Методическое деление клетки – митоз, мейоз

Складывается из двух моментов период покоя (интерфаза), и её собственного деления или гибели клетки.
Интерфаза – состояние клетки между делениями т.е. покоя НО это условное понятие т.к. в этот период клетка усиленно готовится к делению, и ее подготовка состоит из 3 этапов.
Жизненный цикл клетки

1- Пресинтетический период – усиленный рост клетки накапливание энергии и питательных веществ длится от 2 часов до нескольких суток.
2- Синтетический – удвоение ДНК (репликация), синтез белков, увеличение количества иРНК продолжается от 6-10 часов.
3- Постсинтетический – накапливает энергию, синтез белков, микротрубочек, продолжительность от 2-5 часов.
Этапы интерфазы

Что такое апоптоз?
У простейших и бактерий деление клетки – основной способ размножения. Амеба, например не подвергается естественной смерти, и вместо гибели она просто делится на две новые клетки. Понятно что клетки многоклеточного организма не могут делится бесконечно, иначе все существа, и люди в том же числе, стали бы бессмертны. Этого не происходит потому, что ДНК клетки содержит особые «гены смерти», которые рано или поздно активируются.
Такая «запрограммированная» клеточная смерть называется – апоптозом.

Прежде чем перейти к описанию способов деления клетки, рассмотрим процесс удвоения ДНК, в результате которого в синтетическом периоде образуются сестринские хроматиды.
Удвоение молекулы ДНК называется также репликацией или редупликацией.
Во время репликации часть молекулы
«материнской» ДНК расплетается на
2 нити с помощью специального
Фермента, причем это достигается
Разрывом водородных связей между комплементарными азотистыми
основаниями.

Впервые деление клеток (дробление яиц лягушки) наблюдали французские ученые Прево и Дюма (1824). Более подробно этот процесс описал итальянский эмбриолог М. Рускони (1826). Процесс деления ядер при дроблении яиц у морских ежей описал К. Бэр (1845). Первое описание деления клеток у водорослей выполнил Б. Дюмортье (1832). Отдельные фазы митоза наблюдали: немецкий ботаник В. Гофмейстер (1849; клетки тычиночной нити традесканции), российские ботаники Э. Руссов (1872; материнские клетки спор папоротников, хвощей, лилии) и И.Д. Чистяков (1874; споры хвоща и плауна), немецкий зоолог А. Шнейдер (1873; дробящиеся яйца плоских червей), польский ботаник Э. Страсбургер(1875; спирогира, плаун, лук).
Для обозначения процессов перемещения составных частей ядра немецкий гистолог В. Шлейхнер предложил термин кариокинез (1879), а немецкий гистолог В. Флемминг ввел термин митоз (1878). В 1880-е гг. Общая морфология хромосом была описана еще в работах Гофмейстера, однако лишь в 1888 г. немецкий гистолог В. Вальдейер ввел термин хромосома. Ведущая роль хромосом в хранении, воспроизведении и передаче наследственной информации была доказана лишь в ХХ веке.
Краткая история открытия митоза

Митоз – это процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого наследственный материал сначала удваивается, а затем равномерно распределяется между дочерними клетками.
Основной способ деления клеток эукариот. Продолжительность митоза у животных клеток составляет 30-60 мин., а у растительных – 2-3 часа
Митоз

Митоз
кариокинез цитокинез
Интерфаза 2ч. Телофазы профаза
метафаза
анафаза
1ч. Телофазы
Кариокинез – деление ядра
Цитокинез – деление цитоплазмы

Фазы митоза:
1- профаза : укорочение и утолщение удвоенных хромосом (спирализация), разрушение ядерной оболочки, расхождение центриоли к полюсам.
2- метафаза – удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору клетки. Нити веретена деления прикрепляются к центриоли клетки.

3- Анафаза – образование дочерних хромосом и расхождение их к разным полюсам клетки.
4- Телофаза – достижение дочерними хромосомами полюсов клетки, сближение их, формирование ядерной оболочки, исчезновение нити веретена деления.

1- Генетическая стабильность.
2- Регенерация.
3- Бесполое размножение.
4- Рост многоклеточного организма.
5- Замещение отмерших клеток.
Значение митоза:

Мейоз – особый тип деления половых клеток при их созревании, при этом число хромосом уменьшается вдвое и становится гаплойдным.
Для примера рассмотрим созревание половых клеток у человека. В каждой клетке человеческого тела диплоидный набор хромосом составляет 46 (23 от отца и 23 от матери). Новый человеческий организм возникает в момент оплодотворения, т.е. слияния яйцеклетки матери, содержащей 23 хромосомы, и сперматозоида отца, также содержащего 23 хромосомы. В момент оплодотворения в зиготе – первой клетке будущего тела диплоидный набор хромосом.
Мейоз

Мейоз представляет собой два следующих одно за другим деления генетического материала и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз. Энергия и веществ, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфаза «1», при этом интерфаз «2» практически отсутствуют.
Во время первого деления мейоза к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид: у человека 23 к одному полюсу, и 23 к другому. В профаза «1» происходит конъюгация хромосом., т.е. каждая хромосома «находит» гомологичную себе и сближается с ней. Во время этого контакта между отцовской и материнской хромосомами может происходить обмен идентичными участками. Это явление получило название кроссинговера.
Затем пары гомологичных хромосом выстраиваются в цитоплазме, образуя метафазную пластинку. В анафазе, следующей за метафазой, к противоположным полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из 2 хроматид.
Механизм мейоза

Мейоз в рисунках.

1- образуется 4 гаплоидные клетки.
2- при кроссинговере увеличивается генетическое разнообразие половых клеток т.е. в основе мейоза лежит комбинированная изменчивость.
Биологическое значение мейоза