Ядро и ЦОМТ, митоз у растений

1.

Ядро и ЦОМТ, митоз у
растений
Чудин М.А., Халютин Данил

2.

3.

4.

5.

Виды митозов у водорослей
Митоз или непрямое деление водорослей, может протекать по-разному. В зависимости от поведения ядерной оболочки
различают:
1. Закрытый митоз (расхождение х-ом происходит без нарушения целостности ядерной оболочки)
2. Полузакрытый митоз (ядерная оболочка сохраняет свою целостность на протяжении всего митоза, за исключением полярных зон)
3. Открытый митозы (ядерная оболочка исчезает в профазе)
В зависимости от формы веретена деления выделяют:
A) Плевромитоз (в метафазе, обычно, не образуется экваториальная пластинка и веретено представлено 2-я полуверетёнами,
расположенными под углом друг к другу или внутри ядра)
B) Ортомитоз (в метафазе хромосомы становятся по экватору двухполюсного веретена)

6.

В зависимости от комбинации указанных свойств у
водорослей встречаются следующие типы митоза:
A) Открытый ортомитоз встречается у харовых, золотистых, примнезиофитовых, криптофитовых; ЦОМТами служат
кинетосомы, ризопласты
B) Полузакрытый ортомитоз встречается среди зеленых, примнезиофитовых, красных, бурых водорослей и др.; ЦОМТами
митотического веретена могут служить кинетосомы, центриоли, ризопласты или аморфные образования
C) Закрытый ортомитоз встречается у эвгленовых
D) Закрытый плевромитоз бывает внутриядерным (весь аппарат деления внутри ядра) и внеядерным (внутри ядра находятся
только хромосомы):
1. Первый встречается у некоторых празинофициевых
2. Второй встречается у динофитовых
Необычную форму полузакрытого митоза имеют требуксиевые зелёные водоросли – метацентрический митоз: при нём
центриоли во время метафазы расположены в области метафазной пластинки, а не на полюсах веретена деления

7.

8.

Цианобактерии/Синезелёные водоросли
Не имеют Центросом, т.к. являются прокариотами
Размножаются делением надвое (бинарное деление происходит по типу ирисовой
диафрагмы – т.е. врастанием зачатков поперечной перегородки вплоть до её смыкания; у
некоторых – образованием гонидий (эндоспор, экзоспор). Подавляющее большинство
размножается при помощи гормогониев

9.

Эвгленовые водоросли
Ядро. Клетки эвгленовых имеют одно крупное ядро. Хромосомы при окрашивании хорошо видны даже в интерфазе, так как находятся,
как и у динофитов, в конденсированном состоянии
1) Митоз закрытый, веретено деления внутреннее, центриоли отсутствуют. Хромосомные микротрубочки присоединяются к
кинетохорам. Оформленные центры организации микротрубочек внутри ядра отсутствуют. Концы микротрубочек обычно не связаны
с ядерной мембраной. Перед митозом ядро мигрирует вверх клетки к резервуару.
2) Часто, но не всегда, пара базальных тел (которые удваиваются перед ядерным делением) формирует полюса веретена. Веретено
развивается под прямым углом к продольной оси клетки.
3) Ядрышко не исчезает во время митоза, в метафазе становится сильно удлиненным. Хромосомы формируют неправильную
метафазную пластинку.
4) Во время телофазы ядро приобретает форму гантели, становясь сильно удлиненным в анафазе. Оболочки дочерних ядер образуются
путем перешнуровки оболочки материнского ядра.
- Цитокинез происходит вслед за делением ядра путём впячивания мембраны по продольной оси клетки
Митоз – закрытый
Веретено деления – внутреннее,
центриолей нет (оформленных ЦОМТов в
ядре также нет). Часто 4 БТ (2 на полюс)
формируют полюса веретена деления
Отличительная особенность – ядрышко
не исчезает во время митоза, а сильно
растягивается

10.

Митоз – закрытый
Веретено деления –
внутреннее, центриолей нет
(оформленных ЦОМТов в
ядре также нет). Часто 4 БТ
(2 на полюс) формируют
полюса веретена деления
Отличительная особенность
– ядрышко не исчезает во
время митоза, а сильно
растягивается
Эвгленовые водоросли

11.

Криптофитовые водоросли
Ядро. Единственное ядро расположено в задней части клетки, или, реже, посередине.
1) Митоз начинается после деления хлоропласта и имеет ряд особенностей: он открытый, ядрышко не исчезает, центриоли, повидимому, отсутствуют.
2) Область полюса веретена уплощена и ограничена цистернами эндоплазматической сети.
3) Число хромосом у криптомонад очень большое — от 40 до 210.
4) В метафазе хромосомы объединяются в массивную пластинку. В ней образуются каналы, свободные от хроматина, через которые
проходят микротрубочки веретена
Митоз – открытый (начинается после деления
хлоропласта)
Центриолей нет. Полюс веретена деления ограничен
ЭПС. Хромосомы в метафазе формируют пластинку с
каналами для микротрубочек
Ядрышко не исчезает

12.

Криптофитовые водоросли
Митоз – открытый (начинается после
деления хлоропласта)
Центриолей нет. Полюс веретена деления
ограничен ЭПС. Хромосомы в метафазе
формируют пластинку с каналами для
микротрубочек
Ядрышко не исчезает

13.

Золотистые водоросли
Ядро, митоз. Цитокинез. В клетках золотистых водорослей содержится одно ядро, расположенное в передней части тела.
1) Перед митозом происходит удвоение базальных тел, ризопласт делится на две части.
2) Митоз проходит но типу открытого ортомитоза (редко митоз полузакрытый). Оболочка ядра исчезает в профазе.
3) Центриоли отсутствуют, центром организации микротрубочек становятся ризопласты. В метафазе образуется метафазная пластинка
Цитокинез идет с образованием борозды деления
Митоз – открытый ортомитоз,
редко полузакрытый
Центриолей нет, ЦОМТ в виде
ризопласта
Перед митозом БТ х2, ризопласт х2

14.

Золотистые водоросли
Митоз – открытый ортомитоз,
редко полузакрытый
Центриолей нет, ЦОМТ в виде
ризопласта
Перед митозом БТ х2, ризопласт х2.
Метафазная пластинка есть

15.

Диатомовые водоросли
Ядро крупное, содержит 1-8 ядрышек, которые исчезают во время митоза.
1) Центриоли отсутствуют. Центром организации микротрубочек являются пластинки, расположенные на полюсах веретена.
2) Микротрубочки веретена формируются вне ядра, затем проходят в ядро через разрушенные участки его оболочки; ядерная оболочка
постепенно исчезает. Таким образом, у диатомей митоз открытый.
3) На ранних этапах микротрубочки идут от полюса к полюсу. Кинетохоры хромосом, по-видимому, прикрепляются к полюсным
микротрубочкам. В анафазе хромосомы двигаются к полюсам, в поздней анафазе веретено удлиняется
Митоз – открытый
Центриолей нет, ЦОМТ в виде
полюсных пластинок
Микротрубочки формируются вне
ядра, проникая в ядро через
разрушенные участки оболочки,
которая потом полностью исчезает

16.

Диатомовые водоросли
Митоз – открытый
Центриолей нет, ЦОМТ в виде
полюсных пластинок
Микротрубочки формируются вне
ядра, проникая в ядро через
разрушенные участки оболочки,
которая потом полностью исчезает
Pinnularia

17.

Трибофициевые/Жёлто-зелёные водоросли
Ядро одно, реже ядер много, у ценотических представителей
клетки всегда многоядерные.
1) Детали митоза подробно изучены только у Vaucheria. Митоз
у нее закрытый, с центриолями, расположенными на
полюсах вне ядра.
2) Кинетохоры не обнаружены. Во время анафазы сильно
удлиняются межполюсные микротрубочки веретена, что
приводит к значительном у удалению дочерних ядер друг от
друга.
3) Ядерная мембрана сохраняется, поэтому в телофазе
дочерние ядра имеют вид гантели.
Полагают, что такой митоз не является типичным для всей
группы трибофициевых
Митоз – закрытый
Центриоли есть, они расположены по полюсам вне ядра
Кинетохор нет. В анафазе межполюсные микротрубочки
сильно удлиняются, из-за чего дочерние ядра очень
сильно отдаляются
Оболочка ядра сохраняется, поэтому в телофазе имеет вид
гантели

18.

Трибофициевые/Жёлто-зелёные водоросли
Митоз – закрытый
Центриоли есть, они расположены
по полюсам вне ядра
Кинетохор нет. В анафазе
межполюсные микротрубочки
сильно удлиняются, из-за чего
дочерние ядра очень сильно
отдаляются
Оболочка ядра сохраняется, поэтому
в телофазе имеет вид гантели

19.

Рафидофициевые водоросли
Ядро крупное, расположено в центре клетки, с
одним или несколькими ядрышками, не
сохраняющимися при митозе.
1) Ядерная мембрана при митозе
сохраняется. Центрами формирования
микротрубочек служат базальные тела
жгутиков.
2) Микротрубочки проходят в ядро через
полярные отверстия в ядерной мембране.
3) Метафазная пластинка хорошо выражена.
Хромосомы с кинетохорами.
Число хромосом может быть большим,
например у Vacuolaria virescens — 97 ± 2
Митоз – закрытый
Центриолей нет, ЦОМТом служат БТ
жгутиков
Микротрубочки проникают в ядро
через отверстия в мембране
Метафазная пластинка выражена,
кинетохоры есть

20.

Рафидофициевые водоросли
Митоз – закрытый
Центриолей нет, ЦОМТом служат БТ
жгутиков
Микротрубочки проникают в ядро
через отверстия в мембране
Метафазная пластинка выражена,
кинетохоры есть

21.

Фукофициевые/Бурые водоросли
Ядро чаще всего одно, но у некоторых представителей и с возрастом клетки
изредка бывают многоядерными. Например, в клетках Dumllea содержится
от 2 до 5 ядер. Ядрышко одно.
1) Митоз начинается с удвоения центриолей, которые появляются в
интерфазе.
2) Затем в ранней профазе пара центриолей мигрирует к
противоположному полюсу. Они становятся центрами звездчатого
образования, состоящего из микротрубочек.
3) Ядрышко исчезает в профазе. Ядерная оболочка остается до анафазы;
в ней имеются небольшие открытые зоны около полюсов, через
которые проходят микротрубочки веретена.
4) В поздней анафазе полностью исчезает оболочка ядра.
5) В ранней телофазе за счет удлинения межполюсных микротрубочек
происходит удаление дочерних ядер друг от друга.
6) Вскоре веретено деления исчезает, поэтому дочерние ядра двигаются
назад навстречу друг другу и лежат в поздней телофазе рядом.
Митоз – закрытый
Центриоли есть, в интерфазе (х2), в профазе мигрируют к
полюсам
Ядерная оболочка сохраняется вплоть до анафазы; около
полюсов в ней есть отверстия для микротрубочек веретена
В поздней анафазе ядерная оболочка исчезает
В телофазе ядра сначала отходят друг от друга далеко, потом
движутся назад, т.к. межполюсные МТ разрушаются

22.

Фукофициевые/Бурые водоросли
Митоз – закрытый
Центриоли есть, в интерфазе (х2), в
профазе мигрируют к полюсам
Ядерная оболочка сохраняется
вплоть до анафазы; около полюсов
в ней есть отверстия для
микротрубочек веретена
В поздней анафазе ядерная
оболочка исчезает
В телофазе ядра сначала отходят
друг от друга далеко, потом
движутся назад, т.к. межполюсные
МТ разрушаются

23.

Динофитовые водоросли
Митоз – закрытый
Центриолей нет (есть у рода Sindinium) Ядерная оболочка
сохраняется во время митоза и она глубоко впячивается
внутрь ядра (часто образуя сквозные туннели)
В туннелях образуются МТ (межполюсные и
хромосомные). Центромер нет. Метафазной пластинки
нет
Ядро делится перетяжной ядерной мембраной
Митоз. Отмечен ряд особенностей митоза.
1) В ядре находится одно или несколько ядрышек, которые при
митозе исчезают за исключением Oxyrrhis. Центриоли
отсутствуют (митоз с центриолями известен для рода
Sindinium).
2) Оболочка ядра остается интактной во время митоза, и внутрь
ядра возникают ее глубокие впячивания.
3) Некоторые из них образуют туннели, проходя сквозь все ядро.
4) В этих цитоплазматических каналах образуются
микротрубочки. Среди них есть хромосомные микротрубочки
и межполюсные.
5) У хромосом отсутствуют центромеры. Они прикрепляются
кинетохорами к ядерной мембране. Метафазная пластинка
отсутствует.
6) Деление ядра осуществляется перетягиванием его и
ядрышек ядерной мембраной.

24.

Динофитовые водоросли
Митоз – закрытый
Центриолей нет (есть у рода Sindinium) Ядерная оболочка
сохраняется во время митоза и она глубоко впячивается
внутрь ядра (часто образуя сквозные туннели)
В туннелях образуются МТ (межполюсные и
хромосомные). Центромер нет. Метафазной пластинки
нет
Ядро делится перетяжной ядерной мембраной

25.

Красные водоросли/Багрянки
Митоз, мейоз и цитокинез. С помощью электронной микроскопии процессы деления ядра исследованы у ряда красных водорослей.
1) Митоз относится к полузакрытому ацентрическому типу.
2) На примере Polysiphonia показано, что на стадии ранней профазы на одном из полюсов будущего веретена образуется полярное
кольцо в виде темноокрашенной структуры. Другое полярное кольцо мигрирует вокруг ядра к противоположному полюсу
веретена. В поздней профазе полярные кольца располагаются на полюсах будущего веретена, прилетая к небольшим выпячиваниям
ядерной оболочки, и окружены зоной, свободной от рибосом.
3) В этой зоне начинают формироваться микротрубочки. Вокруг ядра развивается перинуклеарный эндоплазматический ретикулум,
ядрышко исчезает.
4) В метафазе хромосомы выстраиваются в метафазную пластинку, к ним с помощью кинетохоров прикрепляются микротрубочки
веретена. Хромосомные и межполюсные микротрубочки не сходятся в области полярных колец, поэтому полюса веретена широкие.
5) Ядерная оболочка остается интактной, хотя и перфорирована крупными порами; на полюсах формируются отверстия. Между
ядром и перинуклеарным эндоплазматическим ретикулумом располагаются перинуклеарные микротрубочки.
6) Межполюсные микротрубочки существуют во время поздней анафазы и ранней телофазы; телофазное веретено удлиняется. В
поздней телофазе между образовавшимися ядрами закладывается вакуоль
Цитокинез идет за счет впячивания цитоплазматической мембраны. На месте вакуоли формируется септальная пора, которая
закрывается белковой норовой пробочкой. Митоз у одноклеточных красных водорослей имеет ряд особенностей: отсутствие
перинуклеарной оболочки, образование очень широких полярных отверстий, появление в поздней анафазе характерной межзональной
зоны, слабая дифференциация кинетохоров и прикрепление к ним только одной микротрубочки
Митоз – полузакрытый ацентрический
Центриолей нет. ЦОМТ представлен в виде полярных колец (в профазе сначала образуется 1 кольцо на полюсе, далее 2 кольцо
мигрирует к другому полюсу; в поздней профазе кольца лежат на выпячиваниях ядра в зоне, свободной от рибосом)
Вокруг ядра (метафаза) формируется перинуклеарный ЭПС. Метафазная пластинка есть
Ядерная оболочка перфорирована крупными порами
В телофазе веретено удлиняется и между образованными ядрами появляется вакуоль

26.

Красные водоросли/Багрянки
Митоз – полузакрытый ацентрический
Центриолей нет. ЦОМТ представлен в виде полярных
колец (в профазе сначала образуется 1 кольцо на
полюсе, далее 2 кольцо мигрирует к другому полюсу; в
поздней профазе кольца лежат на выпячиваниях ядра в
зоне, свободной от рибосом)
Вокруг ядра (метафаза) формируется перинуклеарный
ЭПС. Метафазная пластинка есть
Ядерная оболочка перфорирована крупными порами
В телофазе веретено удлиняется и между
образованными ядрами появляется вакуоль

27.

Зелёные водоросли
Митоз.
1) У зеленых водорослей митоз может быть закрытым, т.е. ядерная мембрана во
время митоза остается интактной.
2) Необычную форму полузакрытого митоза имеют требуксиевые водоросли.
Это так называемый метацентрический митоз. При нем центриоли во
время метафазы расположены в области метафазной пластинки, а не на
полюсах веретена.
3) У харофитов митоз открытый, ядерная мембрана исчезает к началу митоза и
появляется затем в телофазе, как у высших растений

28.

Зелёные водоросли (класс Празинофициевые)
Митоз – открытый (Pyramimonas из Chlorophyta,
Харовые водоросли), полузакрытый (как у ульвовых,
хлорофициевыех, требуксиевыех), закрытый
(Mantoniella)
Центриолей нет. ЦОМТ представлен БТ и
ризопластом. БТ (х2) → формирование жгутиков,
разрыв связи между БТ → ризопласт (х2)
Межполюсные МТ могут удлинятся, пока не будут
разрушены плазмалеммой
Ядро в клетке одно. Представители вида Ostreococcus tauri обитающего в
морском пикопланктоне, имеют самый маленький геном из
свободноживущих эукариотных клеток, его общий размер — 9,7 Мб.
1) Митоз и цитокинез. У голых представителей эти процессы происходят во
время плавания клеток.
2) Базальные тела удваиваются в ранней профазе, формируются жгутики,
затем рвутся связи между базальными телами, обеспечивая
возможность реорганизации жгутикового аппарата. Затем делится
ризопласт.
У некоторых празинофициевых, таких, как Mantoniella, митоз закрытый
или полузакрытый (как у ульвовых, хлорофициевых и требуксиевых), а у
других, например у Pyramimonas, митоз открытый (как у харовых).
Цитокинез происходит за счет впячивания плазмалеммы
3) Межполюсные микротрубочки могут удлиняться и сохраняться до тех
пор, пока не будут разрушены впячивающейся цитоплазматической
мембраной.
4) У празинофициевых водорослей, имеющих теку, деление клеток
отличается. Оно происходит внутри родительской теки. Перед делением
исчезают жгутики. Веретено метацентрическое, как у требуксиевых
водорослей. Веретено быстро коллапсирует, позволяя дочерним ядрам
сближаться. Между ними формируется параллельная система
микротрубочек (фикопласт). Дочерние клетки затем образуют новую теку
и жгутики

29.

Зелёные водоросли (класс Празинофициевые)
Митоз – открытый (Pyramimonas из
Chlorophyta, Харовые водоросли),
полузакрытый (как у ульвовых,
хлорофициевыех, требуксиевыех),
закрытый (Mantoniella)
Центриолей нет. ЦОМТ представлен БТ и
ризопластом. БТ (х2) → формирование
жгутиков, разрыв связи между БТ →
ризопласт (х2)
Межполюсные МТ могут удлинятся, пока не
будут разрушены плазмалеммой

30.

Зелёные водоросли (класс Хлорофициевые)
Chlamydomonas — автотрофы, но среди них есть
как облигатные автотрофы, так и миксотрофы. Они
могут утилизировать ацетат, но не глюкозу, как
источник растворимого органического углерода.
Водоросль размножается бесполым и половым
путем. При бесполом размножении в клетке
образуются 2-4-8-16 двужгутиковых зооспор,
каждая из которых по своему строению похожа на
маленькую хламидомонаду.
1) Митоз полузакрытый, на полюсах образуются
полярные отверстия в оболочке ядра, через
которые проходят микротрубочки веретена.
2) Деление протопласта осуществляется с
помощью фикопласта и впячивания
плазмалеммы.
3) Базальные тела жгутиков служат центрами
организации микротрубочек.
4) Зооспоры выходят из оболочки материнской
клетки и в воде дорастают до взрослой особи.
Митоз – полузакрытый (Chlamydomonas)
Центриолей нет. ЦОМТ представлен БТ
На полюсах в ядре образуются полярные отверстия, через которые проникают веретено
Деление протопласта с помощью фикопласта (эта система микротрубочек образуется после разрушения
микротрубочек веретена; ориентирована параллельно плоскости деления к-ки) и впячивания плазмалеммы

31.

Зелёные водоросли (класс Хлорофициевые)
Митоз – полузакрытый
(Chlamydomonas)
Центриолей нет. ЦОМТ
представлен БТ
На полюсах в ядре образуются
полярные отверстия, через
которые проникают веретено
Деление протопласта с помощью
фикопласта (эта система
микротрубочек образуется после
разрушения микротрубочек
веретена; ориентирована
параллельно плоскости деления
к-ки) и впячивания плазмалеммы

32.

Харовые водоросли (Кл. Клебсормидиофициевые)
Митоз – открытый,
Центриоли есть, они расположены на полюсах веретена
Цитокинез идет за счет впячивания мембраны + с помощью фрагмопласта
(систему коротких микротрубочек, микрофиламентов и элементов ЭПС,
собирающихся перпендикулярно плоскости деления клетки в анафазе и
телофазе митоза. Во фрагмопласте закладывается пектиновая клеточная
пластинка, разделяющая материнскую клетку надвое)
Klebsormidium

33.

Харовые водоросли (Кл. Колеохетофициевые)
Митоз – открытый
Центриоли есть
Цитокинез идет с
фрагмопластом
Coleochaete

34.

Митоз у высших растений
1) Центриоли отсутствуют;
2) Образование вокруг ядра профазного веретена в начале митоза;
3) Полюса веретена более размыты, чем у клеток животных
4) Биполярная организация веретена обеспечивается полярностью
самих микротрубочек
5) Полюса веретена клеток растений имеют более диффузный
характер и меньшее количество астральных микротрубочек..

35.

Митоз у высших растений

36.

Фрагмопласт у растений
1) Представляет собой систему коротких микротрубочек,
микрофиламентов и элементов эндоплазматического ретикулума
(ЭПР), собирающихся перпендикулярно плоскости деления клетки в
анафазе и телофазе митоза. Во фрагмопласте закладывается
пектиновая клеточная пластинка, разделяющая материнскую клетку
надвое.
2) Первоначально фрагмопласт имеет цилиндрическую форму и
формируется из бывшего веретена деления между двумя дочерними
ядрами, пока вокруг них вновь собирается ядерная мембрана.
3) Фрагмопласт можно наблюдать только у высших растений (то есть
мхов и сосудистых растений) и у некоторых водорослей, в частности,
из отдела харофитовых.

37.

Использованные источники
https://ru.wikipedia.org/wiki/Клеточный_центр
https://vk.com/doc271823201_573780878?hash=yl12Unv4E2QxbQfiMg3jvovesolhixhffb8uSmxCng
w&dl=yJsdxnsQIJVEeu2V3GarhxT1MaWW9UBsg6KjPwIcBCX
https://vk.com/doc271823201_573780882?hash=2v5rBQ993Cv4whyQpuUB8B2zmUF0ZgqwPzyiT3
wi6bw&dl=YTKT9Uj53ORJGTZ5yxA67O92zd17V0rUYMjBUyEVPYH
https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.1d0ea91c-6574769f-52fb9f3d74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Pericentriolar_material#:~:text=Перицентриолярный
материал
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фрагмопласт