Жизненный цикл клетки. Митоз

1. Жизненный цикл клетки. Митоз

Жизненный цикл клетки - это период жизни клетки от
момента ее возникновения в процессе деления до
гибели или конца последующего деления.
Клетка возникает в процессе деления материнской
клетки и исчезает в ходе собственного деления или
гибели.

2.

Интерфаза - это период подготовки клетки
к делению.
Продолжительность интерфазы всегда больше, чем само деление. У клеток
кишечного эпителия грызунов интерфаза длится в среднем 15 часов, а деление
осуществляется за 0,5 - 1 час
Во время интерфазы в клетке активно идут процессы биосинтеза, клетка
растет, образуются органоиды и готовится к следующему делению.
Но, несомненно самым важным процессом, происходящим во время
интерфазы в ходе подготовки к делению, является удвоение ДНК.

3.

Строение хромосом
Молекулы ДНК в ядрах эукариотических
клеток всегда находятся в комплексе со
специальными белками - гистонами,
образуя так называемый - хромосомы.
В ядре клетки, готовящейся к делению,
молекулы ДНК удваиваются.
После удвоения каждая хромосома состоит
из 2-х частей. Они называются сестринские
хромосомы или хроматиды.
Хроматиды соединяются друг с другом
только в одном месте – центромере. (Число
хромосом при этом не меняется, просто
каждая хромосомы теперь состоит из 2-х
частей).

4.

Хромосомный набор клеток
Совокупность всех признаков хромосомного набора, характерного для того или
иного вида, называют кариотипом.
Кариотип человека, 46 хромосом
Как мы видим на иллюстрации
хромосомы разделены на пары - 23
пары. Парные хромосомы
называют гомологичнымиh(от греч.
гомос - одинаковый).
Клетки тела - соматические клетки
содержат 46 хромосом - двойной
набор (полный) - диплоидный ( 2n
).
Половые клетки (гаметы) - 23
хромосомы - одинарный набор гаплоидный (2n ).

5.

Митоз
Митоз - это деление клетки, в процессе
которого образуются две генетически
идентичные клетки.
В митозе выделяют четыре фазы:
1. Профаза
Хромосомы, состоящие из двух хроматид,
спирализуются и приобретают компактную
форму. Разрушается ядерная оболочка.
Начинает формироваться веретено деления.
2. Метафаза
Завершается образование веретена
деления. Хромосомы располагаются в
экваториальной плоскости клетки.Нити
веретена деления прикрепляются к
центромерам удвоенных хромосом.

6.

3. Анафаза
Центромеры разделяются, и хроматиды
расходятся к полюсам клетки.
4. Телофаза
Исчезает веретено деления, формируются
ядерные оболочки, хромосомы начинают
раскручиваться. Делится цитоплазма. В
итоге образуются две дочерние клетки,
идентичные материнской.

7.

Биологическое значение митоза
В результате митоза возникают две дочерние клетки,
содержащие столько же хромосом, сколько их было в
ядре материнской клетки. т. е. образуются клетки,
идентичные родительской.
•В нормальных условиях никакий изменений
генетической информации в процессемитоза не
происходит, поэтому митотическое
деление поддерживает генетическую стабильность
клеток.
•Митоз лежит в основе роста, развития и вегетативного
размножения многоклеточных организмов.
•Благодаря митозу осуществляются процессы
регенерации и замены отмирающих клеток.
•У одноклеточных эукариотических организмов митоз
обеспечивает бесполое размножение.

8.

Амитоз
Иногда встречается и другой вид деления
клетки - амитоз.
Амитоз (от греч. а - отрицательная
частица и митоз - нить) - прямое деление
ядра клетки, т. е. без образования веретена
деления. При этом наследственная
информация между дочерними клетками
распределяется неравномерно.
Амитоз встречается у некоторых
простейших, в клетках специализированных
тканей, в раковых клетках.

9.

вегетативное
размножение
простое
фрагментация
клонирование
почкование
назад
размножение
деление
спорами
Самовоспроизведение организмов. Мейоз
Размножение, т. е. воспроизведение себе
подобных, обеспечивает непрерывность
и преемственность жизни.
Бесполое размножение
Этот тип размножения происходит без образования специализированных
половых клеток (гамет), и для его осуществления необходим только один
организм.
Новая особь развивается из одной или нескольких соматических (неполовых)
клеток материнского организма и является его абсолютной копией.
Существуют разные типы бесполого
размножения:

10.

Простое деление
Прокариотические организмы (бактерии и
синезеленые водоросли) размножаются
путем простого деления, которому
предшествует удвоение единственной
кольцевой молекулы ДНК.
Митотическим делением на две клетки
размножаются простейшие (амебы,
инфузории, жгутиковые) и одноклеточные
зеленые водоросли.
Простое деление у Эвглены зеленой

11.

Почкование
Почкование - это образование на теле
материнской особи группы клеток - почки,
из которых развивается новая особь. В
течение некоторого времени дочерняя
особь развивается как часть материнского
организма, а затем или отделяется от него и
переходит к самостоятельному
существованию.
Бесполое размножение Гидры почкование
Встречается почкование и у одноклеточных дрожжевых грибов.

12.

Размножение спорами
Этот способ размножения характерен в
основном для грибов и
растений. Специализированные клетки споры - могут образовываться в
специальных органах - спорангиях (как это
происходит у растений) или открыто, на
поверхности организма (как, например, у
некоторых плесневых грибов).

13.

Вегетативное размножение
Способ бесполого размножения, при
котором дочерний организм развивается
из группы родительских клеток,
называется вегетативным размножением.
Широко распространено такое
размножение у растений. В естественных
природных условиях оно, как правило,
происходит с помощью
специализированных частей тела
растений. Луковица тюльпана,
клубнелуковица гладиолуса, растущий
горизонтально подземный стебель
(корневище) ириса, усы земляники, клубни
картофеля - все это органы
вегетативного размножения растений.

14.

Фрагментация
Фрагментация - это разделение тела на две
и более частей, каждая из которых дает
начало новой полноценной особи. Этот
процесс основан на способности к
регенерации.
Таким способом могут размножаться
кольчатые и плоские черви, иглокожие и
кишечнополостные.

15.

Клонирование
Клонированиет- метод получения
нескольких генетически идентичных
организмов путем бесполого (в том числе
вегетативного) размножения.
Генетически однородное потомство,
происходящее от одной родительской
особи, называется клоном.

16.

Половое размножение - это процесс образования дочернего организма при
участии половых клеток - гамет.
Половое размножение
Гаметы, дающие начало дочернему организму, имеют половинный (гаплоидный)
набор хромосом данного вида и образуется в результате особого процесса мейоза (о нем, чуть позже).
Как правило гаметы бывают двух типов - мужские и женские, и формируются они в
специальных органах - половых железах.
Виды, у которых есть и мужские, и женские особи, называют раздельнополыми; к
ним относят большинство животных. Виды, у которых одна и та же особь способна
формировать и мужские, и женские гаметы, называют гермафродитами. К таким
организмам относится большинство покрытосеменных растений,
кишечнополостные, плоские и многие кольчатые черви, некоторые ракообразные
и моллюски и даже отдельные виды рыб и пресмыкающихся.

17.

Образование половых клеток у животных
Для осуществления полового размножения необходимы специализированные
клетки - гаметы, содержащие одинарный (гаплоидный) набор хромосом.
Процесс образования половых клеток - гаметогенез - протекает в специальных
органах.
У большинства животных мужские половые клетки (сперматозоиды) образуются в
семенниках, женские гаметы (яйцеклетки) - в яичниках. Развитие яйцеклеток
называют оогенезом, а сперматозоидов - сперматогенезом.
Гаметогенез подразделяется на несколько стадий:
размножение - клетки делятся с помощью митоза, образуются незрелые половые
клетки;
рост - происходит увеличение цитоплазмы клеток, накопление веществ и
редупликация ДНК (удвоение хромосом);
созревание - мейоз;
формирование (при сперматогенезе).

18.

Гаметогенез

19.

Сперматозоиды
Сперматогенез
Сперматозоиды - мелкие подвижные
клетки, у человека их длина всего около 60
мкм. У разных организмов они отличаются
формой и размерами, но, как правило, все
сперматозоиды имеют головку, шейку и
хвост, обеспечивающий подвижность. В
головке сперматозоида находится ядро,
содержащее хромосомы. В шейке
сосредоточены митохондрии, которые
обеспечивают сперматозоид энергией.

20.

Яйцеклетки - это относительно крупные
неподвижные клетки округлой формы.
У некоторых рыб, рептилий и птиц они
содержат большой запас питательных
веществ в виде желтка и имеют размеры
от 10 мм до 15 см.
Яйцеклетки млекопитающих, в том числе
человека, гораздо мельче (0,1 - 0,3 мм) и
желтка практически не содержат.

21.

Мейоз
Мейоз - это особый способ деления клеток, приводящий к уменьшению числа
хромосом вдвое и к переходу клетки из диплоидного состояния в гаплоидное.
Клетки, приступающие к мейозу, содержат диплоидный набор уже удвоенных
хромосом. В результате мейоза из одной клетки образуются четыре гаплоидные.
Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует
однократное удвоение ДНК, осуществленное на стадии роста.
В каждом делении мейоза выделяют четыре фазы, характерные и для митоза
(профазу, метафазу, анафазу, телофазу), однако они отличаются некоторыми
особенностями.
Самое главное отличие в том, что во время первого деления, в Профазу I
происходит конъюгация (соединение) гомологичных хромосом и кроссинговер (обмен
участками хромосом).

22.

Деление и фазы мейоза
Профаза I
2n
Метафаза I
2n
Первое
деление
Кроме обычных процессов,
характерных профазы,
происходит конъюгация
гомологичных хромосом
и кроссинговер - обмен
участками гомологичных
хромосом
Гомологичные хромосомы
остаются соединенными в
некоторых участках и
располагаются в плоскости
экватора клетки. К
центромерам
прикрепляются
микротрубочки веретена

23.

Анафаза I
2n
Телофаза I
n
Гомологичные хромосомы,
состоящие из двух хроматид,
растаскиваются к
противоположным полюсам,
у каждого полюса
оказывается гаплоидный
набор хромосом. Вторично
происходит перекомбинация
генетического материала
хромосомы
деспирализуются,
образуется ядерная
оболочка, происходит
деление цитоплазмы. ИТОГ:
Образуется две гаплоидные
клетки, то есть клетки с
половинным числом
хромосом. Но каждая
хромосомы в этих клетках
удвоенная

24.

Второе
деление
Профаза II
n
Метафаза II
n
Хромосомы укорачиваются и
утолщаются, центриоли
расходятся, и происходит
образование веретена
деления. Ядерная оболочка
разрушается
Хромосомы располагаются в
плоскости экватора клетки. К
центромерам
прикрепляются
микротрубочки веретена

25.

Анафаза II
2n
Телофаза II
n
Хроматиды растаскиваются к
противоположным полюсам,
становятся
самостоятельными
Хромосомы
деспирализуются,
образуется ядерная
оболочка, появляется
ядрышко, микротрубочки
веретена деления исчезают.
Происходит деление
цитоплазмы. ИТОГ: 4
гаплоидные клетки

26.

1.Размножение - это воспроизведение себе подобных.
2. Бесполое размножение происходит без участия половых клеток.
простое деление (амеба);
почкование (гидра, дрожжи);
размножение спорами (папоротник);
вегетативное размножение (земляника);
фрагментация (иглокожие);
клонирование (метод получения нескольких генетически идентичных организмов путем
бесполого (в том числе вегетативного) размножения).
3. Половое размножение - это процесс образования дочернего организма при участии
половых клеток - гамет.
4. Мейоз - это особый способ деления клеток, приводящий к уменьшению числа
хромосом вдвое и к переходу клетки из диплоидного состояния в гаплоидное.
ИТОГ: 4 гаплоидные клетки.
кроссинговер - обмен участками хромосом.
5. Процесс образования половых клеток - гаметогенез - протекает в специальных
органах.
6. Сперматозоиды - мужские половые клетки животных. Процесс образования
сперматозоидов - сперматогенез.
7. Яйцеклетки - женские половые клетки. Процесс образования яйцеклеток - оогенез.