Бесполое размножение — что это, определение и ответ
Бесполое размножение – это один из способов размножения, при котором следующее поколение развивается из соматических клеток без участия репродуктивных клеток — гамет. При бесполом размножении дочерние организмы имеют только одну родительскую особь и генетически идентичны ей.
В основе бесполого размножения лежит процесс митоза.
Преимуществом бесполого размножения является то, что организму не нужно тратить время и энергию на поиск полового партнера. Это позволяет ему размножаться быстрее. Таким образом, плюсами бесполого размножения являются:
Но также у бесполого размножения есть свои недостатки: виды организмов, размножающиеся бесполым путём, менее приспособлены к изменениям условий окружающей среды и уступают в естественном отборе более приспособленным видам. В процессе эволюции у эукариот возникает половой процесс как более прогрессивный признак.
Существует несколько видов бесполого размножения.
Бесполое размножение одноклеточных организмов
Бактерии и простейшие (амёбы, эвглены, инфузории и др.) размножаются делением клетки надвое. Бактерии делятся простым бинарным делением; простейшие — митозом. После деления дочерние клетки растут и, достигнув величины материнского организма, снова делятся.
Множественное деление (шизогония) характеризуется тем, что при таком размножении наблюдается многократное деление ядра без деления цитоплазмы.
Далее вокруг каждого из ядер обособляется небольшой участок цитоплазмы, и деление клетки завершается образованием множества дочерних особей. Такой тип размножения в ряду поколений приводит к изменению вида или к возникновению новых видов.
На рис. Шизогония
Одноклеточные грибы дрожжи размножаются почкованием. При почковании дочерний организм образуется как вырост материнского, растет, формирует необходимые структуры, отделяется и начинает жить самостоятельно.
На рис. Почкование дрожжей
Бесполое размножение многоклеточных
Спорообразование. Этот тип размножения связан с образованием спор. Встречается у водорослей, высших споровых растений (мхи, хвощи, плауны, папоротники) и у грибов. Попав в благоприятные условия, спора прорастает, и из неё развивается в новый организм.
На рис. Спорообразование у папоротника (1), мха кукушкина льна (2) и спорыньевого гриба (3)
Вегетативное размножение — форма бесполого размножения у растений, при котором начало новому организму дают вегетативные органы — корень, стебель, лист, либо специализированные видоизмененные побеги — клубни, луковицы, корневища, выводковые почки и т. п.
В основе фрагментации, как и в случае вегетативного размножения, лежит способность организма восстанавливать недостающие органы и части тела (регенерация).
При этом способе размножения новые особи возникают из фрагментов материнского организма. Фрагментацией могут размножаться, например, нитчатые водоросли, грибы, некоторые плоские (ресничные) и кольчатые черви.
На рис. Фрагментация
Почкование характерно для губок, некоторых кишечнополостных (гидры) и оболочников (асцидии), у которых за счёт размножения группы клеток на теле образуются выпячивания (почки). Почка увеличивается в размерах, затем у нее появляются зачатки всех структур и органов, характерных для материнского организма.
Потом происходит отделение (отпочковывание) дочерней особи, которая растет и достигает размеров материнского организма. Если дочерние особи не отделяются от материнской, то формируются колонии (например, у коралловых полипов).
Полиэмбриония — это способ размножения организмов, при котором из одной зиготы развивается более одного зародыша (у растений – несколько зародышей в одном семени).
На рис. 1— полиэмбриония, развитие близнецов, 2 — развитие двойняшек
Бинарное деление
Бинарное деление
Тело родительской клетки делится митозом
на 2 части, каждая из которых дает начало
новым полноценным организмам
Прокариоты, одноклеточные эукариоты
Размножение спорами
Спорангии папоротника
Хвощ полевой
Весенние побеги
Упорядоченное деление
Развитие из одной клетки
Бинарное деление
– деление клетки надвое
Шизогония
(множественное деление) – из одной клетки
– много
Неравномерное деление
– «почкование»
Спорообразование
Спорообразование
С помощью спор (гаплоидные клетки с защитной
оболочкой)
Низшие грибы, водоросли, споровые растения
Закрепление:
Почему размножение считается важнейшим
и необходимым атрибутом живого?
Каковы основные формы размножения?
Почему при бесполом размножении дочерние
организмы копируют родительские?
Какие процессы обеспечивают преемственность
поколений при бесполом размножении?
Размножение и развитие организмов
Бесполое размножение
Преимущества вегетативного
размножения
Растения, появившиеся путем вегетативного
размножения, обычно развиваются значительно
быстрее, чем особи появившиеся из семян
т.
е. половым путем.
Они раньше могут перейти к плодоношению,
значительно быстрее захватить им площадь,
быстрее расселиться на большей территории.
Позволяет сохранить неизменными свойства
вида.
Заполните таблицу:
Способ размножения
Особенность размножения
Примеры организмов
Неравномерное деление
Почкование
Одноклеточные эукариоты (дрожжи)
Полиэмбриония
В эмбриональном развитии
Млекопитающие (у человека при образовании
однояйцевых близнецов)
Характеристика бесполого
размножения
Участвует одна родительская особь;
Гаметы не образуются- начало – одна или
несколько соматических клеток;
Дети являются точной генетической копией
родителей;
Основной способ деления – митоз, мейоз
отсутствует.
Вегетативное размножение
Одна из форм бесполого размножения, заключающаяся
в образовании нового организма из части
материнского
Характерно для высших растений
Фрагментация
В основе фрагментации лежит
регенерация
Шизогония
Тело исходной клетки делится
митотически
на несколько частей, каждая из которых
становится новой клеткой
Одноклеточные эукариоты (жгутиковые,
споровики)
Размножение
Свойство, присущее всем живым организмам,
воспроизводить себе подобных
Деление амебы
Развитие из группы клеток
Вегетативное размножение
Неупорядоченное деление
Почкование
Фрагментация
Полиэмбриония
Почкование
Деление клеток — Митоз и мейоз
показать/скрыть слова, чтобы знать
Клетка: крошечный строительный блок, который содержит всю информацию, необходимую для выживания любого растения или животного.
Это также самая маленькая единица жизни… подробнее
Хромосома: длинная нитевидная молекула, состоящая из химического вещества, называемого ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), которая скрепляется специальными белками и видна (в сильный микроскоп). во время клеточного деления… подробнее
Диплоидная клетка: клетка с двумя наборами хромосом (всего 46 хромосом). Гаплоидная клетка: клетка только с одним набором хромосом… подробнее
Органелла: « маленький орган «. Внутренний орган клетки… подробнее
Уникальный: единственный в своем роде.
Откуда берутся клетки?
Трехмерное изображение клетки мыши на последних стадиях клеточного деления (телофаза). (Изображение предоставлено Lothar Schemelleh)
Иногда вы случайно прикусываете губу или содраете кожу с колена, но в течение нескольких дней рана заживает. Это магия? Или есть другое объяснение?
Каждый день, каждый час, каждую секунду в вашем организме происходит одно из самых важных событий в жизни — клетки делятся.
Когда клетки делятся, они создают новые клетки. Одна клетка делится, образуя две клетки, а эти две клетки затем делятся, образуя четыре клетки, и так далее. Мы называем этот процесс «клеточным делением» и «клеточным размножением», потому что новые клетки образуются при делении старых клеток. Способность клеток делиться уникальна для живых организмов.
Почему клетки делятся?
Клетки делятся по многим причинам. Например, когда вы снимаете кожу с колена, клетки делятся, чтобы заменить старые, мертвые или поврежденные клетки. Клетки также делятся, чтобы живые существа могли расти. Когда организмы растут, это происходит не потому, что клетки становятся больше. Организмы растут, потому что клетки делятся, чтобы произвести все больше и больше клеток. В человеческом организме почти два триллиона клеток делятся каждый день.
| Наблюдайте за делением клеток в этом покадровом видео клетки животного (вверху) и клетки бактерии кишечной палочки (внизу). |
Видео сжимает 30 часов митотического деления клеток до нескольких секунд. (Видео Национального института генетики)Сколько клеток в вашем теле?
Мы с вами начинали как одна клетка, или то, что вы бы назвали яйцом. К тому времени, когда вы станете взрослым, у вас будет триллион клеток. Это число зависит от размера человека, но биологи оценивают его примерно в 37 триллионов клеток. Да, это триллион с буквой «Т».
Откуда клетки узнают, когда делиться?
При клеточном делении делящаяся клетка называется «родительской» клеткой. Родительская клетка делится на две «дочерние» клетки. Затем процесс повторяется в так называемом клеточном цикле.
Деление раковой клетки легкого (Изображение из NIH)
Клетки регулируют свое деление, общаясь друг с другом с помощью химических сигналов от специальных белков, называемых циклинами. Эти сигналы действуют как переключатели, сообщающие клеткам, когда начинать деление, а затем — когда прекращать деление.
Для клеток важно делиться, чтобы вы могли расти и чтобы ваши порезы заживали. Также важно, чтобы клетки вовремя прекратили делиться. Если клетка не может остановить деление, когда оно должно было остановиться, это может привести к заболеванию, называемому раком.
Некоторые клетки, например клетки кожи, постоянно делятся. Нам необходимо постоянно производить новые клетки кожи, чтобы заменить клетки кожи, которые мы теряем. Знаете ли вы, что каждую минуту мы теряем от 30 000 до 40 000 омертвевших клеток кожи? Это означает, что мы теряем около 50 миллионов клеток каждый день. Это очень много клеток кожи, которые нужно заменить, так что деление клеток в клетках кожи так важно. Другие клетки, такие как нервные клетки и клетки мозга, делятся гораздо реже.
Как делятся клетки
В зависимости от типа клетки существует два способа деления клеток — митоз и мейоз. Каждый из этих способов клеточного деления имеет свои особенности. Одним из ключевых отличий митоза является то, что одна клетка делится на две клетки, которые являются копиями друг друга и имеют одинаковое количество хромосом.
Этот тип клеточного деления хорош для основного роста, восстановления и поддержания. В мейозе клетка делится на четыре клетки, которые имеют половину числа хромосом. Уменьшение числа хромосом вдвое важно для полового размножения и обеспечивает генетическое разнообразие.
Митоз Деление клеток
Митоз — это способ деления соматических или нерепродуктивных клеток. Соматические клетки составляют большую часть тканей и органов вашего тела, включая кожу, мышцы, легкие, кишечник и волосковые клетки. Репродуктивные клетки (например, яйца) не являются соматическими клетками.
При митозе важно помнить, что каждая дочерняя клетка имеет те же хромосомы и ДНК, что и родительская клетка. Дочерние клетки от митоза называются диплоидными клетками. Диплоидные клетки имеют два полных набора хромосом. Поскольку дочерние клетки имеют точные копии ДНК своих родительских клеток, в нормальных здоровых клетках генетическое разнообразие не создается путем митоза.
Митозное деление клеток создает две генетически идентичные дочерние диплоидные клетки.
Здесь показаны основные этапы митоза. (Изображение Mysid из Science Primer и Национального центра биотехнологической информации)
Клеточный цикл митоза
Прежде чем клетка начнет делиться, она находится в «интерфазе». Кажется, что клетки должны постоянно делиться (помните, что в вашем теле каждый день происходит 2 триллиона клеточных делений), но на самом деле каждая клетка проводит большую часть своего времени в интерфазе. Интерфаза – это период, когда клетка готовится к делению и началу клеточного цикла. В это время клетки накапливают питательные вещества и энергию. Родительская клетка также делает копию своей ДНК, чтобы разделить поровну между двумя дочерними клетками.
Процесс деления митоза состоит из нескольких стадий или фаз клеточного цикла — интерфазы, профазы, прометафазы, метафазы, анафазы, телофазы и цитокинеза — для успешного образования новых диплоидных клеток.
Клеточный цикл митоза включает несколько фаз, в результате которых образуются две новые диплоидные дочерние клетки.
Каждая фаза выделена здесь и показана с помощью световой микроскопии с флуоресценцией. Нажмите на изображение, чтобы узнать больше о каждом этапе. (Изображение из колледжа OpenStax с измененной работой Марианы Руис Вильярреал, Роя ван Хишина и Центра Уодсворта.)
Когда клетка делится во время митоза, некоторые органеллы делятся между двумя дочерними клетками. Например, митохондрии способны расти и делиться во время интерфазы, поэтому каждая дочерняя клетка имеет достаточное количество митохондрий. Однако аппарат Гольджи разрушается перед митозом и собирается заново в каждой из новых дочерних клеток. Многие особенности того, что происходит с органеллами до, во время и после клеточного деления, в настоящее время исследуются. (Вы можете узнать больше о клеточных частях и органеллах, нажав здесь.)
Мейозное деление клеток
Мейоз — еще один основной способ деления клеток. Мейоз — это деление клеток, при котором образуются половые клетки, такие как женские яйцеклетки или мужские сперматозоиды.
Что важно помнить о мейозе? В мейозе каждая новая клетка содержит уникальный набор генетической информации. После мейоза сперматозоиды и яйцеклетки могут объединиться, чтобы создать новый организм.
Благодаря мейозу у всех организмов, размножающихся половым путем, существует генетическое разнообразие. Во время мейоза небольшая часть каждой хромосомы отрывается и присоединяется к другой хромосоме. Этот процесс называется «кроссинговер» или «генетическая рекомбинация». Генетическая рекомбинация является причиной того, что полные братья и сестры, полученные из яйцеклеток и сперматозоидов от одних и тех же двух родителей, могут сильно отличаться друг от друга.
Клеточный цикл мейоза состоит из двух основных стадий деления — мейоза I и мейоза II. Конечным результатом мейоза являются четыре гаплоидные дочерние клетки, каждая из которых содержит генетическую информацию, отличающуюся друг от друга и от родительской клетки. Нажмите, чтобы узнать больше. (Изображение из Science Primer Национального центра биотехнологической информации.
)
Клеточный цикл мейоза
Мейоз состоит из двух циклов клеточного деления, которые удобно называть Мейозом I и Мейозом II. В мейозе I число хромосом уменьшается вдвое, а также происходит кроссинговер. Мейоз II вдвое уменьшает количество генетической информации в каждой хромосоме каждой клетки. Конечным результатом являются четыре дочерние клетки, называемые гаплоидными клетками. Гаплоидные клетки имеют только один набор хромосом — вдвое меньше, чем у родительской клетки.
Перед началом мейоза I клетка проходит интерфазу. Как и при митозе, родительская клетка использует это время для подготовки к клеточному делению, собирая питательные вещества и энергию и создавая копию своей ДНК. На следующих этапах мейоза эта ДНК будет меняться местами во время генетической рекомбинации, а затем делиться между четырьмя гаплоидными клетками.
Так что помните, митоз помогает нам расти, а мейоз делает нас уникальными!
Каталожные номера:
Бьянкони Э.
, Пиовесан А., Факчин Ф., Берауди А., Касадей Р., Фрабетти Ф., Витале Л., Пеллери М.С., Тассани С., Пива Ф., Перес-Амодио С., Стрипполи П., Канайдер С. Энн. Оценка количества клеток в организме человека. Получено 14 марта 2014 г. с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.
Оригинальное видео о клетках животных и клетках E. Coli из Национального института генетики через Викимедиа. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movie_4._Cell_division.ogv
Подробнее о: Строительные блоки жизни
Деление клеток: определение, типы, этапы и схема
Знаете ли вы, что каждый раз, когда вы царапаете колено или локоть, некоторые клетки вашей кожи повреждаются и теряются? К счастью, благодаря делению клеток ваше тело производит клетки для замены поврежденных, то есть здоровые клетки делятся и создают замены, по крайней мере, для некоторых ваших клеток, а не для всех! Так что не теряйте слишком много нейронов, занимаясь всю ночь. Их не вернешь!
- Что такое клеточное деление?
- Типы клеточного деления
- Cell division in prokaryotes
- Eukaryotic cell division
- Chromosomes vs chromatids
- Cell division stages
- Prophase
- Metaphase
- Anaphase
- Telophase
- Cytokinesis
- Mitotic cell division
- Meiotic cell division
- Мейоз I
- Мейоз II
Что такое клеточное деление?
Деление клеток — это биологический процесс, посредством которого клетка (материнская клетка) делится с образованием не менее двух дочерних клеток .
Материнская клетка может производить две идентичные дочерние клетки ( митоз или бинарное деление ) или четыре дочерние клетки с разным генетическим материалом ( мейоз ).
Деление клеток является важным процессом для роста , здоровья и размножения организма . У многоклеточных организмов, таких как человек, митоз служит для восстановления здоровья тканей путем производства большего количества клеток для замены старых или поврежденных клеток (хотя не все ткани могут это делать: нейроны регенерируют с очень ограниченной скоростью и областью мозга). Мейоз , с другой стороны, служит для создания генетически изменчивых гамет (сперматозоидов или яйцеклеток) для поддержания изменчивости в популяции, когда особи размножаются половым путем.
Типы клеточного деления
Существует три типа клеточного деления : митоз, мейоз и бинарное деление.
Однако чаще всего, говоря о клеточном делении, мы имеем в виду митоз. Бинарное деление характерно для прокариот, тогда как митоз характерен для эукариот, а мейоз — для эукариот, размножающихся половым путем (а не бесполым).
Деление клеток у прокариот
У прокариот существует только один тип деления клеток: бинарное деление .
Бинарное деление — это процесс бесполого размножения бактерий . Бинарное деление состоит из дублирования генетического материала бактерии и деления материнской клетки на две дочерние клетки, каждая из которых имеет копию ДНК бактерии.
Хотя митоз и бинарное деление могут показаться похожими, это разные процессы:
- Бинарное деление является формой бесполого размножения , тогда как митоз — это форма клеточного деления, используемая для роста и восстановления одного организма /ткани.
- Бинарное деление происходит у прокариот и митоз происходит у эукариот .
- В бинарном делении нет митотического веретена и дублирование генетического материала происходит одновременно с разделением упомянутого генетического материала на две дочерние клетки. Однако в митозе имеется отдельная фаза (S-фаза) для удвоения генетического материала , и хромосомы разделяются на дочерние клетки митотическим веретеном.
Рис. 1. Бинарная диаграмма деления. Обратите внимание, что на изображении нет митотического веретена. Плазмиды также считаются генетическим материалом бактерий. Считалось, что они случайным образом распределяются в дочерних клетках, а это означает, что копии плазмид могут различаться между дочерними клетками. Однако эта модель случайного распределения была поставлена под сомнение 1 .
| Binary fission | Mitosis | |
| Type of organism | Prokaryotes (bacteria) | Eukaryotes |
| Intent | Asexual reproduction | Growth and repair of an organism |
| S- фаза (фаза репликации ДНК) | Отсутствует | Присутствует |
| Митотическое веретено | Отсутствует | Присутствует |
Таблица 1. Различия между бинарным делением и митозом
Этапы бинарного деления: бактерии начинают распределяться на два компартмента, которые будут двумя дочерними клетками в конце процесса деления (3-4)
Формирование перегородки: между двумя компартментами образуется разделительная стенка, разделяющая цитоплазму и ее содержимое.
Сужение клетки: перегородка сужается, сдавливая материнскую клетку до тех пор, пока она не разделится на две дочерние клетки (5-7).
Деление эукариотических клеток
В эукариотических клетках существует два типа деления клеток — митоз и мейоз.
- Митоз производит две генетически идентичные дочерние клетки и является наиболее распространенным типом клеточного деления. Митоз имеет основополагающее значение для обеспечения того, чтобы клетки одного и того же организма несли одинаковую генетическую информацию (без учета мутаций, которые происходят спонтанно).
Рис. 2 – Обзор митоза. 2n — диплоидная (два набора хромосом) клетка
- Мейоз производит четыре генетически разные дочерние клетки, называемые репродуктивными клетками или гаметами наподобие сперматозоидов или яйцеклеток. Мейоз обеспечивает изменчивость потомства, так что виды не являются полностью клонами друг друга. Мейоз является важнейшим процессом для организмов, размножающихся половым путем.
Рис. 3. Процесс мейоза. Как видите, мейоз имеет две фазы: мейоз I и мейоз II. Конечным продуктом являются четыре дочерние клетки, каждая из которых имеет потенциально различный генетический состав, поскольку каждая из них получает различную комбинацию хроматид от материнской клетки, которая, кроме того, могла обменяться генетическим материалом перед тем, как попасть в дочернюю клетку.
Хромосомы и хроматиды
Чтобы полностью понять различия между митозом и мейозом, нам необходимо понять разницу между хромосомами, хроматидами и сестринскими хроматидами.
Хромосомы представляют собой х-образные структуры, которые содержат ДНК , то есть наследственную информацию, передаваемую от материнской клетки к дочерним клеткам во время клеточного деления. Хромосомы возникают, когда ДНК в структуре хроматина (которая менее конденсирована и может быть доступна для транскрипции) становится более компактной. Они присутствуют в ядре эукариотических организмов.
Прокариоты не имеют ядра, и также неверно говорить, что у них есть хромосомы. Вместо этого у них есть кольцеобразный генофор (который содержит ДНК).
Рис. 4 — Так выглядит хромосома. Теломеры являются концами хромосом и играют решающую роль в поддержании «здоровья» хромосом
Хроматида — это одна из цепочек ДНК, составляющих хромосому . Таким образом, одна хромосома имеет две хроматиды, которые называются сестринскими хроматидами. Сестринские хроматиды удерживаются вместе на центромере. Название « сестринская хроматида » происходит из-за того, что каждая нить одной хромосомы (т.е. каждая из двух хроматид) содержит ровно одинаковой генетической информации, потому что они являются точными копиями друг друга.
Важно отметить, что сестринская Хроматиды — это те, которые находятся на той же хромосоме , и их не следует путать с хроматидами, которые находятся на гомологичной хромосоме.
Гомологичные хромосомы — это те, которые несут одни и те же гены, но разные аллели.
Люди являются диплоидами, а это означает, что у нас есть две копии каждого гена, одна от нашей матери и одна от нашего отца (т. Эти две копии, хотя и несут информацию об одних и тех же генах (за исключением половых хромосом X и Y, имеющих разный генетический состав), не обязательно имеют одинаковую последовательность. Другими словами, они могут кодировать разные аллели одного и того же гена. Хромосомы, кодирующие одинаковые гены, называются 9.0005 гомологичных хромосом . Это ключевая концепция мейоза.
Следовательно, каждый аллель находится в одной хромосоме. Уникальная комбинация аллелей, которая есть у каждого из нас, делает всех людей разными.
Когда должно произойти деление клетки, существующая ДНК дублирует , так что теперь у нас есть две копии каждого аллеля: сестринских хроматид . Во время клеточного деления сестринские хроматиды будут отрываться друг от друга, чтобы разделить генетический материал между дочерними клетками.
Стадии клеточного деления
Обычно, когда мы спрашиваем о стадиях клеточного деления, мы спрашиваем об стадиях митоза и/или мейоза (не бинарного деления). Эти стадии более или менее одинаковы в обоих типах деления эукариотических клеток и имеют одинаковые названия, но различаются некоторыми деталями. Здесь мы рассмотрим основные названия и функции каждого этапа и углубимся в детали в следующих разделах статьи.
Помимо клеточного деления, клетки имеют целых клеточный цикл , из которых митоз или мейоз являются лишь частью. Стадия перед клеточным делением называется интерфазой, и в ней также есть фазы. Клетки не обязательно должны постоянно делиться, и на самом деле они проводят большую часть своего времени в интерфазе, хотя это зависит от типа клеток.
Порядок стадий клеточного деления:
- Профаза
- Метафаза
- Анафаза
- Телофаза
- Цитокинез
Стадии клеточного деления — Профаза
Во время профазы ядерная оболочка растворяется, и хромосомы начинают конденсироваться и становятся видимыми.
Центриоли (микротрубочки, расположенные вблизи ядерной мембраны) начинают двигаться к противоположным полюсам клетки. Также начинают формироваться нити веретена деления, которые позже разделят хромосомы (мейоз I) или сестринские хроматиды (митоз и мейоз II).
Волокна веретена деления представляют собой специализированную структуру цитоскелета, которая формируется во время клеточного деления, чтобы оттягивать хромосомы или хроматиды к противоположным сторонам клетки.
Важно отметить, что во время метафазы происходит гомологичная рекомбинация , характерная для мейоза I.
Стадии клеточного деления — метафаза
На этой стадии хромосомы выстраиваются вдоль середины клетки, известной как метафазная пластинка , и волокна веретена деления прикрепляются к хромосомам на кинетохорах/центросомах.
Кинетохоры представляют собой белковые структуры, которые образуются в местах соединения сестринских хроматид (сестринские хроматиды являются точными копиями друг друга) и где волокна веретена деления прикрепляются во время клеточного деления для разделения сестринских хроматид или гомологичных хромосом.
Кинетохоры прикрепляются к хромосомам в особой области, называемой 9.0005 центромера .
Стадии клеточного деления – анафаза
В анафазе сестринские хроматиды (мейоз II и митоз) или гомологичные хромосомы (мейоз I) притягиваются к противоположным концам материнской клетки волокнами веретена деления.
Стадии клеточного деления – телофаза
На этой стадии хроматиды или хромосомы достигают противоположных полюсов клетки. ДНК начинает разворачиваться (от структуры хромосомы она возвращается к структуре хроматина) и формируется новая ядерная оболочка, которая окружает ее и реконструирует ядра клеток.
Стадии клеточного деления — Цитокинез
Это заключительная стадия клеточного деления, на которой фактически формируются две дочерние клетки: цитоплазма и клеточная мембрана делятся на две части для образования новых клеток. В растительных клетках, помимо цитоплазмы и клеточной мембраны, клетка должна создать новую клеточную стенку, чтобы разделить дочерние клетки.
Если процесс клеточного деления представляет собой мейоз, должен произойти новый раунд клеточного деления: мейоз II.
Хотя цитокинез считается частью клеточного деления, он , а не строго часть митоза или мейоза. Кроме того, хотя это объясняется как другая часть клеточного деления, обычно это происходит одновременно с телофазой.
Митотическое деление клеток
Митоз – это деление соматических (телесных) клеток. Митоз не происходит при образовании половых клеток (гамет). Митоз, хотя и непрерывный процесс, для упрощения можно разделить на четыре основные стадии, о которых мы упоминали выше (профаза, метафаза, анафаза и телофаза), плюс цитокинез в конце.
Рис. 5 — Обзор митоза. 2n — диплоидная (два набора хромосом) клетка
Важно помнить, что в процессе митотического деления конечным продуктом являются две генетически идентичные дочерние клетки, а клеточное деление происходит только один раз. Для этого во время метафазы все хромосомы, гомологичные и негомологичные, выстраиваются в линию поперек метафазной пластинки.
Во время анафазы сестринских хроматид оттягиваются к противоположным сторонам клетки.
Мейотическое деление клеток
Мейоз и митоз — разные процессы. Однако общие фазы одинаковы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза и, в конце концов, также цитокинез. Важно отметить, что в мейозе последовательность этих фаз происходит два раза: мейоз I и мейоз II.
Мейоз происходит в половых клетках. Развитие сперматозоида называется сперматогенезом, а развитие яйцеклетки оогенезом . Сперматогенез у мужчин будет продолжаться на протяжении всей их жизни, тогда как оогенез у женщин будет происходить только до менопаузы.
Большинство других животных не проходят через менопаузу, как человеческие самки. Это наблюдалось только у косаток и гриндов. Репродуктивные органы других животных будут существовать примерно столько же, сколько они будут.
| Митоз | Мейоз | ||||||||||||||||
| Намерение | Рост и восстановление тканей | Сексуальные репрессии (выработка GAMEETE) | |||||||||||||||
типов. 0049 Половые клетки, предшественники гамет | |||||||||||||||||
| Число дочерних клеток | Две, генетически идентичные | Четыре, генетически изменчивые | |||||||||||||||
| Плоидность дочерних клеток | генетический материал в качестве материнской клетки (n) | ||||||||||||||||
| Генетическая изменчивость | Отсутствие изменчивости | Генетическая изменчивость является целью. Это достигается процессом рекомбинации 9Таблица 2 Мейоз I При первом делении клетки в ходе мейоза дочерние клетки будут иметь два набора хромосом (диплоидные), как и при митозе. Уникальные для мейоза I парные гомологичные хромосомы ( биваленты ) пройдут через гомологичную рекомбинацию (также известную как кроссинговер), при которой они обмениваются генетической информацией друг с другом. Гомологичные хромосомы (одинаковая генетическая информация) будут выстраиваться и менять местами сегменты в течение профазы I . Рис. 6. Простая схема гомологичной рекомбинации. Обратите внимание, что даже несмотря на то, что сегменты хромосом, которые обмениваются, кодируют одни и те же гены, они не имеют точно такой же последовательности ДНК и кодируют разные аллели, представленные заглавными и строчными буквами. Затем, во время анафазы I, вместо того, чтобы сестринские хроматиды оттягивались к противоположным сторонам клеток, будут разделены целые гомологичных хромосом . Другими словами, для каждой хромосомы одна дочерняя клетка будет иметь две копии одних и тех же аллелей (две сестринские хроматиды), а другая дочерняя клетка будет иметь две другие копии (две другие сестринские хроматиды). Таким образом, после цитокинеза в мейозе I образуются две гаплоидные дочерние клетки , каждая из которых содержит только одну хромосому. Однако из-за гомологичной рекомбинации профазы I сестринских хроматид могут не быть на 100% одинаковыми : во время этого процесса происходил обмен генетической информацией (сегментами ДНК), что увеличивает изменчивость потомства , поскольку аллели меняются местами, и хромосомы уже не совсем такие, как унаследованные человеком от матери и отца. Рис. 7 — Обзор мейоза. 2n — диплоидная клетка, n — гаплоидная (один набор хромосом) клеткаРисунок 3. Обзор митоза. 2n — диплоидная (два набора хромосом) клетка Мейоз IIПри втором делении клетки сестринские хроматиды двух дочерних клеток разделятся, и каждая из них сформирует две гаплоидные (один набор хромосом) клетки (также известные как внучатые клетки ). Важно, чтобы яйцеклетки и сперматозоиды были гаплоидными. Мужские и женские гаметы встретятся, и сперматозоид оплодотворит яйцеклетку. Эмбрион будет содержать два набора хромосом во время оплодотворения, становясь диплоидным. Если бы гаметы уже были диплоидными, эмбрион был бы тетраплоидным, поэтому важно, чтобы нагрузка ДНК уменьшалась наполовину во время мейоза, чтобы избежать хромосомных мутаций в эмбрионе. Принцип мейоза II почти идентичен принципу мейоза I. Два отличия:
Рис. 8 — Обзор мейоза II. Обратите внимание, как из диплоидной материнской клетки мы получаем две гаплоидные дочерние клетки Ниже вы можете найти таблицу с основными различиями между митозом и мейозом. Чтобы глубже погрузиться в эти процессы клеточного деления, вы можете посетить наши статьи на тему: Митоз, Мейоз, Мейоз I и Мейоз II.
Таблица 3. Деление клеток – основные выводы
Ссылки |
Различия между мейозом I и мейозом II Важно отметить, что во время мейоза из одной диплоидной (2n) материнской клетки мы получаем четыре гаплоидных (n) дочерних клетки .
Leave A Comment