Репродукція клітин – Клітина як основна структурно-функціональна одиниця живої природи – Загальна Біологія
Біологія
Загальна Біологія
Клітина як основна структурно-функціональна одиниця живої природи
Репродукція клітин
Клітина, як структурно-функціональна одиниця живого, здатна до самовідтворення, яке здійснюється шляхом поділу. В еукаріотичних клітин існують два способи поділу – мітоз і мейоз.
Мітоз
Мітоз – спосіб клітинного поділу, за якого клітини, що утворюються, ідентичні між собою за генотипом і є точною копією материнської клітини. Період життя клітини від поділу до поділу називається клітинним (мітотичним)
, синтетичного S і постсинтетичного 
.Передсинтетичний період характеризується інтенсивним ростом клітини, активним синтезом білків, збільшенням об’єму цитоплазми й площі клітинних мембран. Він є найтривалішим і складає основну частину життя переважної більшості клітин.
Під час синтетичного періоду відбувається реплікація ДНК і формування Х-подібних хромосом. Кожна хромосома складається тепер з двох сестринських
У постсинтетичному періоді синтезуються білки веретена поділу й достатня кількість АТФ (процес поділу клітини надзвичайно складний і енергоємний).
Після завершення інтерфази починається мітотичний поділ (мітоз), який проходить у декілька стадій (фаз), які безперервно переходять одна в одну.
Профаза. У цей період центріолі клітинного центру розходяться до протилежних полюсів клітини. Оболонка ядра поступово розпадається на маленькі мембранні пухирці; аналогічні зміни відбуваються з апаратом Гольджі й ендоплазматичним ретикулумом. У хромосомах відбувається конденсація хроматину (багатократне збільшення щільності упаковки). Процеси транскрипції повністю припиняються, утворення необхідних клітині білків може здійснюватися тільки за рахунок раніше синтезованих молекул іРНК.
Метафаза. У метафазі конденсація хроматину максимальна. Утворюються так звані метафазні хромосоми. Кожна хромосома складається: з двох сестринських хроматид, які утворюють плечі хромосоми; центромери; кінцевих ділянок – теломерів. Під час метафази хромосоми вибудовуються на екваторі клітини. Формується веретено поділу – білкові нитки (мікротрубочки), що тягнуться від центріолей до центромер хромосом. При цьому до кожної центромери може прикріплятися декілька ниточок. У клітинах рослин центріолі відсутні і їхню функцію виконують скупчення мембран ендоплазматичного ретикулуму на полюсах клітини. З ними зв’язуються мікротрубочки, формуючи веретено поділу.
Анафаза. Подвійні хромосоми розриваються веретеном поділу і сестринські хроматиди відходять до протилежних полюсів клітини. При цьому вони орієнтовані центромерами до відповідного полюса, а теломерами – до екватора клітини.
Телофаза. Навколо хромосом починає формуватися ядерна оболонка, з’являються ядерні пори, відновлюється парність центріолей, цитоплазма і органели більш-менш рівномірно розподіляються між полюсами клітини. Хромосоми поступово деспіралізуються, починають формуватися ядра.
Далі йде процес розділу цитоплазми з утворенням двох дочірніх клітин – цитокінез. У результаті цитоплазма повністю розділяється з утворенням двох дочірніх клітин, у кожній з яких міститься диплоїдний набір хромосом і приблизно однакова кількість органел.
Біологічне значення мітозу полягає в підтримуванні сталості кількості хромосом у клітинних поколіннях – дочірні клітини одержують таку ж генетичну інформацію, яка міститься в ядрі материнської клітини.
У багатьох еукаріотичних організмів виявлено так званий прямий поділ, або амітоз, за якого відбувається подвоєння ДНК, формування нових ядер, проте утворення дочірніх клітин не відбувається. У результаті амітозу з’являються багатоядерні клітини, характерні для деяких тканин тварин, грибів і рослин.
Мейоз
Мейоз – спосіб поділу клітин, за якого відбувається зменшення (редукція) кількості хромосом і перехід клітин з диплоїдного стану в гаплоїдний. Мейоз включає два поділи – редукційний (перший) і екваційний (другий). Кожний з них поділяється на ряд стадій (фаз): профазу, метафазу, анафазу і телофазу. Ці стадії першого поділу позначаються римською цифрою I, другого – цифрою II.
Процеси, що відбуваються в інтерфазі I мейозу, ідентичні таким під час мітозу: відбувається інтенсивний синтез білків, збільшення поверхні клітинних мембран, подвоєння ДНК.
Профаза I. Спостерігається попарне зближення подвоєних і спіралізованих гомологічних хромосом (утворення бівалентів). Відбувається кросинговер – злиття і обмін гомологічними ділянками. Руйнується ядерна оболонка, розходяться центріолі.
Метафаза I. Біваленти гомологічних хромосом розташовуються на екваторі клітини, нитки веретена поділу прикріпляються до центромер.
Анафаза I. До полюсів клітини розходяться подвоєні хромосоми (не сестринські хроматиди, як у мітозі) – по одній хромосомі з кожного біваленту. Відбувається подвійне зменшення (редукція) кількості хромосом і їх випадковий перерозподіл у майбутніх гаметах.
Телофаза I. Відбувається утворення дочірніх клітин уже з гаплоїдним набором хромосом. Кожна з хромосом складається з двох сестринських хроматид, ідентичних одна одній.
Після першого редукційного поділу мейозу клітини вступають у коротку інтерфазу II, яка не супроводжується подвоєнням ДНК. Потім починається другий поділ. В анафазі II дочірні хроматиди розходяться до протилежних полюсів клітини, а в телофазі II з двох клітин, що виникли під час редукційного поділу, утворюються чотири клітини, які несуть гаплоїдний набір хромосом.
Мейоз здійснюється при утворенні статевих клітин у тварин і спор у рослин (нестатеве розмноження).
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...