Фазы митоза, поведение хромосом в профазе, метафазе, анафазе, телофазе

Профаза характеризуется морфологическими изменениями ядра и цитоплазмы: в ядре – конденсация хроматина, и образование хромосом, состоящих из хроматид, хромосомы утолщаются, укорачиваются. Ядрышко исчезает из поля зрения, кариолемма распадается на пузырьки. В цитоплазме редупликация центриолей и расхождение их к противоположным полюсам клетки, формирование из микротрубочек веретена деления.

Метафаза: прикрепление нитей веретена к центромерам хромосом, выстраивание хромосом в плоскости экватора клетки, образование метафазной пластинки или материнской звезды, неполное обособление сестринских хроматид друг от друга

Анафаза: полное обособление хроматид и образование двух равноценных диплоидных наборов хромосом, расхождение хромосомных наборов к полюсам митотического веретена

Телофаза: деконденсация хромосом, формирование ядерной оболочки из пузырьков ЭПС, цитотомия – перетяжка двуядерной клетки на две дочерние самостоятельные клетки, появление ядрышка в ядрах дочерних клеток.

Схематическое изображение основных стадий митоза в животной клетке. А — профаза; Б — метафаза; В — анафаза; Г — телофаза (цитокинез осуществляется за счёт перетяжки, которая углубляется с периферии клетки к центру).

Фазы митоза в клетках корешка лука.

А - интерфаза, Б-Д - профаза, Е-Ж - метафаза,

3-И - анафаза, К-М – телофаза (мембранная перегородка,

растет от центра по направлению к стенкам клетки.

После образования поперечной цитоплазматической

мембраны у растений образуется целлюлярная стенка,

обеспечивающая деление цитоплазмы)

Биологическая роль митоза: Сохранение наследственной информации в ряду поколений без изменений, генетическая стабильность, регенерация тканей, органов, замещение клеток, бесполое размножение, размножение клеток многоклеточного организма, рост организмов, поддерживает стабилизирующую форму естественного отбора.

Интерфаза – промежуток, во время которого происходит подготовка клетки к делению или клетки приобретают специализацию, и проходит ее онтогенез.Молодые клетки, образовавшиеся после деления, не могу немедленно приступить к новому делению. В них происходят важные процессы: увеличение объёма, восстановление структурных компонентов ядра и цитоплазмы, связанных с синтезом белка и нуклеиновых кислот, восстановление органоидов клетки.

Периоды интерфазы, их продолжительность, основные процессы:

1) постмитотический (пресинтетический) – q ₁ (G₁) – от 10 часов до нескольких суток. Следует вслед за делением. В молодых дочерних клетках наблюдается высокая интенсивность процессов транскрипции, формирование синтетического аппарата клетки – увеличение количества рибосом, различных видов РНК (рРНК, мРНК, иРНК). Усиление синтеза белка, синтезируются структурные и функциональные белки, интенсивный клеточный метаболизм, контролируемый ферментами, рост клетки, образование и восстановление необходимого числа органоидов

2) синтетический – S - 6 – 10 часов; Значительным событием является удвоение (редупликация ДНК), что приводит к удвоению плоидности (содержание ДНК удваивается) диплоидных ядер (хромосомы становятся двухроматидными) и является обязательным условием для последующего митотического деления клеток. Происходит также синтез РНК, гистоновых белков, продолжается рост клетки.

3) постсинтетический (премитотический) q ₂ (G₂) – 2 – 5 часов. Продолжается синтез РНК, всех белков, особенно ядерных, а также белка тубулина необходимого для формирования ахроматинового веретена митотического аппарата, образующегося в профазе митоза и мейоза. Происходит накопление питательных веществ, энергии, синтез АТФ. Деление митохондрий, хлоропластов, репликация центриолей и начало образования веретена деления. В конце этого периода клетка переходит к профазе митоза.

Главные события митотического цикла:

1) редупликация самоудвоение наследственного материала (синтетический период)

2) равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками (анафаза митоза – распределение хроматид – дочерних хромосом.)

 

Соотношение количества ДНК (с) и хромосом (n) в митотическом цикле:

МИТОЗ: 1) Профаза 2п 4с, 2) Метафаза 2п 4с, 3) Анафаза 4п 4с (однохроматидные дочерние хромосомы), 4) Телофаза 2п 2с (однохроматидные дочерние хромосомы)

ИНТЕРФАЗА: 1) Постмитотический период 2п 2с (однохроматидные дочерние-сестринские хромосомы)

2) Синтетический период 2п 4с, 3) Постсинтетический период 2п 4с (двухроматидных материнские хромосомы)