Жизненный цикл клетки. Деление клетки. Митоз. Мейоз. Амитоз. Эндомитоз

Содержание

Слайд 2

Жизненный цикл клетки Жизненный цикл клетки, или клеточный цикл, – это

Жизненный цикл клетки

Жизненный цикл клетки, или клеточный цикл, – это промежуток

времени, в течение которого клетка существует как единица, т. е. период жизни клетки. Он длится от момента появления клетки в результате деления ее материнской и до конца деления ее самой, когда она «распадается» на две дочерние.
Бывают случаи, когда клетка не делится. Тогда ее жизненный цикл — это период от появления клетки до гибели. Обычно не делятся клетки ряда тканей многоклеточных организмов. Например, нервные клетки и эритроциты.
Принято в жизненном цикле клеток эукариот выделять ряд определенных периодов, или фаз. Они характерны для всех делящихся клеток. Фазы обозначают G1, S, G2, M. Из фазы G1 клетка может уходить в фазу G0, оставаясь в которой, она не делится и во многих случаях дифференцируется. При этом некоторые клетки могут возвращаться из G0 в G1 и пройти по всем этапам клеточного цикла.
Буквы в аббревиатурах фаз – это первые буквы английских слов: gap (промежуток), synthesis (синтез), mitosis (митоз).
Слайд 3

Период G1 – пресинтетический – начинается сразу как только клетка появилась.

Период G1 – пресинтетический – начинается сразу как только клетка появилась.

В этот момент она меньше по размеру, чем материнская, в ней мало веществ, недостаточно количество органоидов. Поэтому в G1 происходит рост клетки, синтез РНК, белков, построение органелл. Обычно G1 – самая длительная фаза жизненного цикла клетки. S – синтетический период. Самый главный его отличительный признак – удвоение ДНК путем репликации. Каждая хромосома становится состоящей из двух хроматид. В этот период хромосомы по-прежнему деспирализованы. В хромосомах, кроме ДНК, много белков-гистонов. Поэтому в S-фазу гистоны синтезируются в большом количестве. В постсинтетический период – G2 – клетка готовится к делению, обычно путем митоза. Клетка продолжает расти, активно идет синтез АТФ, могут удваиваться центриоли. Далее клетка вступает в фазу клеточного деления – M. Здесь происходит деление клеточного ядра – кариокинез, после чего деление цитоплазмы – цитокинез. Завершение цитокинеза знаменует завершение жизненного цикла данной клетки и начало клеточных циклов двух новых. Фаза G0 иногда называют периодом «отдыха» клетки. Клетка «выходит» из обычного цикла. В этот период клетка может приступить к дифференциации и уже никогда не вернуться к обычному циклу. Также в фазу G0 могут входить стареющие клетки.
Слайд 4

Переход в каждую последующую фазу цикла контролируется специальными клеточными механизмами, так

Переход в каждую последующую фазу цикла контролируется специальными клеточными механизмами, так

называемыми чекпоинтами – контрольными точками. Чтобы наступила следующая фаза, в клетке должно быть все готово для этого, в ДНК не содержаться грубых ошибок и др. Фазы G0, G1, S, G2 вместе формируют интерфазу - I.
Слайд 5

Деление клетки Способы деления клеток Деление клеток обеспечивает в живой природе

Деление клетки

Способы деления клеток
Деление клеток обеспечивает в живой природе важнейшие процессы:
размножение

одноклеточных организмов;
рост и развитие многоклеточных организмов;
постоянное обновление тканей и органов;
восстановление тканей и органов после повреждений.
Известны четыре основных способа деления клеток:
прямое бинарное деление;
амитоз;
митоз;
мейоз.
Слайд 6

Прямое бинарное деление характерно для прокариот (бактерий и цианобактерий). В бактериальной

Прямое бинарное деление характерно для прокариот (бактерий и цианобактерий). В бактериальной клетке

содержится одна кольцевая молекула ДНК. Перед делением клетки ДНК удваивается. Образовавшиеся одинаковые молекулы ДНК прикрепляются к цитоплазматической мембране (ЦПМ). Во время деления ЦПМ врастает между двумя молекулами ДНК и делит клетку пополам. В каждой дочерней клетке оказывается по одной идентичной молекуле ДНК. Схема деления клетки прокариот Такое деление встречается: в высокоспециализированных клетках с низкой активностью (клетках хрящей, роговицы глаза, печени, эндосперма семян, стенок завязи пестика), у дегенерировавших, обречённых на гибель клеток растений и животных. При амитозе часто наблюдается только деление ядра, а разделение цитоплазмы не происходит. В результате могут образоваться многоядерные клетки. Если же цитоплазма разделяется, то распределение клеточных компонентов, как и ДНК, происходит произвольно.
Слайд 7

Амитоз — самый экономный способ деления, протекающий с минимальными энергетическими затратами.

Амитоз — самый экономный способ деления, протекающий с минимальными энергетическими

затратами. Митоз — непрямое деление соматических клеток эукариот, в результате которого хромосомный набор передаётся без изменений. Митоз лежит в основе роста организмов, регенерации и повреждённых частей, вегетативного размножения. Мейоз — деление клеток эукариот, ведущее к образованию гаплоидных клеток, т. е. уменьшению хромосомного набора в два раза. Мейоз приводит к образованию гамет у животных и спор у растений. При этом из одной материнской диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные клетки с разными хромосомными наборами.
Слайд 8

Митоз Митоз — процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате

Митоз

Митоз — процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого

из одной диплоидной материнской клетки образуются две дочерние с таким же набором хромосом.
Подготовка клетки к митозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления.
Митоз включает в себя два процесса: кариокинез (деление ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).
Выделяют четыре фазы митоза: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Слайд 9

Профаза В ядре молекулы ДНК укорачиваются и скручиваются (спирализуются), образуя компактные

Профаза В ядре молекулы ДНК укорачиваются и скручиваются (спирализуются), образуя компактные хромосомы. Каждая

хромосома состоит из двух молекул ДНК (двух хроматид), соединённых центромерой. Ядерная оболочка распадается. Хромосомы неупорядоченно располагаются в цитоплазме. Растворяются ядрышки. Начинает формироваться веретено деления, часть нитей которого прикрепляется к центромерам хромосом. В животной клетке центриоли удваиваются и начинают расходиться. Метафаза Хромосомы располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку. Хроматиды соединены в области первичной перетяжки с нитями веретена деления. Центриоли располагаются у полюсов клетки.
Слайд 10

Анафаза Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные

Анафаза Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные дочерние

хромосомы. Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки. У каждого полюса оказывается одинаковый генетический материал. Телофаза Хромосомы раскручиваются. Вокруг хромосом начинают формироваться ядерные оболочки. В ядрах появляются ядрышки. Нити веретена деления разрушаются
Слайд 11

На этом кариокинез завершается. Происходит цитокинез — разделение цитоплазмы Цитокинез животной

На этом кариокинез завершается. Происходит цитокинез — разделение цитоплазмы Цитокинез животной клетки Митоз

у растений: 1 — профаза, 2 — метафаза, 3 — анафаза, 4 — телофаза Биологическое значение митоза В результате митоза образуются генетически одинаковые дочерние клетки с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки. Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений.
Слайд 12

Мейоз Мейоз — это способ деления клеток, в результате которого из

Мейоз

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.
Затем гомологичные хромосомы начинают расходиться.
При этом образуются перекрёсты и происходит кроссинговер — обмен участками между гомологичными хромосомами.
Растворяется ядерная оболочка.
Разрушаются ядрышки.
Формируется веретено деления.
Слайд 13

Метафаза I Спирилизация хромосом достигает максимума. Пары гомологичных хромосом (четыре хроматиды)

Метафаза I Спирилизация хромосом достигает максимума. Пары гомологичных хромосом (четыре хроматиды) выстраиваются

по экватору клетки. Образуется метафазная пластинка. Каждая хромосома соединена с нитями веретена деления. Хромосомный набор клетки — 2n4c. Анафаза 1 Гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, отходят друг от друга. Нити веретена деления растягивают хромосомы к полюсам клетки. Из каждой пары гомологичных хромосом к полюсам попадает только одна. Происходит редукция — уменьшение числа хромосом вдвое. У полюсов клетки оказываются гаплоидные наборы хромосом, состоящих из двух хроматид. Хромосомный набор к концу анафазы: у полюсов — 1n2c, в клетке — 2n4c. Телофаза I Происходит формирование ядер. Делится цитоплазма. Образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. Хромосомный набор каждой из образовавшихся клеток — 1n2c. 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.
Слайд 14

Профаза II Ядерные оболочки разрушаются. Хромосомы располагаются беспорядочно в цитоплазме. Формируется

Профаза II Ядерные оболочки разрушаются. Хромосомы располагаются беспорядочно в цитоплазме. Формируется веретено деления. Хромосомный

набор клетки — 1n2c. Метафаза II Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. К каждой хроматиде прикреплены нити веретена деления. Хромосомный набор клетки — 1n2c. Анафаза II Нити веретена деления оттягивают сестринские хроматиды к полюсам. Хроматиды становятся самостоятельными хромосомами. Дочерние хромосомы направляются к полюсам клетки. Хромосомный набор у каждого полюса — 1n1c (в клетке — 2n2c). Телофаза II Формируются ядра. Делится цитоплазма. Образуются четыре гаплоидные клетки — 1n1c. Хромосомные наборы образовавшихся клеток не идентичны Значение мейоза Образовавшиеся в результате мейоза клетки различаются своими хромосомными наборами, что обеспечивает разнообразие живых организмов. Число хромосом при мейозе уменьшается в два раза, что необходимо при половом размножении. Процесс оплодотворения опять восстанавливает в зиготе диплоидный набор хромосом. .
Слайд 15

Амитоз Амитоз- Это такое деление ядра пополам, при котором хромосомы распределяются

Амитоз

Амитоз- Это такое деление ядра пополам, при котором хромосомы распределяются неравномерно,

а клетки получаются разного размера. При этом ядрышки и оболочка хорошо просматриваются.
Наблюдать его можно в стареющих элементарных частицах или там, где присутствуют патологические признаки, чаще всего в клетках, обреченных на отмирание.
Встречается процесс у млекопитающих, у растений, дрожжей и бактерий
Слайд 16

Существует три разновидности: Реактивный - происходит в результате болезненного воздействия на

Существует три разновидности: Реактивный - происходит в результате болезненного воздействия

на организм. Дегенеративный – следствие разделения атрофированных и разрушенных элементарных частиц. Генеративный – сбалансированное деление, при котором получившиеся структурно-функциональные элементарные частицы приспособлены к нормальной работе и миотическому разделению.
Слайд 17

Различают две фазы: Кариокинез – образуется ядро, у которого наблюдается непостоянное

Различают две фазы: Кариокинез – образуется ядро, у которого наблюдается непостоянное

распределение ДНК. Цитокинез – элементарная частица делится пополам, но число органелл неравное. Типы амиотичеких процессов: равномерный – формируются 2 одинаковых ядра; неравномерный – результат явления двух разнокалиберных ядер; фрагментация – когда ядро «разбивается» на большое количество ядрышек различного размера. Чаще всего процесс сопровождается перешнуровкой кольцевой перетяжки путем образования двух ядер, которые уже не разделяются, а со временем стареют и отмирают. Для сравнения: у человека амитоз передается по наследству, если болен один из родителей. Биологическое значение амитоза Исследователи данного процесса уверены, что такой способ наиболее простой. В результате амиотического дробления происходит неравномерное распределение хромосомного материала между клетками. Отношения между цитоплазмой и криоплазмой могут меняться. Также наблюдается увеличение количества или образование многоядерных элементарных частиц.