С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.
Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.
Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.
Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.
ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).
Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).
Мейоз
В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).
Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.
Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.
Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.
Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).
Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.
Бинарное деление надвое
При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что не происходит в процессе митоза образование клеток с диплоидным набором хромосом
Установите соответствие между событиями, происходящими с ядрами клеток в митозе и мейозе.
СОБЫТИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ДЕЛЕНИИ
СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК
А) образование бивалентов
Б) образование диплоидных клеток
В) в анафазе у полюсов клетки образуются однохроматидные дочерние хромосомы
Г) происходит кроссинговер
Д) содержание генетического материала не изменяется
Е) в анафазе происходит расхождение двухроматидных хромосом к полюсам клетки
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Митоз – непрямое деление клетки (сначала делится ядро (кариокинез), а затем цитоплазма (цитокинез)). В результате митоза из диплоидной материнской клетки образуется две диплоидные дочерние клетки, содержащих индентичный материнской хромосомный набор.
1) профаза: спирализация хромосом, расхождение центриолей к полюсам клетки и образование веретена деления, исчезновение ядрышка, исчезновение ядерной оболочки, диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);
2) метафаза: нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, хромосомы выстраиваются в плоскости экватора (метафазная пластинка, или материнская звезда), диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);
3) анафаза: центромеры делятся надвое, нити веретена деления растягивают хроматиды (однохроматидные хромосомы) к полюсам клетки, тетраплоидный набор однохроматидных хромосом (4n4c);
4) телофаза: образование ядерной оболочки вокруг хромосом, образование ядрышек в ядрах, деспирализация хромосом, разрушение веретена деления, в каждой дочерней клетке – диплоидный набор однохроматидных хромосом (2n2c).
Мейоз – процесс деления клеток, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом. Мейоз состоит из двух последовательных делений – редукционного (мейоз I), приводящего к уменьшению хромосомного набора в два раза, и равного эквационного (мейоз II). В результате мейоза из диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных дочерних клетки.
— профаза I: спирализация хромосом, растворение ядерной оболочки, исчезновение ядрышек, расхождение центриолей к полюсам клетки и формирование веретена деления, конъюгация (соединение) гомологичных хромосом с образованием бивалентов, кроссинговер (обмен генами между гомологичными хромосома), в клетке – диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);
— метафаза I: гомологичные хромосомы попарно выстраиваются над и под экваториальной плоскостью клетки, нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом, в клетке – диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);
— анафаза I: разделение и расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам, в клетке – диплоидный набор двухроматидных хромосом (2n4c);
— телофаза I: образование ядер (ядерных оболочек), деспирализация хромосом, разрушение веретена деления, деление цитоплазмы, в каждой дочерней клетке – одинарный набор двухроматидных хромосом (n2c).
— профаза II: спирализация хромосом, разрушение ядерной оболочки, расхождение центриолей к полюсам клетки и образование веретена деления, в клетке – одинарный набор двухроматидных хромосом (n2c);
— метафаза II: хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки, нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом, в клетке – одинарный набор двухроматидных хромосом (n2c);
— анафаза II: деление хромосом в местах центромеры на две хроматиды, расхождение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки, в клетке – диплоидный набор однохроматидных хромосом (2n2c);
— телофаза II: образование ядер (ядерных оболочек), деспирализация хромосом, исчезновение веретена деления, деление цитоплазмы, в каждой дочерней клетке – одинарный набор однохроматидных хромосом (nc).
(А) образование бивалентов — мейоз I;
(Б) образование диплоидных клеток — митоз;
(В) в анафазе у полюсов клетки образуются однохроматидные дочерние хромосомы — митоз;
(Г) происходит кроссинговер — мейоз I;
(Д) содержание генетического материала не изменяется — митоз;
(Е) в анафазе происходит расхождение двухроматидных хромосом к полюсам клетки — мейоз I.
Деление клетки — одна из важнейших тем ЕГЭ по биологии, ведь она может принести целых пять первичных баллов! Выделяют два основных типа деления клеток: митоз (образование соматических клеток) и мейоз (образование половых клеток). В этой статьи обсудим митоз в ЕГЭ по биологии: разберем теорию и порешаем задания.
Соматические и половые клетки
Для начала разберемся, чем различаются половые клетки. Напомню, что количество хромосом в клетке принято обозначать «n», а количество молекул ДНК — «с». Причем n и с — это не просто количество в единицах, а количество наборов. Например, если в клетке печени человека 23 пары хромосом (2*23 = 46), то набор в ней 2n. В каждой хромосоме находится по одной молекуле ДНК (тоже 23 пары), значит в буквенном обозначении — с.
Соматические или неполовые клетки — это клетки тела. Например, клетка глаза, клетка печени, нейрон или эритроцит. Набор хромосом в таких клетках двойной или диплоидный (2n). Для человека набор в соматических клетках – 46, но эти хромосомы не одинаковые. Среди них есть неполовые хромосомы (аутосомы) и половые. Из 46 хромосом у человека 44 аутосомы и 2 половые, для женщин – ХХ, а для мужчин ХУ. Из 8 хромосом у дрозофил 6 аутосом и тоже 2 половые.
Половые клетки или гаметы — это яйцеклетки и сперматозоиды. Набор в таких клетках одинарный или гаплоидный (n). Для человека это 23 хромосомы, а для дрозофил, например, 4 хромосомы. Но и среди этих хромосом выделяют половые и аутосомы. Гаметы несут по одной половой хромосоме. Допустим, в яйцеклетке это Х хромосома, а вот в сперматозоиде может быть Х или У (поэтому пол потомства зависит от сперматозоида). Из 23 хромосом в гаплоидном наборе у человека 22 аутосомы и только одна половая.
Если хотите лучше понять клеточную теорию, необходимую для ЕГЭ, приходите учиться в MAXIMUM! Записывайтесь на консультацию — вы сможете пройти диагностику по выбранным предметам ЕГЭ, поставить цели и составить стратегию подготовки, чтобы получить на экзамене высокие баллы. Все это абсолютно бесплатно!
Процесс митоза
Деление клетки — это важный, сложный и энергозатратный процесс. Представьте себе, что вы планируете пойти в поход — что вам нужно сделать перед этим? Для начала нужно подготовиться — скорее всего, сборы займут у вас даже больше сил, чем путешествие. Вот и клетке необходимо подготовиться! Для этого перед делением проходит интерфаза.
Интерфаза деления
Обращаю ваше внимание на то, что интерфаза не является фазой деления. Ее правильнее будет назвать подготовительной стадией. Если бы вы были клеткой, что бы вам хотелось сделать, чтобы деление прошло без осложнений, а чтобы новые клетки ни в чем не нуждались первое время? В этой ситуации пригодилась бы энергия, строительные и наследственные материалы. Для получения всех этих веществ и проходит интерфаза.
Процессы, проходящие в интерфазу:
После такой серьезной подготовки можно перейти к делению. Благодаря репликации ДНК в интерфазе, клетка вступает в митоз с набором 2n4c. Например, для человека это 46 хромосом и 92 молекулы ДНК (по две молекулы в каждой хромосоме).
Для ЕГЭ важно помнить, что митоз проходит в 4 фазы. Чтобы закрепить правильную последовательность стадий, предлагаю маленький лайфхак — просто запомните слово ПРИМАТ. Мы с вами относимся к приматам, а буквы в этом слове расположены так же, как фазы митоза, начинающиеся с этих букв. Профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Профаза
Метафаза
Пожалуй, самая красивая фаза митоза — метафаза. Ее частенько упоминают в фильмах и сериалах про школу, например в «Сумерках», потому что она лучше остальных фаз просматривается в микроскоп.
Анафаза
Активная и интересная фаза.
Телофаза
После того, как клетка разделила генетический материал по полюсам, она может приступить непосредственно к делению.
Зачем нужен митоз?
Как видите, фазы митоза для ЕГЭ достаточно просто запомнить, если понять, какие процессы происходят в каждой из них. Теперь давайте обсудим, зачем вообще нужен митоз.
У вас прямо сейчас растут волосы и ногти? Обновляется кожный покров или клетки крови? Если вы живы, смело отвечайте «да». Значит прямо сейчас клетки каждого из нас делятся митозом — он необходим для процессов роста, развития и регенерации.
Представьте себе: вы приходите в гости и видите потрясающей красоты фиалку, вам очень хочется иметь такую же у себя дома. Как вы поступите? Можно оторвать листик, принести его домой и поставить в воду. Через некоторое время клетки начинают делиться митозом, у листа появляются придаточные корни, а еще через пару месяцев у вас будет своя красивая фиалка. Фактически вы клонировали растение! Половые клетки в этом не играли никакой роли, а вот соматические активно делились. Одно из значений митоза — бесполое размножение.
Так как в результате митоза образуются одинаковые диплоидные клетки, благодаря такому делению поддерживается единый набор хромосом в организме. Все соматические клетки одного организма содержат одинаковое количество хромосом. Например, и в клетке волоса, и в клетке глаза человека 46 хромосом.
Задания на митоз в ЕГЭ по биологии
Задания на митоз в ЕГЭ по биологии встречаются и в первой, и во второй части. Каждое из таких заданий может принести вам от одного до трех баллов. Кстати, обязательно почитайте наш гайд для ЕГЭ по биологии 2021! Там мы рассказываем, какие задания и по каким темам вам могут встретиться.
Пример 1. В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 36 хромосом. Какое число хромосом будет иметь ядро зиготы этого животного? В ответ запишите только соответствующее число.
Решение. Клетки слизистой оболочки кишечника — соматические, набор в них 2n. А что такое зигота? Это оплодотворенная яйцеклетка. В ней сливается гаплоидный набор сперматозоида и гаплоидный набор яйцеклетки, в результате набор становится диплоидным (2n). Соответственно, число хромосом в зиготе будет совпадать с набором в любой из соматических клеток. Ответ: 36.
Пример 2. Установите соответствие между процессами, происходящими на разных стадиях жизненного цикла клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ
СТАДИИ
А) ускоренный метаболизм Б) спирализация хромосом В) удвоение количества органоидов Г) образование веретена деления Д) формирование экваториальной пластинки Е) репликация ДНК
1) интерфаза 2) митоз
Решение. Вспомним, что интерфаза — это подготовительная стадия, которая проходит перед делением клетки, а митоз – непосредственно деление. В интерфазу происходит ускорение обмена веществ, удвоение ДНК и органоидов. Хромосомы спирализуются в профазу, тогда же образуется веретено деления. Хромосомы выстраиваются по экватору и формируют метафазную пластинку в метафазе.
Ответ: 121221
Пример 3. У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках печени перед началом деления и а анафазе митоза. Объясните полученные результаты на каждом этапе.
Решение. Набор хромосом и ДНК в соматической клетке 2n2c – 60 хромосом, 60 молекул ДНК.
Перед началом деления (в интерфазе) происходит репликация ДНК, набор 2n4c — 60 хромосом, 120 молекул ДНК. В анафазе набор 4n4с – 120 хромосом и 120 молекул ДНК, так как однохроматидные хромосомы расходятся к полюсам.
Как видите, задания на митоз в ЕГЭ по биологии вполне реально решить! Немного практики — и заветные баллы у вас в кармане. Если хотите разобраться в остальных темах, обязательно обратите внимание на курсы MAXIMUM. Приходите к нам на бесплатную консультацию по подготовке к ЕГЭ — чем раньше приступите к подготовке, тем больше будет времени, чтобы найти все слабые места и проработать их. Записывайтесь и начните путь к высоким баллам ЕГЭ уже сейчас!
Что не происходит в процессе митоза образование клеток с диплоидным набором хромосом
Установите соответствие между особенностями клеточного деления и его видом.
ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО ДЕЛЕНИЯ
ВИД ДЕЛЕНИЯ
A) в результате деления появляются 4 гаплоидные клетки
Б) обеспечивает рост органов
B) происходит при образовании спор растений и гамет животных
Г) происходит в соматических клетках
Д) обеспечивает бесполое размножение и регенерацию органов
Е) поддерживает постоянство числа хромосом в поколениях
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Митоз – непрямое деление клетки (сначала делится ядро (кариокинез), а затем цитоплазма (цитокинез)). В результате митоза из диплоидной материнской клетки образуется две диплоидные дочерние клетки, содержащих индентичный материнской хромосомный набор. Митозом образуются соматические клетки организмов, митоз лежит в основе роста органов и многоклеточных организмов. Митоз обеспечивает бесполое размножение и регенерацию органов.
Мейоз – процесс деления клеток, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом. Мейоз состоит из двух последовательных делений – редукционного (профаза I, метафаза I, анафаза I, телофаза I), приводящего к уменьшению хромосомного набора в два раза, и равного эквационного (профаза II, метафаза II, анафаза II, телофаза II). В результате мейоза из диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных дочерних клетки. Мейоз обеспечивает образование гамет у животных и спор у растений. Мейоз лежит в основе полового размножения у животных. Во время мейоза уменьшается вдвое набор хромосом, а затем в результате оплодотворения (слияния двух половых клеток) у нового организма восстанавливается диплоидный набор хромосом, тем самым мейоз обеспечивает постоянство числа хромосом в поколениях при половом размножении.
(A) в результате деления появляются 4 гаплоидные клетки — мейоз;
(Б) обеспечивает рост органов — митоз;
(B) происходит при образовании спор растений и гамет животных — мейоз;
(Г) происходит в соматических клетках — митоз;
(Д) обеспечивает бесполое размножение и регенерацию органов — митоз;
(Е) поддерживает постоянство числа хромосом в поколениях — мейоз.
Что не происходит в процессе митоза образование клеток с диплоидным набором хромосом
Установите соответствие между процессами, происходящими во время деления клетки, и способами деления. К каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ
СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ
А) обеспечивает рост и развитие организма
Б) в результате деления образуются
В) поддерживает постоянство числа хромосом в клетках особей одного вида при половом размножении
Г) лежит в основе комбинативной изменчивости
Д) лежит в основе вегетативного размножения
Е) в процессе деления образуются биваленты
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Митоз – непрямое деление клетки (сначала делится ядро (кариокинез), а затем цитоплазма (цитокинез)). В результате митоза из диплоидной материнской клетки образуется две диплоидные дочерние клетки, содержащих идентичный материнской хромосомный набор. Митоз поддерживает постоянство числа хромосом в клетках одной особи. Митозом образуются соматические клетки организмов, митоз лежит в основе роста и развития органов и многоклеточных организмов. Митоз обеспечивает бесполое (в том числе вегетативное) размножение и регенерацию органов.
Мейоз – процесс деления клеток, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом. Мейоз состоит из двух последовательных делений – редукционного (профаза I, метафаза I, анафаза I, телофаза I), приводящего к уменьшению хромосомного набора в два раза, и равного эквационного (профаза II, метафаза II, анафаза II, телофаза II). В первом деление мейоза гомологичные хромосомы сначала сливаются с образованием бивалентов, а затем разделяются и распределяются по дочерним клеткам (в каждую дочернюю клетку попадает только одная хромосома из пары). Во втором деление двухроматидные хромосомы разделяются на отдельными хроматиды, и в каждую дочернюю клетку попадает одна хроматида (однохроматидная хромосома) от каждой хромосомы. В результате мейоза из диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных дочерних клетки. Мейоз обеспечивает образование гамет у животных и спор у растений. Мейоз лежит в основе полового размножения у животных. Мейоз обеспечивает формирование генетического разнообразия гамет животных и спор растений в результате случайного распределения между клетками гомологичных хромосом и обмена их участками (кроссинговер), приводящего к появлению новой комбинации генов (комбинативная изменчивость). Во время мейоза уменьшается вдвое набор хромосом, а затем в результате оплодотворения (слияния двух половых клеток) у нового организма восстанавливается диплоидный набор хромосом, тем самым мейоз обеспечивает постоянство числа хромосом в поколениях при половом размножении.
(А) обеспечивает рост и развитие организма — митоз;
(Б) в результате деления образуются соматические клетки — митоз;
(В) поддерживает постоянство числа хромосом в клетках особей одного вида при половом размножении — мейоз;
(Г) лежит в основе комбинативной изменчивости — мейоз;
(Д) лежит в основе вегетативного размножения — митоз;
(Е) в процессе деления образуются биваленты — мейоз.
