Визначення біологічного значення та фази мітозу для диплоїдного набору хромосом. Особливості поділу клітин, під час якого відбувається редукція кількості хромосом. Статеве розмноження мейозу. Механізми та генетичні мінливості редукційного поділу.
Аннотация к работе
Клітина, як структурно-функціональна одиниця живого, здатна до самовідтворення, яке здійснюється шляхом поділу.Клітинний цикл складається з інтерфази і власне мітотичного поділу (мітозу).Передсинтетичний період характеризується інтенсивним ростом клітини, активним синтезом білків, збільшенням обєму цитоплазми та площі клітинних мембран. Вміст генетичного матеріалу в клітині в цей період позначається таким чином: 2n1хр (диплоїдний набір хромосом, кожна хромосома складається з однієї хроматиди).У синтетичний період (S) у клітині проходить реплікація молекул ДНК. У цей період відбувається подвоєння хроматид, і до його закінчення вміст генетичної інформації в клітині стає 2n2хр (диплоїдний набір хромосом, кожна хромосома складається з двох хроматид). У клітині йдуть обмінні процеси, і вона продовжує виконувати свої основні функції. Тривалість цього періоду від декількох хвилин до 6-12 ч. Схема мітозу: Где: А, Б - інтерфаза;У постсинтетичному, або премітотичному, періоді (G2,) продовжується синтез РНК і білків (переважно для побудови мітотичного апарату), йдуть обмінні процеси, нагромаджується енергія АТФ. Клітина поступово припиняє виконання своєї основної функції, збільшується вязкість цитоплазми. Пресинтетичний Інтенсивний синтез білка та ріст клітини Зумовлює умови для періоду між період поділами клітин (загалом - період між поділами клітин).Мітоз (від грец. mitos - нитка) складається з чотирьох фаз: - Профази;В профазі збільшується обєм ядра, хромосоми стають видимими унаслідок того, що спіралізувалися по дві центріолі, розходяться до полюсів клітини. Між полюсами протягуються нитки ахроматинового веретена - формується апарат, який забезпечує розбіжність хромосом до полюсів клітини.У метафазі спіралізація хромосом стає максимальною, і укорочені хромосоми спрямовуються до екватора клітини, розташовуючись на рівній відстані від полюсів.Нитки веретена, прикріплені до центромірів, тягнуть хромосоми до полюсів клітини, а плечі хромосом при цьому пасивно слідують за центромірою.Із структур мембран цитоплазми утворюється ядерна оболонка. У клітинах тварин цитоплазма ділиться шляхом перетяжки тіла клітини на дві менші за розмірами, кожна з яких містить один диплоїдний набір хромосом (2n1xp).Починаючи з першого мітотичного поділу зиготи, всі дочірні клітини, що утворилися в результаті мітозу, містять однаковий набір хромосом і одні й ті ж гени. Отже, мітоз - це спосіб поділу клітин, який полягає в точному розподілі генетичного матеріалу між дочірніми клітинами. У результаті мітозу обидві дочірні клітини одержують диплоїдний набір хромосом. Постійність будови і правильність функціонування органів і тканин багатоклітинного організму була б неможливою без збереження ідентичного набору генетичного матеріалу в незліченних клітинних поколіннях. Мітоз забезпечує такі важливі явища життєдіяльності, як ембріональний розвиток, зростання, відновлення органів і тканин після пошкодження, підтримка структурної цілісності тканин при постійній втраті клітин у процесі їх функціонування (заміщення загиблих еритроцитів, клітин шкіри, які злущилися, епітелію кишечнику тощо).Мейоз - спосіб поділу клітин, під час якого відбувається зменшення (редукція) кількості хромосом і перехід клітин з диплоїдного стану в гаплоїдний.Спостерігається попарне зближення подвоєних гомологічних і спіралізованих хромосом (утворення бівалентів). Відбувається кросинговер - злиття й обмін гомологічними ділянками. Біваленти гомологічиих хромосом розташовуються на екваторі клітини, нитки веретена поділу прикріплюються до центромер. До полюсів клітини розходяться подвоєні хромосоми (не сестринські хроматиди, як у мітозі) - по одній хромосомі з кожного біваленту.Після першого редукційного поділу мейозу клітини вступають у коротку інтерфазу ІІ, яка не супроводжується подвоєнням ДНК.У організмів, що розмножуються статевим шляхом, в результаті мейозу утворюються чотири дочірні клітини, кожна з яких містить половинне число хромосом у порівнянні з батьківською клітиною. При заплідненні ядра двох статевих клітин (гамет) зливаються, утворюючи зиготу, яка містить постійне для кожного виду число хромосом. У всіх організмів це число відповідає диплоїдному (2n) стану (виключення з цього правила складає полуплоїдизація). Якби не було мейозу, злиття гамет приводило б до подвоєння числа хромосом в кожному новому поколінні, отриманому статевим способом.