Способы деления клеток: амитоз, митоз и мейоз

Способы деления клеток
Деление клеток – процесс увеличения числа клеток путем деления исходной клетки. Этот биологический процесс лежит в основе размножения и индивидуального развития всех живых организмов.
Существует 3 способа деления клеток:
Митоз (непрямое деление).
Амитоз (прямое, простое деление, при котором ядро без видимых изменений делится на две части).
Мейоз – осуществляется при образовании половых клеток у животных и спор у растений.

Амитоз
А. – прямое (простое) деление ядра клетки, которое не сопровождается сложной перестройкой всей клетки, а также спирализацией хромосом.
Ядро делится на две относительно равные части без образования ахроматинового аппарата. На этом деление клетки может закончиться и образуется двух-, трех-, многоядерные клетки.
Клетка, претерпевшая амитоз в дальнейшем не сможет вступить в нормальный митотический цикл.
Такое деление встречается в патологически измененных клетках (клетки злокачественных опухолей).

Понятие о жизненном цикле клетки
Клетка в своей жизни проходит разные состояния: фазу роста, фазу подготовки к делению, деление.
Жизненный цикл клетки – это промежуток времени от момента образования клетки до ее гибели или до последующего деления.
В это время клетка растет, специализируется и выполняет функции в составе тканей и органов многоклеточного организма.
Ж. ц. состоит из интерфазы (период между двумя делениями клетки) и собственно деления клетки (в основном митоза).

Интерфаза
(этап, предшествующий делению клетки)
Интерфаза – период жизни клетки между двумя митозами.
в десятки раз продолжительнее митоза;
осуществляются все жизненно важные процессы: метаболизм, рост, синтез АТФ и белков, синтез ДНК (удваивается каждая хромосома, образуя 2 сестринские хроматиды, скрепленные общей перетяжкой – центромерой);
увеличивается число основных органоидов цитоплазмы.
Интерфаза включает 3 этапа:
Пресинтетический период (G1) – период подготовки к синтезу ДНК после завершения митоза.
Синтетический период (S-фаза) – происходит репликация (удвоение, синтез) ДНК.
Постсинтетический период (G2) – время от окончания синтеза ДНК до начала митоза. Удваиваются центриоли, синтезируются белки, завершается рост клетки.
2n2c
2n4c

Фазы митоза (процесс деления клетки)
Продолжительность митоза – 0,5 – 3 ч.

2n4c

2n4c

4n4c

2n2c

ЗНАЧЕНИЕ МИТОЗА
1. Приводит к увеличению числа клеток и обеспечивает рост многоклеточного организма.
2. Обеспечивает замещение изношенных или поврежденных тканей.
3. Точное распределение хромосом клетки и содержащейся в ней генетической информации между дочерними клетками.
4. Сохраняет набор хромосом во всех соматических клетках.
5. Обеспечивает постоянство кариотипа.
6. Служит механизмом бесполого размножения, при котором создается потомство, генетически идентичное родителям.

МЕЙОЗ
Мейоз – это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное.
Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует однократная репликация (удвоение набора хромосом).

ПЕРВОЕ ДЕЛЕНИЕ МЕЙОЗА (РЕДУКЦИОННОЕ)
Мейоз представляет собой два следующих друг за другом деления генетического материала и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз. Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I, при этом интерфаза II практически отсутствует.
Во время первого деления мейоза (редукционного), к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид: у человека – 23 к одному полюсу и 23 – к другому полюсу.
В профазу I происходит конъюгация хромосом, т.е. каждая хромосома «находит» гомологичную себе и сближается с ней.

2n4c
2n4c
2n4c
n2c

n2c
n2c
2n2c
nc

ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА
Уменьшение числа хромосом вдвое и образование гаплоидных гамет.
При оплодотворении гаплоидные клетки сливаются, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом в зиготе.
В результате кроссинговера происходит перекомбинация генов, что приводит к внутривидовой изменчивости.

ЧЕРТЫ ОТЛИЧИЯ МИТОЗА И МЕЙОЗА

ПРИМЕРЫ ЗАДАЧ С27
Задача №1.
Хромосомный набор соматических клеток речного рака равен 116.
Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток в профазе митоза, в метафазе митоза и телофазе митоза.
Поясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.