РАЗМНОЖЕНИЕ Митоз и Мейоз

Размножение – воспроизведение себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Это одно из важнейших свойств живых организмов. Благодаря размножению происходит: 1. Передача наследственной информации. 2. Сохраняется преемственность поколений. 3. Поддерживается длительность существования вида. 4. Увеличивается численность вида и расширяется территория (ареал) проживания. В основе размножения лежит клеточное деление, обеспечивающее увеличение количества клеток и рост многоклеточного организма.

ВИДЫ РАЗМНОЖЕНИЯ Размножение Бесполое Собственно бесполое ( одной клеткой) Вегетативное (группой клеток) Половое Конъюгация (одноклеточные Организмы) Многоклеточные организмы Без оплодотворения С оплодотворением

МИТОЗ, ИЛИ НЕПРЯМОЕ ДЕЛЕНИЕ Митоз (лат. Mitos – нить) –такое деление клеточного ядра, при котором образуется два дочерних ядра с набором хромосом, идентичных родительской клетки. Митоз (лат. Mitos – нить) –такое деление клеточного ядра, при котором образуется два дочерних ядра с набором хромосом, идентичных родительской клетки. Митоз = деление ядра + деление цитоплазмы Митоз = деление ядра + деление цитоплазмы Впервые митоз у растений наблюдал И.Д. Чис- тяков в 1874 г., а детально процесс был описан нем. ботаником Э.Страсбургером (1877) и нем. зоологом В.Флемингом (1882)

Клеточный цикл Период существования клетки от одного деления до другого называется клеточным циклом. Интерфаза у растений продолжается от 10 до 30 часов. Деление ядра (митоз) занимает около 10% этого времени. П 1 (G1)- пресинтетический период С (S) - синтетический период П 2 (G1) - постсинтетический период

Строение хромосом в разные периоды клеточного цикла ,2 – пресинтетический период; 3 – синтетический и постсинтетический период; 4 – метафаза. 1. В пресинтетический период клетка растет: происходит синтез белка, РНК и увеличивается количество органических веществ. 2. В синтетический период происходит репликация ДНК (удвоение). С этого момента каждая хромосома состоит из двух хроматид. 3. В постсинтетический период идет интенсивный синтез белка и АТФ, необходимых для деления клетки.

Общая схема митоза

ПРОФАЗА Хроматин спирализуется в двухроматидные хромосомы; ядерная оболочка и ядрышко растворяются; центриоли расходятся к полюсам; (2n 4c).

МЕТАФАЗА Двухроматидные хромосомы выстраиваются на экваторе клетки; центриоли образуют нити веретена, которые прикрепляются к центромера м хромосом; (2n 4c).

АНАФАЗА При сокращении нитей веретена центромеры хромосом делятся и хроматиды каждой хромосомы расходятся к полюсам клетки; (2n 4c).

ТЕЛОФАЗА Однохроматидные (дочерние) хромосомы раскручиваются, формируется ядрышко и вокруг них образуется ядерная оболочка; на экваторе начинает формироваться перегородка; в ядрах 2n2c.

ЦИТОКИНЕЗ (деление цитоплазмы) Образование двух мембранной перегородки по экватору клетки с последующим полным отделением дочерних клеток. У растений по экватору клетки формируется клеточная стенка. Цитокинез клетки (фото)

Совокупность хромосом (число, форма и размер) в соматической клетке называется кариотипом. Кариотип содержит двойной (диплоидный) набор хромосом (2n), постоянный для каждого вида организмов. Диплоидный набор хромосом человека

ЗНАЧЕНИЕ МИТОЗА 1. Приводит к увеличению числа клеток и обеспечивают рост многоклеточного организма. 2. Обеспечивает замещение изношенных или поврежденных тканей. 3. Сохраняет набор хромосом во всех соматических клетках. 4. Служит механизмом бесполого размножения, при котором создается потомство, генетически идентичное родителям. 5. Позволяет изучить кариотип организма (в метафазе).

АМИТОЗ или прямое деление Амитоз – это деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования веретена деления. Распространенность в природе: Норма 1. Амебы 2. Большое ядро инфузорий 3. Эндосперм 4. Клубень картофеля 5. Роговица глаза 6. Хрящевые и печеночные клетки Патология 1. При воспалениях 2. Злокачественные новообразования Значение: экономичный (мало энергозатрат) процесс воспроизводства клеток

МЕЙОЗ Мейоз состоит из двух последовательных делений – мейоза 1 и мейоза 2. Удвоение ДНК происходит только перед мейозом 1, а между делениями отсутствует интерфаза. При первом делении расходятся гомологичные хромосомы и их число уменьшается вдвое, а во втором – хроматиды и образуются зрелые гаметы. Особенностью первого деления является сложная и длительная по времени профаза.

ПРОФАЗА 1 Профаза 1 самая продолжи- тельная Спирализация хроматина в двух хроматид не хромосомы; центриоли расходятся к полюсам; сближение (конъюгация) и укорочение гомо- логичных хромосом с последующим перекрестом и обменом гомологичными участками (кроссинговер); растворение ядерной оболочки 2n4c

МЕТАФАЗА 1 Гомологичные хромосомы попарно располагаются на экваторе и отталкиваются друг от друга. Образуется веретено деления. Нити веретена прикрепляются к двухроматидным хромосомам. 2n4c

АНАФАЗА 1 К полюсам расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид. Происходит уменьшение (редукция) хромосом у полюсов клетки. 2n4c

ТЕЛОФАЗА 1 В телофазе из каждой пары гомологичных хромосом в дочерних клетках оказывается по одной, а хромосомный набор становится гаплоидным. Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, поэтому клетка сразу же приступает ко второму делению. 1n2c

МЕЙОЗ 2 Второе мейотическое деление идет по типу митоза. В анафазе 2 к полюсам расходятся хроматиды, которые и становятся дочерними хромосомами. Из каждой исходной клетки в результате мейоза образуется четыре клетки с гаплоидным набором хромосом 1n2c 1n1c

ГАМЕТОГЕНЕЗ ГАМЕТОГЕНЕЗ Сперматогенез Овогенез (в семенниках) (в яичниках) Период размножения (митоз) В репродуктивный В эмбриональный период период Период роста (интерфаза) Незначительный Длительный период Спермацит 1-го Овоцит 1-го порядка порядка Период созревания (мейоз) Первое и второе Первое и второе мейотическое неравномерное деление мейотическое деление 4 сперматозоида 1 яйцеклетка

Значение мейоза Происходит поддержание числа хромосом из поколения в поколение. Зрелые гаметы получают гаплоидное число (n) хромосом, а при оплодотворении восстанавливается характерное для данного вида диплоидное число хромосом. Образуется большое количество новых комбинаций генов при кроссинговере и слиянии гамет (комбинативная изменчивость), что дает новый материал для эволюции (потомки отличаются от родителей). (n) + (n) = зигота (2n) новый организм (2n)