Чому важливий мітоз та мейоз. Мейоз, на відміну від мітозу. Процес поділу клітин

Мейоз - це розподіл у зоні дозрівання статевих клітин, що супроводжується зменшенням числа хромосом удвічі Він складається з двох послідовностей, що йдуть поділів, що мають ті ж фази, що і мітоз. Однак, як показано в таблиці «Порівняння мітозу і мейозу», тривалість окремих фаз і процеси, що в них відбуваються, значно відрізняються від процесів, що відбуваються при мітозі.

Ці відмінності переважно полягають у наступному.

У мейозі профаза I триваліша. У ній відбувається кон'югація (з'єднання гомологічних хромосом) та обмін генетичною інформацією. В анафазі Iцентроміри, що скріплюють хроматиди, не діляться, а до полюсів відходить одна з гомологмейозів Мітоз та його фази мітозу та інших хромосом. Інтерфаза перед другим розподілом дуже коротка, у ній ДНК не синтезується. Клітини (галіти), що утворюються в результаті двох мейотичних поділів, містять гаплоїдний (одинарний) набір хромосом. Диплоїдність відновлюється при злитті двох клітин - материнської та батьківської. Запліднену яйцеклітину називають зиготою.

Мітоз, чи непряме розподіл, найпоширеніший у природі. Мітоз лежить в основі поділу всіх нестатевих клітин(Епітеліальних, м'язових, нервових, кісткових та ін). Мітоз складається із чотирьох послідовних фаз (див. далі таблицю). Завдяки мітозу забезпечується рівномірний розподіл генетичної інформації батьківської клітини між дочірніми. Період життя клітини між двома мітозами називають інтерфазою. Вона в десятки разів триваліша за мітоз. У ній відбувається ряд дуже важливих процесів, що передують розподілу клітини: синтезуються молекули АТФ і білківподвоюється кожна хромосома, утворюючи дві сестринські хроматиди, скріплені загальною центромірою, збільшується кількість основних органоїдів цитоплазми.

У профазі спіралюються і внаслідок цього товщають хромосоми, що складаються з двох сестринських хроматид, що утримуються разом центроміром. До кінця профази ядерна мембрана і ядерця зникають і хромосоми розосереджуються по всій клітині, центріолі відходять до полюсів і утворюють поділ веретено. У метафазі відбувається подальша спіралізація хромосом. У цю фазу вони добре видно. Їхні центроміри розташовуються за екватором. До них прикріплюються нитки веретена поділу.

В анафазі центроміри діляться, сестринські хроматиди відокремлюються один від одного і за рахунок скорочення ниток веретена відходять до протилежних полюсів клітини.

У телофазі цитоплазма ділиться, хромосоми розкручуються, знову утворюються ядерця та ядерні мембрани. У тваринних клітинах цитоплазма перешнуровується, у рослинних - у центрі материнської клітини утворюється перегородка. Так із однієї вихідної клітини (материнської) утворюються дві нові дочірні.

Мейоз та мітоз

Таблиця - Порівняння мітозу та мейозу

1 розподіл

2 поділ

Інтерфаза

Набір хромосом 2n

Йде інтенсивний синтез білків, АТФ та інших органічних речовин

Подвоюються хромосоми, кожна виявляється що складається із двох сестринських хроматид, скріплених загальною центромірою.

Набір хромосом 2n Спостерігаються ті ж процеси, що і в мітозі, але триваліша, особливо при утворенні яйцеклітин.

Набір гаплоїдний хромосом (n). Синтез органічних речовин відсутній.

Нетривала, відбувається спіралізація хромосом, зникають ядерна оболонка, ядерце, утворюється веретено поділу

Більше тривала. На початку фази самі процеси, як у мітозі. Крім того, відбувається кон'югація хромосом, при якій гомологічні хромосоми зближуються по всій довжині та скручуються. При цьому може відбуватися обмін генетичною інформацією (перехрест хромосом). кросинговер. Потім хромосоми розходяться.

Коротка; ті ж процеси, що і в мітозі, але при nхромосом.

Метафаза

Відбувається подальша спіралізація хромосом, їх центроміри розташовуються за екватором.

Відбуваються процеси, аналогічні тим, що у мітозі.

Центроміри, що скріплюють сестринські хроматиди, діляться, кожна з них стає новою хромосомою та відходить до протилежних полюсів.

Центроміри не діляться. До протилежних полюсів відходить одна з гомологічних хромосом, що складається з двох хроматид, скріплених загальною центроміром.

Відбувається те саме, що і в мітозі, але при nхромосом.

Телофаза

Діляється цитоплазма, утворюються дві дочірні клітини, кожна із диплоїдним набором хромосом. Зникає веретено поділу, формуються ядерця.

Триває недовго Гомологічні хромосоми потрапляють до різних клітин з гаплоїдним набором хромосом. Цитоплазма ділиться який завжди.

ділиться цитоплазма. Після двох мейотичних поділів утворюється 4 клітини з набором гаплоїдним хромосом.

Клітинний цикл- це період існування клітини з моменту її утворення шляхом поділу материнської клітини до власного поділу.

Тривалість клітинного циклу еукаріот

Тривалість клітинного циклу в різних клітинах варіюється. Клітини дорослих організмів, що швидко розмножуються, такі як кровотворні або базальні клітини епідермісу і тонкої кишки, можуть входити в клітинний цикл кожні 12-36 год. Короткі клітинні цикли (близько 30 хв) спостерігаються при швидкому дробленні яєць голкошкірих, земноводнихта інших тварин. В експериментальних умовах короткий клітинний цикл (близько 20 год) мають багато ліній клітинних культур. У більшості клітин, що активно діляться, тривалість періоду між мітозамистановить приблизно 10-24 год.

Фази клітинного циклу еукаріот

Клітинний циклеукаріот складається з двох періодів:

Період клітинного росту, званий « інтерфаза», під час якого йде синтез ДНКі білківі здійснюється підготовка до поділу клітини.

Період клітинного поділу, званий «фаза М» (від слова mitosis - мітоз).

Інтерфаза складається з кількох періодів:

G 1 - фази(від англ. gap- проміжок), або фази початкового зростання, під час якої йде синтез мРНК, білків, інших клітинних компонентів;

S- фази(від англ. synthesis- синтез), під час якої йдереплікація ДНК клітинного ядра , також відбувається подвоєння центріолей(якщо вони, звісно, ​​є).

G 2 - фази, під час якої триває підготовка домітозу .

У клітин, що диференціювалися, більше не діляться, в клітинному циклі може бути відсутній G 1 фаза. Такі клітини знаходяться в фазі спокою G 0 .

Періодклітинного поділу (фаза М) включає дві стадії:

-каріокінез(Поділ клітинного ядра);

-цитокінез(Поділ цитоплазми).

В свою чергу, мітоз ділиться п'ять стадій.

Опис клітинного поділу базується на даних світлової мікроскопії у поєднанні з мікрокінозйомкою та на результатах світловийі електронної мікроскопіїфіксованих та пофарбованих клітин.

Регулювання клітинного циклу

Закономірна послідовність зміни періодів клітинного циклу здійснюється при взаємодії таких білків, як циклін-залежні кіназиі цикліни. Клітини, що знаходяться в фазі G 0 , можуть вступати в клітинний цикл при дії на них факторів зростання. Різні фактори зростання, такі як тромбоцитарний, епідермальний, фактор росту нервів, зв'язуючись зі своїми рецепторами, запускають внутрішньоклітинний сигнальний каскад, що призводить до транскрипції генів циклініві циклін-залежних кіназ. Циклін-залежні кіназистають активними лише при взаємодії з відповідними циклінами. Зміст різних циклінівв клітцізмінюється протягом усього клітинного циклу. Циклінє регуляторною компонентою комплексу циклін-циклін-залежна кіназа. Кіназає каталітичним компонентом цього комплексу. Кіназине активні без циклінів. На різних стадіях клітинного циклу синтезуютьсярізні цикліни. Так, зміст цикліну B в ооцитах жабидосягає максимуму до моменту мітозуколи запускається весь каскад реакцій фосфорилювання, що каталізуються комплексом циклін-В/циклін-залежна кіназа До закінчення мітозу циклін швидко руйнується протеїназами.

Контрольні точки клітинного циклу

Для визначення завершення кожної фази клітинного циклу потрібна наявність у ньому контрольних точок. Якщо клітина «проходить» контрольну точку, вона триває «рухатися» по клітинному циклу. Якщо ж будь-які обставини, наприклад пошкодження ДНК, заважають клітині пройти через контрольну точку, яку можна порівняти зі свого роду контрольним пунктом, то клітина зупиняється і іншої фази клітинного циклу не настає принаймні доти, доки не будуть усунені перешкоди, які не дозволяли клітині пройти через контрольний пункт. Існує як мінімум чотири контрольні точки клітинного циклу: точка в G1, де перевіряється інтактність ДНК, перед входженням у S-фазу, звірювальна точка в S-фазі, в якій перевіряється правильність реплікації ДНК, звірювальна точка в G2, в якій перевіряються ушкодження, пропущені при проходженні попередніх точок звіряння, або отримані на наступних стадіях клітинного циклу. У фазі G2 детектується повнота реплікації ДНК, і клітини, в яких ДНК недореплікована, не входять до мітозу. У контрольній точці складання веретена поділу перевіряється, чи всі кінетохори прикріплені до мікротрубочок.

Порушення клітинного циклу та утворення пухлин

Збільшення синтезу білка p53 веде до індукції синтезу білка p21 – інгібітора клітинного циклу

Порушення нормальної регуляції клітинного циклу причиною появи більшості твердих пухлин. У клітинному циклі, як уже говорилося, проходження контрольних пунктів його можливе лише у разі нормального завершення попередніх етапів та відсутності поломок. Для пухлинних клітин характерні зміни компонентів звірювальних точок клітинного циклу. При інактивації звірювальних точок клітинного циклу спостерігається дисфункція деяких пухлинних супресорів та протоонкогенів, зокрема p53, pRb, Mycі Ras. Білок p53 є одним із факторів транскрипції, який ініціює синтез білка p21, що є інгібітором комплексу CDK-циклін, що призводить до зупинки клітинного циклу G1 і G2 періоді. Таким чином, клітина, у якої пошкоджена ДНК, не вступає в S-фазу. При мутаціях, що призводять до втрати генів білка p53, або при їх змінах, блокади клітинного циклу не відбувається, клітини вступають у мітоз, що призводить до появи мутантних клітин, більшість з яких є нежиттєздатною, інша - дає початок злоякісним клітинам.

Розподіл клітин

Усі клітини з'являються шляхом поділу батьківських клітин. Більшості клітин властивий клітинний цикл, що складається з двох основних стадій: інтерфази та мітозу.

Інтерфазаскладається із трьох етапів. Протягом 4-8 годин після народження клітка збільшує свою масу. Деякі клітини (наприклад, нервові клітини мозку) назавжди залишаються у цій стадії, в інших протягом 6–9 годин подвоюється хромосомна ДНК. Коли маса клітини збільшується вдвічі, починається мітоз.

У стадії анафазиХромосоми переміщаються до полюсів клітини. Коли хромосоми досягають полюсів, починається телофаза. Клітина ділиться надвоє в екваторіальній площині, нитки веретена руйнуються, навколо хромосом формуються ядерні мембрани. Кожна дочірня клітина отримує власний набір хромосом і повертається до стадії інтерфази. Весь процес триває близько години.

Процес мітозу може змінюватись в залежності від типу клітини. У рослинній клітині відсутні центріолі, хоча веретено поділу утворюється. У грибних клітинах мітоз відбувається усередині ядра, ядерна мембрана не розпадається.

Наявність хромосом не є необхідною умовою поділу клітини. З іншого боку, один або кілька мітозів можуть зупинятися на стадії телофази, внаслідок чого виникають багатоядерні клітини (наприклад, деякі водорості).

Розмноження за допомогою мітозу називають безстатевим або вегетативним, а також клонуванням. При мітоз генетичний матеріал батьківських і дочірніх клітин ідентичний.

Мейоз, на відміну від мітозу, є важливим елементом статевого розмноження. При мейозі утворюються клітини, що містять лише один набір хромосом, що уможливлює подальше злиття статевих клітин (гамет) двох батьків. По суті, мейоз є різновидом мітозу. Він включає два послідовні поділки клітини, проте хромосоми подвоюються тільки в першому з цих поділів. Біологічна сутність мейозу полягає у зменшенні числа хромосом у два рази та утворенні гаплоїдних гамет (тобто гамет, що мають по одному набору хромосом).

В результаті мейотичного поділу у тварин утворюються чотири гамети. Якщо чоловічі статеві клітини мають приблизно однакові розміри, то при утворенні яйцеклітин розподіл цитоплазми відбувається дуже нерівномірно: одна клітина залишається великою, а решта трьох настільки малі, що їх майже повністю займає ядро. Ці дрібні клітини служать лише розміщення надлишкового генетичного матеріалу.

Чоловічі та жіночі гамети зливаються, утворюючи зиготу. Хромосомні набори при цьому поєднуються (цей процес називається сингамією), внаслідок чого в зиготі відновлюється подвоєний набір хромосом - по одному від кожного з батьків. Випадкова розбіжність хромосом та обмін генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами призводять до виникнення нових комбінацій генів, підвищуючи генетичну різноманітність. Зигота, що утворилася, розвивається в самостійний організм.

Останнім часом проводилися експерименти зі штучного злиття клітин одного або різних видів. Зовнішні поверхні клітин склеювалися разом, а мембрана з-поміж них руйнувалася. Таким чином вдалося отримати гібридні клітини миші та курча, людини та миші. Однак при наступних поділах клітини втрачали більшість хромосом одного з видів.

В інших експериментах клітина поділялася на компоненти, наприклад, ядро, цитоплазму та мембрану. Після цього компоненти різних клітин знову з'єднували разом і в результаті виходила жива клітина, що складається з компонентів клітин різних видів. У принципі, досліди зі збирання штучних клітин можуть стати першим кроком на шляху до створення нових форм життя.

Багато еукаріотичні клітини виникають у результаті спочатку подвоєння, а після поділу генетичного матеріалу ядра і поділу клітини (цитокінез). Сформовані клітини живуть і функціонують доти, доки знову не поділяться або не помруть.

Мітоз - це непрямий поділ клітини, що утворює дві сестринські клітини в кожній з яких той же набір хромосом, що і материнської.

Мейоз – це форма поділу клітини, що відбувається під час гаметогенезу. Результат мейозу - яйцеклітини або сперматозоїди (статеві клітини, гамети).

Подібності мітозу та мейозу

  1. Головна схожість цих явищ у тому, що мітоз та мейоз – це форми поділу клітини.
  2. В інтерфазі під час мітозу мейозу - відбуваються однакові процеси.
  3. Профаза – зникає ядро, хромосоми конденсуються, ядерна оболонка також пропадає. Під час анафази в мітозі мейозі до полюсів клітини розходяться хромосоми.
  4. Телофаза. У всіх формах ядерного поділу відбувається розподіл ядра.

Відмінності мітозу та мейозу

  1. Під час мейозу утворюються яйцеклітини та сперматозоїди, тобто гамети. Як результат поділу під час мітозу утворюється дві соматичні сестринські клітини, після мейозу – одна статева.
  2. У мейозі два поділи, у мітозі – одне.
  3. Інтерфаза. У мейозі II на відміну від мейозу і мітозу подвоєння ДНК не відбувається.
  4. У мейозі I вчасно профази відбувається кон'югація і кросинговер (кросинговер - перехрест гомологічних хромосом; кон'югація - парні хромосоми наближаються своїми ділянками (одна з яких - материнська, а друга - батьківська), далі утворюються хромосомні пари - біоси.
  5. У телофазі під час мейозу зникає веретено поділу. Кількість хромосом у клітинах.
  6. Мітоз - гаплоїдний комплект хромосом або 4n. Мейоз – диплоїдний набір хромосом або 2n.
  7. Значення мейозу в тому, що він забезпечує різницю між генетичним матеріалом клітин та забезпечує стійкість каріотипу.
  8. Значення мітозу. Зростання організму не відбувалося б без мітозу, як і не замінювалися б померлі клітини на нові, генетичний матеріал не був би рівномірно розподілений між клітинами.

Висновок

Мейоз це саме той регулятор, який є перешкодою для безконтрольного збільшення кількості хромосом при з'єднанні гамет. А мітоз у свою чергу є причиною зростання організму.

біологічний клітина мітоз мейоз

Мейоз (від грец. meiosis – зменшення)- це особливий спосіб поділу клітин, в результаті якого відбувається редукція (зменшення) числа хромосом та перехід клітин з диплоїдного стану 2n в гаплоїдний n. Цей вид поділу був вперше описаний В. Флемінгом у 1882 р.у тварин та е. Страсбургером в 1888 р.у рослин. Мейоз включає два послідовні поділки: перше (редукційне) та друге (екваційне).У кожному розподілі виділяють 4 фази: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.Усі фази першого мейотичного поділу позначають цифрою I, проте фази другого поділу -- цифрою II. Мейоз передує інтерфаза, в процесі якої відбувається подвоєння ДНК і клітини вступають у мейоз з хромосомним набором 2n4с(n - хромосоми, з - хроматиди).

Профаза Iмейоза відрізняється значною тривалістю та складністю. Її умовно поділяють п'ять послідовних стадій: лептотену, зиготену, пахітену, диплотену та діакінезу.Кожна з цих стадій має свої відмінні риси.

Лептотена (стадія тонких ниток).Для цієї стадії характерна наявність тонких та довгих хромосомних ниток. Число хромосомних ниток відповідає диплоїдному числу хромосом. Кожна хромосомна нитка складається з двох хроматид, з'єднаних загальною ділянкою - центроміром. Хроматиди дуже близько зближені, тому кожна хромосома здається одиночною.

Зиготена (стадія з'єднання ниток).Моментом переходу лептотени в зиготен вважають початок синапсу. Сінапс- процес тісної кон'югації двох гомологічних хромосом. Подібна кон'югація відрізняється високою точністю. Кон'югація часто починається з того, що гомологічні кінці двох хромосом зближуються на ядерній мембрані, а потім процес з'єднання гомологів поширюється вздовж хромосом з обох кінців. В інших випадках синапс може початися у внутрішніх ділянках хромосом і продовжуватись у напрямку до їх кінців. У результаті кожен ген входить з дотиком з гомологічним йому геном тієї ж хромосоми. Такий тісний контакт між гомологічними ділянками хроматид забезпечується завдяки спеціалізованій структурі. синаптонемальному комплексу.Синаптонемальний комплекс є довгим білковим утворенням, що нагадує мотузкові сходи, до протилежних сторін якого щільно прилягають два гомологи.

Пахітена (стадія товстих ниток).Як тільки завершується синапс по всій довжині хромосом, клітини вступають у стадію пахітени, де вони можуть залишатися кілька діб. З'єднання гомологів стає настільки тісним, що важко відрізнити дві окремі хромосоми. Однак це пари хромосом, які називають бівалентами.У цій стадії відбувається кросинговер, або перехрест хромосом.

Кросинговер(від англ. crossingover – перетин, схрещування) – взаємний обмін гомологічними ділянками гомологічних хромосом. В результаті кросинговера хромосоми несуть комбінації генів у новому поєднанні. Наприклад, дитина батьків, один з яких має темне волосся і карі очі, а інший - світловолосий і блакитноокий, може мати карі очі та світле волосся.

Диплотена (стадія подвійних ниток).Стадія диплотени починається з поділу хромосом, що кон'югували. Процес відштовхування починається в області центроміру і поширюється на кінці. У цей час добре видно, що бівалент складається з двох хромосом (звідки і назва стадії «подвійні нитки»), і кожна хромосома складається з двох хроматид. Усього в біваленті структурно відокремлено чотири хроматиди, тому бівалент називають зошитом. У цей час стає видно, що тіла двох гомологічних хромосом переплітаються. Фігури перехрещених хромосом нагадують грецьку букву «хі» (ч), тому місця перехрестя назвали хіазмами.Наявність хіазм пов'язана з кросинговером, що стався. У міру проходження цієї стадії хромосоми розкручуються, відбувається переміщення хіазм від центру до кінців хромосом (терміналізація хіазм). Це забезпечує можливість руху хромосом до полюсів в анафазі.

Діакінез.Диплотена непомітно перетворюється на діакінез, завершальну стадію профази I. На цій стадії біваленти, які заповнювали весь обсяг ядра, починають переміщатися ближче до ядерної оболонки. До кінця діакінезу контакт між хроматидами зберігається на одному або обох кінцях. Зникнення оболонки ядра і ядерців, і навіть остаточне формування веретена поділу завершують профазу I.

Метафаза І.У метафазі I біваленти розташовуються в екваторіальній площині клітини. Нитки веретена прикріплюються до центромірів гомологічних хромосом.

Анафаза І.В анафазі I до полюсів відходять не хроматиди, як за мітозу, а гомологічні хромосоми з кожного бівалента. У цьому принципова відмінність мейозу від мітозу. При цьому розбіжність гомологічних хромосом має випадковий характер.

Телофаза Iдуже коротка, у її йде формування нових ядер. Хромосоми деконденсуються та деспіралізуються. Так закінчується редукційний поділ, і клітина перетворюється на коротку інтерфазу, після якої настає друге мейотичне поділ. Від звичайної інтерфази ця інтерфаза відрізняється тим, що в ній не відбувається синтез ДНК та дуплікації хромосом, хоча синтез РНК, білка та інших речовин може відбуватися.

Цитокінез у багатьох організмів відбувається не відразу після поділу ядер, так що в одній клітині лежать два ядра дрібніших, ніж вихідне.

Потім настає друге розподіл мейозу, подібне до звичайного мітозу.

Профаза IIдуже коротка. Вона характеризується спіралізацією хромосом, зникненням ядерної оболонки, ядерця, формуванням веретена поділу.

Метафаза ІІ.Хромосоми розташовуються в екваторіальній площині. Центроміри, що з'єднують пари хроматид, поділяються (вперше та єдиний раз протягом мейозу), що свідчить про початок анафази II.

В анафазі IIхроматиди розходяться і швидко захоплюються нитками веретена від площини екватора до протилежних полюсів.

Телофаза ІІ.Для цієї стадії характерно деспіралізацію хромосом, утворення ядер, цитокінез. У результаті двох клітин мейозу I в телофазі II утворюються чотири клітини з гаплоидным числом хромосом. Описаний процес типовий освіти чоловічих статевих клітин. Освіта жіночих статевих клітин йде аналогічно, але при овогенезі розвивається лише одна яйцеклітина, а три дрібні направні (редукційні) тільця згодом відмирають. Направні тільця несуть повноцінні хромосомні набори, але практично позбавлені цитоплазми і невдовзі гинуть. Біологічний зміст освіти цих тілець полягає у необхідності збереження в цитоплазмі яйцеклітини максимальної кількості жовтка, необхідного для розвитку майбутнього зародка.

Таким чином, для мейозу характерно два поділки: під час першого розходяться хромосоми, під час другого - хроматиди.

Різновиди мейозу.Залежно від місця у життєвому циклі організму виділяють три основні типи мейозу: зиготний, чи початковий, споровий, чи проміжний, гаметний, чи кінцевий.Зиготний тип відбувається в зиготі відразу після запліднення і призводить до утворення гаплоїдного міцелію або талому, а потім суперечка та гамет. Цей тип характерний для багатьох грибів та водоростей. У вищих рослин спостерігається споровий тип мейозу, який проходить перед цвітінням та призводить до утворення гаплоїдного гаметофіту. Пізніше у гаметофіті утворюються гамети. Для всіх багатоклітинних тварин та низки нижчих рослин властивий гаметний, або кінцевий, тип мейозу. Протікає він у статевих органах і призводить до утворення гамет.

Біологічне значення мейозуполягає в тому що:

· Підтримується постійний каріотип у ряді поколінь організмів, що розмножуються статевим шляхом (після запліднення утворюється зигота, що містить характерний для цього виду набір хромосом).

· Забезпечується перекомбінація генетичного матеріалу як на рівні цілих хромосом (нові комбінації хромосом), так і на рівні ділянок хромосом.

У багатогранній науці біології є безліч цікавих і в той же час трохи заплутаних тем, і однією з них є способи поділу клітини: мітоз і мейоз. На перший погляд є подібність мітозу і мейозу - і там і там відбувається розподіл клітин, але в той же час між ними є і значні відмінності. Але для початку розберемо з вами, що таке мітоз, що таке мейоз і яке їхнє біологічне значення.

Що таке мітоз

Мітозом у біології прийнято називати найпоширеніший спосіб поділу всіх соматичних клітин (клітин тіла) будь-якої живої істоти. При ньому з вихідної материнської клітини утворюються дві дочірні, які абсолютно однакові за властивостями, як один з одним, так і з материнською клітиною. Мітоз найбільш поширений у природі, адже саме він лежить в основі поділу всіх нестатевих клітин (нервових, кісткових, м'язових тощо).

Фази мітозу

Розподіл клітин через мітоз складається з чотирьох фаз:

  • інтерфаза – період життя клітини між двома мітозами, саме в цей час відбувається ряд важливих процесів, що передують поділу клітини: синтезуються білки та молекули АТФ, кожна подвоюється, утворюючи дві сестринські хромосоми, які скріплюються однією центромірою. По суті, інтерфазу можна назвати підготовчим етапом до мітозу, за часом вона в десятки разів триваліша за сам мітоз.
  • профаза – у ній відбувається потовщення хромосом, які з двох сестринських хроматид, скріплені разом центромірою. Під кінець цієї фази ядерця та ядерна зникають, хромосоми розбігаються по всій клітині.
  • метафаза – при ній відбувається подальша спірилізація хромосом, які тим часом дуже зручно спостерігати через .
  • анафаза - у цій фазі відбувається розподіл центромір, сестринські хроматиди відокремлюються один від одного і відходять до протилежних кінців клітини.
  • телофаза – остання фаза мітозу, коли він відбувається поділ . Хромосоми розкручуються і знову утворюють ядерця та ядерні мембрани. І таким чином з однієї клітини виходить дві.

Суть мітозу на зображенні.

Що такий мейоз

А що ж мейоз? І в чому відмінності мітозу та мейозу? Отже, мейозом прийнято називати тип репродуктивного поділу клітини, що призводить до утворення однієї клітини аж цілих чотирьох. Але новостворені клітини мають лише половинний гаплоїдний набор хромосом. Що це означає? А те, що, на думку деяких біологів, мейоз навіть не є, строго кажучи, розмноженням клітини, оскільки це спосіб утворення гаплоїдних клітин, тобто суперечка (у рослин) і гамет (у тварин). Самі гамети тільки після запліднення, яке і буде в нашому випадку статевим розмноженням, послужать утворенню нового організму.

Суть мейозу на зображенні.

Фази мейозу

І, зрозуміло, фази мейозу відрізняються від аналогічних у мітозу. Профаза в мейозі в рази довша, тому що в ній відбувається кон'югація – поєднання гомологічних хромосом та обмін генетичною інформацією. В анафазі центроміри не діляться. Інтерфаза дуже коротка і ДНК у ній не синтезується. Клітини, утворені в результаті двох мейотичних поділів, містять одинарний набір хромосом. І лише при злитті двох клітин: материнської та батьківської, відновлюється диплоїдність. Також, крім усього іншого, мейоз протікає у два етапи, відомі як мейоз І та мейоз ІІ.

Знов-таки наочне порівняння мітозу та мейозу та їх фаз ви можете побачити на картинці.

Біологічне значення мітозу та мейозу

Тепер спробуємо пояснити максимально просто у чому відмінність мітозу від мейозу а й яке їх біологічне значення. За допомогою мітозу розмножуються всі нестатеві клітини організму, а мейоз - всього лише спосіб утворення саме статевих клітин, але тільки у тварин організмів, у рослин завдяки мейотичному поділу розмножуються суперечки, а потім з цих суперечок вже шляхом мітозу утворюються статеві клітини рослин - гамети.

Усі живі організми складаються з клітин, які живуть своїм життям, діляться та розвиваються. Процес поділу може відбуватися двома абсолютно протилежними способами, які мають однакові етапи: мейоз та мітоз.

Для живих організмів, клітини яких містять ядро, властивий переважно тварини, рослини та гриби. У науці цей спосіб поділу прийнято називати вегетативним розмноженням. Мейоз також є способом розподілу, проте його особливість - скорочення вдвічі кількості хромосом.

Розберемося, чим відрізняється мітоз від мейозу. Кожен процес проходить аналогічні стадії, проте для кожного з них властиві особливості, які є основними відмінностями.

Перший етап – це процес поділу. Процес мітозу передбачає розподіл хромосом. Кожна з них утворює дві нові, які розподіляються між двома клітинами, що з'явилися. Наука довела, що подальша доля нових клітин може мати зовсім різний результат. Так, наприклад, вони можуть далі ділитися, або поділ продовжуватиме одна клітина. Можливе припинення процесу розподілу одночасно у двох клітинах.

Процес мейозу проходить трохи інакше. У його основі закладено два розподіли. Перше супроводжується зменшенням кількості хромосом рівно вдвічі. Диплоїдна клітина розпадається на дві гаплоїдні. Для кожної хромосоми характерною є наявність двох хроматид. Друге розподіл передбачає зменшення кількості хромосом. В результаті другого поділу утворюються чотири нові клітини. У кожній клітині локалізується одна хромосома та одна хроматида. Мейоз і мітоз, незважаючи на свою схожість, мають відмінності вже на першій стадії.

Другий етап – кон'югація. Перше в процесі мейозу передбачає поєднання гомологічних хромосом. Процес мітозу відрізняється повною відсутністю будь-якого виду спарювання. Далі слідує вибудовування хромосом. Мітоз характеризується наявністю парних хромосом, проте їх рівномірний розподіл за екватором відбувається не парами, а за окремістю. При цьому процес мейозу передбачає зовсім інший ефект. Тут будівництво вздовж екватора проходить попарно.

Порівняння процесів мітозу і мейозу показало, що відмінності виникають у процесі поділу, а й у кінцевому підсумку. Мітоз стає основою для утворення пари соматичних та диплоїдних клітин. При цьому варто звернути увагу на те, що протягом усього процесу зберігаються спадкові фактори. Через війну перебігу мейозу, утворюються дві пари гаплоїдного характеру. Що ж до питання спадковості, вона не зберігається й у остаточному підсумку повністю змінена.

Проте найголовніша відмінність у характері процесу розмноження. Мейоз – це процес статевого розмноження, який, як правило, протікає виключно у статевих клітинах на стадії дозрівання. Мітоз лежить в основі клітин соматичного характеру. До того ж, саме мітоз є єдиним способом відновитися.

Крім цього, мейоз та мітоз мають значні відмінності в характері свого призначення. Мейоз супроводжує підтримку постійної кількості хромосом і стимулює появу нових. Вони мають у своєму складі спадкові задатки. Мітоз ґрунтується на подвоєнні хромосом. Воно проходить на основі поздовжнього поділу. Далі хромосоми розходяться по дочірніх клітинах. Вихідна інформація передається у повному обсязі та не змінюється. Саме процес мітозу закладено в основі розвитку організмів, що складаються з багатьох клітин. Можна дійти невтішного висновку, що мейоз і мітоз, хоч і слідують однієї мети, мають дуже багато відмінностей і протилежностей.

Поділіться з друзями або збережіть для себе:

Завантаження...