Рост и развитие живых организмов невозможен без процессов деления клеток. Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация. В этой статье Вы подробнее узнаете об особенностях митотического цикла, познакомитесь с характеристикой всех фаз митоза, которая будет внесена в таблицу.
Понятие «митотический цикл»
Все процессы, которые происходят в клетке, начиная от одного деления до другого, и заканчивая получением двух дочерних клеток, называется митотическим циклом. Жизненным циклом клетки также является состояние покоя и период выполнения своих прямых функций.
К основным стадиям митоза относятся:
- Самоудвоение или редупликация генетического кода, который передаётся от материнской клетки к двум дочерним. Процесс влияет на структуру и образование хромосом.
- Клеточный цикл – состоит из четырёх периодов: пресинтетического, синтетического, постсинтетического и, собственно, митоза.
Первые три периода (пресинтетический, синтетический и постсинтетический) относятся к интерфазе митоза.
Некоторые учёные синтетический и постсинтетический период называют препрофазой митоза. Так как все стадии происходят непрерывно, плавно переходя от одной к другой, чёткого разделения между ними нет.
Процесс непосредственного деления клетки, митоз, происходит в четыре фазы, соответствуя такой последовательности:
- Профаза;
- Метафаза;
- Анафаза;
- Телофаза.
Рис. 1. Фазы митоза
Познакомиться с кратким описанием каждой фазы можно в таблице «Фазы митоза», которая представлена далее.
Таблица «Фазы митоза»
№ п/п | Фаза | Характеристика |
1. | Профаза | В профазе митоза происходит растворение ядерной оболочки и ядрышка, центриоли расходятся к разным полюсам, начинается формирование микротрубочек, так называемых нитей веретена деления, конденсируются хроматиды в хромосомах. |
2. | Метафаза | На этом этапе максимально конденсируются хроматиды в хромосомах и выстраиваются в экваториальной части веретена, образуя метафазную пластинку. Нити центриолей прикрепляются к центромерам хроматид или растягиваются между полюсами. |
3. | Анафаза | Является самой кратковременной фазой, во время которой происходит разделение хроматид после распада центромер хромосом. Пара расходится к разным полюсам и начинает самостоятельный образ жизни. |
4. | Телофаза | Является заключительным этапом митоза, при котором новообразованные хромосомы обретают обычные размеры. Вокруг них образуется новая ядерная оболочка с ядрышком внутри. Нити веретена распадаются и исчезают, начинается процесс деления цитоплазмы и её органоидов (цитотомия). |
Процесс цитотомии в животной клетке происходит при помощи борозды деления, а в растительной клетке – с помощью клеточной пластинки.
Нетипичные формы митоза
В природе иногда встречаются и нетипичные формы митоза:
- Амитоз – способ прямого деления ядра, при котором сохраняется строение ядра, ядрышко не распадается, хромосомы при этом не просматриваются. В результате получаем двухъядерную клетку.
Рис. 2. Амитоз
- Политения – кратно увеличиваются клетки ДНК, но без увеличения содержания хромосом.
- Эндомитоз – в ходе процесса после репликации ДНК нет разделения хромосом на дочерние хроматиды. При этом число хромосом увеличивается в десятки раз, возникают полиплоидные клетки, которые могут привести к мутации.
Рис. 3. Эндомитоз
Что мы узнали?
Процесс непрямого деления клеток-эукариотов проходит в несколько этапов, каждый из которых имеет свои особенности. Митотический цикл состоит из стадий интерфазы и непосредственного клеточного деления, состоящего из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Иногда в природе встречаются нетипичные способы деления, к ним относятся амитоз, политения и эндомитоз.
ПредыдущаяБиологияСветовая фаза фотосинтеза – отличие от темновой кратко и понятно
СледующаяБиологияТемновая фаза фотосинтеза – кратко и понятно о процессе (10 класс, биология)
Клеточный (жизненный) цикл — это период существования клетки с момента образования путём деления материнской клетки до её собственного деления или гибели.
Продолжительность жизненного цикла клеток разная: у бактерий — около \(20\) минут, у инфузории-туфельки — от \(10\) до \(20\) часов. Клетки тканей многоклеточных организмов на ранних стадиях развития делятся часто, а затем жизненные циклы удлиняются. Некоторые клетки вообще утрачивают способность к делению (нейроны, клетки хрусталика).
Жизненный цикл клетки состоит из интерфазы и деления.
Интерфаза — период жизнедеятельности клетки между двумя делениями.
Во время интерфазы клетка выполняет свои функции и готовится к делению. Важнейшим процессом при этом является удвоение ДНК (репликация).
Молекула ДНК раскручивается с помощью специального фермента на две нити. Фермент разрывает водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями.
Нити ДНК расходятся.
К каждому нуклеотиду разъединившихся нитей ДНК фермент ДНК-полимераза подстраивает комплементарный нуклеотид.
Подстраивающиеся нуклеотиды соединяются друг с другом.
В результате образуются две двойные молекулы ДНК, каждая из которых является точной копией исходной ДНК.
В интерфазе происходит также накопление АТФ, увеличение числа органоидов, синтез веществ, необходимых для образования веретена деления.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник Е. В. Биология 10–11класс М.: Дрофа.2005. с. 78.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник Е. В. Биология 9класс М.: Дрофа.
Иллюстрации:
900igr.net
Длится 1-2 часа. Большая часть компонентов клетки синтезируется на протяжении всей интерфазы, это затрудняет выделение в ней отдельных стадий (Pardee, 1978 ; Yanishevsky, 1981). Однако в интерфазе выделяют фазу G{ l1}l , фазу S и фазу G{ l2}l . Период интерфазы, когда происходит репликация ДНК клеточного ядра, был назван «фаза S » (от слова synthesis).
Период между фазой М и началом фазы S обозначен как фаза G{l1}l (от слова gap — промежуток), а период между концом фазы S и последующей фазой М — как фаза G{ l2}l. Во время G{l1}l-фазы возобновляются интенсивные биосинтетические процессы, резко замедленные во время клеточного деления.
Фаза G{ l2}l нужна для подготовки клеток к митозу (Johnson, 1970; ; Bradbury, 1974 ; Isenberg, 1979) . См. далее Клетка: фаза G{l2}l
Длительность митотического цикла варьирует у разных организмов в широких пределах. Самые короткие клеточные циклы обнаружены у дробящихся яиц некоторых животных. Например, у золотой рыбки первые деления дробления совершаются через 20 мин (подробнее об этом в разделе индивидуальное развитие). Довольно распространены митотические циклы длительностью 18-20 ч. Встречаются циклы, которые продолжаются несколько суток. Время от деления до деления клеток может значительно отличаться в пределах одного и того же организма. Так, при изучении длительности клеточных циклов эпителиальных клеток мыши выяснилось, что в двенадцатиперстной кишке эпителиальные клетки делятся каждые 11 ч, в тощей кишке — примерно через 19 ч, в роговице глаза — через 3 суток, а в кожном эпителии от деления до деления проходит больше 24 суток. Время, которое клетка тратит непосредственно на деление, составляет обычно 1-3 ч (эмбриональные митозы много короче). Таким образом, основную часть жизни клетки находятся в интерфазе. Название этой стадии возникло еще в прошлом веке, когда о деятельности клеток могли судить только по изменениям их морфологии, так как единственным инструментом исследования был световой микроскоп. Поскольку заметные морфологические изменения клеток происходили во время деления, то к ним и было приковано внимание биологов, а период между делениями получил название промежуточного (лат. inter — между) или фазы покоя. Благодаря появлению современных методов изучения клетки — электронной микроскопии , авторадиографии , возможности измерять содержание различных внутриклеточных веществ — удалось установить, что в интерфазе происходят важнейшие события клеточной жизни, в частности удвоение хромосом.
Обычно интерфазу подразделяют на три периода: пресинтетический, синтетический и постсинтетический. Пресинтетический (Gi) период (англ. gap — интервал) следует непосредственно за делением. Как правило, это самый длительный период интерфазы ( рис. 61). В клетках эукариот он продолжается от 10 ч до нескольких суток. Во время него происходит подготовка клетки к удвоению хромосом: синтезируется РНК, образуются различные белки, в частности необходимые для образования предшественников ДНК. При этом увеличивается количество рибосом и поверхность шероховатой эндоплазматической сети, растет число митохондрий. Все это приводит к тому, что клетка интенсивно растет. В синтетическом (S) периоде продолжается синтез РНК и белков и одновременно происходит удвоение хромосом, в основе которого лежит процесс репликации ДНК .
Вновь синтезированная ДНК сразу же соединяется с хромосомными белками . Синтез ДНК продолжается несколько часов, обычно 6-10. По его окончании каждая хромосома оказывается удвоенной — состоящей из двух сестринских хроматид. В генетическом отношении хроматиды полностью идентичны друг другу, так как их ДНК состоит из одной материнской и второй вновь синтезированной цепи. Сестринские хроматиды тесно сближены и соединены в том районе хромосомы, который обеспечивает ее движение при делении клетки. Он называется центромерным районом хромосомы ( рис. 62 , рис. 63).
После полного удвоения хромосом наступает постсинтетический период (G2) . В это время клетка готовится к делению: синтезируются белки микротрубочек , которые во время митоза будут формировать веретено деления, запасается энергия. Продолжительность G2-периода меньше, чем у S- и Gi-периодов, и обычно составляет 3-6 ч.
Клеточный цикл.
Закономерные изменения структурно-функциональных характеристик клетки во времени составляют содержание ее жизненного цикла (клеточного цикла). Клеточный цикл- это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти.
Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический цикл-комплекс взаимосвязанных и детерминированных хронологически событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Митотический цикл включает в себя митоз,а также период покоя (G0), постмитотический (G1), синтетический (S) и предмитотический(G2) периоды интерфазы.
Интерфаза (периоды и процессы, проходящие здесь).
Интерфаза – это период между двумя клеточными делениями. В интерфазе ядро компактное, не имеет выраженной структуры, хорошо видны ядрышки. Совокупность интерфазных хромосом представляет собой
Период покоя клетки ( G 0)- в период покоя судьба клетки не известна: она либо может начать подготовку к делению, либо погибнуть.
Постмитотический период ( G 1 ) . Фаза G1 – это основное рабочее состояние клетки. В этом состоянии идет транскрипция и трансляция, восстановление объема и внутреннего содержания клетки,идет размножение пластид и митохондрий.
Синтетический период ( S 1) – это период, когда ДНК в ядре удваив
Хромосомы- это структуры, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации.
Они располагаются в ядре эукариотической клетки, состоят из молекулы ДНК, которая связана с белками-гистонами.
Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Центромера- специализированный участок ДНК, в районе которого в стадии профазы и метафазы деления клетки соединяются две сестринские хроматиды в митозе, а в мейозе гомологичные хромосомы в профазе и метафазе первого деления.
Значение центромеры:
• центромера играет важную роль при расположении хромосом в виде метафазной пластинки в процессе расхождения дочерних хромосом к полюсам клетки, так как при помощи центромеры каждая хроматида соединяется с нитями веретена деления
• каждая центромера разделяет хромосому на два плеча
Строение хромосомы:
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!
Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
В жизненном цикле клетки, а конкретно в синтетический период происходит репликация ДНК (удвоение), именно с этого момента каждая хромосома состоит уже не из одной хроматиды, а из двух хроматид.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!
Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Хроматида (от греч. chroma — цвет, краска + eidos — вид)- это нить молекулы ДНК, соединенная с белками. Является частью хромосомы от момента ее дупликации до разделения на две дочерние хроматиды в анафазе митоза или анафазе второго деления мейоза.
Типы хромосом (морфологические типы):
• акроцентрические (центромера расположена близко к концу хромосомы, и одно плечо значительно короче другого)
• субметацентрические (центромера смещена от середины хромосом, и одно плечо короче другого)
• метацентрические (центромера расположена в середине хромосомы, и плечи ее равны)
· телоцентрическая хромосома— хромосома, состоящая только из одного плеча и имеющая центромеру на самом краю; считается, что истинных телоцентрических хромосом не существует, т.к. даже маленькое второе плечо (визуально на хромосомных препаратах не выявляемое), по-видимому, всегда присутствует; часто такой вид хромосом используется в качестве синонима термина «акроцентрическая хромосома»
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!
Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Гомологичные хромосомы (от греч. «гомос»- одинаковый).
Гомологичные хромосомы— парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.
Их гены в соответствующих (идентичных) участках представляют собой аллельные гены.
Аллельные гены— различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом.
Но следует отметить, что гомологичные хромосомы не идентичны друг другу по следующим причинам:
• хотя гомологичные хромосомы имеют один и тот же набор генов, но этот набор может быть представлен различными формами одного и того же гена.
К примеру, у вас в гомологичных хромосомах есть участок с аллельными генами, которые определяют цвет ваших глаз. От матери в вашу гомологичную хромосому попал ген, отвечающий за карий цвет глаз- доминантный (сильный) признак, а от отца в хромосому попал ген, отвечающий за серый цвет глаз- это рецессивный (слабый) признак. Таким образом, аллельные гены отвечают за один признак- цвет глаз, но этот ген представлен в данном случае различными формами (доминантный и рецессивный, серый и карий).
То есть ген один, а проявление его разное, поэтому мы говорим о гомологии, а не о идентичности.
• также в результате некоторых мутаций (удвоение хромосом, утраты ее частей и других причин) могут возникать гомологичные хромосомы, различающиеся наборами или расположением генов
Для каждого эукариотического организма характерен свой набор хромосом.
Количество, формы размеры хромосом у каждого организма различны.
К примеру, у человека всего 46 хромосом с 20-25 тыс. активных генов, а у коровы 60 хромосом с 22 тыс. активных генов.
А для проведения анализа и исследования всех хромосом клетки, ученые выделили такое понятие как кариотип.
Такой анализ имеет большое значение в медицинской практике, позволяя диагностировать ряд хромосомных заболеваний, вызванных как грубыми нарушениями кариотипов (нарушение числа хромосом), так и нарушением хромосомной структуры.
Кариотип— совокупность признаков полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида данного организма (индивидуальный кариотип).
В комплекс характеристик кариотипа входят:
• число хромосом, характерное для данного вида
• размеры хромосом
• положение центромеры каждой хромосомы
• рисунок дифференциального окрашивания хромосом (специальный метод окрашивания, который позволяет по рисунку чередующихся поперечных темных и светлых полос на хромосоме идентифицировать конкретную хромосому или ее участок)
Рассмотрим кариотип человека:
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!
Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
По рисунку мы видим кариотип здорового человека, который включает 22 пары неполовых хромосом (аутосом) и пару половых хромосом (ХХ (женский пол) или ХY (мужской пол).
Хромосомы в кариотипе различаются размерами, формой, положением центромеры, рисунком окрашивания.
Каждая хромосома содержит определенный набор генов (например, в первой хромосоме хранятся гены A, B, C, D, во второй хромосоме — гены K, L, M, N). Каждый ген отвечает за свой признак (один ген отвечает за цвет глаз, другой за структуру волос, третий отвечает за проявление праворукости или леворукости и так далее.
Хромосомы также нумеруют: самая большая хромосома- первая, и далее, чем меньше хромосома, тем больший номер она получает.
На рисунке вы видите, что каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид (не забывайте, что каждая хроматида содержит 1 молекулу ДНК).
Поэтому получается, что хромосома одна, но она содержит 2 молекулы ДНК.
Помимо этого у диплоидного организма имеется двойной набор хромосом.
То есть у каждой хромосомы есть гомологичная ей хромосома, это тоже вы можете разглядеть на рисунке.
У человека имеются 22 пары гомологичных хромосом (плюс пара половых хромосом, которые негомологичны друг другу).
Один набор хромосом человек получает от матери, другой от отца.
Объединение этих наборов происходит при оплодотворении.
Половые клетки, образовавшиеся в результате мейоза, содержат только одну из двух гомологичных хромосом. Такой набор хромосом называется гаплоидный или одинарный (от греч. haploos- одиночный, простой и eidos- вид).
У человека путем мейоза образуются половые клетки (гаметы), каждая из них несет 23 хромосомы, а не 46, как в обычной соматической клетке.
В биологии обычно количество хромосом в клетке обозначается буквой n:
1n или просто одной буквой n- гаплоидный (одинарный) набор хромосом
2 n- диплоидный (двойной) набор хромосом
с— количество ДНК в хромосоме.
Количество хромосом в жизненном цикле разных организмов может быть разным.
У животных хромосомный набор диплоидный, а гаплоидны только гаметы.
Например, у хламидомонады, наоборот, гаплоидный набор хромосом на протяжении всего жизненного цикла, а диплоидна лишь зигота, которая сразу вступает в мейоз.
У некоторых растений наблюдаются сразу две фазы:
• у мхов преобладает гаметофит — он обладает гаплоидным набором хромосом
• у папоротников взрослого растения спорофита, наоборот, основная жизненная стадия представлена диплоидным набором хромосом
На спорофите путем митоза образуются клетки спорангия- органы, производящие споры, клетки которого имеют также диплоидный набор хромосом.
Сами споры имеют гаплоидный набор хромосом, благодаря мейозу.
Также у папоротников есть стадия заростка, который прорастает из споры, — значит, и у него гаплоидный набор хромосом.
Жизненные циклы растений вы можете посмотреть в темах «Водоросли. Мхи. Лишайники» и «Плауны. Хвощи. Папоротники».
У семенных растений самостоятельной гаплоидной стадии не существует.
Хромосомный набор у различных типов клеток растений на разных стадиях жизненного цикла
Жизненный цикл покрытосеменных растений (кратко)
Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n).
Органом их полового размножения является цветок.
Процесс формирования половых клеток у растений подразделяется на два этапа:
- 1-й этап- спорогенез- завершается образованием гаплоидных клеток- спор (микроспоры и макроспоры)
- 2-й этап- гаметогенеза- происходит ряд делений гаплоидных клеток, прежде чем образуются зрелые гаметы (яйцеклетки и спермии)
Процесс созревания мужских клеток- микроспорогенез
Этапы:
- в результате двух мейотических делений материнской клетки пыльцы (микроспороцита) возникают четыре гаплоидные микроспоры, то есть набор хромосом-n.
- далее в микроспорах идет митоз, который приводит к образованию вегетативной и генеративной клеток- набор хромосом-n
- вегетативная клетка не делится, а накапливает питательные вещества
- генеративная клетка делится путем митоза, в результате деления также митозом образуются две мужские половые клетки, которые в отличие от сперматозоидов животных называются спермиями.
Процесс созревания женских клеток (макроспорогенез)
У покрытосеменных растений женский гаметофит— это зародышевый мешок, который закладывается и развивается внутри семяпочки.
Этапы:
- для того чтобы женский гаметофит сформировался необходим мегаспорогенез, во время которого образуется материнская клетка мегаспора (2n)
- далее материнская клетка мегаспора делится мейозом и образуется четыре гаплоидных мегаспоры (n)
- одна из мегаспор растет и делится митозом трехкратно, в результате чего образуется зародышевый мешок с 8 наследственно одинаковыми гаплоидными ядрами, из которых только одно дает яйцеклетку
После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n)– пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n).
Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n).
Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).
Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)
Листостебельное растение голосеменных растений– спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n).
На чешуйках женских шишек расположены семязачатки– мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся– развивается женский гаметофит– эндосперм (n) с двумя архегониями (n).
В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.
На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки– микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты– пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.
Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n)– пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).
В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).
Хромосомный набор у различных типов клеток
Примеры различных типов клеток | Хромосомный набор | Как образуется |
Цветковые растения | ||
Эндосперм семени любого цветкового растения | триплоидный набор- 3n | образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2n) и одного спермия (n) |
Клетки листьев любого цветкового растения (эпидермис листа, мезофилл листа и др.) | диплоидный набор хромосом- 2n | клетки листа образуются путем митоза |
Восьмиядерный зародышевый мешок семязачатка цветкового растения | все клетки зародышевого мешка гаплоидны | образуются в результате митоза |
Макроспоры цветковых растений | гаплоидный набор | формируются из клеток спорофита (2n) мейозом. |
Микроспоры растений | гаплоидный набор | формируются путем мейоза |
Яйцеклетки цветковых растений | гаплоидный набор | формируются из клеток гаметофита (1n) митозом |
Спермии пыльцевого зерна цветкового растения | гаплоидный набор | образуются из генеративной клетки путём митоза |
Вегетативные, генеративные клетки цветкового растения | гаплоидный набор | образуются путём митоза при прорастании гаплоидной споры |
Голосеменные растения | ||
В женской споре (мегаспоре сосны) | гаплоидный набор хромосом (n) | образуются из клеток семязачатка (мегаспорангия) с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза |
В мужской споре (микроспоре) | гаплоидный набор хромосом- n | мужская спора образуется из клеток спорангия в шишках в результате мейоза |
Клетки эндосперма сосны | гаплоидный набор хромосом (n | эндосперм сосны формируется из гаплоидных мегаспор (n) путём митоза |
Клетки женских шишек и в клетках мужских шишек
| диплоидный набор хромосом- 2n; | развиваются из диплоидных клеток спорофита (взрослого растения) в результате митоза |
Споровые растения | ||
Споры мха, споры кукушкина льна, споры папоротника | гаплоидный набор- n | образуются на диплоидном спорофите в спорангиях путём мейоза из диплоидных клеток |
Сперматозоиды и яйцеклетки мха, папоротника | гаплоидный набор- n | образуются на гаметофитах из гаплоидной клетки путём митоза |
Листостебельные растения мхов | гаплоидный набор- n | является гаметофитом |
В клетках заростка папоротника | гаплоидный набор хромосом- n | заросток развивается путём митоза из гаплоидной споры |
В клетках листьев папоротника | диплоидный набор хромосом — 2n | взрослое растение папоротника является спорофитом и развивается из диплоидной зиготы |
Архегонии мхов и папоротников | гаплоидный набор хромосом- n | путём митоза |
Антеридии мхов и папоротника | гаплоидный набор хромосом- n | путём митоза |
Споры у растений образуются путем мейоза, а гаметы- митозом.
У животных гаметы образуются путем мейоза.
Нарушение структуры хромосом.
Нарушение структуры хромосом происходит в результате спонтанных или спровоцированных изменений:
• генные мутации (изменения на молекулярном уровне)
• делеции- хромосомная перестройка, при которой происходит потеря участка хромосомы
• дупликации или удвоение- структурная хромосомная мутация, заключающаяся в удвоении участка хромосомы
• транслокации- тип хромосомных мутаций, при которых происходит перенос участка хромосомы на негомологичную хромосому, приводят к развитию лимфом, сарком, лейкемии, шизофрении
• инверсии- это поворот определенного участка хромосомы на 180°, является следствием двух одновременных разрывов в одной хромосоме
Хромосомы- это структуры, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации.
Они располагаются в ядре эукариотической клетки, состоят из молекулы ДНК, которая связана с белками-гистонами.
Хромосомы состоят из 2 сестринских хроматид (удвоенных молекул ДНК), соединенных друг с другом в области первичной перетяжки- центромеров.
Центромера- специализированный участок ДНК, в районе которого в стадии профазы и метафазы деления клетки соединяются две сестринские хроматиды в митозе, а в мейозе гомологичные хромосомы в профазе и метафазе первого деления.
Значение центромеры:
• центромера играет важную роль при расположении хромосом в виде метафазной пластинки в процессе расхождения дочерних хромосом к полюсам клетки, так как при помощи центромеры каждая хроматида соединяется с нитями веретена деления
• каждая центромера разделяет хромосому на два плеча
Строение хромосомы:
В жизненном цикле клетки, а конкретно в синтетический период происходит репликация ДНК (удвоение), именно с этого момента каждая хромосома состоит уже не из одной хроматиды, а из двух хроматид.
Хроматида (от греч. chroma — цвет, краска + eidos — вид)- это нить молекулы ДНК, соединенная с белками. Является частью хромосомы от момента ее дупликации до разделения на две дочерние хроматиды в анафазе митоза или анафазе второго деления мейоза.
Типы хромосом (морфологические типы):
• акроцентрические (центромера расположена близко к концу хромосомы, и одно плечо значительно короче другого)
• субметацентрические (центромера смещена от середины хромосом, и одно плечо короче другого)
• метацентрические (центромера расположена в середине хромосомы, и плечи ее равны)
· телоцентрическая хромосома— хромосома, состоящая только из одного плеча и имеющая центромеру на самом краю; считается, что истинных телоцентрических хромосом не существует, т.к. даже маленькое второе плечо (визуально на хромосомных препаратах не выявляемое), по-видимому, всегда присутствует; часто такой вид хромосом используется в качестве синонима термина «акроцентрическая хромосома»
Гомологичные хромосомы (от греч. «гомос»- одинаковый).
Гомологичные хромосомы— парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.
Их гены в соответствующих (идентичных) участках представляют собой аллельные гены.
Аллельные гены— различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом.
Но следует отметить, что гомологичные хромосомы не идентичны друг другу по следующим причинам:
• хотя гомологичные хромосомы имеют один и тот же набор генов, но этот набор может быть представлен различными формами одного и того же гена.
К примеру, у вас в гомологичных хромосомах есть участок с аллельными генами, которые определяют цвет ваших глаз. От матери в вашу гомологичную хромосому попал ген, отвечающий за карий цвет глаз- доминантный (сильный) признак, а от отца в хромосому попал ген, отвечающий за серый цвет глаз- это рецессивный (слабый) признак. Таким образом, аллельные гены отвечают за один признак- цвет глаз, но этот ген представлен в данном случае различными формами (доминантный и рецессивный, серый и карий).
То есть ген один, а проявление его разное, поэтому мы говорим о гомологии, а не о идентичности.
• также в результате некоторых мутаций (удвоение хромосом, утраты ее частей и других причин) могут возникать гомологичные хромосомы, различающиеся наборами или расположением генов
Для каждого эукариотического организма характерен свой набор хромосом.
Количество, формы размеры хромосом у каждого организма различны.
К примеру, у человека всего 46 хромосом с 20-25 тыс. активных генов, а у коровы 60 хромосом с 22 тыс. активных генов.
А для проведения анализа и исследования всех хромосом клетки, ученые выделили такое понятие как кариотип.
Такой анализ имеет большое значение в медицинской практике, позволяя диагностировать ряд хромосомных заболеваний, вызванных как грубыми нарушениями кариотипов (нарушение числа хромосом), так и нарушением хромосомной структуры.
Кариотип— совокупность признаков полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида данного организма (индивидуальный кариотип).
В комплекс характеристик кариотипа входят:
• число хромосом, характерное для данного вида
• размеры хромосом
• положение центромеры каждой хромосомы
• рисунок дифференциального окрашивания хромосом (специальный метод окрашивания, который позволяет по рисунку чередующихся поперечных темных и светлых полос на хромосоме идентифицировать конкретную хромосому или ее участок)
Рассмотрим кариотип человека:
По рисунку мы видим кариотип здорового человека, который включает 22 пары неполовых хромосом (аутосом) и пару половых хромосом (ХХ (женский пол) или ХY (мужской пол).
Хромосомы в кариотипе различаются размерами, формой, положением центромеры, рисунком окрашивания.
Каждая хромосома содержит определенный набор генов (например, в первой хромосоме хранятся гены A, B, C, D, во второй хромосоме — гены K, L, M, N). Каждый ген отвечает за свой признак (один ген отвечает за цвет глаз, другой за структуру волос, третий отвечает за проявление праворукости или леворукости и так далее.
Хромосомы также нумеруют: самая большая хромосома- первая, и далее, чем меньше хромосома, тем больший номер она получает.
На рисунке вы видите, что каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид (не забывайте, что каждая хроматида содержит 1 молекулу ДНК).
Поэтому получается, что хромосома одна, но она содержит 2 молекулы ДНК.
Помимо этого у диплоидного организма имеется двойной набор хромосом.
То есть у каждой хромосомы есть гомологичная ей хромосома, это тоже вы можете разглядеть на рисунке.
У человека имеются 22 пары гомологичных хромосом (плюс пара половых хромосом, которые негомологичны друг другу).
Один набор хромосом человек получает от матери, другой от отца.
Объединение этих наборов происходит при оплодотворении.
Половые клетки, образовавшиеся в результате мейоза, содержат только одну из двух гомологичных хромосом. Такой набор хромосом называется гаплоидный или одинарный (от греч. haploos- одиночный, простой и eidos- вид).
У человека путем мейоза образуются половые клетки (гаметы), каждая из них несет 23 хромосомы, а не 46, как в обычной соматической клетке.
В биологии обычно количество хромосом в клетке обозначается буквой n:
1n или просто одной буквой n- гаплоидный (одинарный) набор хромосом
2 n- диплоидный (двойной) набор хромосом
с— количество ДНК в хромосоме.
Количество хромосом в жизненном цикле разных организмов может быть разным.
У животных хромосомный набор диплоидный, а гаплоидны только гаметы.
Например, у хламидомонады, наоборот, гаплоидный набор хромосом на протяжении всего жизненного цикла, а диплоидна лишь зигота, которая сразу вступает в мейоз.
У некоторых растений наблюдаются сразу две фазы:
• у мхов преобладает гаметофит — он обладает гаплоидным набором хромосом
• у папоротников взрослого растения спорофита, наоборот, основная жизненная стадия представлена диплоидным набором хромосом
На спорофите путем митоза образуются клетки спорангия- органы, производящие споры, клетки которого имеют также диплоидный набор хромосом.
Сами споры имеют гаплоидный набор хромосом, благодаря мейозу.
Также у папоротников есть стадия заростка, который прорастает из споры, — значит, и у него гаплоидный набор хромосом.
Жизненные циклы растений вы можете посмотреть в темах «Водоросли. Мхи. Лишайники» и «Плауны. Хвощи. Папоротники».
У семенных растений самостоятельной гаплоидной стадии не существует.
Нарушение структуры хромосом.
Нарушение структуры хромосом происходит в результате спонтанных или спровоцированных изменений:
• генные мутации (изменения на молекулярном уровне)
• делеции- хромосомная перестройка, при которой происходит потеря участка хромосомы
• дупликации или удвоение- структурная хромосомная мутация, заключающаяся в удвоении участка хромосомы
• транслокации- тип хромосомных мутаций, при которых происходит перенос участка хромосомы на негомологичную хромосому, приводят к развитию лимфом, сарком, лейкемии, шизофрении
• инверсии- это поворот определенного участка хромосомы на 180°; является следствием двух одновременных разрывов в одной хромосоме
Интерфаза и ее периоды таблица. Клеточный цикл
Среди всех интересных и достаточно сложных тем в биологии стоит выделить два процесса деления клеток в организме – мейоз и митоз . Сначала может показаться, что эти процессы одинаковые, поскольку в обоих случаях происходит деление клеток, но на самом деле между ними существует большая разница. В первую очередь, нужно разобраться с митозом. Что этот процесс из себя представляет, что такое интерфаза митоза и какую роль они играют в человеческом организме? Подробнее об этом и пойдет речь в данной статье.
Сложный биологический процесс, который сопровождается делением клеток и распределением хромосом между этими клетками – все это можно сказать о митозе. Благодаря ему, между дочерними клетками организма равномерно распределяются хромосомы, в которых содержится ДНК.
Существует 4 основные фазы процесса митоза. Все они связаны между собой, поскольку фазы плавно переходят из одной на другую. Распространенность митоза в природе обусловлена тем, что именно он участвует в процессе деления всех клеток, среди которых мышечные, нервные и так далее.
Коротко об интерфазе
Перед попаданием в состояние митоза клетка, которая разделяется, переходит в период интерфазы, то есть растет. Длительность интерфазы может занимать более 90% всего времени активности клетки в обычном режиме .
Интерфаза делится на 3 основных периода:
- фаза G1;
- S-фаза;
- фаза G2.
Все они проходят в определенной последовательности. Рассмотрим каждую из этих фаз отдельно.
Интерфаза — основные составляющие (формула)
Фаза G1
Этот период характеризуется подготовкой клетки к делению. Она увеличивается в объемах для дальнейшей фазы синтеза ДНК.
S-фаза
Это следующий этап в процессе интерфазы, при котором происходит деление клеток организма. Как правило, синтез большей части клеток происходит на небольшой промежуток времени. После деления клетки не увеличиваются в размерах, а начинается последняя фаза.
Фаза G2
Финальный этап интерфазы, на протяжении которого клетки продолжают синтезировать белки, увеличиваясь при этом в размерах. В этот период в клетке по-прежнему есть нуклеолы. Также в последней части интерфазы происходит дублирование хромосом, а поверхность ядра в это время покрывается специальной оболочкой, имеющей защитную функцию.
На заметку! По завершению третьей фазы наступает митоз. Он тоже включает в себя несколько стадий, после которых происходит деление клетки (этот процесс в медицине называется цитокинезом).
Стадии митоза
Как уже отмечалось ранее, митоз делится на 4 стадии, но иногда их может быть и больше. Ниже представлены основные из них.
Таблица. Описание основных фаз митоза.
| Название фазы, фото | Описание |
|---|---|
| Во время профазы происходит спирализация хромосом, в результате чего они принимают скрученную форму (она более компактная). Останавливаются все синтетические процессы в клетке организма, поэтому рибосомы уже не вырабатываются. |
| Многие специалисты не выделяют прометафазу как отдельную фазу митоза. Нередко все процессы, которые в ней происходят, относят к профазе. В этот период цитоплазма окутывает хромосомы, которые свободно перемещаются по клетке до определенного момента. |
| Следующая фаза митоза, которая сопровождается распределением на экваториальной плоскости конденсированных хромосом. В этот период происходит обновление микротрубочек на постоянной основе. При метафазе хромосомы расположены так, что их кинетохоры находятся в ином направлении, то есть направлены к противоположным полюсам. |
| Данная фаза митоза сопровождается отделением хроматид каждой из хромосом друг от друга. Нарастание микротрубочек прекращается, они теперь начинают разбираться. Анафаза длится недолго, но за этот промежуток времени клетки успевают разойтись ближе к разным полюсам в примерно равном количестве. |
| Это последняя стадия, на протяжении которой начинается деконденсация хромосом. Эукариотические клетки завершают свое деление, а вокруг каждого набора хромосом человека образовывается специальная оболочка. При сокращении сократительного кольца происходит разделение цитоплазмы (в медицине этот процесс называется цитотомией). |
Важно! Длительность полного процесса митоза, как правило, составляет не больше 1,5-2 часов. Продолжительность может меняться в зависимости от вида разделяемой клетки. Также на длительность процесса влияют и внешние факторы, такие как световой режим, температура и так далее.
Какую биологическую роль играет митоз?
Теперь попробуем разобраться с особенностями митоза и его важностью в биологическом цикле. В первую очередь, он обеспечивает многие процессы жизнедеятельности организма, среди которых – эмбриональное развитие .
Также митоз отвечает за восстановление тканей и внутренних органов организма после различных видов повреждения, в результате чего происходит регенерация. В процессе функционирования клетки постепенно отмирают, но с помощью митоза структурная целостность тканей постоянно поддерживается.
Митоз обеспечивает сохранение определенного количества хромосом (оно соответствует числу хромосом в материнской кл
Таблица периоды интерфазы — Медицина мира
| Деление клетки (митоз, мейоз)Деление клетки (митоз и мейоз) являются одними из самых трудных вопросов. Это связано со сложностью процессов, некоторой схожестью изображений фаз делений. |
1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке стадии жизненного цикла клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифра, под которыми они указаны
1) исчезает веретено деления
2) хромосомы образуют экваториальную пластинку
3) вокруг хромосом у каждого полюса образуется ядерная оболочка
4) происходит разделение цитоплазмы
5) хромосомы спирализуются и становятся хорошо видимыми
2. Установите последовательность процессов, происходящих при мейотическом делении клетки
1) образование двух клеток с гаплоидным набором хромосом
2) расхождение гомологичных хромосом
3) конъюгация с возможным кроссинговером гомологичных хромосом
4) расположение в плоскости экватора и расхождение сестринских хромосом
5) расположение пар гомологичных хромосом в плоскости экватора клетки
6) образование четырех гаплоидных ядер
3. Установите последовательность процессов, происходящих с хромосомами в жизненном цикле клетки начиная с интерфазы и при последующем митозе
1) расположение хромосом в экваториальной плоскости
2) деспирализация хромосом
3) спирализация хромосом
4) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки
5) репликация ДНК и образование двухроматидных хромосом
4. Установите соответствие
| Процессы |
| Стадии жизненного цикла клетки |
А) спирализация хромосом Б) интенсивный обмен веществ В) удвоение центриолей Г) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки Д) редупликация ДНК Е) увеличение количества органоидов клетки | 1) интерфаза 2) митоз |
5. Установите соответствие
| Биологическое значение |
| Типы деления |
А) обеспечивает регенерацию тканей Б) образует споры растений В) обеспечивает генетическую стабильность вида Г) лежит в основе роста организма Д) обеспечивает комбинативную изменчивость Е) образует гаметы многоклеточных животных | 1) мейоз 2) митоз |
6. Рассмотрите рисунок. Назовите тип и фазу деления ядра клетки. Укажите количество генетического материала в клетке в эту фазу. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и процессы, приведенные в списке
Тип деления | Фаза деления | Количество генетического материала |
__________(А)
| __________(Б) | __________(В) |
Список терминов и понятий:
1) мейоз II
2) митоз
3) метафаза
4) анафаза
5) телофаза
6) 2n4c
7) 4n4c
8) n2c
7. Установите соответствие
| Особенности |
| Типы деления |
А) состоит из одного деления Б) в профазе происходит конъюгация В) происходит редукционное деление Г) формируются ядра, идентичные материнскому Д) обеспечивает сохранение числа хромосом в жизненном цикле организма Е) формируются четыре клетки | 1) митоз 2) мейоз |
8. Рассмотрите рисунок и определите тип и фазу деления клетки, количество генетического материала в клетке. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин или понятие из предложенного списка
Тип деления | Фаза деления | Количество генетического материала |
__________(А) | __________(Б) | __________(В) |
Список терминов и понятий
1) анафаза II
2) n2c (у каждого полюса клетки)
3) метафаза
4) мейоз
5) 2n2c
6) митоз
7) анафаза I
9. Рассмотрите рисунок и определите тип и фазу деления клетки, количество генетического материала в клетке. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин или понятие из предложенного списка
Тип деления | Фаза деления | Количество генетического материала |
___________(А) | ____________(Б) | _________(В) |
Список терминов и понятий:
1) метафаза II
2) 2n2c
3) метафаза
4) митоз
5) 2n4c
6) мейоз
7) метафаза I
10. Рассмотрите рисунок и определите тип и фазу деления клетки, количество генетического материала в клетке. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин или понятие из предложенного списка
Тип деления | Фаза деления | Количество генетического материала | ||
_________(А) | _________(Б) | _________(В) |
Список терминов и понятий:
1) анафаза
2) 4n4c (у каждого полюса клетки)
3) метафаза
4) мейоз
5) 2n2c (у каждого полюса клетки)
6) митоз
7) анафаза I
11. Сходство профазы митоза и профазы I мейоза заключается в том, что происходит
1) исчезновение ядерной оболочки
2) конъюгация
3) кроссинговер
4) образование веретена деления
5) спирализация хромосом
6) удвоение хромосом
12. Установите соответствие
| Процессы |
| Фазы митоза |
А) исчезновение ядрышка Б) образование веретена деления В) разрушение ядерной оболочки Г) расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки Д) спирализация хромосом Е) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух дочерних хроматид, на экваторе клетки | 1) анафаза 2) метафаза 3) профаза |
13. Установите соответствие
| Процессы |
| Периоды интерфазы |
А) рост клетки Б) синтез АТФ для митоза В) синтез АТФ для редупликации ДНК Г) синтез белков микротрубочек Д) редупликация ДНК Е) удвоение центриолей | 1) постсинтетический 2) пресинтетический 3) синтетический |
14. Установите соответствие
| Процессы |
| Фазы мейоза |
А) кроссинговер Б) конъюгация В) образование веретена деления Г) спирализация хромосом Д) упорядоченное расположение бивалентов на экваторе клетки Е) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух хроматид, на экваторе клетки | 1) метафаза I 2) метафаза II 3) профаза I |
15. Установите последовательность процессов митоза
1) деспирализация хромосом
2) образование веретена деления
3) расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки
4) спирализация хромосом
5) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух хроматид, на экваторе клетки
6) формирование двух дочерних клеток
Список используемых источников:
- ЕГЭ. Биология: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов / под ред. В.С. Рохлова. – М,: Издательство «Национальное образование»
- Биология. Подготовка к ЕГЭ. 30 тренировочных вариантов по демоверсии 2018 / А.А. Кириленко, С.И. Колесников, Е.В. Даденко. – Ростов-на-Дону: Легион,
Просмотров: 25362
Источник: biologyonline.ru
Читайте также
Онлайн Биологический словарь
Евгений М. Маккарти, доктор наук Генетика
Межфазовый период или период роста эукариотического клеточного цикла чередуется с митозом.
Это время (обозначенное «I» на рисунке справа), когда ячейка не подвергается делению .Таким образом, не является частью митоза («М» на рисунке), даже если он оканчивается на «-фазу», как и названия различных этапов митоза (латинский префикс между , что означает «между, «указывает, что эта стадия происходит между раундами митоза). Начинающие студенты часто не понимают этого различия. В действительности, профаза — это первая стадия митоза, а телофаза — последняя. Цитокинез возникает только во время митоза и мейоза.
Репликация происходит во время фазы
Интерфаза — это стадия клеточного цикла, в которой клетки проводят большую часть (обычно более 90%) своего времени и выполняют свои обычные функции, включая подготовку к клеточному делению.Когда начинается эта фаза, хромосомы еще не реплицированы, но к началу профазы репликация завершена, так что каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Этот процесс называется репликацией, поскольку каждая из двух сестринских хроматид, составляющих реплицированную хромосому, является точной копией или репликой нереплицированной или родительской хромосомы. Эта репликация осуществляется путем расщепления двухцепочечной ДНК родительской хромосомы на две одноцепочечные цепи ДНК, а затем сборки совпадающих нуклеотидов по всей длине каждой из двух одиночных цепей для получения двух идентичных хроматид (смотрите видео, показывающее, как происходит репликация) ,Однако, хотя они были полностью отделены друг от друга в другом месте, две хроматиды прикреплены друг к другу (на центромере) и остаются присоединенными в начале профазы. Помимо соединения двух хроматид одной реплицированной хромосомы вместе, центромера также функционирует в качестве точки прикрепления, где клеточный механизм прикрепляется к каждой хромосоме в процессе разделения хромосом родительской клетки на отдельные дочерние клетки, что происходит во время митоза и мейоза. ,Репликация происходит во время синтеза или S-фазы («S» на диаграмме).
S-фазе предшествует G-фаза, которая во многих клетках является временем, когда происходит рост клеток (таким образом, G ). Из G₁ клетка может выйти из клеточного цикла и перейти в долгосрочное стабильное состояние, известное как G₀, где клетка функционирует, но не делится.
В начале третьего и последнего из этих подэтапов, фазы G₂, репликация завершена. Во время G₂ клетка готовится к митозу, поскольку подвергается быстрому росту.
Продолжение на следующей странице >>
Больше информации >>
Наиболее часто используемые на Macroevolution.net:
Происхождение человека: мы гибриды?
Об истоках новых форм жизни
Гибриды млекопитающих
Гибриды кошачьих кроликов: факт или вымысел?
Известные Биологи
Гибриды собак-коров
Жорж Кювье: Биография
Протеро: опровержение
Отрасли биологии
Гибриды лисицы
© Макроэволюция.net — Все права защищены. Безопасно для детей!
,Что такое периодическая таблица
Таблица, в которой все существующие элементы расположены вместе в строках в порядке их атомных номеров, называется периодической таблицей. Подобные атомные номера означают, что элементы имеют сходную атомную структуру, таким образом, сходные химические свойства. Строки называются точками, а столбцы — группами.
Обычно каждая строка или период имеет металлические элементы слева, а неметаллы — справа.Шесть групп пронумерованы, причем элементы имеют также собственные названия групп, например, щелочные металлы находятся в группе 1, галогены в группе 17 и благородные газы в группе 18.
Водород является первым элементом в периодической таблице и показывает большое сходство свойств как со щелочными металлами, так и с галогенами. В связи с этим его иногда размещают отдельно в таблице. Однако в большинстве случаев он располагается над группой щелочных металлов, будучи включенным просто в неметаллическую группу наряду с такими элементами, как углерод, азот и кислород.
Периодическая таблица была впервые разработана и опубликована российским химиком Дмитрием Менделеевым в 1869 году. С тех пор она была расширена с открытием новых металлов, причем таблица остается чрезвычайно полезной в области химии, а также в других научных областях.
Периодическая таблица элементов
Лантаноиды (атомные номера от 57 до 71) и актиниды (атомные номера от 89 до 103) располагаются в отдельных строках периодической таблицы. Причину этого можно указать просто потому, что хранение их в основной таблице приведет к тому, что периодическая таблица станет слишком широкой.
Периодическая таблица для печати с атомной массой и валентностью
JPG Загрузить | Скачать PDF
Здесь все 118 элементов сгруппированы и имеют цветовую кодировку в соответствии с их семейством. Символ, атомный номер, атомная масса и валентность каждого элемента были упомянуты в соответствующих квадратах. Файл доступен в формате JPG и PDF для автономной печати. Обязательно установите флажок «По размеру изображения», чтобы получить правильную распечатку.
,Периодическая таблица: семейства и периоды
- Образование
- Наука
- Химия
- Периодическая таблица: семейства и периоды
В периодической таблице элементов есть семь горизонтальных рядов элементов, называемых периодами , Вертикальные столбцы элементов называются группами или семействами . Наиболее распространенный способ периодической таблицы классифицируется по металлам, неметаллам и металлоидам.
Периоды в периодической таблице
В каждом периоде (горизонтальный ряд) атомные номера увеличиваются слева направо.Периоды пронумерованы от 1 до 7 в левой части таблицы.
Элементы, которые находятся в одном и том же периоде, имеют химические свойства, которые не очень похожи. Рассмотрим первые два члена периода 3: натрий (Na) и магний (Mg). В реакциях они оба имеют тенденцию терять электроны (в конце концов, они металлы), но натрий теряет один электрон, а магний теряет два. Хлор (Cl), находящийся ближе к концу периода, имеет тенденцию приобретать электрон (это неметалл).
семей в периодической таблице
Члены семейств (вертикальные столбцы) в периодической таблице имеют аналогичные свойства.Семьи помечены в верхней части столбцов одним из двух способов:
Итак, почему элементы в одном семействе имеют сходные свойства? Вы можете исследовать четыре семейства в периодической таблице и посмотреть на электронные конфигурации для нескольких элементов в каждом семействе.
На рисунке ниже перечислены некоторые важные семьи, которым даны особые имена:
Семейство IA состоит из щелочных металлов . В реакциях все эти элементы имеют тенденцию терять один электрон.Это семейство содержит некоторые важные элементы, такие как натрий (Na) и калий (K). Оба эти элемента играют важную роль в химии организма и обычно находятся в солях.
Семейство IIA состоит из щелочноземельных металлов . Все эти элементы имеют тенденцию терять два электрона. Кальций (Ca) является важным членом семейства IIA (кальций необходим для здоровья зубов и костей).
Семейство VIIA состоит из галогенов . Все они имеют тенденцию получать один электрон в реакциях. Важными членами в семье являются хлор (Cl), используемый для приготовления поваренной соли и отбеливателя, и йод (I).
Семейство VIIIA состоит из благородных газов . Эти элементы очень нереактивны. Долгое время благородные газы называли инертными газами, потому что люди думали, что эти элементы не будут реагировать вообще.
Ученый по имени Нил Бартлетт показал, что, по крайней мере, некоторые из инертных газов могут вступать в реакцию, но они требуют очень особых условий.После открытия Бартлетта газы были названы благородными газами.
Валентные электроны и семейства
Конфигурация электронов показывает количество электронов на каждой орбите в конкретном атоме. Эти электронные конфигурации показывают, что есть некоторые сходства между каждой группой элементов с точки зрения их валентных электронов.
Помните об этом относительно количества валентных электронов и номера столбца римской цифры: семейство IA имеет 1 валентный электрон; семейство IIA имеет 2 валентных электрона; семейство VIIA имеет 7 валентных электронов; и семейство VIIIA имеет 8 валентных электронов.Таким образом, для семейств, обозначенных римской цифрой и A, римская цифра дает число валентных электронов.
Римская цифра позволяет очень легко определить, что кислород (O) имеет шесть валентных электронов (это в семействе VIA), что кремний (Si) имеет четыре, и так далее. Вам даже не нужно писать электронную конфигурацию или энергетическую диаграмму, чтобы определить количество валентных электронов.
,Таблица геологических периодов
Обычно предполагается, что планеты образуются в результате аккреции газа и пыли в космическом облаке, но нет способа оценить продолжительность этого процесса. Наша Земля приобрела свой нынешний размер, более или менее, между 4 и 5 миллиардами лет назад. Жизнь на Земле зародилась около 2 миллиардов лет назад, но нет хороших ископаемых останков периодов, предшествовавших кембрию, который начался около 490 миллионов лет назад.
Известная геологическая история Земли с докембрийского времени подразделяется на три эпохи, каждая из которых включает в себя несколько периодов.Они, в свою очередь, подразделяются на эпохи и эпохи. В эпоху, определенная часть может быть особенно известна из-за богатых ископаемых находок.
Новый геологический период
В марте 2004 года геологи добавили новый период времени к хронологии Земли — Эдиакарский период. Эдиакарский период длился около 50 миллионов лет, с 600 миллионов лет назад до 542 миллионов лет назад. Это был последний период неопротерозойской эры докембрия. Многоклеточные организмы впервые появились в это время.Этот период является первым новым, добавленным за 120 лет.
докембрийское время
нижний предел докембрия не определен, но закончился около 542 миллионов лет назад. Докембрий охватывает около 90% истории Земли.
| Eonothem eon | Продолжительность 1 | Eras | События |
|---|---|---|---|
| Archaean (греческий archaios = древний) | 2500? | Eoarchean (греческий eos = рассвет + archaios = древний) палеоархейский (греческий palaios = старый) мезоархейский (греческий mesos = средний) неоархейский (греческий нео = новый) | формация океанов, атмосферы и континентов; бактерий |
| протерозой (греческий протеро = ранее + зоон = животное) | c.2000 | Палеопротерозойский (греческий palaios = старый) Мезопротерозойский (греческий mesos = средний) Неопротерозойский (греческий neo = новый) | Накопление кислорода; многоклеточных организмов |
1. В миллионах лет.
эра палеозоя
Эта эра началась 542 миллиона лет назад и длилась около 291 миллиона лет. Название было составлено из греческого palaios (старый) и zoön (животное).
| Период | Продолжительность 1 | Эпоха | События |
|---|---|---|---|
| Кембрийский ( Камбрия, латинское название для Уэльса) | 54 | Нижний кембрий Средний кембрий Верхний кембрий | Беспозвоночные морская жизнь размножается в течение этого и последующего периода |
| ордовик (лат. ордовики, человек в начале Британии) | 45 | нижний ордовик верхний ордовик | Разнообразные морские обитатели, включая позвоночных; сосудистые растения |
| силурийский (лат. Silures, человек в раннем Уэльсе) | 28 | нижний силурийский верхний силурский | коралловые рифы; гигантские скорпионы; первая челюсть рыбы |
| девон (Девоншир в Англии) | 57 | нижний девон верхний девон | Многочисленные рыбы, другая морская жизнь; много растений, первые деревья; бескрылые насекомые |
| каменноугольный (лат. карб = уголь + ферро = медведь) | 60 | верхний, средний и нижний миссисипский 2 верхний, средний и нижний пеннсиланский 2 | Максимальное образование угля в болотистых лесах; насекомые, амфибии, рептилии; рыбы, моллюски, ракообразные |
| Пермь (Пермский край, Россия) | 48 | Нижняя Пермь Верхняя Пермь | Крупные рептилии, амфибии; большинство видов вымирают |
1.В миллионы лет.
2. Миссисипи и пеннсильванские названия используются только в США.
Мезозойская эра
Эта эра началась 251 миллион лет назад и длилась около 186 миллионов лет. Название было составлено из греческого mesos (в центре) и zoön (животное). Популярное название: эпоха рептилий.
| Период | Продолжительность 1 | Эпоха | События |
|---|---|---|---|
| Триас ( триас = триада) | 51 | Нижний триас Средний триас 900 900 Верхний триас | Ранние динозавры крокодил, , черепахи; первые млекопитающие |
| юра (горы Юра) | 54 | нижняя юра средняя юра верхняя юра | много морских рептилий; ранние крупные динозавры; позднее преобладают летающие рептилии (птерозавры), самые ранние из известных птиц |
| меловой (лат. крит = мел) | 80 | нижний меловой верхний меловой | Динозавры и другие рептилии; Появляются семенные растения |
1.В миллионы лет.
Кайнозойская эра 1
Эта эра началась 66 миллионов лет назад и включает геологическое настоящее. Название было составлено из греческого kainos (новый) и zoön (животное). Популярное название: Эра млекопитающих.
| Период | Продолжительность 2 | Эпоха | События |
|---|---|---|---|
| Палеоген (греческий palaios = старый + генов = рожденный) | 42 | Палеоцен (греческий palaios = старый + каинос = новый).Эоцен (греч. , эос = рассвет). Олигоцен (греческий , олигос = мало). | Богатая фауна насекомых, ранние летучие мыши, все более разнообразные виды млекопитающих и птиц |
| Неоген (греческий нео = новый + генов = рожденный) | 23 | Миоцен (греческий мейос = меньше + kainos = новый). Плиоцен (греческий плейос = больше). Плейстоцен (греческий плейстос = большинство) (популярное название: ледниковый период).Голоцен (греческий голос = весь), последние 10000 лет до настоящего времени. | Дальнейшее развитие млекопитающих и птиц. Различные формы людей, в том числе Homo sapiens |
1. В этой таблице отражены разделы, используемые Международной комиссией по стратиграфии. Геологическая служба США разделяет кенозойскую эру на третичный период (с палеоценовой, эоценовой, олигоценовой, миоценовой и плиоценовой эпохами) и четвертичный период (с плейстоценовой и голоценовой эпохами).
2. В миллионах лет.
См. Также Геологическая шкала времени.
Веское открытие в физике частиц Атомная теория.
Leave A Comment