Митоз

1.

2.

Что такое митоз?
1. Непрямое деление клетки.
2. Точная передача наследственного материала в поколении.
3. Способ быстрого и точного увеличения числа клеток. Рост многоклеточного
организма осуществляется путем увеличения количества клеток.
4. В течение митоза сначала удваивается ядро (кариогенез), затем происходит
разделение дочерних клеток, в каждую из которых попадает по одному ядру.
5. Митозом делятся все соматические клетки и клетки полового ряда на первом
этапе развития. На гаметофите растений гаметы образуются путем митоза.
6. В результате митоза образуются половые клетки растений.
7. Митозом могут делиться клетки с четным и нечетным (гаплоидные,
триплоидные) набором хромосом.

3.

Жизненный цикл клетки

4.

Жизненный цикл клетки
• Состоит из интерфазы и митоза (М-фаза).
• Интерфазу подразделяют на три этапа:
– G₁ - пресинтетический этап. Накопление энергии, белков-гистонов, ферментов и
нуклеотидов. Формула ядра 2n2c. Хромосомы однохроматидные.
– S – синтетический этап (S-фаза). Удвоение ДНК и центриолей. Появляются
сестринские хроматиды на одной хромосоме. В каждой хроматиде присутствует
одна старая цепочка и одна новая.
– G₂ - премитотический этап. Накопление тубулинов, фосфолипидов и энергии.
Формула ядра 2n4c. Хромосомы двухроматидные, х-образные.

5.

Что такое n и с?
• «n» – число уникальных хромосом. У человека это
число составляет 23 хромосомы. Каждая хромосома
содержит свой уникальный набор генов. Геном,
состоящий из такого одинарного набора называется
гаплоидным. Иногда его называются половинным
набором хромосом. У животных половые клетки
имеют половинный набор хромосом.
• Во всех клетках тела человека (соматических
клетках) имеется двойной набор, т.е. 23 пары или 46
хромосом. Уникальные хромосомы продублированы.
Такой набор называют диплоидным и обозначают 2n.

6.

• Одна молекула ДНК – это одна хроматида
• Хромосома может состоять из одной молекулы ДНК или из двух.
• Если хромосома состоит из одной молекулы ДНК, то она называется
однохроматидной, если из двух – двухроматидная. Хроматиды одной
хромосомы называется сестринскими. Они имеют идентичную
последовательность нуклеотидов и соответственном один набор аллелей.

7.

Что такое n и с?
сестринские хроматиды
• «с» – число молекул ДНК. В хромосоме их может две
или одна. На рисунке изображена хромосома, у которой две
молекулы ДНК. В данном контексте ее называют
хроматида.
• Хроматиды одной хромосомы называют
сестринскими.
• Таким образом на такую хромосомы приходится
двойной набор «с». Если бы попробовали бы составить
формулу, то перед «с» нужно было бы поставить
коэффициент в два раза больший, чем перед «n» и
получилось бы 1n2c в случае гаплоидной особи, или
2n4c в случае диплоидной.

8.

Двухроматидная хромосома 1n2c или 2n4c
сестринские хроматиды
Кинетохоры
Теломера (плечо)
• Митоз может происходить как в гаплоидных, так и
в диплоидных клетках. Главное условие это наличие
веретена деления и двухроматидных хромосом. Хобразные или двухроматидные хромосомы распадаются
на однохроматидные хромосомы, которые в
последствии расходятся в полюсам клетки и образуют
геномы новых клеток с тем же числом хромосом
(показателем плоидности).
• На каждой хроматиде формируется в области
центромеры свой кинетохор. К нему крепятся «плюс»
концами микротрубочки (кинетохорные) веретена
деления.

9.

ИНТЕРФАЗА
ПРОФАЗА
ПРОМЕТАФАЗА

10.

МЕТАФАЗА
АНАФАЗА
ТЕЛОФАЗА

11.

Строение веретена деления

12.

Профаза (2n4c)
ПРОФАЗА
• Растворение ядерной оболочки;
• Движение центриолей к полюсам клетки;
• Конденсация хроматина и образование хромосом;
• Формирование веретена деления (митотическое
веретено), растущими из центриолей микротрубочками.
• Микротрубочки удлиняются и соединяются с
кинетохорами на центромерах хромосом.
• Органеллы клетки вакуолизируются и расходятся к
периферии клетки.
• Останавливается процесс траскрипции и трансляции.

13.

Почему растворяется ядерная оболочка
• Ламины задействованы в дезинтеграции и образовании оболочки ядра в
ходе митоза.
• В процессе митоза ламины фосфорилируются митоз-стимулирующим
фактором (МСФ), при этом происходит дезинтеграция ламинов и оболочки ядра.
После сегрегации хромосом дефосфолирование ядерных ламинов обеспечивает
сборку ядерной оболочки.
• Мутации генов, кодирующих ламины, вызывают редкие расстройства, объединяемые в
группу ламинопатий. Мутация гена LMNA, кодирующего Ламин A, вызывает синдром прогерии
Хатчинсона-Гилфорда — исключительно редкое заболевание, приводящее человека к смерти от
ускоренного старения: большинство пациентов не доживает до 13 лет.

14.

Метафаза (2n4c)
МЕТАФАЗА
• Хромосомы
перемещаются
на
экваториальную ТЕЛОФАЗА
(метафазную) пластинку
АНАФАЗА
клетки. С каждой центромерой связаны
микротрубочки
идущие
от
двух
центриолей;
• Центриоли занимают положение на
полюсах и связываются с мембраной
клетки;
• К стадии метафазы завершает свое
созревание веретено деления.

15.

Анафаза (4n4c)
• Клетка вытягивается.
• Хромосомы разделяются на хроматиды. С этого момента
каждая хроматида именуется как однохроматидная
хромосома;
• Микротрубочки укорачиваются.
• Хроматиды
одной
хромосомы
двигаются
к
противоположным полюсам клетки;
• Причины удлинения клетки:
– Скольжение микротрубочек одной по другой, не связанных с
хромосомами;
– Образование перетяжки в экваториальной области клетки, за
счет сокращения актинового кольца (сдавливание клетки по центру).

16.

Ошибки
• Нельзя говорить, что хромосомы удваиваются, так как удвоение происходит
на стадии репликации. Репликация = удвоение.
• В анафазе расходятся однохроматидные хромосомы, или

17.

Телофаза (2n2c)
• Восстановление ядерная мембраны
вокруг каждого
хромосомного набора,
МЕТАФАЗА
АНАФАЗА
формирование оболочки ядра или
кариогенез;
• Деконденсация хромосом, образование
хроматина, начало транскрипции.
• Разделение клетки надвое (цитотомия
или цитокинез).
ТЕЛОФАЗА

18.

Биологический смысл митоза
1. В результате митоза образуется две клетки;
2. Митоз – это точный консервативный способ передачи наследственной
информации;
3. Образование генетически идентичных дочерних клеток;
4. Митозом делятся соматические клетки растений и животных.
5. С помощью митоз образуются половые клетки у растений.
6. В процессе митоза не меняется плоидность клеток;
7. Митозом могут делиться клетки любой плоидности.

19.

Особенности митоза
• У животных разделение клеток происходит с помощью перетяжки,
потому что у них нет клеточной стенки;
• У клеток растений и грибов образуется перегородка – фрагмопласт,
• Из-за клеточной стенки у клеток растений не могут растягиваться
и в место центриолей у них есть Ц.О.М.Т. (центр организации
микротрубочек).

20.

Кинезин и митоз
В последние годы выяснилось, что сборка и разборка микротрубочек, в том числе при формировании
веретена деления, происходит при участии различных моторных белков, в том числе кинезинов. Вероятно,
эти белки участвуют также в анафазе, когда центриоли удаляются друг от друга за счёт скольжения
цитоплазматических микротрубочек веретена деления.

21.

Деление клеток растений
Визикулы с пектином собираются в центре клетки.
Клеточная стенка состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина.
Гемицеллюлозы – сшивачные гликаны.
Микрофибрилла целлюлозы состоит из восьми нитей целлюлозы. Целлюлозу
скрепляют (обнимают) волокна целлюлозы.
• Пектин (матрикс) обвивают молекулы целлюлозы и гемицеллюлозы.
• Пектин может удержать отдельные молекулы целлюлозы.
• Совокупность пектина (90%) в визикулах с микротрубочками – фрагмопласт.

22.

Срединная пластинка
Вторичная к.ст. 90% цел.
Первичная кл. ст.
90% пектина
Срединная пластинка
Лигнификация – это замена пектина на легнин.
Субериназация и опробковение это одно и тоже. В нем есть филоновая кислота. Слоистая
структура. Он никого не может заместить и наслаивается поверх. Т.е. со стороны клетки.
Кутин, наоборот, продавливается сквозь клеточную стенку на поверхность.
Плазмодесма – это клеточный контакт. Через них соединяются отдельные клетки. Образуется
единое пространство, которое называется симпласт.

23.

Деление растительной клетки,
образование фрагмопласта