АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Прямое и непрямое деление, этапы.

Амитоз (прямое деления ядра клетки, простое деление)
Деление интерфазного ядра путём перетяжки (ядро делится на две относительно равные части)

Накануне деления ДНК ядра реплицируется

Сохраняется морфология интерфазного ядра:

- сохраняются ядрышко и ядерная оболочка
- хромосомы не спирализуются и не выявляются в световой микроскоп
- не образуется ахроматиновое веретено деления
В результате цитотомии (деления цитоплазмы) распределение наследственного материала (ДНК) и клеточных компонентов между дочерними клетками осуществляется произвольно, неравномерно

Очень часто при амитозе происходит только деление ядра без цитотомии: в этом случае возникают двух- и многоядерные клетки (такая двухъядерная или многоядерная клетка уже не делится митотически, через некоторое время она стареет и погибает)

Амитоз является самым экономичным способом деления, т. к. энергетические затраты при этом весьманезначительны

Клетка, претерпевшая амитоз, в дальнейшем не способна вступать в нормальный митотический цикл, поэтому амитоз встречается, как правило, в клетках и тканях с ослабленной физиологической активностью, дегенерирующих, обречённых на гибель (например в клетках зародышевых оболочек млекопитающих, в клетках опухолей, при воспалении); амитоз встречается у одноклеточных организмов (деление вегетативного ядра инфузорий – макронуклеуса)

Амитоз встречается редко и может быть отнесён к неполноценному делению клеток

Описано амитотическое деление ядер в клетках дифференцированных тканей, например в скелетной мускулатуре, клетках кожного эпителия, соединительной хрящевой ткани, печени позвоночных животных, роговицы глаза, в тканях растущего клубня картофеля, эндосперме, стенке завязи пестика, паренхиме черешков листьев, а также в патологически изменённых клетках

Амитоз никогда не встречается в клетках, нуждающихся в сохранении полноценной генетической информации, например в оплодотворённых яйцеклетках и клетках нормально развивающихся эмбрионов (там встречается только митоз)

К амитозу близко клеточное деление прокариот (перед делением клетки её единственная кольцевая молекула ДНК реплицируется и образующиеся две идентичные молекулы ДНК прикрепляются к клеточной мембране.При делении цитоплазмы (цитотомии) клеточная мембрана врастает между этими двумя молеклами ДНК, так что в каждой дочерней клетке оказывается по одной идентичной молекуле ДНК: такой процесс получил название прямого бинарного деления)

Эндорепродукция
Происходит многократная репликация хромосом без их расхождения, без деления ядра и клетки

В клетке возникают крупные ядра, в которых содержится множество гаплоидных наборов хромосом (ДНК), так в гигантских нейроцитах моллюска тритонии содержится более 2 · 10⁵гаплоидных наборов ДНК
Приводит к образованию полиплоидных клеток, отличающихся кратным гаплоидному увеличением количества ДНК; прапорционально увеличению количества ДНК (генов) увеличивается масса клеток, что повышает функциональные возможности органа
Различают эндомитоз и политению

Эндомитоз
При эндомитозе после репликации хромосом деления ядра и клетки не происходит (хромосомы спирализуются, начинается митоз, но нарушается веретено деления, сохраняется ядерная оболочка, хромосомы не расходятся и деспирализуются внутри ядерной оболочки)

Приводит к увеличению размеров клетки и числа хромосом в ней, иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором, т. е. возникновению полиплоидных клеток

Встречается в интенсивно функционирующих клетках различных тканей, например в клетках печени

Политения
Выпадают все фазы митотического цикла, кроме редупликации первичных нитей хромосом (хроматид, или хромонем)
Хромосомы остаются деспирализованными и многократно редуплицируются. не расходясь
Приводит к образованию многонитчатых (политенных) хромосом (количество хроматид, или хромонем в одной такой хромосоме может достигать 1000 и более, но увеличения диплоидного числа хромосом при этом не происходит); хромосомы приобретают гигантские размеры и состоят из дисков, междисковых участков и пуфов (утолщений из разрыхлённых нитей ДНК, на которых происходит транскрипция, т. е. синтез РНК)

Политения наблюдается в клетках слюнных желёз двукрылых (дрозофил), что используется для построения цитологических карт генов в хромосомах

Мейоз (редукционное деление)
Мейоз – это деление клетки, приводящее к образованию дочерних клеток с уменьшенным вдвое, по сравнению с материнской, числом хромосом в ядре
Мейоз – совокупное название двух делений созревания(редукционного и эквационного), происходящих в зоне созревания половых желёз при гаметогенезе (в спорангиях при спорогенезе) и приводящих к образованию четырёх дочерних клеток (гамет или спор)с числом хромосом вдвое меньшим чем в материнской клетке
Мейоз является центральным процессом гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений
происходит в специализированных клетках репродуктивных органов (гонадах животных, архегониях и антеридиях растений, при спорогенезе – в спорангиях растений)
Мейоз состоит из двух быстрых последовательных ядерных и клеточных делений (редукционного и эквационного) и включает соответственно две интерфазы – интерфаза I и интерфаза II (редупликация ДНК происходит только один раз в интерфазу I)
В результате из каждой клетки с диплоидным набором хромосом образуются четыре гаплоидные клетки

Как и митоз, каждое из двух мейотических делений подразделяется на четыре фазы – профазу, метафазу, анафазу и телофазу

Интерфаза I
Аналогична интерфазе митоза:

- происходит редупликация ДНК – репликация хромосом (формула ядра 2n4c, хромосомы становятся. двухроматидными)
запас энергии (АТФ) и необходимых веществ (белков, РНК и проч.)

Первое мейотическое деление (мейоз I, редукционное деление)
Приводит к уменьшению вдвое числа хромосом, в результате из одной диплоидной клетки (2n4c) образуется две гаплоидные (n2c) клетки

Профаза I
Аналогична профазе митоза (спирализация хромосом, растворение ядерной оболочки, исчезновение ядрышка, удвоение и расхождение центриолей, образование веретена деления и прикрепление нитей веретена к центромерам гомологичных хромосом)
Происходит конъюгация, или синапсис гомологичных хромосом и кроссинговер (исключительно важны в биологическом отношении)

Конъюгация ( или синапсис) – процесс тесного сближения и переплетения гомологичных хромосом по всей длине
две полностью проконьюгировавшие гомологичные хромосомы образуют бивалент (в диплоидной клетке образуется n бивалентов); после коньюгации формула клетки приобретает вид n4c

совокупность хроматид бивалента (их четыре – по две в каждой гомологичной хромосоме) образует тетраду

в биваленте не дочерние хроматиды связаны X- образными соединениями, называемыми хиазмами или перекрёстам
во время конъюгации в хиазмах обычно осуществляется обмен гомологичными генами - кроссинговер

Кроссинговер – процесс разрыва, перестройки и восстановления гомологичных хромосом, во время которого происходит обмен гомологичными фрагментами (генами)
в результате кроссинговера образуются новые (уникальные) комбинации отцовских и материнских генов в хромосомах будущих гамет (важнейший механизм наследственной изменчивости)
в разных клетках кроссинговер происходит в различных участках хромосом, что приводит к большому разнообразию сочетаний родительских генов в рекомбинантных хромосомах

Метафаза I
Формируется метафазная пластинка (центромеры бивалентов устанавливаются в экваториальной плоскости клетки

Нити веретена деления от каждого полюса прикрепляются к центромере только одной из гомологичных хромосом бивалента

Анафаза I
Сокращение нитей веретена, биваленты разрушаются (разрываются в местах хиазмов)

Гомологичные хромосомы, состоящие из двух дочерних хроматид, соединённых одной центромерой, расходятся к противоположным полюсам клетки (отцовские и материнские гены в хроматидах перекомбинированы, вследствие кроссинговера)

На полюсах клетки собирается по одной из гомологичных хромосом каждой пары (т. к. они состоят из двух хроматид, их называют диадами)

Телофаза I
Обособление ядер (завершение кариокинеза)

Цитокинез (деление цитоплазмы)
Образование двух дочерних клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом: 2n4c--> n2c (клеточная формула дочерних клеток - n2c); каждая из образовавшихся клеток подвергается второму мейотическому делению

Интерфаза II (интеркинез)
Очень короткая, неясно выраженная (часто редуцирована и телофаза I прямо переходит в профазу II, или даже метафазу II)

Хромосомы часто не деспирализуются

Отсутствует синтетический период (S), т. е. не происходит редупликации ДНК и удвоения хромосом)

Второе мейотическое деление (мейоз II, эквационное деление)
Протекает как типичный митоз (клетки вступающие в мейоз II гаплоидные)

Профаза II
Аналогична профазе митоза

Метафаза II
Образование метафазной пластинки (по экватору выстраивается гаплоидное число хромосом)

Клеточная формула - n2c

Анафаза II
Центромера каждой из двухроматидных хромосом делится, обеспечивая каждую новую хромосому собственной центромерой (хроматиды, обладающие собственной центромерой, называются дочерними хромосомами)

В результате сокращения нитей веретена дочерние хромосомы отходят к разным полюсам клетки

Клеточная формула 2n2c, по nc у полюсов (n двухроматидных хромосом (n2c), расщепляясь, образуют n однохроматидных хромосом (nc)

Телофаза II
Аналогична телофазе митоза

Обособление дочерних ядер (завершение кариокинеза)

Цитокинез (разделение клеток)

Образование двух гаплоидных дочерних клеток (nc)

В результате двух последовательных мейотических делений из одной клетки с диплоидным набором двухроматидных хромосом (2n4с) образуются четыре клетки с гаплоидным набором однохроматидных хромосом (nc)

Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 908 | Нарушение авторских прав