Podział cytoplazmy podczas mitozy i mejozy. cykl komórkowy

Mejoza- jest to metoda pośredniego podziału pierwotnych komórek rozrodczych (2p2s), w co powoduje powstawanie komórek haploidalnych (lnlc), najczęściej płci.

W przeciwieństwie do mitozy, mejoza składa się z dwóch kolejnych podziałów komórkowych, z których każdy jest poprzedzony interfazą (ryc. 2.53). Pierwszy podział mejozy (mejoza I) nazywa się zmniejszenie, ponieważ w tym przypadku liczba chromosomów jest zmniejszona o połowę, a drugi podział (mejoza II)-równanie, ponieważ w jego procesie liczba chromosomów jest zachowana (patrz Tabela 2.5).

Międzyfaza I przebiega podobnie do interfazy mitozy. Mejoza I dzieli się na cztery fazy: profazę I, metafazę I, anafazę I i telofazę I. profaza I zachodzą dwa główne procesy - koniugacja i krzyżowanie. Koniugacja- jest to proces fuzji chromosomów homologicznych (sparowanych) na całej długości. Pary chromosomów powstałe podczas koniugacji są zachowywane do końca metafazy I.

Przechodzić przez- wzajemna wymiana homologicznych regionów chromosomów homologicznych (ryc. 2.54). W wyniku krzyżowania chromosomy otrzymane przez organizm od obojga rodziców nabywają nowe kombinacje genów, co prowadzi do pojawienia się zróżnicowanego genetycznie potomstwa. Pod koniec profazy I, podobnie jak w profazie mitozy, zanika jąderko, centriole rozchodzą się w kierunku biegunów komórki, a otoczka jądrowa rozpada się.

Wmetafaza I pary chromosomów układają się wzdłuż równika komórki, mikrotubule wrzeciona są przyłączone do ich centromerów.

W anafaza I całe chromosomy homologiczne składające się z dwóch chromatyd rozchodzą się do biegunów.

W telofaza I wokół skupisk chromosomów na biegunach komórki tworzą się błony jądrowe, tworzą się jąderka.

Cytokineza I zapewnia podział cytoplazm komórek potomnych.

Komórki potomne powstałe w wyniku mejozy I (1n2c) są genetycznie niejednorodne, ponieważ ich chromosomy, losowo rozproszone na biegunach komórki, zawierają nierówne geny.

Międzyfaza II bardzo krótkie, ponieważ nie występuje w nim podwojenie DNA, to znaczy nie ma okresu S.

Mejoza II również podzielona na cztery fazy: profazę II, metafazę II, anafazę II i telofazę II. W profaza II te same procesy zachodzą jak w profazie I, z wyjątkiem koniugacji i krzyżowania.

W metafaza II Chromosomy znajdują się wzdłuż równika komórki.

W anafaza II Chromosomy rozszczepiają się w centromerze, a chromatydy rozciągają się w kierunku biegunów.

W telofaza II błony jądrowe i jąderka tworzą się wokół skupisk chromosomów potomnych.

Później cytokineza II wzór genetyczny wszystkich czterech komórek potomnych - 1n1c, jednak wszystkie mają inny zestaw genów, co jest wynikiem krzyżowania się i przypadkowej kombinacji chromosomów matczynych i ojcowskich w komórkach potomnych.

Wszystkie organizmy składają się z komórek, są zdolne do rozwoju, reprodukcji i wzrostu. Mitoza i mejoza to metody podziału komórek. To z ich pomocą mnożą się komórki. Te dwie metody są bardzo podobne. Mitoza i mejoza składają się z tych samych faz. Reprodukcja przez mejozę komórki płciowe, a przy pomocy mitozy - somatyczny.

Mejoza- proces podziału komórek, może prowadzić do powstania gamet.

Mitoza- proces pośredniego podziału komórek eukariotycznych. Dzięki niemu dzielą się komórki grzybów, roślin, zwierząt.

Podobieństwa i różnice między mitozą a mejozą:

• Mitoza może przenosić informacje z komórki do komórki. Mejoza z kolei przechodzi z pokolenia na pokolenie.
• Mitoza to uniwersalny sposób reprodukcji wszystkich komórek ciała. Mejoza to sposób, w jaki produkowane są komórki jajowe i plemniki.
• Mejoza wytwarza 4 komórki. Mitoza powoduje powstanie 2 komórek.
• Podczas mejozy komórka otrzymuje zestaw haploidalny - zmniejszenie liczby chromosomów. Podczas mitozy komórki pozostają diploidalne - liczba chromosomów nie zmienia się.
• Mejoza składa się z dwóch działów, a mitoza z jednej.

1. Czym różni się mitoza od mejozy?

Odpowiadać. Mitoza to uniwersalny podział komórek somatycznych, w wyniku którego z pierwotnej (matki) komórki powstają 2 komórki potomne, genetycznie identyczne z matką.

Mejoza - specjalna droga podział, w wyniku którego powstają 4 komórki z zestawem chromosomów o połowę w porównaniu z matką (zwykle powstają komórki z haploidalnym zestawem chromosomów), a wszystkie powstałe komórki są genetycznie różne od siebie.

W mejozie nie występuje jeden podział (jak w mitozie), ale dwa kolejne podziały - redukcyjny i równy.

W mejozie (w profazie pierwszego podziału) zachodzi koniugacja chromosomów homologicznych i krzyżowanie, ale w mitozie nie występuje.

W anafazie pierwszego podziału mejozy do biegunów nie rozchodzą się chromatydy, ale całe chromosomy

2. Jakie znasz fazy mitozy?

Odpowiadać. Istnieją cztery fazy mitozy: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. W profazie centriole są wyraźnie widoczne - formacje zlokalizowane w centrum komórki i odgrywające rolę w podziale chromosomów potomnych zwierząt. Centriole dzielą się i rozchodzą na różne bieguny komórki. Mikrotubule rozciągają się od centrioli, tworząc włókna wrzeciona, które regulują rozbieżność chromosomów do biegunów dzielącej się komórki.

Pod koniec profazy błona jądrowa rozpada się, jąderko stopniowo zanika, chromosomy ulegają spirali, a w efekcie skracają się i zagęszczają, co można już zaobserwować pod mikroskopem świetlnym. Jeszcze lepiej widać je na kolejnym etapie mitozy – metafazie.

W metafazie chromosomy znajdują się w płaszczyźnie równikowej komórki. Widać wyraźnie, że każdy chromosom, składający się z dwóch chromatyd, ma zwężenie - centromer. Chromosomy są przymocowane przez ich centromery do gwintu wrzeciona. Po podziale centromeru każda chromatyda staje się niezależnym chromosomem potomnym.

Potem następuje kolejny etap mitozy - anafaza, podczas której chromosomy potomne (chromatydy jednego chromosomu) rozchodzą się na różne bieguny komórki.

Kolejnym etapem podziału komórek jest telofaza. Rozpoczyna się po osiągnięciu biegunów komórki przez chromosomy potomne, składające się z jednej chromatydy. Na tym etapie chromosomy ponownie ulegają despiralizacji i przybierają taką samą formę, jaką miały przed rozpoczęciem podziału komórki w interfazie (długie cienkie włókna). Wokół nich powstaje otoczka jądrowa, aw jądrze tworzy się jąderko, w którym syntetyzowane są rybosomy. W procesie podziału cytoplazmy wszystkie organelle (mitochondria, kompleks Golgiego, rybosomy itp.) są mniej więcej równomiernie rozmieszczone między komórkami potomnymi.

Pytania po §28

1. Co to jest apoptoza?

Odpowiadać. U pierwotniaków i bakterii podział komórek jest głównym sposobem rozmnażania. Na przykład ameba nie ulega naturalnej śmierci i zamiast umierać, po prostu dzieli się na dwie nowe komórki. Oczywiste jest, że komórki organizmu wielokomórkowego nie mogą dzielić się w nieskończoność, w przeciwnym razie wszystkie stworzenia, w tym ludzie, stałyby się nieśmiertelne. Tak się nie dzieje, ponieważ DNA komórki zawiera specjalne „geny śmierci”, które prędzej czy później są aktywowane. Prowadzi to do syntezy specjalnych białek, które zabijają tę komórkę: kurczy się, jej organelle i błony ulegają zniszczeniu, ale w taki sposób, że ich części można ponownie wykorzystać. Ta „zaprogramowana” śmierć komórki nazywana jest apoptozą. Ale od „narodzin” do apoptozy komórka przechodzi przez wiele normalnych cykli komórkowych. Na różnego rodzaju organizmów, cykl komórkowy trwa inny czas: w bakteriach - około 20 minut, w orzęskach - butach - od 10 do 20 godzin Komórki tkanek organizmów wielokomórkowych na wczesne stadia jego rozwój jest bardzo często podzielony, a następnie cykle komórkowe ulegają znacznemu wydłużeniu. Na przykład zaraz po urodzeniu neurony zwierząt często się dzielą: w tym czasie powstaje 80% mózgu. Jednak większość tych komórek szybko traci zdolność do dzielenia się, a niektóre z nich przeżywają bez podziału aż do naturalnej śmierci zwierzęcia ze starości.

2. Jaki cykl nazywa się mitotycznym?

Odpowiadać. Komponent obowiązkowy Każdy cykl komórkowy jest cyklem mitotycznym, który obejmuje przygotowanie komórki do procesu podziału oraz sam podział. Ponadto cykl życia obejmuje długie lub krótkie okresy odpoczynek, gdy komórka wykonuje swoje funkcje w ciele. Po każdym z tych okresów komórka musi przejść albo do cyklu mitotycznego, albo do apoptozy.

3. Jakie procesy zachodzą w komórce podczas interfazy?

Odpowiadać. Przygotowanie komórki do podziału nazywa się interfazą. Składa się z trzech okresów.

Okres presyntetyczny (G1) jest najdłuższą częścią interfazy. Może trwać w różnych typach komórek od 2-3 godzin do kilku dni. Okres ten następuje bezpośrednio po poprzednim podziale, podczas którego komórka rośnie, gromadząc energię i substancje do późniejszej duplikacji DNA.

Okres syntetyczny (S), który zwykle trwa 6-10 godzin, obejmuje duplikację DNA, syntezę białek niezbędnych do tworzenia chromosomów oraz wzrost ilości RNA. Pod koniec tego okresu każdy chromosom składa się już z dwóch identycznych chromatyd połączonych ze sobą w centromerze. W tym samym okresie centriole podwajają się.

Okres postsyntetyczny (G2) występuje po podwojeniu chromosomów. Trwa 2-5 godzin; w tym czasie gromadzi się energia do nadchodzącej mitozy i syntetyzowane są białka mikrotubul, które następnie tworzą wrzeciono podziału. Teraz komórka może rozpocząć mitozę.

Zanim przejdziemy do opisu metod podziału komórek, rozważmy proces duplikacji DNA, w wyniku którego w okresie syntetycznym powstają chromatydy siostrzane.

4. W jakim okresie interfazy zachodzi replikacja DNA?

Odpowiadać. Duplikacja cząsteczki DNA jest również nazywana replikacją lub reduplikacją. Podczas replikacji część „matczynej” cząsteczki DNA zostaje rozkręcona na dwie nici za pomocą specjalnego enzymu, a osiąga się to poprzez zerwanie wiązań wodorowych między komplementarnymi zasadami azotowymi: adenina – tymina i guanina – cytozyna. Ponadto, dla każdego nukleotydu rozbieżnych nici DNA, enzym polimeraza DNA dostosowuje swój nukleotyd komplementarny. W ten sposób powstają dwie dwuniciowe cząsteczki DNA, z których każda zawiera jedną nić cząsteczki „macierzystej” i jedną nowo zsyntetyzowaną nić („córkę”). Te dwie cząsteczki DNA są absolutnie identyczne.

Przygotowanie do ZNO. Biologia.
Streszczenie 34. cykl komórkowy. Mitoza. Mejoza

cykl komórkowy

cykl komórkowy- życie komórki od momentu jej pojawienia się do podziału lub śmierci. Obowiązkowym elementem cyklu komórkowego jest cykl mitotyczny, który obejmuje okres przygotowania do podziału i właściwej mitozy. Istnieją dwie główne fazy: interfaza i podział komórek mitoza lub mejoza).
Międzyfaza składa się z trzech okresów: presyntetycznej lub postmitotycznej, - G 1, syntetycznej - S, postsyntetycznej lub premitotycznej, - G 2.

Mitoza

Mitoza- główna metoda podziału komórek eukariotycznych, w której materiał dziedziczny jest najpierw podwajany, a następnie równomierny rozkład między komórkami potomnymi.

Istnieją cztery fazy mitozy: profaza , metafaza , anafaza oraz telofaza . Przed mitozą komórka przygotowuje się do podziału, czyli interfazy.
Okres presyntetyczny (2n 2c, gdzie n- liczba chromosomów, Z- liczba cząsteczek DNA) - wzrost komórek, aktywacja procesów syntezy biologicznej, przygotowanie do kolejnego okresu.
Okres syntetyczny (2n 4c) to replikacja DNA.
Okres postsyntetyczny (2n 4c) - przygotowanie komórki do mitozy, synteza i akumulacja białek i energii do nadchodzącego podziału, wzrost liczby organelli, podwojenie centrioli.
Profaza (2n 4c) - demontaż błon jądrowych, dywergencja centrioli do różnych biegunów komórki, tworzenie nici wrzeciona rozszczepienia, "zanikanie" jąderek, kondensacja dwuchromatydowych chromosomów.
metafaza (2n 4c) - wyrównanie najbardziej skondensowanych dwuchromatydowych chromosomów w płaszczyźnie równikowej komórki (płytka metafazowa), przyłączenie włókien wrzeciona jednym końcem do centrioli, drugim - do centromerów chromosomów.
Anafaza (4n 4c) - podział chromosomów dwuchromatydowych na chromatydy i rozbieżność tych siostrzanych chromatyd do przeciwnych biegunów komórki (w tym przypadku chromatydy stają się niezależnymi chromosomami pojedynczej chromatydy).
Telofaza (2n 2c w każdej komórce potomnej) - dekondensacja chromosomów, tworzenie błon jądrowych wokół każdej grupy chromosomów, rozpad włókien wrzeciona rozszczepienia, pojawienie się jąderka, podział cytoplazmy (cytotomia). Cytotomia w komórkach zwierzęcych następuje z powodu bruzdy rozszczepienia, w komórki roślinne- ze względu na płytkę komórkową.
znaczenie biologiczne mitoza. Komórki potomne powstałe w wyniku tej metody podziału są genetycznie identyczne z matką. Mitoza zapewnia stałość zestawu chromosomów w wielu pokoleniach komórek. Leży u podstaw takich procesów jak wzrost, regeneracja, rozmnażanie bezpłciowe itp.

Mejoza

Mejoza- Jest to szczególny sposób dzielenia komórek eukariotycznych, w wyniku którego następuje przejście komórek ze stanu diploidalnego do haploidalnego. Składa się z dwóch kolejnych podziałów mitotycznych poprzedzonych pojedynczą replikacją DNA.
pierwszy podział mejotyczny(mejoza 1) nazywana jest redukcją, ponieważ podczas tego podziału liczba chromosomów zmniejsza się o połowę: z jednej komórki diploidalnej (2 n 4c) tworzą dwie haploidy (1 n 2c).
Międzyfaza 1(na początku - 2 n 2c, na koniec - 2 n 4c) - synteza i akumulacja substancji i energii niezbędnych do realizacji obu podziałów, wzrost wielkości komórek i liczby organelli, podwojenie centrioli, replikacja DNA, która kończy się profazą 1.
Profaza 1 (2n 4c) - demontaż błon jądrowych, dywergencja centrioli do różnych biegunów komórki, tworzenie włókien wrzeciona rozszczepienia, "zanikanie" jąderek, kondensacja chromosomów dwuchromatydowych, koniugacja chromosomów homologicznych i krzyżowanie. Koniugacja- proces zbieżności i przeplatania chromosomów homologicznych. Nazywa się para sprzężonych chromosomów homologicznych dwuwartościowy. Przechodzić przez- proces wymiany regionów homologicznych między chromosomami homologicznymi.
Metafaza 1 (2n 4c) - wyrównanie biwalentnych w płaszczyźnie równikowej komórki, przyłączenie włókien wrzeciona jednym końcem do centrioli, drugim - do centromerów chromosomów.
Anafaza 1 (2n 4c) - losowa niezależna dywergencja chromosomów dwuchromatydowych do przeciwnych biegunów komórki (z każdej pary chromosomów homologicznych jeden chromosom przesuwa się na jeden biegun, drugi na drugi), rekombinacja chromosomów.
Telofaza 1 (1n 2c w każdej komórce) - tworzenie błon jądrowych wokół grup chromosomów dwuchromatydowych, podział cytoplazmy. W wielu roślinach komórka z anafazy 1 natychmiast przechodzi w profazę 2.
Drugi podział mejotyczny (mejoza 2) nazywa się równaniem.
Międzyfaza 2 lub interkineza(1n 2c), to krótka przerwa między pierwszym a drugim podziałem mejotycznym, podczas której nie zachodzi replikacja DNA. charakterystyczne dla komórek zwierzęcych.
Profaza 2 (1n 2c) - demontaż błon jądrowych, rozbieżność centrioli do różnych biegunów komórki, tworzenie włókien wrzeciona rozszczepienia.
Metafaza 2 (1n 2c) - wyrównanie dwuchromatydowych chromosomów w płaszczyźnie równikowej komórki (płytka metafazowa), przyłączenie włókien wrzeciona jednym końcem do centrioli, drugim - do centromerów chromosomów; 2 blok oogenezy u ludzi.
Anafaza 2 (2n 2c) - podział chromosomów dwuchromatydowych na chromatydy i rozbieżność tych siostrzanych chromatyd do przeciwnych biegunów komórki (w tym przypadku chromatydy stają się niezależnymi chromosomami jednochromatydowymi), rekombinacja chromosomów.
Telofaza 2 (1n 1c w każdej komórce) - dekondensacja chromosomów, tworzenie błon jądrowych wokół każdej grupy chromosomów, rozpad włókien wrzeciona rozszczepienia, pojawienie się jąderka, podział cytoplazmy (cytotomia) z utworzeniem czterech komórek haploidalnych wynik.
Biologiczne znaczenie mejozy. Mejoza jest centralnym wydarzeniem gametogenezy u zwierząt i sporogenezy u roślin. Będąc podstawą kombinacyjnej zmienności, mejoza zapewnia genetyczne zróżnicowanie gamet.

Amitoza

Amitoza- bezpośredni podział jądra międzyfazowego przez zwężenie bez tworzenia chromosomów, poza cyklem mitotycznym. Opisany jako starzejący się, patologicznie zmieniony i skazany na śmierć komórek. Po amitozie komórka nie jest w stanie powrócić do normalnego cyklu mitotycznego.

Cel: studenci pogłębiają wiedzę na temat form rozmnażania organizmów; powstają nowe koncepcje dotyczące mitozy i mejozy oraz ich biologicznego znaczenia.

Ekwipunek:

1. Edukacyjne pomoce wizualne: stoły, plakaty
2. środki techniczne szkolenia: tablica interaktywna, prezentacje multimedialne, edukacyjne programy komputerowe.

Plan lekcji:

1. Organizowanie czasu
2. Powtórzenie.
   1. Co to jest reprodukcja?
   2. Jakie znasz rodzaje reprodukcji? Czy możesz je zdefiniować?
   3. Wymień przykłady rozmnażania bezpłciowego? Daj przykłady.
   4. Biologiczne znaczenie rozmnażania bezpłciowego?
   5. Jaki rodzaj reprodukcji nazywa się płcią?
   6. Jakie znasz komórki płciowe?
   7. Czym różnią się gamety od komórek somatycznych?
   8. Co to jest nawożenie?
   9. Jakie są zalety rozmnażania płciowego nad rozmnażaniem bezpłciowym?
3. Nauka nowego materiału

Podczas zajęć

Przekazywanie informacji dziedzicznych, rozmnażanie, a także wzrost, rozwój i regeneracja opiera się na najważniejszym procesie - podziale komórek. Molekularna istota podziału polega na zdolności DNA do samopodwajania cząsteczek.

Ogłoszenie tematu lekcji. Od faz mitozy i mejozy w W ogólnych warunkach uczyliśmy się już w klasie 9, zadaniem biologii ogólnej jest rozważenie tego procesu na poziomie molekularnym i biochemicznym. Dotyczący Specjalna uwaga skupimy się na zmianie struktur chromosomowych.

Komórka jest nie tylko jednostką struktury i funkcji w żywych organizmach, ale także jednostką genetyczną. Jest to jednostka dziedziczności i zmienności, przejawiająca się w procesie podziału komórek. Podstawowym nośnikiem dziedzicznych właściwości komórki jest gen. Gen jest segmentem cząsteczki DNA składającej się z kilkuset nukleotydów, który koduje strukturę jednej cząsteczki białka i manifestację jakiejś dziedzicznej cechy komórki. Cząsteczka DNA w połączeniu z białkiem tworzy chromosom. Chromosomy jądra i zlokalizowane w nich geny są głównymi nosicielami dziedzicznych właściwości komórki. Na początku podziału komórki chromosomy skracają się i intensywniej barwią, dzięki czemu stają się widoczne pojedynczo.

W dzielącej się komórce chromosom ma postać podwójnego pręta i składa się z dwóch połówek lub chromatyd oddzielonych przerwą wzdłuż osi chromosomu. Każda chromatyda zawiera jedną cząsteczkę DNA.

Wewnętrzna struktura chromosomów, liczba znajdujących się w nich nici DNA zmienia się koło życia komórki.

Przypomnijmy: jaki jest cykl komórkowy? Jakie są etapy cyklu komórkowego? Co dzieje się na każdym etapie?

Interfaza obejmuje trzy okresy.

Okres presyntetyczny G1 następuje natychmiast po podziale komórki. W tym czasie komórka syntetyzuje białka ATP, różne rodzaje RNA i poszczególne nukleotydy DNA. Komórka rośnie i intensywnie się kumuluje różne substancje. Każdy chromosom w tym okresie jest pojedynczą chromatydą, materiał genetyczny komórki jest oznaczony jako 2n 1xp 2c (n to zestaw chromosomów, xp to liczba chromatyd, c to ilość DNA).

W okresie syntetycznym S przeprowadzana jest reduplikacja cząsteczek DNA komórki. W wyniku podwojenia DNA każdy chromosom zawiera dwa razy więcej DNA niż przed rozpoczęciem fazy S, ale liczba chromosomów nie zmienia się. Teraz zestaw genetyczny komórki to 2n 2xp 4c ( zestaw diploidalny, chromosomy są bichromatydami, ilość DNA wynosi 4).

W trzecim okresie interfazy - postsyntetycznej G 2 - trwa synteza RNA, białek i akumulacja energii przez komórkę. Pod koniec interfazy komórka powiększa się i zaczyna się dzielić.

Podział komórek.

W naturze istnieją 3 sposoby podziału komórek - amitoza, mitoza, mejoza.

Organizmy prokariotyczne i niektóre komórki eukariotyczne dzielą się przez amitozę, na przykład Pęcherz moczowy, wątroba ludzka, a także stare lub uszkodzone komórki. Najpierw jąderko dzieli się w nich, następnie jądro na dwie lub więcej części przez zwężenie, a pod koniec podziału cytoplazma zostaje podzielona na dwie lub więcej komórek potomnych. Rozkład materiału dziedzicznego i cytoplazmy nie jest jednolity.

Mitoza- uniwersalna metoda dzielenia komórek eukariotycznych, w której z diploidalnej komórki macierzystej powstają dwie podobne komórki potomne.

Czas trwania mitozy wynosi 1-3 godziny i występują 4 fazy w jej przebiegu: profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

Profaza. Zwykle najdłuższa faza podziału komórek.

Zwiększa się objętość jądra, chromosomy spiralizują się. W tym czasie chromosom składa się z dwóch chromatyd połączonych ze sobą w obszarze pierwotnego zwężenia lub centromeru. Następnie jąderka i otoczka jądrowa rozpuszczają się - chromosomy leżą w cytoplazmie komórki. Centriole rozchodzą się do biegunów komórki i tworzą między sobą nici wrzeciona podziału, a pod koniec profazy nici są przyczepione do centromerów chromosomów. Informacja genetyczna komórki jest nadal taka jak w interfazie (2n 2xp 4c).

Metafaza. Chromosomy znajdują się ściśle w strefie równika komórki, tworząc płytkę metafazową. Na etapie metafazy chromosomy są najkrótsze, ponieważ w tym czasie są wysoce spiralizowane i skondensowane. Ponieważ chromosomy są wyraźnie widoczne, liczenie i badanie chromosomów zwykle odbywa się w tym okresie podziału. Pod względem czasu trwania jest to najkrótsza faza mitozy, gdyż trwa do momentu, w którym centromery zduplikowanych chromosomów znajdują się ściśle wzdłuż linii równikowej. A w następnej chwili zaczyna się kolejna faza.

Anafaza. Każdy centromer dzieli się na dwa, a włókna wrzeciona ciągną centromery potomne do przeciwległych biegunów. Centromery ciągną za sobą rozdzielone chromatydy. Jedna chromatyda z pary trafia na bieguny - są to chromosomy potomne. Ilość informacji genetycznej na każdym biegunie wynosi teraz (2n 1xp 2s).

Mitoza zakończona telofaza. Procesy zachodzące w tej fazie są odwrotnością procesów obserwowanych w profazie. Na biegunach dochodzi do despiralizacji chromosomów potomnych, stają się one cieńsze i ledwo widoczne. Wokół nich tworzą się błony jądrowe, a następnie pojawiają się jąderka. Jednocześnie następuje podział cytoplazmy: w komórkach zwierzęcych - przez zwężenie, aw roślinach od środka komórki do obwodu. Po utworzeniu błony cytoplazmatycznej w komórkach roślinnych powstaje błona celulozowa. Tworzą się dwie komórki potomne z diploidalnym zestawem chromosomów jednochromatydowych (2n 1xp 2c).

Należy zauważyć, że wszystkie procesy zachodzące w komórce, w tym mitoza, są pod kontrolą genetyczną. Geny kontrolują kolejne etapy replikacji DNA, ruch, spiralizację chromosomów itp.

Biologiczne znaczenie mitozy:

1. Dokładny rozkład chromosomów i ich informacja genetyczna między komórkami potomnymi.
2. Zapewnia stałość kariotypu i ciągłość genetyczną we wszystkich przejawach komórkowych; dlatego w przeciwnym razie nie byłoby możliwe zachowanie stałości budowy i prawidłowego funkcjonowania narządów i tkanek organizmu wielokomórkowego.
3. Zapewnia procesy krytyczne aktywność życiowa - rozwój zarodkowy, wzrost, naprawa tkanek i narządów, a także bezpłciowe rozmnażanie organizmów.

Mejoza

Powstawanie komórek rozrodczych (gamet) przebiega inaczej niż proces reprodukcji komórek somatycznych. Gdyby tworzenie gamet przebiegało tą samą ścieżką, to po zapłodnieniu (połączenie gamet męskich i żeńskich) liczba chromosomów podwajałaby się za każdym razem. Tak się jednak nie dzieje. Każdy gatunek charakteryzuje się określoną liczbą i własnym specyficznym zestawem chromosomów (kariotyp).

Mejoza to specjalny rodzaj podział, gdy komórki zarodkowe (gamety) powstają z diploidalnych (2n) komórek somatycznych narządów płciowych zwierząt i roślin lub zarodników w roślinach zarodnikowych z haploidalnym (n) zestawem chromosomów w tych komórkach. Następnie w procesie zapłodnienia jądra komórek zarodkowych łączą się i przywracany jest diploidalny zestaw chromosomów (n + n = 2n).

W ciągłym procesie mejozy wyróżnia się dwa kolejne działy: mejoza I i mejoza II. W każdym podziale te same fazy co w mitozie, ale różniące się czasem trwania i zmianami w materiale genetycznym. W wyniku mejozy I liczba chromosomów w powstałych komórkach potomnych zmniejsza się o połowę (podział redukcyjny), natomiast podczas mejozy II haploidia komórki zostaje zachowana (podział równikowy).

Profaza mejozy I- Podwojenie chromosomów homologicznych w podejściu międzyfazowym parami. W tym przypadku poszczególne chromatydy chromosomów homologicznych przeplatają się, przecinają i mogą pękać w tych samych miejscach. Podczas tego kontaktu chromosomy homologiczne mogą wymieniać odpowiednie regiony (geny), tj. jest zwrotnica. Przejście powoduje rekombinację materiału genetycznego komórki. Po tym procesie homologiczne chromosomy ponownie się rozdzielają, błony jądra i jąderka rozpuszczają się i powstaje wrzeciono podziału. Informacja genetyczna komórki w profazie to 2n 2xp 4c (zestaw diploidalny, dwuchromatydowe chromosomy, liczba cząsteczek DNA wynosi 4).

Metafaza mejozy I - Chromosomy znajdują się w płaszczyźnie równika. Ale jeśli w metafazie mitozy chromosomy homologiczne mają pozycję niezależną od siebie, to w mejozie leżą obok siebie - parami. Informacje genetyczne są takie same (2n 2xp 4c).

Anafaza I- nie połówki chromosomów z jednej chromatydy rozchodzą się do biegunów komórki, ale całe chromosomy składające się z dwóch chromatyd. Oznacza to, że z każdej pary chromosomów homologicznych tylko jeden, ale dwuchromatydowy chromosom dostanie się do komórki potomnej. Ich liczba w nowych komórkach zmniejszy się o połowę (zmniejszenie liczby chromosomów). Ilość informacji genetycznej na każdym biegunie komórki maleje (1n 2xp 2s).

W telofaza powstaje pierwszy podział mejozy, jądra, jąderka i dzieli się cytoplazmę - powstają dwie komórki potomne z haploidalnym zestawem chromosomów, ale te chromosomy składają się z dwóch chromatyd (1n 2xp 2c).

Po pierwszym następuje drugi podział mejozy, ale nie poprzedza go synteza DNA. Po krótkiej profazie mejozy II chromosomy dwuchromatydowe w metafazie mejozy II znajdują się w płaszczyźnie równika i są przyczepione do włókien wrzeciona. Ich informacja genetyczna jest taka sama - (1n 2xp 2s).

W anafazie mejozy II chromatydy rozchodzą się na przeciwległe bieguny komórki, aw telofazie mejozy II powstają cztery komórki haploidalne z pojedynczymi chromosomami chromatyd (1n 1xp 1c). Tak więc w plemnikach i jajeczkach liczba chromosomów zmniejsza się o połowę. Takie komórki rozrodcze powstają u osobników dojrzałych płciowo różne organizmy. Proces tworzenia gamet nazywa się gametogenezą.

Biologiczne znaczenie mejozy:

1. Tworzenie komórek z haploidalnym zestawem chromosomów. Podczas zapłodnienia dla każdego gatunku zapewniony jest stały zestaw chromosomów i stała ilość DNA.

2. Podczas mejozy dochodzi do losowej segregacji chromosomów niehomologicznych, co prowadzi do: duża liczba możliwe kombinacje chromosomy w gametach. U ludzi liczba możliwych kombinacji chromosomów w gametach wynosi 2 n, gdzie n to liczba chromosomów zestawu haploidów: 2 23 \u003d 8 388 608. Liczba możliwych kombinacji w jednej parze rodzicielskiej wynosi 2 23 x 2 23

3. Występujące w mejozie skrzyżowanie chromosomów, wymiana miejsc, a także niezależna dywergencja każdej pary chromosomów homologicznych

określić wzorce dziedzicznego przenoszenia cechy z rodziców na potomstwo.

Z każdej pary dwóch chromosomów homologicznych (matczyny i ojcowski) zawartej w zestaw chromosomów organizmy diploidalne, haploidalny zestaw komórki jajowej lub plemnika zawiera tylko jeden chromosom. Ponadto może to być: 1) chromosom ojcowski; 2) chromosom matczyny; 3) ojcowski z częścią chromosomu matczynego; 4) matczyna z fabułą ojcowską. Procesy te prowadzą do wydajnej rekombinacji materiału dziedzicznego w gametach tworzonych przez organizm. W rezultacie określana jest genetyczna heterogeniczność gamet i potomstwa.

Wyjaśniając, uczniowie wypełniają tabelę: „ Charakterystyka porównawcza mitoza i mejoza

Konsolidacja badanego materiału (wg tabeli, praca testowa).

Literatura:

1. Yu.I. Polańskiego. Podręcznik dla klas 10-11 Liceum. -M.: "Oświecenie", 1992.
2. W. Ponomareva, O.A. Korniłowa, T.E. Loschilina. Podręcznik „Biologia” klasa 11, podstawowy poziom, -M .: "Ventana-Count", 2010.
3. S.G. Biologia Mamontowa dla kandydatów na uniwersytety. –M.: 2002.
4. N. Green, W. Stout, D. Taylor. Biologia w 3 tomach -M .: "Mir", 1993.
5. N.P. Dubinina. Biologia ogólna. Przewodnik dla nauczyciela. –M.: 1990.
6. N.N. Prichodczenko, T.P. Shkurat Podstawy genetyki człowieka. Uch.poz. - Rostov n / a: „Feniks”, 1997.