| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
митозом називається одна зі стадій клітинного циклу, протягом якого відбувається непрямий поділ клітин. В результаті цього процесу весь спадковий матеріал спочатку подвоюється, а потім рівномірно розподіляється між дочірніми клітинами. Для еукаріотів мітоз є основним способом ділення. Тривалість мітозу у рослинних клітин становить 2-3 год, а у тварин - 30-60 хв. Мітоз включає в себе два послідовних процесу - каріокінез (Розподіл ядра) і цитокинез (Розподіл цитоплазми) (рис. 2.6).
Мал. 2.6. клітинний цикл
Фази мітозу. Мітоз включає в себе чотири змінюють один одного фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу (рис. 2.7).
Мал. 2.7. фази мітозу
на стадії профази ДНК в ядрі клітини сніралізуется. В цей час в мікроскоп добре видно туго скручені хромосоми. Кожна хромосома складається з двох сестринських хроматид, об'єднаних в області центромери. На цій фазі ядерця зникають, а центриоли розходяться до полюсів клітини. Микротрубочки, що відходять від центріолей, починають формувати веретено ділення, прикріплений до Центромера хромосом. Ядерна оболонка на стадії профази руйнується, а хромосоми збираються в центрі клітини.
на стадії метафази хромосоми займають положення, при якому їх центромери виявляються в площині екватора клітини. До центромере кожної з хромосом прикріплюються нитки веретена поділу від центросом.
на стадії анафази кожна хромосома поділяється на дві ідентичні хроматиди, які за рахунок микротрубочек веретена поділу розходяться до протилежних полюсів клітини. В результаті цього у двох полюсів клітини виявляється однаковий генетичний матеріал - ідентичний тому, який був присутній в клітці до початку мітозу.
на стадії телофази біля полюсів клітини дочірні хромосоми деспі- рализующее і стають доступними для транскрипції. Це дозволяє запустити процес синтезу білків. При цьому формуються ядерпие оболонки і ядерця, а нитки веретена поділу розпадаються. На цьому закінчується поділ ядра (каріокінез) і починається поділ клітини (цитокинез). В екваторіальній площині у тварин клітин виникає перетяжка, яка поглиблюється до тих пір, поки не відбувається утворення двох дочірніх клітин. Кожна дочірня клітина вступає в інтерфазу нового клітинного циклу. Загальна тривалість мітозу становить від 0,5 до 2,5 год.
Мітоз має важливе біологічне значення:
Порушення ходу мітозу дуже небезпечно, так як породжує неповноцінні клітини, які можуть призвести до онкологічних та інших захворювань.
Особливий вид поділу клітин, при якому число хромосом в дочірніх клітинах зменшується в два рази, називається мейозом. Такий вид поділу необхідний для збереження сталості числа хромосом в клітинах при статевому розмноженні. Наприклад, в кожній клітині тіла людини є подвійний (диплоїдний) набір хромосом, що дорівнює 46. Новий людський організм виникає в результаті злиття яйцеклітини і сперматозоїда. У клітинах дитини буде по 46 хромосом, тільки якщо в яйцеклітині і в сперматозоїді буде тільки одинарний (гаплоїдний) набір хромосом - по 23 хромосоми.
Фази мейозу. Мейоз включає в себе два послідовних розподілу: мейоз I (перший розподіл) і мейоз II (другий розподіл) (рис. 2.8).
Мал. 2.8. схема мейозу
Кожне з цих поділів підрозділяється на ті ж фази, що і мітоз: профазу, метафазу, анафазу, гелофазу.
Перед першим поділом, як і перед митозом, в результаті реплікації ДНК відбувається подвоєння хромосом. В профазу першого поділу (Профази I) спіраль хромосоми знаходять гомологичную хромосому і тісно з нею скручуються. Даний процес називається кон'югацією. Під час кон'югації в гомологічних хромосомах можуть відбуватися поперечні розриви і обмін однаковими ділянками. Це явище отримало назву перехрещення хромосом (кроссинговер).
Після завершення кон'югації гомологічні хромосоми розходяться, і для клітини настає метафаза I, під час якої гомологічні хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, розташовуються одна напроти одної в екваторіальній площині ядра клітини.
На стадії анафази I до полюсів клітини розходяться цілі гомологічні хромосоми, що складаються з двох хроматид, а не половинки хромосом - хроматиди, як під час мітозу.
Анафазу I змінює коротка телофаза I, а слідом за нею починається другий розподіл мейозу (мейоз II), при якому діляться дві клітини, що утворилися при мейозі I.
В метафазу II по екваторам цих двох клітин розташовується вдвічі менше хромосом, ніж в метафазу I. У анафазу II дочірні хроматиди, які становлять раніше єдину хромосому, розходяться до клітинних полюсів. В результаті описаних процесів мейоз призводить до утворення з однієї диплоїдної клітини чотирьох гаплоїдних клітин.
Біологічне значення мейозу полягає в тому, що:
- зменшення вдвічі числа хромосом в статевих клітинах і їх подальше злиття в статевому процесі забезпечують з покоління в покоління збереження постійного числа хромосом в клітинах кожного виду;
в процесі мейозу відбуваються перехрещення хромосом і обмін їх ділянками (кросинговер), в результаті чого збільшується ступінь генетичної мінливості (рис. 2.9).
Мал. 2.9. Схема кросинговеру хромосом в профазі першого поділу мейозу