Клеточный цикл. Прямое и непрямое деление клетки

Время жизни клетки от одного деления до другого называют клеточным циклом

На фазу митоза приходится примерно 10% времени клеточного цикла эукариотической клетки, а 90% – на интерфазу. Интерфаза состоит из трёх периодов: G1 – пресинтетический, длительностью до нескольких суток; S – синтетический, обычно продолжается 3–5 часов; G2 – постсинтетический, длится 6–8 часов. В развитии многоклеточного организма постоянно происходит чередование интерфазы и деления клетки. Однако по мере роста и развития организма возникает необходимость в специализации и дифференцировке клеток.

При прямом делении ядро без видимых изменений делится на две равные части. Основным же является непрямое деление. Митоз — непрямое деление клетки, наиболее распространенный способ репродукции эукариотических клеток. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

Митоз и его фазы

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.

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

Пресинтетический— рост клетки, активизация процессов биологического синтеза, подготовка к следующему периоду.

 

Синтетический период — репликация ДНК.

 

Постсинтетический период — подготовка клетки к митозу, синтез и накопление белков и энергии для предстоящего деления, увеличение количества органоидов, удвоение центриолей.

 

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

 

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

 

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

 

Телофаза — 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.

 

Мейоз и его фазы

Мейоз – это деление клеток, при котором происходит уменьшение числа хромосом. Мейоз состоит из двух последовательных делений: первое – редукционное, или уменьшительное, в котором число хромосом и молекул ДНК уменьшается в два раза, и второе – эквационное, или уравнительное, в котором сохраняется число хромосом, но количество молекул ДНК уменьшается ещё в 2 раза, т.е. всего в 4раза.

Профаза 1	Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, “исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.
Метафаза 1	Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом.
Анафаза 1	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	Образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы.
Профаза 2	Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.
Метафаза 2	Выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом.
Анафаза 2	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	Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием двух, а в итоге обоих мейотических делений – четырех гаплоидных клеток.

Мейоз характерен только для незрелых половых клеток. Он обеспечивает поддержание постоянного числа хромосом у особей одного вида, благодаря тому, что гаплоидные половые клетки (гаметы) сливаются и образуют диплоидную зиготу, из которой развивается диплоидный организм. Кроме того, мейоз является источником генотипической изменчивости, которая обеспечивается в результате кроссинговера и независимого расхождения негомологичных хромосом.