Значение митоза биологическое: особенности каждой фазы деления клеток, отличия процесса от мейоза

Митоз и мейоз – о делении клетки простым языком

Процессы митоза и мейоза могут показаться довольно сложными, особенно если бегло прочитать непонятные названия их этапов. Понять, в чем заключается их смысл, не составит особого труда, если рассмотреть все циклы кратко и на понятном языке.

  • Деление клеток и его значение в жизни организма
  • Интерфаза, или подготовка к делению
  • Фазы митоза
  • Мейоз и его роль в процессе размножения
  • Амитоз

Деление клеток и его значение в жизни организма

Любой сложный организм состоит из множества крошечных структурных единиц, обладающих уникальными функциями. Деление позволяет увеличить их количество в несколько раз, обеспечивая тем самым рост организма и его подготовку к дальнейшему размножению. Эти процессы, называемые в биологии митоз и мейоз, проходят особые фазы и выполняют важную роль в жизни живых существ. Биологическое значение деления клеток неоценимо, ведь без него прекратится существование жизни на Земле. Рождение потомства, его развитие, взросление и подготовка к последующему размножению – за эти важные этапы отвечают митоз и мейоз. Деление позволяет восстанавливать поврежденные ткани и органы, лечить механические повреждения покровов и производить замену уже отмершим клеткам.

Важно! Процессы митоза и мейоза происходят только в клетках эукариотов, то есть более сложных организмов, чьи клетки содержат ядро, а также мембранные органеллы. К таким живым существам относятся растения, простейшие и животные.

  • Митоз происходит в клетках, отвечающих за рост и восстановление тканей.
  • Половые клетки, отвечающие за дальнейшую передачу генетического материала и размножение организмов, делятся мейозом.

Рис. 1. Фазы митоза

Интерфаза, или подготовка к делению

Интерфаза наблюдается как в половых клетках, так и в клетках тела. В этом состоянии клетки находятся в периоде между делениями или на последней стадии своей жизни, когда все процессы завершены и идет подготовка к естественному отмиранию. Несмотря на то, что эту фазу называют состоянием покоя, крошечная структура выполняет важную деятельность, требующую высоких энергетических затрат. Для понятия важности интерфазы стоит указать, что она занимает до 90% времени всего клеточного цикла. Несмотря на отличия в процессах митоза и мейоза, интерфаза выполняет очень схожие роли для организма в целом.

Важно! Клетки тела также называют соматическими, а половые клетки – генеративными. И те, и другие большую часть своей жизни находятся в состоянии интерфазы.

В состоянии покоя происходит выработка ферментов и биосинтез белка, удваиваются важнейшие структуры, например, ДНК. Клетка растет, накапливает энергию, увеличивается в размерах и готовится к последующему разделению. Интерфаза происходит в несколько этапов, по завершению которых начинается митоз или мейоз.

Фазы митоза

  • Профазы.
  • Метафазы.
  • Анафазы.
  • Телофазы.

Важно! Самой продолжительной является профаза, во время которой клетка активно запускает начало деления и подготавливает все компоненты к последующему удвоению.

Во время митоза сначала утолщаются стенки хромосом, а между центриолями образовывается веретено деления, которое будет связывать части будущих клеток. Исчезают ядрышки и ядерная мембрана. Затем хромосомы укорачиваются и постепенно расходятся к разным полюсам клетки. Делится цитоплазма, хромосомы децентрализуются, образовывая ядрышки. Ядерная оболочка утолщается, разрывается нить веретена, хромосомы окончательно деспирализуются и отделяются друг от друга. В итоге получаются две новые клетки с одинаковыми характеристиками. Таким образом, митоз позволяет организму увеличивать количество строительного материала своих тканей, сохраняя их характеристики и функции. По завершению митоза клетки снова накапливают энергию для выполнения своих обязанностей и готовятся к последующему делению.

Читайте также:
Влияние человека на природу: негативное воздействие на окружающую среду

Рис. 2. Фазы мейоза

Мейоз и его роль в процессе размножения

Этот способ деления образует уже не две, а четыре клетки, при этом в каждой вдвое уменьшается количество хромосом, но сохраняется генетическая информация. Такой набор хромосом еще называют гаплоидным.

Важно! Мейоз отличается и тем, что процесс деления происходит в два этапа, при этом каждый состоит из четырех фаз. Эти фазы называют так же, как при митозе, только, в зависимости от этапа, название фазы получает вдобавок цифру 1 или 2. Например, анафаза 1 и анафаза 2 – разные фазы, одна из которых проходит при первом этапе деления, а другая – при втором.

Перед началом мейоза половые клетки удваивают свой исходный материал. Далее начинается профаза 1, или первая фаза первого этапа, которая занимает больше всего времени и является самым сложным периодом во время всего мейоза. Первый этап имеет много сходств с митозом – хромосомы также укорачиваются, затем расходятся к полюсам с образованием новой ядерной оболочки, но с сохранением веретена деления. Иногда после этих процессов наступает очень короткий период интерфазы, но без удвоения количества ДНК. Далее начинается второй этап. Разделяется клеточный центр, ядерная оболочка снова разрушается, а перпендикулярно сохранившемуся веретену деления образуется еще одно. Хромосомы снова делятся и расходятся к полюсам, и в результате получаются четыре новых структурных единицы. Процесс мейоза настолько сложен и интересен, что для более подробного описания может понадобится еще одна статья. Если подытожить кратко, то во время мейоза образуются четыре клетки, но у каждой вдвое уменьшено количество хромосом. Получившиеся клетки готовы к оплодотворению, в результате которого при слиянии материнского и отцовского генетического материала восстанавливается диплоидность, то есть новая клетка будущего организма снова получает удвоенное количество хромосом.

Важно! Роль мейоза в размножении видов большая. Он не только позволяет передавать потомству информацию, но и при комбинации различных гамет повышает богатство генетического кода живых существ. А без уменьшения количества хромосом их количество неуклонно бы росло при последующем размножении, повышая риск мутаций и непредсказуемых патологий.

Рис. 3. Амитоз или прямое деление

Амитоз

Говоря о делении клеток, стоит упомянуть об еще об одном довольно редком процессе. Для амитоза характерно разделение только ядра без удваивания генетического материала и образования связывающего хромосомы веретена. По завершению амитоза получается многоядерная клетка с неравномерно распределенным генетическим материалом. Амитоз до сих пор не изучен досконально. Он может наблюдаться как при стремительном восстановлении поврежденных и стареющих тканей, так и при развитии опухолей. Иногда так могут делиться большие ядра инфузорий и плацента млекопитающих.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Развитие и рост многоклеточных организмов невозможны без процесса деления клеток. В природе существует несколько видов и способов деления. В данной статье мы кратко и понятно расскажем о митозе и мейозе, разъясним основное значение этих процессов, познакомим с тем, чем отличаются они, а чем схожи.

Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории

Читайте также:
Соленость мирового океана: исследования состава воды, отличие ее от пресной

Макшаковой Натальей Алексеевной.

Опыт работы учителем биологии — 23 лет.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Ответ или решение2

Сходства митоза и мейоза: одинаковые стадии — профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

Различия связаны с:

а) местом протекания: митоз — в соматических клетках, мейоз — в половых клетках;

б) количеством повторения фаз: в митозе — 1, в мейозе — 2 ;

в) событиями: в профазе 1 деления мейоза происходит переплетение гомологичных хромосом (конъюгация) и обмен их аналогичными участками (кроссинговер);

г) результатом: при митозе — 2 клетки с диплоидным набором хромосом, а при мейозе — 4 клетки с гаплоидным.

Почти все эукариотические клетки появляются в следствии сначала удвоения, а после деления генетического материала ядра и деления клетки(цитокинез). Сформированные клетки живут и функционируют до тех пор, пока снова не поделятся или же не умрут.

Митоз — это непрямое деление клетки, что образует две сестринские клетки в каждой из которых тот же набор хромосом, что и в материнской.

Мейоз — это форма деления клетки, происходит во время гаметогенеза. Результат мейоза — яйцеклетки или же сперматозоиды(половые клетки, гаметы).

Предварительный просмотр:

Сравнение митоза и мейоза

1. Сходные механизмы, с помощью которых хромосомы и др. клеточные органеллы реплицируются.

2. Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение хромосом, спирализация и удвоение молекул ДНК.

3. Сходны механизмы перемещения структур.

4. Сходны механизмы цитокинеза.

5. Имеют одинаковые фазы деления.

2. В интерфазе – набор хромосом 2n.

2. В интерфазе I – набор хромосом 2n, в интерфазе II – набор хромосом 1n.

3. В профазе гомологичные хромосомы обособлены, хиазмы не образуются, кроссинговер не происходит.

3. В профазе I гомологичные хромосомы конъюгируют, хиазмы образуются, кроссинговер может быть.

4. В метафазе по экватору выстраиваются хромосомы.

4. В метафазе I по экватору выстраиваются биваленты (гомологичные хромосомы).

5. В анафазе – расхождение к полюсам хроматид. Хроматиды идентичны.

5. В анафазе I – расхождение к полюсам гомологичных хромосом (состоящих из двух хроматид). Хромосомы неидентичны.

6. Образуются 2 дочерние клетки с 2n набором хромосом (подобно родительской клетке).

6. Образуются 4 клетки с n набором хромосом. Число хромосом в дочерних клетках вдвое меньше, чем в родительских. Дочерние клетки содержат только по одной из каждой пары гомологичных хромосом.

7. При образовании соматических клеток и при образовании гамет у растений с чередованием поколений.

7. При гаметогенезе у животных и спорогенезе у растений.

Сравнение митоза и мейоза

1. Сходные механизмы, с помощью которых хромосомы и др. клеточные органеллы реплицируются.

2. Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение хромосом, спирализация и удвоение молекул ДНК.

3. Сходны механизмы перемещения структур.

4. Сходны механизмы цитокинеза.

5. Имеют одинаковые фазы деления.

2. В интерфазе – набор хромосом 2n.

2. В интерфазе I – набор хромосом 2n, в интерфазе II – набор хромосом 1n.

3. В профазе гомологичные хромосомы обособлены, хиазмы не образуются, кроссинговер не происходит.

3. В профазе I гомологичные хромосомы конъюгируют, хиазмы образуются, кроссинговер может быть.

4. В метафазе по экватору выстраиваются хромосомы.

4. В метафазе I по экватору выстраиваются биваленты (гомологичные хромосомы).

5. В анафазе – расхождение к полюсам хроматид. Хроматиды идентичны.

Читайте также:
Характеристика США: экономико-географическое положение, площадь территории и население с года основания до наших дней

5. В анафазе I – расхождение к полюсам гомологичных хромосом (состоящих из двух хроматид). Хромосомы неидентичны.

6. Образуются 2 дочерние клетки с 2n набором хромосом (подобно родительской клетке).

6. Образуются 4 клетки с n набором хромосом. Число хромосом в дочерних клетках вдвое меньше, чем в родительских. Дочерние клетки содержат только по одной из каждой пары гомологичных хромосом.

7. При образовании соматических клеток и при образовании гамет у растений с чередованием поколений.

7. При гаметогенезе у животных и спорогенезе у растений.

Что такое Митоз

Митоз — это тип деления клеток, при котором образуются две дочерние клетки, идентичные родительской. Митоз наблюдается при обычном росте и восстановлении тканей, увеличении количества соматических клеток в организме. Митоз — это процесс ядерное подразделение, за которым всегда следует деление цитоплазмы, цитокинез. Как правило, диплоидная клетка, которая завершает свою интерфазу, подвергается митозу. Интерфаза состоит из G1, S и G2 этапы. Наибольшая скорость метаболической активности клетки может наблюдаться в интерфазе. Репликация ДНК, синтез белка и синтез органелл происходят в интерфазе. Профаза, прометафаза, метафаза, телофаза и анафаза являются стадиями митоза.

профаза

Хроматин в ядре конденсируется и становится видимым в виде хромосом во время профазы. Ядрышко исчезает. Поскольку две центриоли движутся к противоположным полюсам, митотический веретено начинает формироваться.

прометафазе

Ядерные мембраны растворяются, и белки кинетохоры образуются в центромерах хромосом во время прометафазы. Микротрубочки митотического веретена прикрепляются к белкам кинетохоры.

Metaphase

Отдельные хромосомы выровнены вдоль клеточного экватора с помощью митотических веретен, обеспечивая надлежащую сегрегацию сестринских хроматид в две дочерние клетки.

анафаза

Во время анафазы сестринские хроматиды отделены от их центромер. Отделенные сестринские хроматиды начинают двигаться к противоположным полюсам клетки.

телофаза

Во время телофазы сестринские хроматиды достигают двух противоположных полюсов, и вокруг двух дочерних ядер образуются новые ядерные мембраны.

После ядерного деления деление цитоплазмы или цитокинеза начинается с расположения волокон актина вокруг центра клетки у животных. Сжатия актиновых волокон приводят к сжатию родительской клетки в две дочерние клетки. У растений в середине родительской клетки образуется жесткая клеточная стенка, разделяющая ее на две части. Этапы митоза показаны в Рисунок 1.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Рисунок 1: Митоз

Подробнее: Каковы этапы митоза

Мейоз

Деление половых клеток называется мейозом, оно сопровождается уменьшением числа хромосом в дочерних клетках вдвое. Особенность данного процесса состоит в том, что проходит он в два этапа, которые непрерывно следуют друг за другом.

ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой

Интерфаза между двумя этапами деления мейоза настолько кратковременна, что практически незаметна.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Рис. 2. Схема мейоза

Биологическим значением мейоза является образование гаплоидных (с одним набором хромосом) половых клеток у животных и спор у растений. Диплоидность (двойной набор хромосом в клетке) восстанавливается после оплодотворения, то есть слияния материнской и отцовской клетки. В результате слияния двух гамет образуется зигота с полным набором хромосом.

Уменьшение числа хромосом при мейозе очень важно, так как в противном случае число хромосом увеличивалось бы из поколения и поколения. Благодаря редукционному делению поддерживается постоянное число хромосом.

Сравнительная характеристика

Отличие митоза и мейоза состоит в продолжительности фаз и происходящих в них процессах. Ниже предлагаем вам таблицу «Митоз и мейоз», где указаны основные различия двух способов деления. Фазы мейоза такие же, как и у митоза.

Читайте также:
Италия: население, уровень урбанизации, общая оценка политического положения страны и плотность ее населения

Фазы

Митоз

Мейоз

Первое деление

Второе деление

Набор хромосом материнской клетки диплоидный. Синтезируется белок, АТФ и органические вещества. Редупликация (самоудвоение ДНК), увеличение числа хромосом.

Диплоидный набор хромосом. Происходят те же действия, что и при митозе.

Гаплоидный набор хромосом. Самоудвоение ДНК не происходит.

Непродолжительная фаза. Растворяются ядерные мембраны и ядрышко, начинает формироваться веретено деления, происходит спирализация хромосом.

Занимает больше времени, чем при митозе. Также исчезают ядерная оболочка и ядрышко, формируется веретено деления. Помимо этого наблюдается процесс конъюгации (сближение и слияние гомологичных хромосом). При этом может происходить кроссинговер – обмен генетической информации на некоторых участках.

По продолжительности – короткая фаза. Процессы такие же, как и при митозе, только с гаплоидными хромосомами.

Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.

В экваториальной плоскости располагаются биваленты – пары гомологичных хромосом, образовавшиеся в профазу

Тоже, что и при митозе, только с гаплоидным набором.

Центромеры делятся и из одной двухроматидной хромосомы образуется две сестринские, которые расходятся к разным полюсам клетки за счет сокращения нитей веретена деления.

Деление центромер не происходит. К полюсам отходят гомологичные двухроматидные хромосомы каждой пары.

Аналогично митозу, только с гаплоидным набором.

На полюсах клетки образуются ядерные мембраны вокруг хромосом. Веретено деления исчезает. Хромосомы деспирализуюся (раскручиваются), происходит разделение цитоплазмы между двумя клетками.

По длительности непродолжительная фаза. В конце деления гомологичные хромосомы располагаются в разных клетках с гаплоидным набором. Цитоплазма делится не во всех случаях.

В результате образования ядер и разделения цитоплазмы образуется четыре гаплоидные клетки.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Рис. 3. Сравнительная схема митоза и мейоза

Митоз

Процесс непрямого деления, или митоз, чаще всего встречается в природе. На нём основывается деление всех существующих неполовых (соматических) клеток, а именно мышечных, нервных, эпителиальных и прочих.

Состоит митоз из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Основная роль данного процесса – равномерное распределение генетического кода от родительской клетки к двум дочерним. При этом клетки нового поколения генетически идентичны материнским.

Сходство и различие между митозом и мейозом

Рис. 1. Схема митоза

Время между процессами деления называются интерфазой. Чаще всего интерфаза гораздо длиннее митоза. Для этого периода характерны:

Митоз и мейоз – кратко и понятно об отличиях

Развитие и рост многоклеточных организмов невозможны без процесса деления клеток. В природе существует несколько видов и способов деления. В данной статье мы кратко и понятно расскажем о митозе и мейозе, разъясним основное значение этих процессов, познакомим с тем, чем отличаются они, а чем схожи.

Митоз

Процесс непрямого деления, или митоз, чаще всего встречается в природе. На нём основывается деление всех существующих неполовых (соматических) клеток, а именно мышечных, нервных, эпителиальных и прочих.

Состоит митоз из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Основная роль данного процесса – равномерное распределение генетического кода от родительской клетки к двум дочерним. При этом клетки нового поколения генетически идентичны материнским.

Рис. 1. Схема митоза

Время между процессами деления называются интерфазой. Чаще всего интерфаза гораздо длиннее митоза. Для этого периода характерны:

  • синтез белка и молекулы АТФ в клетке;
  • самоудвоение ДНК (редупликация);
  • увеличение числа органоидов в цитоплазме.
Читайте также:
Какие страны в Африке: географическое положение большого острова на карте мира

Мейоз

Деление половых клеток называется мейозом, оно сопровождается уменьшением числа хромосом в дочерних клетках вдвое. Особенность данного процесса состоит в том, что проходит он в два этапа, которые непрерывно следуют друг за другом.

которые читают вместе с этой

Интерфаза между двумя этапами деления мейоза настолько кратковременна, что практически незаметна.

Рис. 2. Схема мейоза

Биологическим значением мейоза является образование гаплоидных (с одним набором хромосом) половых клеток у животных и спор у растений. Диплоидность (двойной набор хромосом в клетке) восстанавливается после оплодотворения, то есть слияния материнской и отцовской клетки. В результате слияния двух гамет образуется зигота с полным набором хромосом.

Уменьшение числа хромосом при мейозе очень важно, так как в противном случае число хромосом увеличивалось бы из поколения и поколения. Благодаря редукционному делению поддерживается постоянное число хромосом.

Сравнительная характеристика

Отличие митоза и мейоза состоит в продолжительности фаз и происходящих в них процессах. Ниже предлагаем вам таблицу «Митоз и мейоз», где указаны основные различия двух способов деления. Фазы мейоза такие же, как и у митоза.

Фазы

Митоз

Мейоз

Первое деление

Второе деление

Набор хромосом материнской клетки диплоидный. Синтезируется белок, АТФ и органические вещества. Редупликация (самоудвоение ДНК), увеличение числа хромосом.

Гаплоидный набор хромосом. Самоудвоение ДНК не происходит.

Непродолжительная фаза. Растворяются ядерные мембраны и ядрышко, начинает формироваться веретено деления, происходит спирализация хромосом.

По продолжительности – короткая фаза. Процессы такие же, как и при митозе, только с гаплоидными хромосомами.

Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.

В экваториальной плоскости располагаются биваленты – пары гомологичных хромосом, образовавшиеся в профазу

Тоже, что и при митозе, только с гаплоидным набором.

Центромеры делятся и из одной двухроматидной хромосомы образуется две сестринские, которые расходятся к разным полюсам клетки за счет сокращения нитей веретена деления.

Аналогично митозу, только с гаплоидным набором.

На полюсах клетки образуются ядерные мембраны вокруг хромосом. Веретено деления исчезает. Хромосомы деспирализуюся (раскручиваются), происходит разделение цитоплазмы между двумя клетками.

По длительности непродолжительная фаза. В конце деления гомологичные хромосомы располагаются в разных клетках с гаплоидным набором. Цитоплазма делится не во всех случаях.

В результате образования ядер и разделения цитоплазмы образуется четыре гаплоидные клетки.

Рис. 3. Сравнительная схема митоза и мейоза

Что мы узнали?

В природе деление клеток отличается в зависимости от их назначения. Так, например, неполовые клетки образуются путём митоза, половые клетки у животных – путем мейоза. Эти процессы имеют схожие схемы деления на некоторых этапах. Главным отличием является число хромосом у образованного нового поколения клеток. Так при митозе у нового поколения клеток число хромосом не изменяется, а при мейозе происходит уменьшение числа хромосом в 2 раза (редукционное деление). Время протекания фаз деления также отличаются. Огромную роль в жизнедеятельности организмов играют оба способа деления. Без митоза не проходит ни одно обновление старых клеток, регенерация тканей и органов. Мейоз помогает поддерживать постоянное количество хромосом из поколения в поколение при размножении.

Читайте также:
Исследование генетики человека: генеалогический, цитогенетический методы и другие

Митоз и мейоз: отличия и сходства

Митоз и мейоз

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:

  • интерфаза – период жизни клетки между двумя митозами, именно в это время происходит ряд важных процессов, предшествующих делению клетки: синтезируются белки и молекулы АТФ, каждая хромосома удваивается, образуя по две сестринские хромосомы, которые скрепляются одной центромерой. По сути, интерфазу можно назвать подготовительным этапом к митозу, по времени она в десятки раз продолжительнее самого митоза.
  • профаза – в ней происходит утолщение хромосом, состоящих из двух сестринских хроматид, которые скреплены вместе центромерой. Под конец этой фазы ядрышки и ядерная мембрана исчезают, хромосомы разбегаются по всей клетки.
  • метафаза – при ней происходит дальнейшая спирилизация хромосом, которые в это время очень удобно наблюдать через микроскоп.
  • анафаза – в этой фазе происходит деление центромер, сестринские хроматиды отделяются друг от друга и отходят к противоположным концам клетки.
  • телофаза – последняя фаза митоза, при которой происходит деление цитоплазмы. Хромосомы раскручиваются и снова образуют ядрышки и ядерные мембраны. И таким вот образом из одной клетки получается две.

Суть митоза на картинке.

суть митоза

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.

суть мейоза

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.

Читайте также:
Живая и неживая природа, каковы особенности и чем отличаются объекты живой природы от неживой

Опять-таки наглядное сравнение митоза и мейоза и их фаз вы можете увидеть на картинке.

Митоз и мейоз

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.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Значение митоза биологическое: особенности каждой фазы деления клеток, отличия процесса от мейоза

Раздел ЕГЭ: 2.7. … Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. …

Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) — время существования клетки от начала одного деления до начала следующего деления, состоит из интерфазы и собственно процесса деления.

Интерфаза — период между делениями, в котором происходят процессы роста и развития клетки, удвоения ДНК, синтеза белков и органических соединений.

жизненный цикл клетки

  1. Пресинтетический (постмитотический) период G1 — образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, делятся митохондрии, клетка растет (хромосомный набор — 2n2c).
  2. Синтетический период S — удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид, активно синтезируются структурные белки ДНК — гистоны (хромосомный набор — 2n4c).
  3. Постсинтетический (премитотический) период G2 — подготовка к последующему процессу — делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли (хромосомный набор — 2n4c).

Примечание. В схемах деления гаплоидный набор хромосом обозначают буквой n , а молекул ДНК (т. е. хроматид ) — буквой с . Перед буквами указывают число гаплоидных наборов, например:

виды деления клеток

Митоз и амитоз

Митоз (непрямое деление клетки) — процесс равномерного распределения между дочерними клетками ядерного наследственного материала.

В результате митоза из одной материнской клетки с диплоидным (двойным) набором хромосом образуются две диплоидные дочерние клетки, содержащие полную генетическую информацию в том же объёме, что и родительская. Митоз обеспечивает сохранность наследственных признаков и увеличение количества клеток или одноклеточных организмов.

Стадии (фазы) митоза:

  • Профаза (2n4c) — спирализация хромосом, уменьшение их функциональной активности; репликация практически не идёт; разрушение оболочки ядра; образование веретена деления; прикрепление хромосом к нитям веретена деления.
  • Метафаза (2n4c) — спирализация хромосом достигает максимума; хромосомы утрачивают свою функциональную активность, образуют экваториальную пластинку.
  • Анафаза (4n4c) — деление центромер; расхождение по нитям веретена сестринских хромосом. Анафаза заканчивается, когда центромеры достигают полюсов клетки.
  • Телофаза (2n2c) — деспирализация хромосом; образование ядерной оболочки; деление цитоплазмы; между дочерними клетками формируется клеточная стенка.

митоз

Амитоз — прямое деление клетки, при котором ядро делится путём перешнуровки без предшествующей перестройки:

  • хромосомы не проходят цикла спирализации;
  • не образуется веретено деления;
  • клетка делится сразу после репликации ДНК;
  • ДНК между дочерними клетками распределяется неравномерно.
Читайте также:
Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Амитоз проходит быстрее, чем митоз. В результате амитоза увеличивается количество дочерних клеток, но одновременно могут появляться двух- и многоядерные клетки. Амитоз характерен для одноклеточных и некоторых клеток многоклеточных организмов (клетки при патологических состояниях).

Мейоз

Мейоз — способ деления эукариотических клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются четыре дочерние с уменьшенным в два раза набором хромосом. На этапе интерфазы (предшествует мейозу) происходит репликация ДНК с последующим удвоением хромосом. Клетки с диплоидным набором хромосом, каждая состоит из одной хромосомной нити (хромонемы). После интерфазы хромосомы становятся удвоенными, а их диплоидное число 2n сохраняется. Центриоли в клеточном центре удваиваются.

Стадии (фазы) мейоза I (редукционное деление):

  1. Профаза I — спирализация хромосом; конъюгация; кроссинговер; хроматиды начинают расходиться; биваленты обособляются и располагаются по периферии ядра; ядрышко исчезает (хромосомный набор клетки — 2n4c).
  2. Метафаза I — начинается с момента разрушения ядерной оболочки; биваленты располагаются в экваториальной плоскости, прикреплённые к нитям веретена деления (хромосомный набор клетки — 2n4c).
  3. Анафаза I — центромеры каждой пары гомологичных хромосом разъединяются, и к полюсам клетки отходят гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид (хромосомный набор клетки к концу анафазы: у полюсов — 1n2c, в клетке — 2n4c).
  4. Телофаза I — начинается с достижения хромосомами полюсов клетки (у каждого полюса — n хромосом): происходит редукция числа хромосом; образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка (хромосомный набор каждой из образовавшихся клеток — 1n2c).

Завершение мейоза I сопровождается образованием двух дочерних клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом, которые в свою очередь остаются удвоенными.

Во время кратковременной интерфазы (интеркинеза) не происходит репликация ДНК, нет удвоения хромосомы, две дочерние клетки вступают во второе деление мейоза.

Стадии (фазы) мейоза II (по типу митоза — равное деление):

  1. Профаза II — непродолжительная, так как хроматиды спирализованы (хромосомный набор клетки — 1n2c).
  2. Метафаза II — образуются экваториальная пластинка, хромосомы, состоящие из двух хроматид, центромерными участками прикрепляются к нитям веретена деления (хромосомный набор клетки — 1n2c).
  3. Анафаза II — хроматиды расходятся к полюсам клетки (хромосомный набор у каждого полюса — 1n1c , в клетке — 2n2c).
  4. Телофаза II — образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка. Образуются четыре гаплоидные клетки 1n1c (хромосомные наборы образовавшихся клеток не идентичны).

мейоз

Мейоз II проходит по типу митоза. В результате мейоза из одной клетки с диплоидным набором хромосом после двух последовательных делений образуются 4n клетки.

Черты мейоза
  1. Редукция числа хромосом (если бы не было уменьшения числа хромосом при образовании половых клеток, то из поколения в поколение их количество возрастало бы и был бы утрачен один из важнейших признаков каждого вида — постоянство числа хромосом),
  2. Конъюгация (сближение и переплетение) гомологичных хромосом.
  3. Рекомбинация генетического материала, обусловленная случайным расхождением материнских и отцовских гомологичных хромо сом в дочерние клетки, а также кроссинговером (процессом обмена участками гомологичных хромосом).

Таким образом, мейоз — непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений ядра и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз. Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I.

Читайте также:
Соленость мирового океана: исследования состава воды, отличие ее от пресной

Наборы хромосом и количество ДНК в клетке (мейоз)

Наборы хромосом и количество ДНК в клетке (мейоз)

Это конспект для 10-11 классов по теме «Жизненный цикл клетки. Митоз и мейоз». Выберите дальнейшее действие:

Митоз и мейоз

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Размножение и развитие многоклеточных живых организмов происходит путём деления клеток. В природе существует несколько вариантов этого процесса.

Мы рассмотрим два из них, наиболее распространённых и важных: митоз и мейоз. Они радикально отличаются друг от друга, но в то же время имеют и общие черты, о чём будет сказано ниже.

Клетки

Митоз и его фазы

Митозом называется непрямое деление нервных, мышечных и других соматических (неполовых) клеток. Этот способ размножения – самый распространённый в природе.

Митоз включает в себя 4 стадии:

  1. Профаза – идёт спирализация хромосом; исчезает оболочка ядра; возникает веретено деления – к нему прикрепляются хромосомы.
  2. Метафаза – завершается спирализация хромосом, образуется экваториальная пластина.
  3. Анафаза – хромосомы распадаются на две хроматиды, которые устремляются к полюсам клетки.
  4. Телофаза – идёт деспирализация хромосом; создаётся ядерная оболочка; разделяется цитоплазма; возникают 2 диплоидные клетки.

Интерфаза

Конечная цель всего процесса деления – доставка генетического кода от исходной (родительской) клетки до дочерних клеток и там равномерно его распределить. В итоге вновь образованные клетки становятся генетически тождественны материнским.

Период подготовки клетки к делению называется интерфазой. На этом этапе клетка растёт и развивается, что сопровождается синтезом белка, редупликацией ДНК и увеличением числа органоидов в цитоплазме.

Длительность интерфазы в делящихся клетках животных и растений колеблется в пределах 10-20 часов, в то время как собственно митоз продолжается порядка 1,5-2 часов.

У одноклеточных организмов, в стареющих клетках и при патологиях встречается амитоз: прямое деление, когда клетка делится на две и более части путём перетяжки. Характерными признаками процесса являются:

  1. хромосомы минуют стадию спирализации;
  2. отсутствует веретено деления;
  3. деление происходит сразу же после удвоения ДНК;
  4. между дочерними клетками ДНК распределяется неравномерно, что ведёт к спонтанной передаче генетического материала.

Амитоз занимает больше времени, чем митоз. Число дочерних клеток увеличивается, при этом могут появиться не только двухъядерные, но и многоядерные клетки. У животных (в том числе и у человека) амитоз наблюдается в органах, работающих при интенсивной нагрузке (хрящевые ткани, печень, роговица глаза).

У растений этот способ деления встречается в растущих клубнях картофеля, в завязи пестика. Претерпевшая амитоз клетка не может вступить в митотический цикл ввиду того, что хромосомы не удваиваются и бессистемно распределяются между дочерними клетками.

Мейоз и его фазы

Мейоз – это особенность деления половых (соматических) клеток, когда из материнской диплоидной клетки получаются 4 дочерние гаплоидные клетки, т.е. с редуцированным (уменьшенным в 2 раза) набором хромосом.

Особенностью процесса является то, что он протекает в два последовательных этапа. При этом интерфаза между первым и вторым этапом отсутствует (точнее, она есть, но столь коротка, что ей можно пренебречь).

Сокращение числа хромосом – важнейшая составляющая мейоза. Без этого было бы невозможно поддерживать постоянство набора хромосом, передающихся очередному поколению.

Читайте также:
Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Мейоз претерпевает те же 4 стадии, что и митоз, но эти стадии протекают дважды: на первом и втором этапе деления.

На первом этапе (редукционное деление) происходят следующие процессы:

  1. Профаза I – идёт спирализация хромосом и расхождение хроматид; исчезает оболочка ядра; конъюгация (образование бивалентов как результат соединения гомологичных хромосом) и кроссинговер (взаимный обмен участками хромосом с передачей генетического материала).
  2. Метафаза I – биваленты вытягиваются вдоль экватора; формируется веретено деления.
  3. Анафаза I – раздел бивалентов на хромосомы, которые нитями веретена притягиваются к полюсам клетки.
  4. Телофаза I – редукция хромосом; разделение цитоплазмы; создание ядерной оболочки; возникновение клеточной стенки.

Результатом первой стадии является образование 2-х дочерних клеток, в которых содержится одинарный (гаплоидный) набор хромосом.

После этого сразу же начинается второй цикл деления.

  1. Профаза II – аналогична профазе I, за исключением конъюгации и кроссинговера.
  2. Метафаза II – появляется экваториальная пластина; хроматиды крепятся к веретену деления.
  3. Анафаза II – аналогична анафазе при митозе.
  4. Телофаза II – аналогична телофазе при митозе за исключением того, что образуются четыре гаплоидные клетки.

Телофаза

После того как родительские гаметы сливаются (т.е. после процесса оплодотворения), образуется полноценная диплоидная клетка (зигота), несущая полный набор хромосом и дающая начало новой жизни.

Отличие митоза от мейоза

Кардинальное различие между митозом и мейозом состоит в том, что в первом случае делятся соматические клетки, а во втором – половые. Второй важный момент: митоз протекает в одну стадию, в то время как мейоз является двухстадийным процессом.

Наконец, после митоза образуются две дочерние клетки, а набор хромосом не изменился (остался диплоидным). По завершении мейоза возникают четыре гаметы с редуцированным (уменьшенным в 2 раза) хромосомным набором. Тем не менее, на некоторых фазах оба процесса имеют идентичные схемы деления, хотя и со смещением по времени.

Для наглядности главные отличительные особенности обеих явлений сведены в нижеследующую таблицу.

Таблица

И митоз, и мейоз имеют огромное значение для жизнедеятельности эукариот.

Без митоза не может произойти обновление клеток, регенерация органов и тканей. Образование новых органов у растений (корней, стеблей, листьев) – также результат митоза.

Благодаря мейозу при половом размножении поддерживается постоянство хромосом, что сохраняет генетическую целостность вида.

А вот у простейших организмов (прокариот) и элементарных ядерных организмов (инфузория, амёба) способ деления другой – бинарное деление надвое. Но это уже другая тема.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

До сих пор помню стадии митоза из курса школьной биологии. Жаль только, что нигде кроме экзамена эта информация больше не пригодилась.

Тем учёным, что открыли эти процессы деления клеток, нужно памятник поставить, тем более, что тема очень сложная, но интересная. Возможно, благодаря этим знаниям, человечество, если не победит старость, то хотя бы сделает её более здоровой.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: