Амитоз способ деления клеток при котором

Лекция № 13. Способы деления эукариотических клеток: митоз, мейоз, амитоз

Митотический цикл. Митоз

Митоз — основной способ деления эукариотических клеток, при котором сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение между дочерними клетками наследственного материала.

Митоз представляет собой непрерывный процесс, в котором выделяют четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Перед митозом происходит подготовка клетки к делению, или интерфаза. Период подготовки клетки к митозу и собственно митоз вместе составляют митотический цикл. Ниже приводится краткая характеристика фаз цикла.

Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетического, или постмитотического, — G₁, синтетического — S, постсинтетического, или премитотического, — G₂.

Пресинтетический период (2n 2c, где n — число хромосом, с — число молекул ДНК) — рост клетки, активизация процессов биологического синтеза, подготовка к следующему периоду.

Синтетический период (2n 4c) — репликация ДНК.

Постсинтетический период (2n 4c) — подготовка клетки к митозу, синтез и накопление белков и энергии для предстоящего деления, увеличение количества органоидов, удвоение центриолей.

Профаза (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом.

Метафаза (2n 4c) — выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом.

Анафаза (4n 4c) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами).

Телофаза (2n 2c в каждой дочерней клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счет борозды деления, в растительных клетках — за счет клеточной пластинки.

Митотический цикл, митоз: 1 — профаза; 2 — метафаза; 3 — анафаза; 4 — телофаза.

Биологическое значение митоза. Образовавшиеся в результате этого способа деления дочерние клетки являются генетически идентичными материнской. Митоз обеспечивает постоянство хромосомного набора в ряду поколений клеток. Лежит в основе таких процессов, как рост, регенерация, бесполое размножение и др.

Мейоз

Мейоз — это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное. Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует однократная репликация ДНК.

Первое мейотическое деление (мейоз 1) называется редукционным, поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое: из одной диплоидной клетки (2n 4c) образуются две гаплоидные (1n 2c).

Интерфаза 1 (в начале — 2n 2c, в конце — 2n 4c) — синтез и накопление веществ и энергии, необходимых для осуществления обоих делений, увеличение размеров клетки и числа органоидов, удвоение центриолей, репликация ДНК, которая завершается в профазе 1.

Профаза 1 (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер. Конъюгация — процесс сближения и переплетения гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих гомологичных хромосом называют бивалентом. Кроссинговер — процесс обмена гомологичными участками между гомологичными хромосомами.

Профаза 1 подразделяется на стадии: лептотена (завершение репликации ДНК), зиготена (конъюгация гомологичных хромосом, образование бивалентов), пахитена (кроссинговер, перекомбинация генов), диплотена (выявление хиазм, 1 блок овогенеза у человека), диакинез (терминализация хиазм).

Мейоз: 1 — лептотена; 2 — зиготена; 3 — пахитена; 4 — диплотена; 5 — диакинез; 6 — метафаза 1; 7 — анафаза 1; 8 — телофаза 1;
9 — профаза 2; 10 — метафаза 2; 11 — анафаза 2; 12 — телофаза 2.

Купить проверочные работы
и тесты по биологии

Метафаза 1 (2n 4c) — выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом.

Анафаза 1 (2n 4c) — случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая — к другому), перекомбинация хромосом.

Телофаза 1 (1n 2c в каждой клетке) — образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы. У многих растений клетка из анафазы 1 сразу же переходит в профазу 2.

Второе мейотическое деление (мейоз 2) называется эквационным.

Интерфаза 2, или интеркинез (1n 2c), представляет собой короткий перерыв между первым и вторым мейотическими делениями, во время которого не происходит репликация ДНК. Характерна для животных клеток.

Профаза 2 (1n 2c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.

Метафаза 2 (1n 2c) — выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом; 2 блок овогенеза у человека.

Анафаза 2 (2n 2с) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.

Телофаза 2 (1n 1c в каждой клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием в итоге четырех гаплоидных клеток.

Биологическое значение мейоза. Мейоз является центральным событием гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений. Являясь основой комбинативной изменчивости, мейоз обеспечивает генетическое разнообразие гамет.

Амитоз

Амитоз — прямое деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования хромосом, вне митотического цикла. Описан для стареющих, патологически измененных и обреченных на гибель клеток. После амитоза клетка не способна вернуться в нормальный митотический цикл.

Клеточный цикл

Клеточный цикл — жизнь клетки от момента ее появления до деления или смерти. Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический цикл, который включает в себя период подготовки к делению и собственно митоз. Кроме этого, в жизненном цикле имеются периоды покоя, во время которых клетка выполняет свойственные ей функции и избирает дальнейшую судьбу: гибель или возврат в митотический цикл.

Перейти к лекции №12 «Фотосинтез. Хемосинтез»

Перейти к лекции №14 «Размножение организмов»

Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Источник

Амитоз или прямое деление клеток: определение, виды, биологическое значение

Амитоз или прямое деление клеток

Определение амитоза

Нередко можно встретить и другое название амитоза — простое деление.

Амитоз — это прямое деление клетки с помощью перетяжки или инвагинации.

В результате амитоза не происходит конденсация хромосом и образование аппарата деления.

Также прямое деление клеток не приводит к равномерному распределению хромосом между дочерними клетками.

Чаще всего амитоз характерен для стареющих клеток.

Когда осуществляется амитоз, то ядро клетки не теряет строение интерфазного ядра. При этом не происходит сложной перестройки всей клетки и спирализации хромосом, что характерно для митоза.

Амитотическое деление не обеспечивает равномерное распределение ДНК между двумя клетками — научно это доказано не было. Исходя из этого, предполагают, что в ходе такого деления ДНК распределяется между двумя клетками неравномерно.

Амитоз — достаточно редкое природное явление. Обычно он встречается у одноклеточных организмов. Также амитозом делятся клетки некоторых многоклеточных растений и животных.

Виды амитоза

Существует несколько видов амитоза:

• равномерный. В результате такого деления происходит образование двух равных ядер;
• неравномерный. Результатом этого амитоза являются неодинаковые ядра;
• фрагментация. В ходе такого амитоза происходит распад ядра на множество мелких ядер различной величины, в том числе они могут быть одинаковыми.

Замечание 2

Результатом первых двух видов деления является образование двух новых клеток из одной.

Деление ядрышек с дальнейшим делением ядра за счет перетяжки происходит в клетках хряща, рыхлой соединительной и других тканей. Двухъядерная клетка приобретает кольцевую перетяжку цитоплазмы: при углублении она становится причиной полного деления клетки на две.

В хряще формируются изогенные группы — они происходят из одной клетки. Эти клетки заточены под выполнение в организме определенных функций, но у них нет возможности делиться митотически.

В ходе амитоза в ядре осуществляется деление ядрышек. Далее ядро и цитоплазма делятся при помощи перетяжки.

Фрагментация как один из видов амитоза приводит к образованию многоядерных клеток.

В отдельных клетках эпителия, печени можно наблюдать процесс деления ядрышек в ядре, за которым следует перешнуровывание кольцевой перетяжкой всего ядра. В результате образуется два ядра. Полученная двухъядерная или многоядерная клетка не может делиться митотически. Спустя некоторое время она просто стареет и погибает.

Так что же такое амитоз? Можно сделать вывод, что амитоз — деление клеток, в ходе которого не происходит спирализация хромосом и не образуется веретена деления. Нет точной информации о том, происходит ли перед амитозом синтез ДНК, как ДНК распределяется между дочерними ядрами.

В ходе деления определенных клеток митоз может чередоваться с амитозом.

Биологическое значение амитоза

Одни ученые считают амитоз примитивным способом деления, другие — вторичным явлением.

В сравнении с митозом, амитоз довольно редок, особенно у многоклеточных организмов. В последнем случае он считается неполноценным способом деления клеток, которые потеряли способность делиться.

Биологическое значение амитоза заключается в:

• отсутствии процессов, которые обеспечивают равномерное распределение материала каждой хромосомы между двумя клетками;
• образовании многоядерных клеток или увеличении числа клеток.

Амитоз является своеобразным видом деления, наблюдаемый также при нормальной жизнедеятельности клетки, но в большинстве случаев — когда эти процессы нарушены. К примеру, в результате влияния излучения или воздействия других вредных факторов.

Амитоз характерен для высокодифференцированных клеток. В клеточном делении большинства живых организмов этот вид деления играет второстепенную роль.

Источник

Биологическое значение амитоза: причины деления ядра и клеток и особенности амитоза

Каково биологическое значение амитоза

Важное и органическое свойство всех живых организмов — размножение или воспроизведение себе подобных.

Живая материя предстает в виде элементарных единиц на любом уровне организации. Проще говоря, она является дискретной. Соответственно, дискретность — одно из многочисленных свойств живого организма.

Структурные единицы клетки — органоиды.

Целостность клетки зависит от непрерывного воспроизведения новых органоидов взамен тем, что износились. Любой организм состоит из клеток, размножение которых обеспечивает его развитие и существование.

Почему ядро и клетки делятся

Деление клеток — основа размножения. При этом деление ядра всегда происходит до деления клетки. Предположительно, ядро и другие органеллы клетки возникли в результате специализации и дифференциации отдельных участков цитоплазмы в ходе исторического развития. Но в процессе индивидуального развития клеток, ядро происходит только из ядра — в результате деления.

Растительный организм растет, то есть, увеличивается в размерах, в результате увеличения количества клеток путем деления. Если организм одноклеточный, то деление клетки в нем является еще и способом размножения: увеличивается вес и количество новых особей.

Клетка растет определенный промежуток времени. В ходе ее роста изменяется соотношение между растущим объемом клеток и ее растущей поверхностью.

Рост поверхности всегда меньше в абсолютном выражении, чем рост объема. Все потому, что поверхность увеличивается квадратически, а объем — кубически.

Способы деления клетки

Питание клетки осуществляется через поверхность. В определенный момент времени поверхность не может сохранить объем клетки, и она начинает активно делиться.

Клетка делится 4 различными способами:

Какова биологическая роль митоза, мейоза и эндомитоза, мы поговорим позже. А сейчас разберемся с амитозом.

Особенности амитоза

Амитоз — прямое деление ядра, происходящее, когда ядерное вещество перестраивается без образования хромосом.

Виды амитозного распределения

Амитоз впервые был описан в 1841 году немецким биологом Р. Ремарком, а сам термин «амитоз» ввел в науку немецкий гистолог В. Флеминг в 1882 году. Амитоз как способ деления встречается нечасто (реже, чем митоз). Происходит такое деление в результате перетяжки ядрышка, ядра и цитоплазмы.

Существенное отличие амитоза от митоза в том, что в первом случае конденсации хромосом не происходит: хромосомы удваиваются. Также для амитоза характерно сохранение физико-химических свойств цитоплазмы.

Согласно физиологическому значению, выделяют три вида амитозного распределения:

1. Генеративный амитоз. Клетки делятся полноценно. Их дочерние клетки способны к митозному распределению и стандартному функционированию.
2. Реактивный амитоз. Происходит в результате неадекватных действий, оказывающих влияние на организм.
3. Дегенеративный амитоз. Такое распределение характеризуется процессом разрушения и смертью клетки.

Процесс амитоза

Амитозное деление клетки в результате расщепления ядра происходит цитоплазматическое сужение. Вначале ядро удлиняется, а после приобретает вид гантелей. При дальнейшем сужении ядро делится на два ядра. После деления ядра происходит деление цитоплазмы, которая делит клетку на две одинаковые (или примерного одинаковые) половины.

Никакого ядерного события не происходит — но образуются две дочерние клетки. Клетка увеличивается за счет ауксентического роста. Происходит расширение ядра, которое приобретает структуру в виде гантели с медианным сужением.

Срединная часть клеточной мембраны приобретает два сужения. Сужение ядра становится все глубже и в конечном счете делит ядро на два дочерних ядра — шпиндельное волокно при этом не образуется. Инвагинации клетки смешаются внутрь. Родительская ячейка делится на пополам: на две равных по размеру дочерние клетки.

Амитоз можно наблюдать у молодых нормально развитых клеток. Хотя чаще всего так делятся высокодифференцированные и более старые клетки. Путем амитоза делятся низкоуровневые организмы, такие как дрожжи, бактерии и пр.

Минус амитоза — невозможность генетической рекомбинации и вероятность экспрессии нежелательных рецессивных генов.

Значение амитоза

Плюс амитоза в том, что ядро и содержимое клетки делятся на две части. При этом дочерние клетки образуются без предварительных изменений структуры органелл, а также ядра.

Деление ядра на две части происходит даже без предварительного растворения оболочки ядра. Веретено деления не формируется — в случае других способов деления это происходит.

За делением ядра происходит деление протопласта и всей клетки на две части. Если ядро дробится на несколько частей, то получаются многоядерные клетки. Для амитоза характерно неравномерное распределение вещества ядра между дочерними ядрами, поэтому биологическая равномерность не обеспечивается. Но при этом образованные клетки отличаются структурной организацией и жизнедеятельностью.

На протяжении некоторого времени амитоз считался патологическим явлением — присущим только клеткам, патологически измененным. Но согласно последним исследованиям, эта мысль не нашла подтверждения. Многочисленные исследования доказывают, что способом амитоза делятся и вполне молодые нормально развитые клетки.

К примеру, амитоз можно обнаружить в клетках харовых водорослей, лука, традесканции.

Встречается амитоз и в специализированных тканях, в которых активно происходят метаболические процессы: в клетках тапетума микроспорангиев, в эндосперме семян отдельных растений и др.

Не характерен амитоз для клеток, в которых важно сохранение полноценной генетической информации: в яйцеклетках и клетках зародыша. В связи с этим некоторые ученые считают амитоз неполноценным способом размножения клеток.

Источник