Митоз и мейоз

1.

Митоз и мейоз.
Работу выполнили студентки 1 курса 7 группы
Киселева Дарьяна и Машина Татьяна

2.

Совокупность и последовательность процессов, происходящих в
клетке в период от появления ее в результате деления до окончания
следующего деления или до смерти клетки, называется клеточным
циклом, или жизненным циклом клетки. В непрерывно
размножающихся тканевых клетках многоклеточных клеточный цикл
соответствует митотическому циклу и состоит из интерфазы (лат. inter
- между и фаза) и митоза (греч. mitos - нить).

3.

У млекопитающих длительность S-периода интерфазы
составляет синтезы приобретают направленный 6-10 ч, G2периода - 2-5 ч, митоза за - 1-1,5 ч. В то же время длительность
пресинтетического периода у разных типов клеток варьирует в
очень широких пределах: от нескольких минут и часов до года
и более, например, в клетках печени человека. Эта пауза в
жизненном цикле клетке до получила название периода
пролиферативного покоя, или G0-периода. В период покоя
судьба клетки остается неопределенной: она может либо
начать подготовку к митозу, либо приступить к
дифференцировке и специализации. Например, в организме
человека высокоспециализированные нервные и мышечные
клетки в течение всей его жизни находятся в G0-периоде и
никогда не делятся.

4.

Пресинтетический, или G1-период, - самый вариабельный по времени
период жизненного цикла клетки, когда возобновляются интенсивные
биосинтетические процессы, резко замедленные во время митоза. В
это время завершается формирование ядрышка, начавшееся еще в
телофазе; осуществляется активный синтез белков, РНК и АТФ. Если
дочерней клетке предстоит вступить в следующий митотический цикл,
то синтезы приобретают направленный характер: образуются
химические предшественники ДНК, ферменты, участвующие в
процессе репликации. Происходит рост клеток до достижения ими
нормальных размеров, восстанавливается набор клеточных органелл,
бывших в материнской клетке до ее деления. Хромосомы
представляют собой тонкие хроматиновые нити, каждая из которых
состоит из одной хроматиды. Формула генетического материала имеет
вы- ражение 2n2С, где буквы обозначают количество хромосом (n) и
молекул ДНК (С) в гаплоидном наборе.

5.

В синтетический, или S-период, происходит главное событие
интерфазы: репликация (лат. replicatio - повторение), или удвоение
ДНК, которая запускается особыми белками
активаторами S-фазы, поступающими в ядро из цитоплазмы. В
результате, к концу S-периода каждая хромосома состоит не из
одной, как в G1-период, а из двух одина- ковых сестринских
хроматид, содержащих идентичные молекулы ДНК. Формула
генетического материала соответствует выражению 2n4C.
В это время усиливаются процессы биосинтеза РНК и белков,
удваивается количество белков-гистонов, необходимых для
построения хроматина. B течение S-периода удваиваются также
центриоли клеточного центра; клетка продолжает выполнять свои
специфические функции.

6.

B постсинтетический период (G2) клетка готовится к делению. В это
время осуществляется интенсивный синтез РНК, АТФ и белков,
особенно тубулинов, участвующих в формировании веретена деления.
Увеличивается масса цитоплазмы и резко возрастает объем ядра,
усиливается деление митохондрий. Количество хромосом и ДНК, как и в
конце S-периода, равно 2n4С. С образованием М-стимулирующего
фактора клетка вступает в митотическое деление.

7.

ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ. МИТОЗ

8.

Митоз - непрямое деление, основной способ
деления эукариотических клеток. Во время
митоза происходит строго одинаковое
распределение реплицированной ДНК и
реплицированных хроматид между дочерними
клетками.
Митоз состоит из четырех основных фаз,
непрерывно переходящих друг в друга: профазы
(греч. pro - перед, раньше), метафазы (греч. meta
между), анафазы (греч. аnа вновь) и телофазы
(греч. telos конец).

9.

Профаза - характеризуется
конденсацией хромосом, которые
укорачиваются, утолщаются и
становятся видимыми в световой
микроскоп. Они состоят из двух
хроматид, связанных между собой в
области центромеры. Ядрышки
распадаются. В цитоплазме центриоли
клеточного центра расходятся к
полюсам клетки, между ними
микротрубочки образуют веретено
деления. В поздней профазе ядерная
оболочка разрушается, распадаясь на
мелкие фрагменты и мембранные
пузырьки. У хромосом на каждой
центромере образуются особые
белковые комплексы, называемые
кинетохорами. К ним прикрепляются
микротрубочки веретена деления.

10.

Метафаза - отличается
максимальной спирализацией
хромосом, которые
располагаются таким образом,
что их центромеры лежат в
одной плоскости плоскости
экватора клетки. Образуется
метафазная пластинка.

11.

Анафаза - самая короткая (2-3 мин)
фаза митоза, в течение которой
совершается кульминационное его
событие разделение центромер и
расхождение сестринских хроматид,
ставших самостоятельными дочерними
однохроматидными хромосомами, к
противоположным полюсам клетки.
Расхождение хромосом
осуществляется быстро и
одновременно «как по команде». В
конце анафазы расходящиеся
хромосомы сближаются у полюсов
клетки.

12.

Телофаза - заключительная стадия
митоза. По характеру изменения
хромосом она напоминает
профазу, но с обратной
последовательностью
протекающих процессов.
Хромосомы деспирализуются,
удлиняются и становятся плохо
различимыми в световой
микроскоп. Нити веретена
разрушаются. Вокруг хромосом на
каждом из полюсов образуются
ядерные оболочки. С переходом
хромосом в интерфазное
состояние формируются новые
ядрышки.

13.

Вслед за делением ядра начинается
цитокинез - деление цитоплазмы. При этом
в клетках животных плазматическая
мембрана в экваториальной области
втягивается внутрь, образуя борозду
деления. Постепенно углубляясь, она
разделяет клетку на две дочерние. У клеток
растений между дочерними ядрами
формируется разделяющая их клеточная
пластинка, которая затем с обеих сторон
покрывается плазмалеммой.

14.

15.

Митоз наиболее распространенный способ деления клеток.
Биологическое значение митоза состоит в том, что в результате
этого способа деления образуются дочерние клетки,
наследственная информация которых полностью идентична
информации материнской клетки. Это достигается путем
репликации ДНК и удвоения хромосом в интерфазе митотического
цикла, а также посредством равномерного распределения их в
процессе митоза. Благодаря митозу, у многоклеточных организмов
осуществляются процессы роста, регенерации и вегетативного
размножения. У одноклеточных организмов митоз служит
механизмом бесполого размножения.

16.

АМИТОЗ
Амитоз (греч. а - отриц. частица и митоз) - прямое деление клетки путем перешнуровки
или фрагментации интерфазного ядра без спирализации хромосом и образования
веретена деления. При амитозе не обеспечивается равномерное распределение
генетического материала между дочерними ядрами. В некоторых случаях амитоз не
сопровождается делением клетки, а ограничивается лишь делением ядра, что
приводит к образованию многоядерных клеток. После амитотического деления
клетки уже не могут вступать в митотический цикл. Амитоз встречается в клетках
некоторых специализированных тканей, например в поперечно-полосатой
мускулатуре, соединительной ткани, в отмирающих клетках кожного эпителия и
фолликулярных клетках яичников. Прямым делением могут делиться также
патологически измененные клетки при воспалительных процессах и злокачественном
росте.

17.

Мейоз
Мейоз (греч. meiosis - уменьшение) - способ деления клеток, приводящий к уменьшению в
них числа хромосом вдвое. Мейоз служит ключевым звеном гаметогенеза у животных
и спорогенеза у растений, в результате которого из диплоидных клеток образуются
гаплоидные клетки. Он состоит из двух последовательных клеточных делений мейоза I
(первое деление) и мейоза II (второе деление), разделенных непродолжительным
периодом интеркинеза. При этом репликация ДНК предшествует лишь первому делению.
В каждом из делений мейоза различают те же четыре стадии, что и при митозе: профазу,
метафазу, анафазу и телофазу, которые, однако, имеют некоторые особенности

18.

Первое мейотическое деление (мейоз I) приводит к уменьшению вдвое количества хромосом и называется
редукционным. В результате из одной диплоидной клетки (2n4C) образуются две гаплоидные клетки (n2C).
Отличительной особенностью первого деления мейоза является сложная и продолжительная профаза I, в
начале которой хромосомы спирализуются и становятся видимыми в световой микроскоп. Затем
гомологичные хромосомы сближаются и объединяются друг с другом. Их конъюгация (лат. conjugatio coeдинение) происходит сначала в отдельных точках, а затем и по всей длине хромосомы, вследствие чего
образуются биваленты. Поскольку каждая из гомологичных хромосом состоит из двух хроматид, бивалент,
включающий четыре хроматиды, называют также тетрадой. В диплоидной клетке образуется n бивалентов, и,
таким образом, после конъюгации формула клетки приобретает вид n4С. В некоторых местах
конъюгированных хромосом хроматиды остаются соединенными, перекрещиваются друг с другом, рвутся и
обмениваются своими участками. Процесс обмена участками несестринских хроматид гомологичных
хромосом называется кроссинговером (англ. crossingover - перекрест). К концу профазы связь между
гомологами ослабевает, и целостность бивалента в это время сохраняется лишь благодаря соединению
между собой хроматид в местах кроссинговера, называемых хиазмами. В это время ядрышки и ядерная
оболочка распадаются, центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки и образуется веретено
деления. Хромосомы еще больше спирализуются, и биваленты начинают двигаться к плоскости экватора
клетки. Обычно профаза занимает около 90% времени, необходимого для завершения мейоза.

19.

В метафазе I мейоза
завершается формирование
веретена деления.
Гомологичные хромосомы,
объединенные в биваленты,
выстраиваются в
экваториальной плоскости
клетки, образуя метафазную
пластинку. В результате
центромерные районы
хромосом, составляющих
бивалент, оказываются
соединенными с разными
полюсами.

20.

В анафазе І взаимодействие сестринских
хроматид прекращается по всей длине
хромосомы, за исключением
центромерного района. Под действием
нитей веретена гомологичные хромосомы
бивалентов, каждая из которых состоит из
двух сестринских хроматид, отходят к
противоположным полюсам клетки. В
результате у каждого полюса оказывается
по одной гомологичной двухроматидной
хромосоме из каждой их пары. Напомним,
что такое поведение хромосом при
мейозе отличается от митоза, при
котором к полюсам клетки расходятся
отдельные их хроматиды.

21.

В телофазе І хромосомы
деспирализуются;
формируется ядерная
мембрана; разделяется
цитоплазма. Клетки,
образующиеся в результате
первого мейотического
деления, содержат гаплоидный
набор хромосом и удвоенное
количество ДНК и имеют
генетическую формулу n2С.
После короткой интерфазы, во
время которой репликации
ДНК не происходит, они
приступают к следующему
делению.

22.

Второе деление мейоза (мейоз II) по своему механизму сходно с митозом и включает такие же
стадии: профазу II, метафазу II, анафазу II и телофаза II. В каждой из двух делящихся клеток
ядрышки и ядерные мембраны разрушаются, хроматиды укорачиваются и утолщаются. Центриоли
расходятся к противоположным полюсам; формируется веретено деления. Двухроматидные
хромосомы размещаются таким образом, что их центромеры выстраиваются по экватору
веретена. Затем центромеры разделяются, и нити веретена растаскивают сестринские
хроматиды (которые после отделения друг от друга называются хромосомами), к
противоположным полюсам клетки. Хромосомы деспирализируются и становятся плохо
различимыми; вокруг них формируются ядерные оболочки. Разделением цитоплазмы
завершается образование двух новых клеток, каждая из которых содержит гаплоидное число
двухроматидных (нереплицированных) хромосом и имеет формулу nС. В итоге, в результате двух
последовательных мейотических делений из одной клетки с диплоидным набором
двухроматидных хромосом (2n4C) образуется четыре клетки с гаплоидным набором
двухроматидных хромосом (nC)
Биологическое значение мейоза состоит в сохранении постоянства количества хромосом в ряду
поколений организмов, размножающихся половым путем. Если бы в процессе мейоза не
наблюдалась редукция набора хромосом, то в каждом следующем поколении при слиянии
яйцеклетки и сперматозоидов количество хромосом увеличивалось бы в два раза. Мейоз служит
также основой комбинативной изменчивости.

23.

24.

СПАСИБО ЗА ПРОСМОТР!