Деление клетки БиоФАК с Ксенией Напольской Клеточный цикл G1 - фаза (пресинтетический/ постмитотический период) Интерфаза – время, когда клетка не делится (растет, выполняет свою функцию) Состоит из: G1 - предсинтетический период S - синтетический период G2 - постсинтетический период Синтез РНК и белков, необходимых для репликации ДНК S - фаза Репликация ДНК Было 2n2c, стало 2n4c (с - количество ДНК) G2 - фаза (постсинтетический/ премитотический период) Синтез РНК и белков, необходимых для митоза Удвоение центриолей В диплоидной клетке хромосомы парные (гомологичные)!!! На картинке одна хромосома! Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya Набор хромосом Кариотип - полный набор хромосом, характерный для вида, его качественная и количественная характеристика Например, кариотип человека - 46 хромосом, кариотип шимпанзе - 48 хромосом. У каждой хромосомы в кариотипе есть своя пара - гомологичная хромосома Полный набор - ДИПЛОИДНЫЙ (двойной) 2n Соматические клетки (клетки тела) Половина полного набора - ГАПЛОИДНЫЙ (одинарный) n Половые клетки (гаметы) Кариотип человека мужчина женщина Кариотип человека содержит 44 аутосомы (неполовые хромосомы) и 2 половые хромосомы.Мужчины XY, женщины XX. Гаметы человека содержат 22 аутосомы и 1 половую хромосому трисомия по 21 хромосоме (синдром Дауна) 2n+1 Цитогенетический метод В клетках окрашиваются хромосомы в делящихся клетках на стадии метафазы и рассматриваются под световым микроскопом. Изучаемый кариотип сопоставляется с нормальным кариотипом Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya Митоз – универсальный способ деления эукариотических клеток, при котором из материнской клетки получаются 2 дочерние, генетически идентичные материнской Профаза 2n4c ЧТО ПРОИСХОДИТ Исходная соматическая клетка 2n2c, но перед делением ДНК обязательно удваивается, а количество хромосом не меняется Спирализация (= компактизация) хромосом Растворение ядерной оболочки и ядрышек Образование веретена деления Метафаза ЧТО ПРОИСХОДИТ 2n4c Хромосомы меняют положение, ничего не удваивается и не разъединяется Анафаза 4n4c Двухроматидные хромосомы разделяются на 2 однохроматидные хромосомы, при этом с каждого полюса 2n2c, но так как они еще не находятся в одной клетке, всего 4n4c Прикрепление нитей веретена деления к центромерам хромосом Хромосомы выстраиваются по экватору клетки ЧТО ПРОИСХОДИТ Сокращение нитей веретена деления Разделение хромосом в районе центромер Хроматиды, ставшие самостоятельными хромосомами, расходятся к полюсам клетки Телофаза 2n2c ЧТО ПРОИСХОДИТ Однохроматидные хромосомы распределяются по дочерним клеткам, в каждой восстанавливается исходный хромосомный набор Завершение кариокинеза (деление ядра) Начало цитокинеза (деление цитоплазмы) Деспирализация хромосом Восстановление ядерной оболочки Разрушение веретена деления Цитокинез - разделение цитоплазмы Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya Биологическое значение митоза Образуются генетически одинаковые дочерние клетки с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений Митоз основа роста, развития и регенерации. Митоз основа бесполого размножения организмов. ВАЖНО!!! Митоз - универсальный способ деления эукариотической клетки, то есть в митоз могут вступать клетки с любым набором хромосом!!! Метафаза n2c Анафаза 2n2c Телофаза nc Профаза 2n4c Метафаза 2n4c Анафаза 4n4c Телофаза 2n2c В митоз вступает диплоидная клетка Профаза 3n6c Метафаза 3n6c Анафаза 6n6c Телофаза 3n3c В митоз вступает триплоидная клетка Профаза n2c В митоз вступает гаплоидная клетка Митоз в ЕГЭ Профаза 2n4c Метафаза 2n4c В митоз вступает диплоидная клетка Анафаза 4n4c Телофаза 2n2c На этих картинках одно и тоже!!! Профаза n2c Метафаза n2c Анафаза 2n2c В митоз вступает гаплоидная клетка Телофаза nc Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya Мейоз - это способ деления клеток, в результате которого из одной диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидные дочерние клетки Гаплоидные клетки не могут делиться мейозом Подготовка клетки к мейозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления Мейоз включает два следующих друг за другом деления Мейоз I приводит к уменьшению хромосомного набора и называется редукционным 2n4c 2n4c Профаза 1 2n4c ЧТО ПРОИСХОДИТ 2n4c Исходная соматическая клетка 2n4c, но перед делением ДНК обязательно удваивается, а количество хромосом не меняется Метафаза 1 Спирализация (=компактизация) хромосом Растворение ядерной оболочки и ядрышек Образование веретена деления Конъюгация - сближение гомологичных хромосом, образование бивалентов Кроссинговер - обмен участками гомологичных хромосом ЧТО ПРОИСХОДИТ 2n4c Биваленты лишь меняют положение, ничего не удваивается и не разъединяется Анафаза 1 Прикрепление нитей веретена деления к центромерам хромосом Биваленты выстраиваются по экватору клетки ЧТО ПРОИСХОДИТ 2n4c Биваленты разделяются, гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. У каждого полюса n2c, но они все еще в одной клетке, поэтому вместе 2n4c Телофаза 1 n2c Гомологичные хромосомы разошлись по разным клеткам, произошла редукция Сокращение нитей веретена деления Разделение бивалентов Гомологичные хромосомы случайным образом расходятся к полюсам клетки ЧТО ПРОИСХОДИТ Завершение кариокинеза (деление ядра) Начало цитокинеза (деление цитоплазмы) Деспирализация хромосом Восстановление ядерной оболочки Разрушение веретена деления Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya n2c Через короткий промежуток времени начинается второе деление мейоза. В это время не происходит удвоения ДНК. Делятся две гаплоидные клетки, которые образовались в результате первого деления Мейоз II n2c сходен с митозом n2c 2n2c nc Профаза 2 ЧТО ПРОИСХОДИТ n2c Первое деление мейоза редукционное, т.е. хромосомный набор уменьшился вдвое, перед вторым удвоение ДНК не происходит Спирализация (=компактизация) хромосом Растворение ядерной оболочки и ядрышек Образование веретена деления Метафаза 2 ЧТО ПРОИСХОДИТ n2c Хромосомы лишь меняются положение, ничего не удваивается и не разъединяется Прикрепление нитей веретена деления к центромерам хромосом Хромосомы выстраиваются по экватору клетки Анафаза 2 2n2c ЧТО ПРОИСХОДИТ Двухроматидные хромосомы разделяются, а однохроматидные хромосомы, которые расходятся к разным полюсам клетки. У каждого полюса nc, но они еще в одной клетке, поэтому считаем вместе Телофаза 2 Сокращене нитей веретена деления Разделение хромосом в районе центромер Хроматиды, ставшие самостоятельными хромосомами, расходятся к полюсам клетки ЧТО ПРОИСХОДИТ nc Однохроматидные хромосомы расходятся по разным клеткам Завершение кариокинеза (деление ядра) Начало цитокинеза (деление цитоплазмы) Деспирализация хромосом Восстановление ядерной оболочки Разрушение веретена деления Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya Биологическое значение мейоза Мейоз основа комбинативной изменчивости Образовавшиеся в результате мейоза клетки отличаются своими хромосомными наборами, что обеспечивает разнообразие живых организмов. Разные комбинации в клетках получаются за счет кроссинговера и случайного расхождения гомологичных хромосом в анафазе 1 Число хромосом при мейозе уменьшается в два раза, что необходимо при половом размножении. Процесс оплодотворения опять восстанавливает в зиготе диплоидный набор хромосом ВАЖНО!!! В мейоз могут вступать только клетки, все хромосомы которых имеют гомологичную! 2n, 4n, 6n и т.д. Если хромосома не имеет гомологичной, не будут образовываться биваленты! Это причина стерильности межвидовых гибридов, организмов с набором хромосом 2n+1 (синдром Дауна и др.) В мейоз вступает диплоидная клетка Мейоз в ЕГЭ Профаза1 2n4c Профаза2 n2c Метафаза1 2n4c Метафаза2 n2c Анафаза1 2n4c Анафаза2 2n2c Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya Телофаза1 n2c Телофаза2 nc Амитоз Амитоз относительно редкий и малоизученный способ деления клетки. Описан для стареющих и паталогически измененных клеток. При амитозе ядро делится путем перетяжки, равномерного распределения генетического материала не происходит. Нередко ядро делится без последующего деления цитоплазмы и образуются двухъядерные клетки. Клетка, претерпевшая амитоз, в дальнейшем не способна вступать в нормальный митотический цикл. Поэтому амитоз встречается, как правило, в клетках и тканях, обреченных на гибель, например, в клетках зародышевых оболочек млекопитающих, в клетках опухолей Напольская Ксения эксперт ЕГЭ, к.б. н. vk.com/biofak_ege youtube.com/биофакегэ @knapolskaya
