Мейоз и митоз – отличие, фазы

Амитоз

Амитоз — прямое деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования хромосом, вне митотического цикла. Описан для стареющих, патологически измененных и обреченных на гибель клеток. После амитоза клетка не способна вернуться в нормальный митотический цикл.

Анафаза

Во время анафазы белки между двумя сестринскими хроматидами в каждой хромосоме будут растворяться. В вышеуказанной клетке это приведет к 8 общим хромосомам после разделения хроматид. На следующем этапе они будут разделены, чтобы создать 4 хромосомы в каждой клетке, число, которое клетка имела до того, как продублировала свою ДНК.

Анафаза i

Гомологичные хромосомы разъединяются и расходятся к разным полюсам клетки. Из-за произошедшего в профазу кроссинговера их хроматиды уже не идентичны друг другу.

Анафаза ii

Белок, связывающий сестринские хроматиды, разделяется, и они расходятся к разным полюсам. Теперь сестринские хроматиды называются сестринскими хромосомами.

Биологическое значение мейоза и оплодотворения

Сущность процесса оплодотворения состоит в слиянии сперматозоида с яйцеклеткой с образованием диплоидной клетки ― зиготы.

Если бы в процессе мейоза не происходило уменьшение числа хромосом, то в каждом следующем поколении в результате оплодотворения число хромосом увеличивалось бы вдвое. Благодаря мейозу зрелые половые клетки получают гаплоидное число хромосом, а при оплодотворении восстанавливается характерное для данного вида диплоидное (2n) число хромосом.

В ходе мейоза происходит перекрест и обмен участками гомологичных хромосом. Кроме того, материнские и отцовские хромосомы случайно распределяются между гаметами (гомологичные хромосомы каждой пары расходятся в стороны случайным образом независимо от других пар). Все эти процессы обеспечивают большое разнообразие гамет и увеличивают наследственную изменчивость организмов, что имеет большое значение для эволюции.

Биологическое значение митоза

Биологическое значение митоза огромно. Функционирование органов и тканей многоклеточного организма было бы невозможно без сохранения одинакового генетического материала. Митоз обеспечивает такие важные процессы жизнедеятельности, как эмбриональное развитие, рост, поддержание структурной целостности тканей при полной утрате клеток в процессе их функционирования (замещение погибших эритроцитов, эпителия кишечника и пр.). восстановление органов и тканей после повреждения. Стоит отметить, что образование гамет у растений тоже происходит в процессе митоза (из гаплоидной споры образуются 2 гаплоидные гаметы).

Замена поврежденных тканей.

Вторая важная функция митоза — это восстановление. Когда организм получает травму, его клетки повреждаются. Это может быть физическая травма, например порез, или повреждение от источников окружающей среды, таких как солнце. В любом случае поврежденные клетки нужно заменить. Соседние клетки, не ощущая соседних клеток, включают пути, которые запускают процесс митоза.

В конце концов, новые размножающиеся клетки достигают друг друга, и область повреждения покрывается новыми ячейками. Некоторые организмы способны таким образом восстанавливать целые конечности. Ящерицы, крабы и многие другие животные могут без страха потерять хвост или коготь, так как конечность может быть восстановлена ​​посредством митоза.

Митоз играет важную роль в жизни живых организмов различными способами, как указано ниже:

  1. После слияния мужской и женской гамет образуется зигота. Митоз отвечает за развитие зиготы во взрослый организм.
  2. Митоз необходим для нормального роста и развития живых организмов. Это дает определенную форму определенному организму.
  3. У растений митоз приводит к образованию новых частей, а именно, корней, листьев, стеблей и ветвей. Это также помогает в «ремонте» поврежденных частей.
  4. В случае вегетативно размножающихся культур, таких как сахарный тростник, картофель и т. д., Митоз помогает в бесполом размножении. Митоз приводит к производству идентичного потомства в таких культурах.
  5. Митоз полезен для поддержания чистоты типов, потому что он приводит к образованию идентичных дочерних клеток и не позволяет происходить сегрегации и рекомбинации.
  6. У животных это помогает в непрерывной замене старых тканей новыми, такими как кишечный эпителий и клетки крови.

Интерфаза

Хотя технически не является частью митоза, интерфаза начинается и заканчивается митозом. Интерфаза — это часть клеточного цикла, в которой клетка растет и дублирует ДНК. После того, как идентичный набор ДНК синтезируется, клетка вступает в Митоз.

Клеточный цикл

Клеточный цикл — жизнь клетки от момента ее появления до деления или смерти. Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический цикл, который включает в себя период подготовки к делению и собственно митоз. Кроме этого, в жизненном цикле имеются периоды покоя, во время которых клетка выполняет свойственные ей функции и избирает дальнейшую судьбу: гибель или возврат в митотический цикл.

Метафаза

Во время метафазы микротрубочки начинают тянуть хромосомы. Каждая сторона тянет с одинаковой силой, и хромосомы оказываются в середине клетки. Эта область называется метафазной пластиной. Клетки, расположенные на метафазной пластинке, представляют собой две полные копии ДНК. Каждая хромосома выстраивается рядом со своей сестринской хроматидой или клонированной цепью ДНК.

Таким образом, когда микротрубочки разделяют хромосомы, каждая клетка получает целый функционирующий геном. Ниже изображение клетки в метафазе.Сестринские хроматиды, идентичные клоны одной и той же части ДНК, связаны между собой в своих центромерах. Во время анафазы митоза белки, которые связывают эти хроматиды, разрушаются. У каждой теперь своя собственная хромосома, идентичные половинки можно тянуть к каждой клетке.

Метафаза i

Окончательно формируется веретено деления. Пары гомологичных хромосом располагаются в плоскости экватора. Они выстраиваются друг против друга по экватору клетки так, что экваториальная плоскость оказывается между парами гомологичных хромосом.

Метафаза ii

К каждой хромосоме, состоящей из двух хроматид, прикрепляется по две нити веретена деления. Одна нить с одного полюса, другая – с другого. Центромеры состоят из двух отдельных кинетохор. Метафазная пластинка образуется в плоскости перпендикулярной экватору метафазы I. То есть если родительская клетка в мейозе I делилась вдоль, то теперь две клетки будут делиться поперек.

Прометафаза

Для того, чтобы дублированные хромосомы были разделены, микротрубочки должны достичь их. В прометафазе ядерная оболочка, окружающая клетки, распадается. Эта мембрана отделяла ДНК от цитозоля клетки. Когда ядерная оболочка растворяется, микротрубочкам позволяют простираться от центромер до хромосом. Каждая хромосома имеет специальную область, известную как центромера, а каждая центромера имеет кинетохору.

Профаза

Профаза — это первая стадия митоза. Во время профазы ДНК пакуется. Во время интерфазы, когда ДНК реплицируется, ДНК находится в свободной и открытой форме, чтобы позволить ферментам выполнять свою работу над ДНК и создавать новую цепь. Однако этот хроматин, как его называют, запутался бы и сломался, если бы клетка попыталась переместить его, не упаковав его.

Во время профазы механизм клетки упаковывает ДНК вокруг специальных белков, называемых гистонами, которые позволяют ей упаковаться в очень плотные пакеты. Эти плотные пакеты ДНК теперь можно легко перемещать. Во время профазы появляются центриоли, центры с каждой стороны клетки, которые организуют микротрубочки. Микротрубочки в конечном итоге протянутся и захватят хромосомы ДНК.

У растений эта стадия сопровождается шагом, который перестраивает клетку, чтобы поместить ядро ​​в середину. В большинстве клеток животных ядро ​​находится в центре клетки большую часть времени. У растений его часто выталкивают в сторону большими водосодержащими вакуолями. Эта препрофаза позволяет растениям организовывать свои органеллы для деления.

Профаза ii

Короткая. Снова исчезают ядра и ядрышки, а хроматиды спирализуются. Начинает формироваться веретено деления.

Развитие.

У многоклеточных организмов жизнь всегда начинается как единая клетка, образованная из двух гамет. Эта зигота несет всю ДНК, необходимую для создания полностью функционирующего организма, но не достаточно близко к клеткам. Целью митоза является производство большего количества клеток. После первого раунда митоза осталось только две клетки. Эти клетки снова подвергаются митозу, и уже есть 4 клетки. Вскоре образуется маленький полый комок клеток, называемый бластулой.

Этот шар складывается сам по себе, так как создается все больше и больше клеток. Клетки начинают дифференцироваться, что позволяет им выполнять специальные задачи в организме. В конце концов, полностью функционирующий организм развивается и может быть рожден или выведен в мир.

У одноклеточных организмов акт митоза — бесполое размножение. Одноклеточные организмы используют митоз для размножения и распределения своей ДНК. Некоторые одноклеточные организмы также размножаются половым путем. Для полового размножения большинство организмов подвергаются другому процессу, мейозу, чтобы должным образом уменьшить свою ДНК и поместить ДНК в отдельные клетки.

Эти гаметы могут тогда встретиться и одна из них оплодотворится. Эта оплодотворенная гамета содержит два набора генома, которые у большинства организмов необходимы для правильного развития. У некоторых организмов есть только одна копия ДНК. Они известны как диплоидные и гаплоидные организмы соответственно.

Телофаза i

Восстанавливаются ядра. Хромосомы деспирализуются в тонкий хроматин. Клетка делится надвое. У животных впячиванием мембраны. У растений образуется клеточная стенка.

Телофаза ii

Подобна телофазе I. Происходит деспирализация хромосом, исчезновение веретена деления, образование ядер и ядрышек, цитокинез.

Теплофаза

Последняя фаза митоза, телофаза, происходит, когда хромосомы тянутся к каждой центриоли, и в клетке образуется борозда спада. Хромосомы со временем сформируют ядерную оболочку и станут их собственными клетками. Центриоли растворятся, и каждая клетка возобновит нормальное функционирование. Один важный последний шаг, цитокинез, необходим перед функционированием клетки. Этот последний процесс — не шаг митоза, а начало интерфазы. После разделения клетки могут возобновить рост.

Фазы митоза

Во время митоза клетка проходит следующие четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза (рис. 4).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Личный блог офтальмолога