Расхождение хроматид происходит в

Сестринские хроматиды представляют собой две идентичные копии одной реплицированной хромосомы, которые связывают центромеры. Репликация хромосом происходит во время интерфазы клеточного цикла. ДНК синтезируется во время S-фазы (или фазы синтеза) интерфазы, чтобы гарантировать, что каждая клетка получит правильное число хромосом после деления. Сестринские хроматиды удерживаются вместе в области центромера специальным белковым кольцом и остаются соединенными до более поздней стадии клеточного цикла.

Сестринские хроматиды считаются единственной дублированной хромосомой. Генетическая рекомбинация или пересечение может происходить между сестринскими хроматидами или хроматидами гомологичных хромосом во время мейоза I. При пересечении сегменты хромосом обмениваются между сестринскими хроматидами на гомологичных хромосомах.

Хромосомы

Хромосомы расположены в ядре клетки. Они существуют большую часть времени как одноцепочечные структуры, которые образованы из конденсированного хроматина. Хроматин состоит из комплексов небольших белков, известных как гистоны и ДНК. Перед делением клеток одноцепочечные хромосомы реплицируются с образованием двухцепочечных, X-образных структур, известных как сестринские хроматиды. При подготовке к делению клеток хроматиновые деконденсации образуют менее компактный эухроматин. Эта менее компактная форма позволяет ДНК раскручиваться, что может привести к репликация ДНК. Когда клетка прогрессирует через клеточный цикл от интерфазы до митоза или мейоза, хроматин снова становится плотно упакованным гетерохроматином.

Реплицированные гетерохроматиновые волокна конденсируются с образованием сестринских хроматид. Сестринские хроматиды остаются прикрепленными до анафазы митоза или анафазы II мейоза. Разделение сестринских хроматид гарантирует, что каждая дочерняя клетка получит соответствующее количество хромосом после деления.

У людей каждая митотическая дочерняя клетка является диплоидной и содержит 46 хромосом. Каждая мейотическая дочерняя клетка является гаплоидной и содержит 23 хромосомы.

Расхождение сестринских хроматид в митозе

В профазе митоза сестринские хроматиды начинают двигаться к центру клетки. В метафазе сестринские хроматиды выравниваются вдоль метафазной пластины под прямым углом к ​​полюсам клеток.

В анафазе сестринские хроматиды разделяются и начинают расходится к противоположным полюсам клетки. Когда парные сестринские хроматиды отделены друг от друга, каждая хроматида считается одноцепочечной, полной хромосомой.

В телофазе и цитокинезе разделенные сестринские хроматиды делятся на две отдельные дочерние клетки. Каждая отдельная хроматида является дочерней хромосомой.

Расхождение сестринских хроматид в мейозе

Мейоз — это двухэтапный процесс деления клеток, сходный с митозом. В профазе I и метафазе I мейоза события движения сестринской хроматиды, сходны с аналогичными фазами митоза. Однако в анафазе I мейоза сестринские хроматиды остаются прикрепленными после перемещения гомологичных хромосом на противоположные полюса. Сестринские хроматиды не расходятся до анафазы II. Мейоз приводит к образованию четырех дочерних клеток, каждая из которых имеет половину хромосом от исходной клетки. Половые клетки (гаметы) продуцируются посредством мейоза.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Деление клетки. Митоз

Деление клетки является центральным моментом размножения.

В процессе деления из одной клетки возникают две. Клетка на основе ассимиляции органических и неорганических веществ создает себе подобную с характерным строением и функциями.

В делении клетки можно наблюдать два основных момента: деление ядра — митоз и деление цитоплазмы — цитокинез, или цитотомия. Основное внимание генетиков до сих пор приковывает митоз, поскольку, с точки зрения хромосомной теории, ядро считается «органом» наследственности.

В процессе митоза происходит:

  1. удвоение вещества хромосом;
  2. изменение физического состояния и химической организации хромосом;
  3. расхождение дочерних, точнее сестринских, хромосом к полюсам клетки;
  4. последующее деление цитоплазмы и полное восстановление двух новых ядер в сестринских клетках.

Таким образом, в митозе заложен весь жизненный цикл ядерных генов: удвоение, распределение и функционирование; в результате завершения митотического цикла сестринские клетки оказываются с равным «наследством».

При делении ядро клетки проходит пять последовательных стадий: интерфазу, профазу, метафазу, анафазу и телофазу; некоторые цитологи выделяют еще шестую стадию — прометафазу.

Схема фаз митоза в животной клетке

Между двумя последовательными делениями клетки ядро находится в стадии интерфазы. В этот период ядро при фиксации и Окраске имеет сетчатую структуру, образуемую красящимися тонкими нитями, которые в следующей фазе формируются в хромосомы. Хотя интерфазу называют иначе фазой покоящегося ядра, на самом теле метаболические процессы в ядре в этот период совершаются с наибольшей активностью.

Профаза — первая стадия подготовки ядра к делению. В профазе сетчатая структура ядра постепенно превращается в хромосомные нити. С самой ранней профазы даже в световом микроскопе можно наблюдать двойную природу хромосом. Это говорит о том, что в ядре именно в ранней или поздней интерфазе осуществляется наиболее важный процесс митоза — удвоение, или редупликация, хромосом, при котором каждая из материнских хромосом строит себе подобную — дочернюю. Вследствие этого каждая хромосома выглядит продольно удвоенной. Однако эти половинки хромосом, которые называются сестринскими хроматидами, в профазе не расходятся, так как удерживаются вместе одним общим участком — центромерой; центромерный участок делится позже. В профазе хромосомы претерпевают процесс скручивания по своей оси, что приводит к их укорочению и утолщению. Нужно подчеркнуть, что в профазе каждая хромосома в кариолимфе располагается случайно.

В клетках животных еще в поздней телофазе или очень ранней интерфазе происходит удвоение центриоли, после чего в профазе начинается схождение дочерних центриолей к полюсам и образований астросферы и веретена, называемого новым аппаратом. В это же время растворяются ядрышки. Существенным признаком окончания профазы является растворение оболочки ядра, в результате чего хромосомы оказываются в общей, массе цитоплазмы и кариоплазмы, которые теперь образуют миксоплазму. Этим заканчивается профаза; клетка вступает в метафазу.

В последнее время между профазой и метафазой исследователи стали выделять промежуточную стадию, называемую прометафазой. Прометафаза характеризуется растворением и исчезновением ядерной оболочки и движением хромосом к экваториальной плоскости клетки. Но к этому моменту еще не завершается образование ахроматинового веретена.

Метафазой называют стадию окончания расположения хромосом на экваторе веретена. Характерное расположение хромосом в экваториальной плоскости называют экваториальной, или метафазной, пластинкой. Расположение хромосом по отношению друг к другу является случайным. В метафазе хорошо выявляются число и форма хромосом, в особенности при рассмотрении экваториальной пластинки с полюсов деления клетки. Ахроматиновое веретено полностью сформировано: нити веретена приобретают плотную консистенцию чем остальная масса цитоплазмы, и прикрепляются к центромерному участку хромосомы. Цитоплазма клетки в этот период имеет наименьшую вязкость.

Анафазой называют следующую фазу митоза, в которой делятся хроматиды, которые теперь можно назвать уже сестринскими или дочерними хромосомами, расходятся к полюсам. При этом отталкиваются друг от друга в первую очередь центромерные участки, а затем расходятся к полюсам сами хромосомы. Нужно сказать, что расхождение хромосом в анафазе начинается одновременно — «как по команде» — и завершается очень быстро.

В телофазе дочерние хромосомы деспирализуются и утрачивают видимую индивидуальность. Образуются оболочка ядра и само ядро. Ядро реконструируется в обратном порядке по сравнению с теми изменениями, которые оно претерпевало в профазе. В конце концов восстанавливаются и ядрышки (или ядрышко), причем в том количестве, в каком они присутствовали в родительских ядрах. Число ядрышек является характерным для каждого типа клеток.

В это же время начинается симметричное разделение тела клетки. Ядра же дочерних клеток переходят в состояние интерфазы.

Схема цитокинеза животной и растительных клеток

Нa рисунке выше приведена схема цитокинеза животной и растительной клеток. В животной клетке деление происходит путем перешнуровывания цитоплазмы материнской клетки. В растительной клетке формирование клеточной перегородки идет при участки бляшек веретена, образующих в плоскости экватора перегородку, называемую фрагмопластом. Этим заканчивается митотический цикл. Продолжительность его зависит, по-видимому, от типа ткани, физиологического состояния организма, внешних факторов (температуры, светового режима) и длится от 30 мин до 3 ч. По данным разных авторов, скорость прохождения отдельных фаз изменчива.

Как внутренние, так и внешние факторы среды, действующие на рост организма и его функциональное состояние, влияют на продолжительность клеточного деления и его отдельных фаз. Поскольку ядро играет огромную роль в метаболических процессах клетки, естественно полагать, что длительность фаз митоза может изменяться в соответствии с функциональным состоянием ткани органа. Например, установлено, что во время покоя и сна животных митотическая активность различных тканей значительно выше, чем в период бодрствования. У ряда животных частота клеточных делений на свету снижается, а в темноте увеличивается. Предполагают также, что на митотическую активность клетки влияют гормоны.

Причины, определяющие готовность клетки к делению, до сих пор остаются невыясненными. Есть основания предполагать несколько таких причин:

  1. удвоение массы клеточной протоплазмы, хромосом и других органелл, в силу чего нарушаются ядерно-плазменные отношения; для деления клетка должна достигнуть определенных веса и объема, характерных для клеток данной ткани;
  2. удвоение хромосом;
  3. выделение хромосомами и другими органеллами клетки специальных веществ, стимулирующих клеточное деление.

Механизм расхождения хромосом к полюсам в анафазе митоза также остается невыясненным. Активную роль в этом процессе, видимо, играют нити веретена, представляющие организованные и ориентированные центриолями и центромерами белковые нити.

Характер митоза, как мы уже говорили, меняется в зависимости от типа и функционального состояния ткани. Для клеток разных тканей характерны различные типы митозов, В описанном типе митоза деление клетки происходит равным и симметричным образом. В результате симметричного митоза сестринские клетки являются наследственно равноценными в отношении как ядерных генов, так и цитоплазмы. Однако, кроме симметричного, встречаются и другие типы митоза, а именно: асимметричный митоз, митоз с задержкой цитокинеза, деление многоядерных клеток (деление синцитиев), амитоз, эндомитоз, эндорепродукция и политения.

В случае асимметричного митоза сестринские клетки оказываются неравноценными по размеру, количеству цитоплазмы, а также в отношении их дальнейшей судьбы. Примером этого могут служить неодинакового размера сестринские (дочерние) клетки нейробласта кузнечика, яйцеклетки животных при созревании и при спиральном дроблении; при делении ядер в пыльцевых зернах одна из дочерних клеток может в дальнейшем делиться, другая — нет, и т. д.

Митоз с задержкой цитокинеза характеризуется тем, что ядро клетки делится многократно, и лишь затем происходит деление тела клетки. В результате такого деления образуются многоядерные клетки вроде синцития. Примером этого служит образование клеток эндосперма и образование спор.

Амитозом называют прямое деление ядра без образования фигур деления. При этом деление ядра происходит путем «перешнуровывания» его на две части; иногда из одного ядра образуется сразу несколько ядер (фрагментация). Амитоз постоянно встречается в клетках ряда специализированных и патологических тканей, например в раковых опухолях. Его можно наблюдать при воздействиях различных повреждающих агентов (ионизирующие излучения и высокая температура).

Эндомитозом называют такой процесс, когда происходит удвоение деления ядер. При этом хромосомы, как и обычно, репродуцируются в интерфазе, но последующее расхождение их происходит внутри ядра с сохранением ядерной оболочки и без образования ахроматинового веретена. В некоторых случаях хотя и растворяется оболочка ядра, однако расхождение хромосом к полюсам не осуществляется, вследствие чего в клетке происходит умножение числа хромосом даже в несколько десятков раз. Эндомитоз встречается в клетках различных тканей как растений, так и животных. Так, например, А. А. Прокофьева-Бельговская показала, что путем эндомитоза в клетках специализированных тканей: в гиподерме циклопа, жировом теле, перитонеальном эпителии и других тканях кобылки (Stenobothrus) — набор хромосом может увеличиваться в 10 раз. Такое умножение числа хромосом связано с функциональными особенностями дифференцированной ткани.

При политении происходит умножение числа хромосомных нитей: после редупликации по всей длине они не расходятся и остаются прилегающими друг к другу. В этом случае умножается число хромосомных нитей в пределах одной хромосомы, в результате диаметр хромосом заметно увеличивается. Число таких тонких нитей в политенной хромосоме может достигать 1000—2000. В этом случае образуются так называемые гигантские хромосомы. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме основной — репродукции первичных нитей хромосомы. Явление политении наблюдается в клетках ряда дифференцированных тканей, например в ткани слюнных желез двукрылых, в клетках некоторых растений и простейших.

Иногда имеет место удвоение одной или нескольких хромосом без каких-либо преобразований ядра — такое явление называется эндорепродукцией.

Итак, все фазы митоза клетки, составляющие митотический цикл, являются обязательными лишь для типичного процесса.

некоторых случаях, главным образом в дифференцированных тканях, митотический цикл претерпевает изменения. Клетки таких тканей утратили способность к воспроизведению целого организма, и метаболическая деятельность их ядра приспособлена к функции поциализированной ткани.

Эмбриональные и меристемные клетки, не утратившие функцию воспроизведения целого организма и относящиеся к недифференцированным тканям, сохраняют полный цикл митоза, на чем и основывается бесполое и вегетативное размножение.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 12

29.01. 2016

Прочитайте §30,31. Выполните тест.

Тест «Митоз. Мейоз. Размножение»

А1-А15 из предложенных вариантов ответов выберите тот, который вы считаете правильным.

А1. В результате митоза из одной диплоидной клетки получается:

1) две с диплоидным набором хромосом 3) четыре с гаплоидным набором хромосом

2) четыре с диплоидным набором хромосом 4) две с гаплоидным набором хромосом

А2. Почкование — пример размножения:

1) бесполого 2) полового 3) спорового 4) вегетативного

А3. В результате мейоза из одной диплоидной клетки получается:

1) две с диплоидным набором хромосом 2) четыре с диплоидным набором хромосом

3) четыре с гаплоидным набором хромосом 4) две с гаплоидным набором хромосом

А4. Бесполым путем часто размножаются:

1) земноводные 2) насекомые 3) кишечнополостные 4) ракообразные

А5. В процессе митотического деления, формирование экваториальной плоскости происходит в

1) Анафазе 2) Телофазе 3) Профазе 4) Метафазе

А6. Конъюгация и кроссинговер в клетках животных происходят;

1)в процессе митоза 2) при почковании 3) при партеногенезе 4) при мейозе

А7. При митозе деление цитоплазмы клетки происходит в:

1)интерфазе 2)профазе 3)метафазе 4)телофазе

А8. Не является стадией митоза:

1)анафаза 2) телофаза 3)конъюгация 4) метафаза

А9. Период подготовки клетки к делению называется:

1) Анафаза 2) Интерфаза 3) Телофаза 4) Метафаза

А10. Назовите форму размножения, когда происходит формирование выроста у материнской клетки или организма, который затем отделяется и превращается в самостоятельный организм?

1) спорообразование 2) почкование 3) партеногенез 4) клонирование

А11. Сестринские хроматиды начинают расходиться к полюсам клетки в стадии:

1) профазы 2) метафазы 3) анафазы 4) интерфазы

А12. В какой фазе жизненного цикла происходит самоудвоение ДНК:

1) интерфазе 2) профазе 3) телофазе 4) анафазе

А13. Жизненный цикл клетки это:

1) жизнь клетки в период ее деления 2) жизнь клетки от деления до следующего деления или до смерти

3) жизнь клетки в период митоза 4) жизнь клетки в период интерфазы

А14 . Двойной набор хромосом:

1) диплоидный 2) гаплоидный 3) гомозиготный 4) гетерозиготный

А15. Основными формами размножения организмов являются:

1) половое 2) бесполое 3) вегетативное 4) половое и бесполое

В задании В1 Выберите три правильных ответа из шести предложенных. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

В1: Что характерно для бесполого размножения?

1) потомство имеет гены только одного материнского организма 4) в образовании потомства участвует одна особь

2) потомство генетически отличается от родительских организмов 5) размножение частями вегетативных органов

3) в образовании потомства обычно участвуют две особи

В задании В3-В4 установите соответствие. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

В3. Установите соотнесите между фазы митоза с процессами, происходящими в каждой фазе

ФАЗА

А) Интерфаза

Б) Профаза

В) Метафаза

Г) Анафаза

Д) Телофаза

ПРОЦЕССЫ

1) Образование хромосом с двумя хроматидами, разрушение ядерной оболочки.

2) Разделение хроматид и расхождение их к полюсам вдоль волокон веретена деления

3) Удвоение ДНК в ядре делящейся клетки

4) Образование веретена деления, укорочение хромосом, формирование экваториальной пластинки

5) Исчезновение веретена деления, деление цитоплазмы, образование новых клеточных мембран

В4. Установите соотнесите между органами и зародышевыми листками из которых они образуются

ОРГАНЫ И СИСТЕМЫ

А) Нервная трубка, головной и спинной мозг

Б) Легкие, печень, поджелудочная железа

В) Хрящевой и костный скелет, мышцы и почки

Г) Наружный слой кожи

Д) Сердечно-сосудистая и половая система

ЗАРОДЫШЕВЫЕ ЛИСТКИ

1) Эктодерма

2) Энтодерма

3) Мезодерма

Расхождение хроматид происходит в

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *