анафазі II сестринські хроматиди відокремлені. У телофазі II хромосоми надходять на протилежні полюси і починають деконденсуватися. Навколо хромосом утворюються ядерні оболонки. Цитокінез розділяє дві клітини на чотири генетично унікальні гаплоїдні клітини. У цей момент ядра в новостворених клітинам обидва гаплоїдні і мають лише одну копію єдиного набору хромосом. Вироблені клітини генетично унікальні через випадковий асортимент батьківських і материнських гомологів і через рекомбінацію материнських і батьківських сегментів хромосом – з їх наборами генів – що відбувається під час перехрещення.
Порівняння мейозу та мітозу
Мітоз і мейоз, які є обома формами поділу ядра в клітинах-еукаріотах, мають деяку схожість, але також виявляють чіткі відмінності, які призводять до їх дуже різних результатів. Мітоз – це єдине ядерне поділ, в результаті якого два ядра, як правило, розділені на дві нові клітини. Ядра, що виникають в результаті мітотичного поділу, генетично ідентичні оригіналу. Вони мають однакову кількість наборів хромосом: один у випадку з гаплоїдними клітинами, і два – у випадку з диплоїдними клітинами. З іншого боку, мейоз – це два ядерні підрозділи, в результаті яких утворюються чотири ядра, зазвичай розділені на чотири нові клітини. Ядра, отримані в результаті мейозу, ніколи не є генетично ідентичними, і вони містять лише один хромосомний набір – це половина кількості вихідної клітини, яка була диплоїдною (рис \(\PageIndex<4>\) ). Відмінності в результатах мейозу і мітозу відбуваються через відмінності в поведінці хромосом під час кожного процесу. Більшість цих відмінностей у процесах відбуваються в мейозі I, який є зовсім іншим ядерним поділом, ніж мітоз. При мейозі I гомологічні хромосомні пари стають пов’язаними один з одним, пов’язані між собою, відчувають чіазми і кроссовер між сестринськими хроматидами і шикуються вздовж метафазної пластини в тетрадах з веретеноподібними волокнами веретена з протилежних полюсів веретена, прикріплених до кожного кінетохор гомолога в тетраді. Всі ці події відбуваються тільки в мейозі I, ніколи в мітозі. Гомологічні хромосоми рухаються до протилежних полюсів під час мейозу I, тому кількість наборів хромосом у кожному ядрі, що підлягає, зменшується з двох до одного. З цієї причини мейоз I називають скороченням поділу. Такого зниження рівня плоїдії при мітозі немає. Мейоз II набагато більше аналогічний мітотичного поділу. При цьому дубльовані хромосоми (тільки один їх набір) шикуються в центрі клітини з розділеними кінетохорами, прикріпленими до веретеновим волокнам з протилежних полюсів. Під час анафази II, як і в мітотичній анафазі, кінетохори діляться і одна сестра хроматид підтягується до одного полюса, а інший сестринський хроматид підтягується до іншого полюса. Якби не той факт, що існували кросовери, два продукти кожного поділу мейозу II були б ідентичними, як при мітозі; натомість вони різні, оскільки завжди існував принаймні один кросовер на хромосому. Мейоз II не є редукційним поділом, оскільки, хоча копій генома в отриманих клітинам менше, все ж є один набір хромосом, як це було в кінці мейозу I. Клітини, що виробляються мітозом, будуть функціонувати в різних частинах тіла як частина росту або заміни мертвих або пошкоджених клітин. Вони можуть навіть брати участь в безстатевому розмноженні в деяких організмах. Клітини, що виробляються мейозом в диплоїдно-домінантному організмі, такому як тварина, братимуть участь лише у статевому розмноженні. Малюнок \(\PageIndex<4>\) : Мейозу та мітозу передує один раунд реплікації ДНК; однак мейоз включає два ядерні підрозділи. Чотири дочірні клітини, отримані в результаті мейозу, є гаплоїдними і генетично відмінними. Дочірні клітини, що виникають в результаті мітозу, диплоїдні і ідентичні батьківській клітині.
ПОНЯТТЯ В ДІЇ Для анімації, що порівнює мітоз і мейоз, перейдіть на цей сайт.
Підсумок розділу
Статеве розмноження вимагає, щоб диплоїдні організми виробляли гаплоїдні клітини, які можуть зливатися під час запліднення для формування диплоїдного потомства. Процес, в результаті якого утворюються гаплоїдні клітини, називається мейозом. Мейоз – це низка подій, які влаштовують і розділяють хромосоми на дочірні клітини. Під час інтерфази мейозу кожна хромосома дублюється. У мейозі існує два раунди ядерного поділу, в результаті чого чотири ядра і, як правило, чотири гаплоїдні дочірні клітини, кожна з яких має половину кількості хромосом як батьківської клітини. Під час мейозу вводиться зміна дочірніх ядер через перехрещення в профазі I і випадкового вирівнювання при метафазі I. Клітини, які виробляються мейозом, генетично унікальні. Мейоз і мітоз поділяють схожість, але мають чіткі результати. Мітотичні підрозділи – це поодинокі ядерні підрозділи, які виробляють дочірні ядра, генетично ідентичні і мають таку ж кількість наборів хромосом, що і вихідна клітина. Мейотичні підрозділи – це два ядерні підрозділи, які виробляють чотири дочірні ядра, які генетично відрізняються і мають один хромосомний набір, а не два набори, які мала батьківська клітина. Основні відмінності між процесами відбуваються при першому розподілі мейозу. Гомологічні хромосоми розділяються на різні ядра під час мейозу I, викликаючи зниження рівня плоїдії. Другий поділ мейозу набагато більше схоже на мітотичний поділ.
Глосарій
Чіасмата (Singular = chiasma) структура, яка формується в кросоверних точках після обміну генетичним матеріалом перетин (також, рекомбінація) обмін генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами, в результаті чого хромосоми, які включають гени обох батьків організму, утворюючи репродуктивні клітини запліднення об’єднання двох гаплоїдних клітин, як правило, з двох окремих організмів інтеркінези період спокою, який може виникнути між мейозом I і мейозом II; немає реплікації ДНК під час інтеркінезу мейоз I перший раунд поділу мейотичних клітин; називається поділом скорочення, оскільки отримані клітини є гаплоїдними мейоз II другий раунд поділу мейотичних клітин після мейозу I; сестринські хроматиди відокремлені один від одного, і результат – чотири унікальних гаплоїдних клітин рекомбінантний описуючи щось, що складається з генетичного матеріалу з двох джерел, таких як хромосома з материнським і батьківським сегментами ДНК скорочення поділ ядерний поділ, який виробляє дочірні ядра, кожне з яких має половину стільки хромосомних наборів, скільки батьківське ядро; мейоз I – це редукційний поділ соматична клітина всі клітини багатоклітинного організму, крім гейметообразующих клітин синапсис формування тісної асоціації між гомологічними хромосомами під час профази I тетрада дві дубльовані гомологічні хромосоми (чотири хроматиди), пов’язані між собою хіазмотами під час профази I
