в чем заключается биологический смысл удвоения хромосом в интерфазе митоза
Митоз и мейоз
Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)
С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.
Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.
Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.
Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.
ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).
Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).
Мейоз
В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).
Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.
Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.
Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.
Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).
Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.
Бинарное деление надвое
При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Тест по биологии по теме «Деление клетки»
Инструкция к тесту по теме «Деление клетки: митоз, мейоз»
Тест рекомендуется проводить при изучении итогового текста для закрепления полученных знаний
Тест имеет следующую структуру;
— Часть А содержит 15 заданий
-Часть В содержит 5 заданий
— Часть С содержит 10 заданий.
Успешность выполнения работы определяется в соответствии с ниже проведённой шкалой:
Хорошо – 32-30 баллов;
Удовлетворительно – 29-27 баллов.
Тест по теме «Деление клетки :митоз и мейоз»
Часть А. Выбрать один правильный вариант.
В какой фазе происходит расхождение хроматид к полюсам клетки?
В профазе 2) в метафазе 3) в анафазе
В процессе удвоения изменяется наследственная информация
Удвоенные хромосомы лучше видны
В результате удвоения хромосом наследственная информация новых половых клеток остаётся неизменной
В результате удвоения хромосом новые клетки содержат вдвое больше информации.
Укажите процессы, происходящие в интерфазе
Расхождение хромосом к полюсам клетки
Синтез белков, репликация ДНК, рост клетки
Формирование новых ядер, органоидов клетки
Митоз от греческого переводится как
верёвка 2)нить 3)появление 4) удвоение
4) Формируется веретено
Мейоз 2 заканчивается
Метафазой 2 3 ) Профазой 2
Телофазой 2 4) Анафазой 2
Мейоз 1 начинается
Мейоз от греческого переводится как
9. В первой интерфазе происходит
1) уменьшение размеров клетки 2) удвоение ДНК
4) образование дочерних клеток
10. Что происходит в телофазе:
1) формирование веретена деления
2) формирование новых ядер и цитокинез
3) разделение хромосом
4) перемещение хромосом в центр клетки.
11. В анафазе митоза происходит:
1) расхождение двухроматидных хромосом к полюсам клетки
2) Спирализация хромосом
3) расхождение хроматид к полюсам клетки 4)деспирализация хромосом
12. Последовательность стадий митоза следующая:
3) профаза,метафаза.анафаза.телофаза 4)профаза,метафаза,телофаза.анафаза
13. При мейозе дочерние клетки имеют набор хромосом:
14. В результате митоза возникает
1)генетическое разнообразие видов
2) образование гамет
4) прорастание спор мха.
15. Что происходит в метафазе:
1) формирование веретена деления
2) формирование новых ядер и цитокинез
3) разделение хромосом
4)перемещение хромосом в центр клетки.
Часть В. Выбрать несколько правильных ответов.
В1 Во время метафазы 1 происходит
Спирализация и обмен участками гомологичных хромосом
Прикрепление к центромерам хромосом нитей веретена деления
Окончание формирования митотического аппарата
Коньюгация гомологичных хромосом
Выстраивание бивалентов хромосом на экваторе клетки с образованием метафазной пластинки
Деление хроматид и их расхождение к полюсам клетки
Расхождение гомологичных хромосом к полюсам клетки.
В 2. Выберите признаки мейоза :
В результате деления количество хромосом в клетке остаётся прежним
Процесс завершается в результате одного деления.
В результате одного деления образуется четыре ядра
Процесс проходит два этапа деления
Процесс обеспечивает рост и развитие организма, его бесполое размножение
Процесс обеспечивает образование гамет и половое размножение животных
В 3 Укажите процессы, в основе которых лежит митоз
4) образование спермиев
В4 Выберите процессы, происходящие в интерфазе митоза
Уменьшение количества ДНК
В 5 Биологическое значение мейоза заключается в (три правильных ответа)
1)поддержание постоянства видового числа хромосом
2) Создание условий для комбинативной изменчивости
3) произвольном расхождении родителских хромосом по гаметам
4)сохранение родительской наследственной информации без изменений
5) увеличении числа хромосом в клетке
6) сохранении полезных признаков организма при размножении
Часть С Верно ли суждение (если верно –отметить это суждение знаком «+»,если нет, то знаком «-»)
Интерфаза –это период клеточного цикла между делениями клетки
Кроссинговер – это перекрёст между гомологичными хромосомами, сопровождающийся обменом, соответствующими участками.
В результате мейоза образуются клетки точные копии материнской клетки.
Разделение цитоплазмы происходит во время анафазы митоза.
Бесполое размножение осуществляется при помощи гамет
Гаметы образуются в результате мейоза
В анафазе митоза хромосомы располагаются в экваториальной плоскости тела
Клетки делятся мейозом
В интерфазе происходит подготовка к делению и удвоение генетического материала.
В профазе происходит увеличение объёма ядра.
Тест по теме «Онтогенез»
Тест по теме «Онтогенез»
1. Хромосомы состоят из
1) ДНК и белка 2) РНК и белка 3) ДНК и РНК 4) ДНК и АТФ
2. Сколько хромосом содержит клетка печени человека?
1) 46 2) 23 3) 92 4) 66
3. Сколько нитей ДНК имеет удвоенная хромосома?
1) одну 2) две 3) четыре 4) восемь
4. Если в зиготе человека содержится 46 хромосом, то сколько хромосом содержится
в яйцеклетке человека?
1) 46 2) 23 3) 92 4) 22
5. В чём заключается биологический смысл удвоения хромосом в интерфазе
1) в процессе удвоения изменяется наследственная информация
2) удвоенные хромосомы лучше видны
3) в результате удвоения хромосом наследственная информация новых половых клеток
4) в результате удвоения хромосом новые клетки содержат вдвое больше информации
6. Клетки гаструлы содержат
1) гаплоидный набор хромосом 2) диплоидный набор хромосом
3) тетраплоидный набор хромосом 4) нет правильного ответа
В 1 Выберите процессы, происходящие в интерфазе митоза (три правильных ответа).
1) синтез белков 2) уменьшение количества ДНК 3) рост клетки
4) удвоение хромосом 5) расхождение хромосом 6) деление ядра
С 1 Что общего между процессами регенерации тканей, ростом организма и дроблением зиготы?
Тест по теме «Онтогенез»
1. В какой из фаз митоза происходит расхождение хроматид к полюсам клетки?
1) профазе 2) метафазе 3) анафазе 4) телофазе
2. Укажите процессы, происходящие в интерфазе
1) расхождение хромосом к полюсам клетки 2) синтез белков, репликация ДНК, рост клетки
3) формирование новых ядер, органоидов клетки 4) деспирализация хромосом, формирование
3. В результате митоза возникает
1) генетическое разнообразие видов 2) образование гамет
3) перекрёст хромосом 4) прорастание спор мха
4. Сколько хроматид имеет каждая хромосома до её удвоения?
5. В результате митоза образуются
1) зигота у сфагнума 2) сперматозоиды у мухи 3) почки у дуба 4) яйцеклетки у подсолнечника
6. У какого из названных животных мезодермы нет?
1) голубь 2) собака 4) черепаха 4) медузы
В 1 Укажите процессы, в основе которых лежит митоз (три правильных ответа).
1) мутации 2) рост 3) дробление зиготы
4) образование спермиев 5) регенерация тканей 6) оплодотворение
С 1 В чём заключается биологический смысл удвоение хромосом и количества ДНК в интерфазе?
Тест по теме «Онтогенез»
1. Мейозом называется процесс
1) изменения числа хромосом в клетке 2) удвоения числа хромосом в клетке
3) образования гамет 4) конъюгации хромосом
2. В основе изменения наследственной информации детей по сравнению с родительской информацией лежат процессы
1) удвоения числа хромосом 2) уменьшения количества хромосом вдвое
3) удвоения количества ДНК в клетках 4) конъюгации и кроссинговера
3. Первое деление мейоза заканчивается образованием
1) гамет 2) клеток с гаплоидным набором хромосом
3) диплоидных клеток 4) клеток разной плоидности
4. В результате мейоза образуются
1) споры папоротника 2) клетки стенок антеридия папоротника
3) клетки стенок архегония папоротника 4) соматические клетки трутней пчёл
5. Метафазу мейоза от метафазы митоза можно отличить по
1) расположению бивалентов в плоскости экватора 2) удвоению хромосом и их скрученности
3) формированию гаплоидных клеток 4) расхождению хроматид к полюсам
6. Из какого слоя клеток образуется головной мозг человека?
1) из эктодермы 2) из мезодермы 3) из энтодермы 4) нет правильного ответа
В 1 Биологическое значение мейоза заключается в (три правильных ответа).
1) поддержании постоянства видового числа хромосом
2) создании условий для комбинативной изменчивости
3) произвольном расхождении родительских хромосом по гаметам
4) сохранении родительской наследственной информации без изменений
5) увеличении числа хромосом в клетке
6) сохранении полезных признаков организма при размножении
С 1 Мейоз лежит в основе комбинативной изменчивости. Чем это объясняется?
Тест по теме «Онтогенез»
1. Принципиальные различия между половым и бесполым размножением состоят в том, что половое размножение
1) происходит только у высших организмов 2) это приспособление к неблагоприятным условиям среды
3) обеспечивает комбинативную изменчивость 4) обеспечивает генетическое постоянство вида
2. Сколько сперматозоидов образуется в результате сперматогенеза из двух первичных половых клеток?
1) восемь 2) две 3) шесть 4) четыре
3. Отличие овогенеза от сперматогенеза заключается в том, что
1) в овогенезе образуются четыре равноценные гаметы, а в сперматогенезе одна
2) яйцеклетки содержат больше хромосом, чем сперматозоиды
3) в овогенезе образуется одна полноценная гамета, а в сперматогенезе – четыре
4) овогенез проходит с одним делением первичной половой клетки, а сперматогенез – с двумя
4. Сколько делений исходной клетки происходит при гаметогенезе?
1) два 2) одно 3) три 4) четыре
5. Из какого слоя клеток формируется пищеварительная система птиц?
1) из мезодермы 2) из эктодермы 3) из энтодермы 4) нет правильного ответа
6. Развитие с полным превращением происходит у
1) Кольчатых червей 2) некоторых Земноводных 3) у Птиц 4) у Рыб
В 1 Выберите правильные утверждения (три правильных ответа).
1) образование гамет у растений и животных происходит по одному механизму
2) у всех типов животных яйцеклетки одинакового размера
3) споры папоротника образуются в результате мейоза
4) из одного овоцита образуются 4 яйцеклетки
5) яйцеклетка Покрытосеменных растений оплодотворяется двумя спермиями
6) эндосперм Покрытосеменных растений триплоиден
С 1 Почему эндосперм Покрытосеменных растений триплоиден, а остальные клетки диплоидны?
Ключ к тестовым заданиям по теме «Онтогенез»
1 – 1, 2 – 2, 3 – 3, 4 – 2, 5 – 3, 6 – 2, В – 1 3 4, С 1 В основе этих процессов лежит митоз.
1 – 3, 2 – 2, 3 – 4, 4 – 3, 5 – 3, 6 – 4, В – 2 3 5, С 1 Биологический смысл в сохранении наследственной информации в потомстве материнской соматической клетки. Поэтому информация сначала удваивается, а затем распределяется между двумя дочерними клетками.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДA-027969
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Только каждый 10-й россиянин может дать платное образование своим детям
Время чтения: 2 минуты
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
ОНФ проверит качество охраны в российских школах
Время чтения: 2 минуты
Каждый третий российский школьник хотел бы стать разработчиком игр
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Учителя Кубани смогут получить миллион рублей на взнос по ипотеке
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Значение митоза биологическое: особенности каждой фазы деления клеток, отличия процесса от мейоза
С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.
Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где «n» — число хромосом, а «c» — число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).
Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу — подготовку к делению клетки.
Разберем периоды интерфазы более подробно:
Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, делятся митохондрии, клетка растет.
Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода — удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК — гистоны.
Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу — делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли.
Митоз (греч. μίτος — нить)
Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.
Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.
ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).
Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним — дочерние хромосомы) к полюсам клетки.
В этой фазе хроматиды (дочерние хромосомы) достигают полюсов клетки.
В телофазе происходит деление цитоплазмы — цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений — формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).
Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид — 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.
Биологическое значение митоза очень существенно:
Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).
Мейоз
Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки — способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.
В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).
Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio — уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление — эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.
Приступим к изучению первого деления мейоза. За основу возьмем клетку с двумя хромосомами и удвоенным (в синтетическом периоде интерфазы) количеством ДНК — 2n4c.
Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер. 
Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) — сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом — биваленты (лат. bi — двойной и valens — сильный). После конъюгации становится возможен следующий процесс — кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами. Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.
Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.
Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки — n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.
Происходит цитокинез — деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением — мейозом II.
Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).
В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку — nc. В этом и состоит сущность мейоза — образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки — половые клетки (гаметы).
Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.
Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число — 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n) 😉
Итак, самое время обсудить биологическое значение мейоза:
Бинарное деление надвое
Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам — бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.
При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Амитоз (от греч. ἀ — частица отрицания и μίτος — нить)
Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется «как кому повезет» — случайным образом.
Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.
Мейоз и митоз: сходство и отличия :
Все организмы состоят из клеток, способных к росту, развитию и размножению. Мейоз и митоз – способы деления клеток. С их помощью происходит размножение клеток. Мейоз и митоз во многом похожи.
Оба процесса состоят из одинаковых фаз, перед которыми наблюдается спирализация хромосом и увеличение их числа вдвое. При помощи митоза размножаются соматические клетки, а при помощи мейоза – половые.
Митоз
Митоз – универсальный способ непрямого деления клеток-эукариотов. С его помощью делятся клетки животных, растений, грибов.
Мейоз и митоз содержат одинаковые фазы, носящие названия профазы, метафазы, анафазы и телофазы. В интерфазе обеих процессов увеличивается вдвое число хромосом. Мейоз и митоз – процессы, обеспечивающие размножение клеток.
Сравнение процессов митоза и мейоза
| Митоз | Мейоз |
| Интерфаза | |
| Профаза | Хромосомы спирализуются, растворяется оболочка ядра, исчезает ядрышко. Наблюдается формирование веретена деления. |
| Профаза І | То же, что и при митозе. Отличается от митоза наличием конъюгации. |
| Профаза ІІ | То же, что при митозе, но хромосомы составляют гаплоидный набор. |
| Метафаза | Центромеры хромосом локализуются на экваторе. |
| Метафаза І | То же, что и при митозе. |
| Метафаза ІІ | То же, что и при митозе, но с половинным числом хромосом. |
| Анафаза | Хромосомы распадаются на хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами и расходятся к разным полюсам. |
| Анафаза І | К полюсам двигаются хромосомы, в результате чего клетка из диплоидной превращается в гаплоидную. |
| Анафаза ІІ | То же, что и при митозе, но при гаплоидном наборе хромосом. |
| Телофаза | Цитоплазма разделяется и образуется две диплоидные клетки. Пропадает веретено деления. Возникают ядрышки. |
| Телофаза І | То же, что и при митозе, но образуются две гаплоидные клетки. |
| Телофаза ІІ | То же, что и при митозе, но клетки содержат половинный набор хромосом. |
Чем отличается митоз от мейоза?
Мейоз поддерживает постоянное количество хромосом и способствует появлению новых наследственных свойств за счет конъюгации.
Митоз и мейоз: отличия и сходства
Содержание:
В многогранной науке биологии есть множество интересных и в то же время немного запутанных тем, и одной из них без сомнения являются способы деления клетки: митоз и мейоз.
На первый взгляд налицо сходства митоза и мейоза – и там и там происходит деление клеток, но в тоже время между ними есть и значительные отличия.
Но для начала разберем с вами, что такое митоз, что такое мейоз и каково их биологическое значение.
Что такое митоз
Митозом в биологии принято называть самый распространенный способ деления всех соматических клеток (клеток тела) любого живого существа.
При нем из исходной материнской клетки образуются две дочерние, которые являются абсолютно одинаковыми по свойствам, как друг с другом, так и с материнской клеткой.
Митоз наиболее распространен в природе, ведь именно он лежит в основе деления всех неполовых клеток (нервных, костных, мышечных и т. д.).
Фазы митоза
Деление клетки через митоз состоит из четырех фаз:
Суть митоза на картинке.
Что такой мейоз
А что же мейоз? И в чем различия митоза и мейоза? Итак, мейозом принято называть тип репродуктивного деления клетки, приводящий к образованию из одной клетки аж целых четырех. Но новообразованные клетки обладают лишь половинным гаплоидным набором хромосом.
Что же это значит? А то, что, по мнению некоторых биологов, мейоз даже не является, строго говоря, размножением клетки, так как это способ образования гаплоидных клеток, то бишь спор (у растений) и гамет (у животных).
Сами гаметы только после оплодотворения, которое и будет в нашем случае половым размножение, послужат образованию нового организма.
Суть мейоза на картинке.
Фазы мейоза
И, разумеется, фазы мейоза отличаются от аналогичных, у митоза. Профаза в мейозе в разы длиннее, так как в ней происходит коньюгация – соединение гомологичных хромосом и обмен генетической информацией. В анафазе центромеры не делятся.
Интерфаза очень короткая и ДНК в ней не синтезируется. Клетки, образованные в результате двух мейотических делений содержат одинарный набор хромосом. И только при слиянии двух клеток: материнской и отцовской, восстанавливается диплоидность.
Также помимо всего прочего мейоз протекает в два этапа, известные как мейоз І и мейоз ІІ.
Опять-таки наглядное сравнение митоза и мейоза и их фаз вы можете увидеть на картинке.
Биологическое значение митоза и мейоза
Теперь же попробуем объяснить максимально просто не только в чем отличие митоза от мейоза но и каково их биологическое значение.
Посредством митоза размножаются все неполовые клетки организма, а мейоз – всего лишь способ образования именно половых клеток, но только у животных организмов, у растений же благодаря мейотическому делению размножаются споры, а затем из этих спор уже путем митоза образуются половые клетки растений – гаметы.
Эта статья доступна на английском языке – Mitosis vs Meiosis: Differences and Similarities.
Мейоз — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)
Мейоз — это способ деления клеток, в результате которого из одной диплоидной материнской клетки образуются четыре гаплоидные дочерние клетки.
Подготовка клетки к мейозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления.
Мейоз включает два следующих друг за другом деления.
Первое деление мейоза (мейоз (I)) приводит к уменьшению хромосомного набора и называется редукционным. Оно включает четыре фазы.
Профаза (I)
Происходит скручивание молекул ДНК и образование хромосом. Каждая хромосома состоит из двух гомологичных хроматид — 2n4c.
Гомологичные (парные) хромосомы сближаются и скручиваются, т. е. происходит конъюгация хромосом.
Через короткий промежуток времени начинается второе деление мейоза. В это время не происходит удвоения ДНК. Делятся две гаплоидные клетки, которые образовались в результате первого деления.
Число хромосом при мейозе уменьшается в два раза, что необходимо при половом размножении. Процесс оплодотворения опять восстанавливает в зиготе диплоидный набор хромосом.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник Е. В. Биология 10–11класс М.: Дрофа.2005. с. 98.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник Е. В. Биология 9 класс М.: Дрофа.
Деление клеток. Митоз и мейоз, фазы деления
Размножение клеток – один из важнейших биологических процессов, является необходимым условием существования всего живого. Репродукция осуществляется путем деления исходной клетки.
Клетка – это наименьшая морфологическая единица строения любого живого организма, способная к самопроизводству и саморегуляции. Время ее существования от деления до гибели или же последующей репродукции называется клеточным циклом.
Ткани и органы состоят из различных клеток, которые имеют свой период существования. Каждая из них растет и развивается, чтобы обеспечивать жизнедеятельность организма. Длительность митотического периода различна: клетки крови и кожи входят в процесс деления каждые 24 часа, а нейроны способны к репродукции только у новорожденных, а затем вовсе утрачивают способность к размножению.
Существует 2 вида деления — прямое и непрямое. Соматические клетки размножаются непрямым путем, гаметам или половым клеткам присущ мейоз (прямое деление).
Митоз — непрямое деление
Митотический цикл
Митотический цикл включает 2 последовательных этапа: интерфазу и митотическое деление.
Интерфаза (стадия покоя) – подготовка клетки к дальнейшему разделению, где совершается дублирование исходного материала, с последующим его равномерным распределением между новообразованными клетками. Она включает 3 периода:
После окончания премитотического периода начинается митотическое деление. Процесс включает 4 фазы:
Мейоз — прямое деление
Мейоз — прямое деление
Существует особый процесс репродукции, встречающийся только в половых клетках (гаметах) – это мейоз (прямое деление). Отличительной чертой для него является отсутствие интерфазы. Мейоз из одной исходной клетки дает четыре, с гаплоидным набором хромосом. Весь процесс прямого деления включает два последовательных этапа, которые состоят из профазы, метафазы, анафазы и телофазы.
Перед началом профазы у половых клетках происходит удвоение исходного материала, таким образом, она становится тетраплоидной.
Профаза 1:
Мейоз – важный механизм в жизни всех организмов. В результате такого деления мы получаем 4 гаплоидные клетки, которые имеют половину нужного набора хроматид. Во время оплодотворения две гаметы образуют полноценную диплоидную клетку, сохраняя присущей ей кариотип.
Сложно представить наше существования без мейотического деления, иначе все организмы с каждым последующим поколение получали бы удвоенные наборы хромосом.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (6
Значение митоза биологическое: особенности каждой фазы деления клеток, отличия процесса от мейоза
Главная > Наука > Биология > Стадии и биологическое значение митоза
Одним из наиболее важных процессов в каждом живом организме является постепенный рост тканей с помощью раздвоения их единиц. В науке его называют митозом. Большинство единиц в эукариотическом организме делятся именно таким способом.
В результате образуются новые ткани, продолжается жизнь организма. Биологическое значение митоза для человека и природы велико, поэтому процесс тщательно исследуется на протяжении многих лет.
Что такое митоз
Митоз представляет собой сложный биологический процесс, во время которого происходит непрямое деление клетки в живом организме. Подобное раздвоение считается наиболее распространенным, позволяет обеспечить рост тканей.
История исследования
Первая информация о митозе стала известна еще в 70-х годах XIX века. Определение процессу дал немецкий исследователь Вальтер Флемминг. В работах русского ученого Эдмунда Руссова, которые датированы 1872 годом, присутствует упоминание об анафазных и метафазных пластинках. Эти вещества состояли из отдельных хромосом, что послужило поводом для дальнейшего исследования.
В 1873 году изучением деления единиц эукариотических организмов занялся немецкий зоолог Антон Шнейдер. Он еще более подробно описал процесс. В следующем году ученый Чистяков выдвинул свою теорию. Однако ни одному из специалистов не удалось точно и последовательно описать деление.
Уже через несколько лет в работах разных специалистов стали появляться описания цикла, дополненные собственными умозаключениями. Некоторые предлагали утвердить новый термин для определения этого биологического деления. Но обозначение, предложенное Флеммингом, стало окончательным, как и формулировка процесса.
Далее специалисты изучали клеточный цикл на примере различных живых организмов, исследовали особенности митоза, вещества, стимулирующие его. Во время лабораторных опытов стало известно, что катализатором митотического деления является белок циклин, обнаруженный во всех эукариотических организмах. На каждой стадии концентрация этого элемента может увеличиваться и уменьшаться.
Для каких клеток типично
Еще во время исследования смысла митоза, его стадий и особенностей специалисты отметили, что такой тип деления характерен не для всех единиц.
При детальном изучении было выявлено, что только эукариотические, или ядерные, клетки делятся таким способом. Клетки прокариот размножаются другим методом.
Стадии
Продолжительность митоза в разных организмах отличается. Обычно у растений она составляет 2—3 часа, у животных и человека — около 60 минут. Это время занимает всего 10 % от общей длительности жизненного цикла клетки.
Он представляет собой процесс, во время которого происходит формирование и деление единицы ткани в живом организме. Состоит из нескольких стадий: пресинтетической, синтетической, постсинтетической и собственно деления.
Первые три стадии относятся к интерфазе митоза.
Ученые выделяют несколько стадий, которые изучаются в рамках школьной программы биологии:
Каждая фаза протекает в организме растений и животных по-разному.
Существуют также нетипичные формы. Наиболее распространенным считается амитоз. Процесс характеризуется быстрым и прямым раздвоением ядра с одновременным сохранением числа хромосом и ядрышка. В результате получается двухъядерная клетка.
Эндомитоз характеризуется интенсивным ростом числа хромосом, образованием полиплоидных единиц, способных провоцировать мутацию.
Отличия от мейоза
Мейоз представляет собой процесс деления гамет или половых клеток. В результате получается 4 гаметы. В организме человека все единицы делятся путем митоза и только половые клетки — с помощью мейоза.
Основными отличиями митоза от мейоза будут следующие:
Роль мейоза в функционировании и развитии всех систем человека велика, но оба процесса кардинально отличаются.
Биологическое значение
Биологическое значение митотического деления и сегодня изучается специалистами по всему миру. Но ученые определили важность процесса для природы и человека.
Для человека
Без подобного размножения единиц человеческого организма невозможно нормальное существование.
Основная важность процесса заключается в следующем:
Именно благодаря процессу происходит развитие жизни на планете и сохранение определенного вида с его особенностями.
Для природы
Для многих животных подобное размножение единиц тканей позволяет восстанавливать некоторые части тела. Регенерация свойственна ящерицам, морским звездам и некоторым другим организмам.
У многих млекопитающих пищеварительная система устроена так же, как и у человека, поэтому замещение пострадавших единиц слизистой оболочки желудка и кишечника происходит аналогичным образом. Растения благодаря процессу способны размножаться с помощью почкования (бесполое размножение) и вегетативным способом. В результате появляются организмы с таким же набором хромосом.
Видео
Из видео можно узнать о росте единиц тканей более подробно.
Отзывы и комментарии
Сходство и различие между митозом и мейозом
Митоз (наряду со стадией цитокинеза) — процесс, в результате которого эукариотическая соматическая клетка (или клетка тела) делится на две идентичные диплоидные клетки.
Мейоз — другой тип деления клеток, который начинается с одной клетки, имеющей правильное количество хромосом и заканчивается образованием четырех клеток с уменьшенным в двое количеством хромосом (гаплоидные клетки).
У людей практически все клетки подвергаются митозу. Единственными клетками человека, которые делятся при помощи мейоза, являются гаметы или половые клетки (яйцеклетка у женщин и сперма у мужчин).
Гаметы имеют только половину хромосом относительно клеток тела, потому что когда половые клетки сливаются во время оплодотворения, результирующая клетка (называемая зиготой) имеет правильное количество хромосом. Вот почему потомство представляет собой смесь генетики матери и отца (гаметы отца содержат одну половину хромосом, а гаметы матери — другую).
Хотя митоз и мейоз дают очень разные результаты, эти процессы довольно схожи и протекают с небольшими различиями на основных этапах. Давайте разберем основные отличия митоза и мейоза, чтобы лучше понять, как они работают.
Оба процесса начинаются после того, как клетка проходит через интерфазу и синтезирует ДНК на стадии S-фазы (или фазы синтеза). В этот момент каждая хромосома состоит из сестринских хроматид, которые удерживаются вместе центромерами.
Сестринские хроматиды идентичны друг другу. Во время митоза клетка проходит М-фазу (или митотическую фазу) только один раз, образуя в общей сложности две идентичные диплоидные клетки. В мейозе происходит два раунда М-фазы, поэтому конечным результатом являются четыре гаплоидные клетки, которые не идентичны.
Этапы митоза и мейоза
Существует четыре (некоторые источники выделяют пять) фаз митоза и в общей сложности восемь фаз мейоза (или четыре, повторяющихся дважды). Поскольку мейоз проходит через два этапа, он делится на мейоз I и мейоз II.
На каждой стадии митоза и мейоза происходит много изменений в клетке, но у них очень похожие, если не идентичные, важные события на каждой из фаз.
Довольно легко осуществить сравнение митоза и мейоза, если учитывать эти наиболее важные изменения.
Профаза
Кроме того, веретено деления формируется в центриоле клетки, что помогает с разделением хромосом на более поздних стадиях. Это все, что происходит в митотической профазе, профазе I и обычно в профазе II.
Существует несколько различий между митотической профазой и профазой I. Во время профазы I гомологичные хромосомы объединяются. Каждая хромосома имеет соответствующую хромосому, которая несет одни и те же гены, а также обычно имеет одинаковый размер и форму. Эти пары называются гомологичными парами хромосом. Во время профазы I, гомологичные хромосомы соединяются и иногда переплетаются.
Процесс, называемый пересечением, может происходить во время профазы I. Это происходит, когда гомологичные хромосомы перекрываются и обмениваются генетическим материалом.
Фактические части одной из сестринских хроматид ломаются и снова присоединяются к другому гомологу.
Цель пересечения заключается в дальнейшем увеличении генетического разнообразия, поскольку аллели для этих генов теперь находятся на разных хромосомах и могут быть помещены в разные гаметы в конце мейоза II.
Метафаза
В метафазе хромосомы собираются выстраиваться на экваторе или в середине клетки, а вновь сформированное веретено деление прикрепляется к этим хромосомам, чтобы подготовиться к их разделению.
В митотической метафазе и метафазе II веретено крепится к каждой стороне центромеров, которые вместе держат сестринские хроматиды. Однако в метафазе I веретено присоединяется к различным гомологичным хромосомам в центромере.
Поэтому в митотической метафазе и метафазе II волокна веретена деления с каждой стороны клетки связаны с одной и той же хромосомой.
Анафаза
Анафаза — это этап, на котором происходит физическое расщепление.
В митотической анафазе и анафазе II сестринские хроматиды раздвигаются и перемещаются в противоположные стороны клетки путем укорачивания веретена деления.
Поскольку микротрубочки веретена во время метафазы прикрепленны к кинетохорам в центромере по обе стороны от одной и той же хромосомы, они разрывает хромосому на две отдельные хроматиды.
Митотическая анафаза отделяет одинаковые сестринские хроматиды, поэтому идентичная генетика будет в каждой клетке. В анафазе I сестринские хроматиды, не идентичны, так как подверглись переходу во время профазы I. В анафазе I сестринские хроматиды остаются вместе, но гомологичные пары хромосом раздвигаются и переносятся на противоположные полюса клетки.
Телофаза
В этот момент митотическая телофаза переходит в цитокинез, результатом которого будут две идентичные диплоидные клетки. Телофаза II уже прошла одно деление в конце мейоза I, поэтому она войдет в цитокинез, чтобы сделать в общей сложности четыре гаплоидных клетки.
Кроме того, некоторые клетки переходят сразу в профазу II вместо разделения на две клетки посредством цитокинеза.
Таблица основных различий между митозом и мейозом
Митоз и мейоз в эволюции
Обычно мутации в ДНК соматических клеток, которые подвергаются митозу, не передаются потомству и поэтому не применимы к естественному отбору и не способствуют эволюции вида.
Однако ошибки в мейозе и случайное смешивание генов и хромосом в течение всего процесса, действительно способствуют генетическому разнообразию и приводит к эволюции.
Пересечение создает новую комбинацию генов, которые могут кодировать благоприятную адаптацию.
Кроме того, независимый ассортимент хромосом во время метафазы I также приводит к генетическому разнообразию. Гомологичные пары хромосом выстраиваются в линию на этом этапе, поэтому смешивание и сопоставление признаков имеет много вариантов, что способствует разнообразию.
Наконец, случайное оплодотворение также может увеличить генетическое разнообразие. Поскольку в конце мейоза II образовывается четыре генетически разных гамета, которые фактически используются во время оплодотворения.
По мере того, как имеющиеся признаки смешиваются и передаются, естественный отбор воздействует на них и выбирает наиболее благоприятные адаптации в качестве предпочтительных фенотипов индивидуумов.