Розвиток і зростання живих організмів неможливе без процесу розподілу клітин. У природі існує кілька видів та способів розподілу. У цій статті ми коротко і зрозуміло розповімо про мітоз і мейоз, роз'яснимо основне значення цих процесів, познайомимо з тим, чим вони відрізняються, а чим схожі.

Мітоз

Процес непрямого поділу, або мітоз, найчастіше зустрічається у природі. На ньому ґрунтується розподіл усіх існуючих нестатевих клітин, а саме м'язових, нервових, епітеліальних та інших.

Складається мітоз із чотирьох фаз: профази, метафази, анафази та телофази. Основна роль даного процесу – рівномірний розподіл генетичного коду від батьківської клітини до двох дочірніх. При цьому клітини нового покоління один до одного схожі на материнські.

Рис. 1. Схема мітозу

Час між процесами розподілу називаються інтерфазою . Найчастіше інтерфаза набагато довша за мітоз. Для цього періоду характерні:

• синтез білка та молекули АТФ у клітині;
• подвоювання хромосом та утворення двох сестринських хроматид;
• збільшення кількості органоїдів у цитоплазмі.

Мейоз

Поділ статевих клітин називається мейозом, воно супроводжується зменшенням числа хромосом удвічі. Особливість даного процесу полягає в тому, що проходить він у два етапи, які безперервно йдуть один за одним.

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

Інтерфаза між двома етапами розподілу мейозу настільки короткочасна, що практично непомітна.

Рис. 2. Схема мейозу

Біологічним значенням мейозу є утворення чистих гамет, які містять гаплоїдний, тобто одинарний, набір хромосом. Диплоїдність відновлюється після запліднення, тобто злиття материнської та батьківської клітини. Внаслідок злиття двох гамет утворюється зигота з повним набором хромосом.

Зменшення числа хромосом при мейозі дуже важливе, тому що в іншому випадку при кожному розподілі число хромосом збільшувалося б. Завдяки редукційному поділу підтримується постійне число хромосом.

Порівняльна характеристика

Відмінність мітозу і мейозу полягає в тривалості фаз і процесах, що відбуваються в них. Нижче пропонуємо вам таблицю "Мітоз і мейоз", де вказані основні відмінності двох способів поділу. Фази мейозу такі ж, як і у мітозу. Детальніше дізнатися про подібності та відмінності двох процесів ви зможете у порівняльній характеристиці.

Фази	Мітоз	Мейоз
		Перший поділ	Другий поділ
Інтерфаза	Набір диплоїдних хромосом материнської клітини. Синтезується білок, АТФ та органічні речовини. Хромосоми подвоюються, утворюються дві хроматиди, з'єднані центроміром.	Диплоїдний набір хромосом. Відбуваються ті ж дії, що і за мітозу. Відмінністю є тривалість, особливо при утворенні яйцеклітин.	Гаплоїдний набір хромосом. Синтез відсутня.
	Нетривала фаза. Розчиняються ядерні мембрани і ядерце, формується веретено поділу.	Займає більше часу, ніж за мітозу. Також зникають ядерна оболонка та ядерце, формується веретено поділу. Крім цього спостерігається процес кон'югації (зближення та злиття гомологічних хромосом). При цьому відбувається кросинговер – обмін генетичної інформації на деяких ділянках. Після хромосоми розходяться.	За тривалістю – коротка фаза. Процеси такі ж, як і за мітозу, тільки з гаплоїдними хромосомами.
Метафаза	Спостерігається спіралізація та розташування хромосом в екваторіальній частині веретена.	Аналогічно мітозу	Теж, що й за мітозу, тільки з гаплоїдним набором.
	Центроміри поділяються на дві самостійні хромосоми, які розходяться до різних полюсів.	Поділ центромір не відбувається. До полюсів відходить одна хромосома, що складається із двох хроматид.	Аналогічно мітозу, тільки з гаплоїдним набором.
Телофаза	Цитоплазма поділяється на дві однакові дочірні клітиниз диплоїдним набором, утворюються ядерні мембрани з ядерцями. Веретено поділу зникає.	По тривалості нетривала фаза. Гомологічні хромосоми розташовуються у різних клітинах із гаплоїдним набором. Цитоплазма поділяється не завжди.	Цитоплазма поділяється. Утворюється чотири гаплоїдні клітини.

Рис. 3. Порівняльна схема мітозу та мейозу

Що ми дізналися?

У природі розподіл клітин відрізняється залежно від призначення. Так, наприклад, нестатеві клітини діляться шляхом мітозу, а статеві – мейозу. Ці процеси мають схожі схеми розподілу деяких етапах. Головною відмінністю є наявність числа хромосом у новоствореного покоління клітин. Так при мітоз у новоствореного покоління диплоїдний набір, а при мейозі гаплоїдний набір хромосом. Час перебігу фаз розподілу також відрізняються. Велику роль життєдіяльності організмів грають обидва способи розподілу. Без мітозу не проходить жодне оновлення старих клітин, репродукція тканин та органів. Мейоз допомагає підтримувати постійну кількість хромосом у новоствореному організмі при розмноженні.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.5. Усього отримано оцінок: 5351.

Мейоз- це розподіл диплоїдних клітин, у результаті якого утворюються гаплоїдні клітини. Тобто з кожної пари гомологічних хромосом материнської клітини дочірніми потрапляє лише одна хромосома. Мейоз є основою формування статевих клітин – гамет. Внаслідок злиття чоловічої та жіночої гамет диплоїдний набір відновлюється. Таким чином, одне з важливих значень мейозу - забезпечення сталості числа хромосом у виду при статевому розмноженні.

У клітці, яка приступає до мейотичного поділу, вже відбулося подвоєння (реплікація) хромосом, як це відбувається в інтерфазі мітозу. Так що кожна хромосома складається з двох хроматид і кількість хромосом диплоїдна. Тобто за кількістю генетичної інформації клітини, що вступають у мітоз і мейоз, однакові.

На відміну від мітозу, мейоз протікає в два поділи. В результаті першого поділу гомологічні хромосоми кожної пари розходяться в різні дочірні клітини і утворюються дві клітини з гаплоїдним числом хромосом, але кожна хромосома складається з двох хроматид. Другий поділ протікає також як мітотичний, тому що відбувається поділ хроматид кожної хромосоми, і дочірні клітини потрапляє по одній хроматиді кожної хромосоми.

Таким чином, в результаті мейозу утворюється чотири клітини з гаплоїдним набором хромосом. У самців всі чотири стають сперматозоїдами. А ось у самок лише одна стає яйцеклітиною, інші відмирають. Це з тим, що у одній клітині концентрується запас поживних речовин.

Стадії, або фази першого мейотичного поділу:

1. Профаза I.Спіралізація хромосом. Гомологічні хромосоми розташовуються паралельно один одному і обмінюються деякими гомологічними ділянками (кон'югація хромосом та кросинговер, в результаті якого відбувається перекомбінація генів). Руйнується ядерна оболонка, починає формуватися веретено поділу.
2. Метафаза I.Пари гомологічних хромосом розташовуються в екваторіальній площині клітини. До центромір кожної хромосоми приєднується нитка веретена поділу. Причому до кожної лише одна таким чином, що до однієї гомологічної хромосоми приєднано нитку з одного полюса клітини, а до іншого – з іншого.
3. Анафаза І.Кожна хромосома з пари гомологічних відходить до свого полюса клітини. У цьому кожна хромосома продовжує складатися із двох хроматид.
4. Телофаза I.Утворюються дві клітини, що містять гаплоїдний набір подвоєних хромосом.

Стадії, або фази другого мейотичного поділу:

1. Профаза ІІ.Руйнування ядерних оболонок, формування веретена поділу.
2. Метафаза ІІ.Хромосоми розташовуються в екваторіальній площині, до них приєднуються нитки веретена поділу. Причому таким чином, що до кожної центроміри приєднуються дві нитки – одна з одного полюса, інша – з іншого.
3. Анафаза ІІ.Хроматиди кожної хромосоми поділяються на області центромір, і з пари сестринських хроматид йде до свого полюсу.
4. Телофаза ІІ.Формування ядер, розкручування хромосом, поділ цитоплазми.

На схемі показано поведінку при мейозі лише однієї пари гомологічних хромосом. У реальних клітинах їх більше. Так у клітинах людини міститься 23 пари. На схемі видно, що дочірні клітини генетично відмінні одна від одної. Це важлива відмінність мейозу від мітозу.

Слід зазначити інше важливе значення мейозу (перше, як було зазначено, – це забезпечення механізму статевого розмноження). В результаті кросинговеру створюються нові комбінації генів. Вони ж створюються в результаті незалежної один від одного розбіжності хромосом при мейозі. Тому мейоз є основою комбінативної мінливості організмів, що у своє чергу одна із джерел природного відбору, т. е. еволюції.

а) транскрипція;

б) редукційний поділ;

в) денатурація;

г) кросинговер;

д) кон'югація;

е) трансляція.

5. Внаслідок редукційного поділу в овогенезі утворюються:

а) одне редукційне тільце;

б) огогії;

в) овоцит І порядку;

г)два редукційні тільця;

д) овоцит I I порядку.

Варіант 5

1. В результаті першого поділу мейозу з однієї материнської клітини утворюються:

a) дві дочірні клітини із зменшеним удвічі набором хромосом;

б) чотири дочірні клітини із зменшеним удвічі числом хромосом;

в) дві дочірні клітини із збільшеним удвічі числом хромосом;

г) чотири дочірні клітини з числом хромосом, що дорівнює материнській клітині.

Для першої фази мейозу характерний процес

а) кон'югації;

б)трансляції;

в) редуплікації;

г) транскрипції.

Біологічне значеннямейозу у тварин полягає в

а) запобігання подвоєнню числа хромосом у новому поколінні;

б) освіті чоловічих та жіночих статевих гамет;

в) створення нових генних комбінацій;

г) створення нових хромосомних комбінацій;

д) збільшення кількості клітин в організмі;

е) кратне збільшення набору хромосом.

Яйцеклітина на відміну від сперматозоїда характеризується

а) гаплоїдним набором хромосом;

б) диплоїдним набором хромосом;

в) великим запасом поживних речовин;

г) більшими розмірами;

5) нерухомістю;

д) активним рухом.

5 Хромосомний набір метафази 1 мейозу дорівнює:

б) 2n4с 4 хр;

в) 4n4с 4хр;

г) 1nб4с4хр.

ВІДПОВІДІ НА ВХІДНИЙ ТЕСТОВИЙ КОНТРОЛЬ

1 вар. 1-а, б, 2-а, р.; 2-в; 3-г; 4-а; 5-а.

2 вар. 1 - 1-б, в, г, д, е 2 - а, ж, з. 2-в, 3-а, 4-а, 5-а.

3 вар. 1-а, б, в, г, 2-а, б, в; 2-в, 3-а, 4-а, в, р.; 5-г

4 вар. 1-а, г, д, 2-б, в, е; 2-а; 3-б, 4- б, г, д. 5-а, ст.

5 вар. 1-а, 2-а, 3-а, б, ст. 4-в, г, д, 5-г

ДОДАТОК № 3 СИТУАЦІЙНІ ЗАВДАННЯ.

НАВЧАЛЬНІ ЗАВДАННЯ:

1.2. Секвенування геному людини в рамках міжнародної програми «Геном людини» заклало основу нового напряму – передективної медицини (генетичне тестування генів схильності). Вона дає можливості не тільки достовірно поставити діагноз, але якщо дозволяють сучасні технології здійснити лікування і профілактику спадкових захворювань. Це особливо актуально у доембріональному періоді онтогенезу, коли молоді люди проходять обстеження ще до народження дітей.

Наприклад, проведення тестування гена CFT, мутація в якому призводить до розвитку хвороби муковісцедоз. Ген включає 1245 триплетів, в результаті однієї з міссенс-мутацій в 455 триплеті відбувається заміна Ц на А. Визначте послідовність амінокислот в нормі (на ділянці 451-461) та при патології.

ДНК у нормі дільниці триплетів 451-461

ДНК: ЦЦТ ГТЦ ААЦ ААЦ ЦГЦ ЦАА ЦГА ЦЦТ АГГ ТГА

ала-вал-ала - глі-сер-тре

змінена ДНК: ЦЦТ ГТЦ ААЦ ААЦ ЦГЦ ЦАА ЦГА ЦЦТ АГГ ТГА

іРНК: МДА ЦАГ УУГ УУГ ГЦГ ГУУ ГЦУ МДА УЦЦ АЦУ

поліпептид гли - глн- лей - лей- сір- вал-ала - глі-сер-тре

ТРЕНУЮЧІ ЗАВДАННЯ

1.3. До центру з планування вагітності «Шлюб та сім'я» звернулася подружня пара з приводу безпліддя. У шлюбі вони прожили 5 років. Які об'єктивні причини можуть спричинити безпліддя?

Алгоритм РІШЕННЯ.

Причини, що викликають безпліддя, можуть бути такими:

1) порушення сперматогенезу;

2) порушення овогенезу;

3) порушення будови та функції матки та маткових труб;

4) ендокринні розлади (гіпотиріодизм, діабет), порушення будови та функцій надниркових залоз та гіпофіза;

5) гострі інфекції (паротит);

6) хронічні інфекції (туберкульоз);

7) недостатність вітамінів А, В, З;

8) хронічна ниркова недостатність;

9) вплив солей важких металів та радіоактивних речовин, що порушують сперматогенез;

10) лікувальні препарати, що застосовуються для лікування лейкозів та псоріазу (мілеран, метатрексат).

1.4. 21-річна вагітна жінка, будучи на огляді у консультації, запитала про можливість народження нею двійнят. Її питання було пов'язане з тим, що двійнята народжувалися її матір'ю, бабусею і навіть прабабусею. Як би ви відповіли на це запитання? Чи вважаєте ви за доцільне у вигляді додаткової інформаціїз'ясувати, чи народжувалися в її сім'ї ідентичні однояйцеві або різнояйцеві близнюки? Чи має значення інформація про народження близнюків у родичів лінії батька?

Алгоритм РІШЕННЯ.

Немає сумніву, що спадковість впливає на народження полізиготних близнюків. Немає впевненості у тому, що від спадковості залежить частота монозиготних близнюків. У разі народження полізиготних близнюків діти розрізняються як за своїми фізичними, так і розумовими здібностями. Діти монозиготних близнюків мають ідентичні фізичні та розумові характеристики. Встановлено, що генотип батька не здатний змінити частоту народження двійнят.

КОНТРОЛЮЮЧІ ЗАВДАННЯ

1.5. На мікрофотографії представлена ​​яйцеклітина, у цитоплазмі якої міститься незначна кількість рівномірно розташованих жовткових включень. Яйцеклітина оточена двома структурами: блискучою оболонкою та променистим вінцем. Назвіть тип яйцеклітини, кому він характерний? Чим утворений променистий вінець та блискуча оболонка яйцеклітини? Які функції вони виконують? Як відрізняються за хімічним складомчастини яйцеклітини? Яке значення має ооплазматична сегрегація у розвиток ембріона?

Алгоритм РІШЕННЯ.

Такий тип яйцеклітини - алецитальний, характерний для ссавців та людини. Блискуча оболонка є продуктом як самого ооциту, так і фолікулярних клітин, що його живлять. Її важливою особливістю є наявність спеціальних білків – глікопротеїнів ZP1, ZP2 та ZP3, відповідальних за видову специфічність запліднення. Крім цього їй належить значна роль захисту яйцеклітині і транспорті поживних речовин.

Променистий вінець або вторинна оболонка яйцеклітини складається з декількох шарів фолікулярних клітин, розташованих навколо яйцеклітини. Вона контактує з яйцеклітиною своїми тонкими цитоплазматичними відростками, що проникають через отвори в блискучій оболонці. Фолікулярні клітини, що утворюють променистий вінець, відіграють важливу роль у спрямованому русі яйцеклітини по маткових трубах.

Ооплазматична сегрегація, що призводить до того, що склад цитоплазми у різних ділянках яйця стає різним. Так, глікоген та РНК концентрується на одному з полюсів, вітамін С розташовується за екватором.

1.6. У 18-річного чоловіка виявлено двосторонній крипторхізм (неопущені в мошонку обидва яйця). Яке значення для молодої людини може мати ця вроджена аномалія? Які поради потрібно дати пацієнту?

АЛГОРИТМ РІШЕННЯ

Лікар повинен пояснити пацієнтові, що обидва яйця необхідно опустити в мошонку хірургічним шляхом. Ця операція необхідна по наступних причин:

1) у яєчках дитини, що у паховому каналі чи порожнини очеревини, після 5 років розвиваються дегенеративні зміни у насіннєвих канальцях. оскільки температура в мошонці на 2-3 градуси нижче внутрішньоочеревинної, у зв'язку з цим незворотно порушується сперматогенез і виникає загроза безпліддя;

2) якщо яєчка не розташовуються в мошонці до періоду статевої зрілості, сперматозоїди не утворюються. хоча клітини Лейдіга активно синтезують тестостерон;

3) якщо яєчка залишаються внутрішньочеревно до 30-35 річного віку, фіброзна сполучна тканина замінює інтерстиціальні клітини-гландулоцити, чим пояснюється зниження синтезу чоловічого статевого гормону;

4) клітинні елементи яєчок, що не опустилися, нерідко можуть з'явитися джерелом злоякісних пухлин.

1.7. До фахівця-андролога звернувся чоловік, віком 36 років. Пацієнта хвилювало питання: « Чи може вірусний паротит (свинка), на який він перехворів у дитячому віці і який ускладнився гострим запаленням яєчка (орхітом), з'явитися причиною безладдя?»

Алгоритм РІШЕННЯ.

Запальні зміни в яєчках викликають розвиток атрофії звивистих канальців яєчка та регресію сперматогенезу. Причиною ж стерильності паротит може бути рідко, тому що при цій інфекції найчастіше уражається лише одна із залоз.

1.8 . Секвенування двох найменших хромосом людини 21 і 22 визначило їх розмір, кількість генів та їхнє розташування. Розмір ДНК в 21 хромосомі 33.8 Мб, в ній міститься 225 генів, розмір ДНК 22 хромосоми 33,4 Мб, в ній міститься 545 генів. Враховуючи цей факт, поясніть, чому трисомія по 22 хромосомі часто не сумісна з життям. Яке захворювання розвивається за трисомії по 21 хромосомі. Вкажіть можливі причини та механізми, що призводять до розвитку цього патологічного стану.

Алгоритм РІШЕННЯ.

Вочевидь, що у 22 хромосомі незважаючи на її невеликий розмір міститься вдвічі більше генів, ніж у 21. Трисомія по 22 хромосомі призведе до розвитку аномалій несумісних із життям. Трисомія по 21 хромосомі призводить до формування синдрому Дауна. Серед можливих причин, що призводять до неправильного розходження хромосом у мейозі може бути вік матері Можливо в міру старіння організму виснажується пул ооцитів і хромосоми в перезрілих ооцитах. вікових жінокнайбільш схильні до нерозбіжності. Передбачається, що вікові гормональні зміни можуть прискорювати процес мейотичного дозрівання ооцитів та бути причиною аномальної сегрегації хромосом. Не виключено також, що з віком жінки порушується утворення веретена поділу або змінюється тривалість клітинного циклу.

Глосарій.

Акросома- органоїд сперматозоїда розташований на передньому кінці головки сперматозоїда, що розвивається з комплексу Гольджі шляхом конденсації гранул акросомної речовини.

Активація яйця- спонукання яйця до розвитку, що відбувається при заплідненні сперматозоїдом або під дією інших стимулів.

Анімальний полюс- частина телолецитальної яйцеклітини, де знаходиться активна цитоплазма, не перевантажена жовтковими включеннями. Останні зосереджено протилежному – вегетативному- полюсі.

Бівалентпара гомологічних хромосом, які з'єднуються (кон'югують) між собою в мейозі.

Вегетативний полюс-частина цитоплазми яйцеклітини, в якій зосереджена велика кількість жовтка.

Гаметогенез- розвиток статевих клітин (сперматозоїдів та яйцеклітин).

Гамети- Чоловічі та жіночі статеві клітини мають гаплоїдний набір хромосом.

Гонади- статеві залози-органи, що утворюють статеві клітини та статеві гормони у тварин і людини.

Поділ редукційний (мейоз 1)-процес розподілу дозрівають статевих клітин, в результаті якого відбувається зменшення вдвічі (редукція) числа хромосом.

Зигота- Клітина, що виникає при злитті двох гамет. Це запліднена яйцеклітина.

Кортикальна реакція-ланцюг змін у кортикальному шарі цитоплазми яйцеклітини при її заплідненні (руйнування кортикальних гранул, потовщення жовткової оболонки та її перетворення на оболонку запліднення, зміну мембранного потенціалу, блокування поліспермії).

Крипторхізм-неопущення яєчка в мошонку. При цій аномалії розвитку яєчка залишаються стерильними, так як через високу температуру черевної порожнинисперматогенез зупиняється.

Кросинговер- Взаємний обмін гомологічними ділянками кон'югуючих хромосом.

Мейоз- процес поділу статевих клітин, що встигають, в результаті якого відбувається зменшення (редукція) числа хромосом.

Моносомія- Відсутність у хромосомному наборі клітин диплоїдного організму однієї з гомологічних хромосом.

Оболонка запліднення- потовщена і затверділа первинна оболонка яйцеклітини.

Оболонка яйцеклектка первинна- жовткова оболонка, що виробляється самою яйцеклітиною. Вона має вигляд тонкої плівки, пов'язаної з цитоплазмою яйцеклітини.

Овогенез- Розвиток жіночої статевої клітини.

Овуляція- процес викидання (виходу) яйцеклітини з граафової бульбашки яєчника, після чого вона надходить у яйцевід.

Запліднення- процес злиття чоловічої та жіночої статевих клітин з утворенням зиготи.

Оогонії- Незрілі жіночі статеві клітини, що мають здатність до мітотичного розмноження.

Ооцит- незріла жіноча статева клітина тварин у періоди зростання та дозрівання оогенезу.

Пронуклеус-ядерна речовина сперматозоїда або ядро ​​яйцеклітини, які в процесі запліднення до утворення синкаріону переходять із щільного в більш пухкий стан, набуваючи при цьому подібності до звичайного клітинного ядра.

Поліплоїдія- Спадкова зміна, що полягає в кратному збільшенні числа наборів хромосом у клітинах організму.

Розмноження– властива всім організмам властивість відтворення собі подібних, що забезпечує безперервність та наступність життя.

Розмноження безстатеве- розмноження живих організмів, у якому одна батьківська особина дає початок двом чи більшому числу особин потомства, ідентичних за спадковими ознаками батьківської особини.

Розмноження статеве– способи розмноження, у яких новий організм розвивається зазвичай із зиготи, що утворюється внаслідок злиття жіночих і чоловічих статевих клітин – гамет.

Сірий серп-частина яйцеклітини у вигляді сірого півмісяця на протилежній стороні проникнення сперматозоїда.

Синкаріон- 1) ядро ​​зиготи, що утворюється в процесі злиття чоловічого та жіночого пронуклеусів.

Сперматіди- Гаплоїдні чоловічі статеві клітини, що утворюються протягом 4-го (останнього) періоду сперматогенезу.

Сперматогенез– перетворення диплоїдних первинних клітин у тварин та багатьох рослинних організмів на гаплоїдні диференційовані чоловічі статеві клітини – сперматозоїди.

Сперматогонії- Диплоїдні чоловічі статеві клітини першого періоду сперматогенезу.

Сперматозоїд – спермій– зріла гаплоїдна чоловіча статева клітина тварин та багатьох рослинних організмів.

Сперматоцит –чоловіча статева клітина в період росту та дозрівання (2-й та 3-й періоди сперматогенезу).

Хіазма –точка з'єднання кон'югуючих гомологічних хромосом у профазі першого поділу мейозу.

Хромосоми- Самовідтворювані структури клітинного ядра, що є носіями генів, що визначають спадкові властивості клітин та організмів.

Яєчка- Зовнішні органи чоловічої статевої системи овальної або бобовидної форми.

Яєчники– жіночі статеві залози, що виконують генеративну (утворення яйцевих клітин) та ендокринну (вироблення оваріальних гормонів) функції).

Яйцеклітина- Жіноча статева клітина, спеціалізована до виконання генеративної функції.

При великому збільшенні мікроскопа розглянути зріз насінника щура. Знайти у насіннєвих канальцях клітини у різних зонах розвитку. Замалювати сегмент насіннєвого канальця та позначити сперматогонії, сперматоцити I порядку, II порядку, сперматиди. Підписати хромосомний комплекс кожної клітки.

ПРАКТИЧНЕ ЗАВДАННЯ 2.

При великому збільшенні мікроскопа розглянути постійний препарат сперматозоїдів морської свинки. Розглянути головку, знайти в ній акросому, ядро. Замалювати 1-2 сперматозоїда, зробити позначення.

При малому збільшенні мікроскопа розглянути препарат зрізу кішки. Знайти фолікули різних стадіях зрілості. Замалювати препарат і позначити первинний фолікул, фолікул середньої зрілості (зростаючий), зрілий фолікул (граафів пляшечку). У граафовому бульбашці розглянути і позначити фолікуярний шар, порожнину фолікула, яйценосний горбок, овоцит I порядку.

ПРАКТИЧНЕ ЗАВДАННЯ 7.

Вивчити по таблиці будову сперматозоїда та яйцеклітини ссавців та перенести її в альбом. Замалювати схему будови сперматозоїда, позначити головку, ядро, акросому, шийку, проксимальну, дистальну центріолі, хвіст. Замалювати схему будови яйцеклітини. Позначити її блискучу оболонку, ядро, ядерце, жовткові зерна.

Вхідний тестовий контроль

3 Зменшення числа хромосом вдвічі, утворення клітин з гаплоїдним набором хромосом відбувається у процесі

2) дроблення

3) запліднення

4 Значення мітозу полягає у збільшенні числа

1) хромосом у дочірніх клітинах порівняно з материнською

2) клітин з набором хромосом, рівним материнській клітині

3) молекул ДНК у дочірніх клітинах у порівнянні з материнською

4) клітин із зменшеним удвічі набором хромосом

5 Наприкінці інтерфази кожна хромосома складається з молекул ДНК

4) чотирьох

6 Кон'югація та обмін ділянками гомологічних хромосом відбувається в

1) профазі I мейозу

2) профазі мітозу

3) метафазі II мейозу

4) профазі II мейозу

7 Розчинення ядерної оболонки та ядерців у процесі мітозу відбувається в

1) профазі

2) інтерфазі

3)телофазі

4) метафазі

8 в мейозі подвоєння ДНК і утворення двох хроматид відбувається в

1) профазі першого розподілу

2) профазі другого поділу

3) інтерфазі перед першим розподілом

4) інтерфазі перед другим розподілом

10 Розбіжність гомологічних хромосом відбувається в

1) анафазі мейозу 1

2) метафазі мейозу 1

3) метафазі мейозу 2

4) анафазі мейозу 2

11 Розбіжність хроматид до полюсів клітини відбувається в

1) телофазі

2) анафазі

3) профазі

4) метафазі

12 У процесі мейозу у тварин утворюються гамети з набором хромосом

1) диплоїдним

2) гаплоїдним

3) рівним материнському

4) подвоєним

14 у тварин у процесі мітозу, на відміну мейозу, утворюються клітини

1) соматичні

2) з половинним набором хрмомосом

3) статеві

4) спорові

Відповідь:_____________________

Відповідь:_____________________

Відповідь:_____________________

18 Статеві клітини тварин на відміну від соматичних

Відповідь:_____________________

Відповідь:_____________________

20 Виберіть правильну відповідь. В результаті другого поділу дозрівання сперматогенезу клітини називаються:

1). Сперматогонії

2). Сперматоцити I порядку

3). Сперматіди

4). Сперматоцити I I порядку

21. Виберіть відповіді. Прозора оболонка складається з:

1). Глікозаміногліканів

2). Протеогліканів

3). Фолікулярних клітин

4). Пігментних включень

5). Жовткових гранул

23. Виберіть відповідь. Акросома містить:

1). Гормони

2). Ферменти

3. Ліпіди

25 Виберіть відповідь. Яйцеклітина не містить:

1). Мітохондрій

2). Ендоплазматичної мережі

3). Комплексу Гольджі

4). Центріолей

26. Виберіть відповідь. Первинна оболонка яйцеклітини є похідною:

1). Фолікулярних клітин

2). Ооцита

3). Блискучої оболонки

4). Продуктами залоз яйцепроводів

5). Сполучною тканиною

27. Виберіть відповіді. Овогенез складається із стадій:

1). Розмноження

3). Дозрівання

4). Формування.

92. При сперматогенезі у зоні зростання розташовуються клітини, які називаються:

a) сперматогонія;

b) сперматоцитами 1 порядку;

c) сперматоцитами 2 порядку;

d) сперматидами.

97. Пари хромосом вишиковуються в екваторіальній площині клітини під час першого мейотичного розподілу:

a) у профазу 1;

b) метафазу 1;

c) в анафазу 1;

d) у телофазу 1.

98. З усіх фаз мейозу найбільш тривала:

a) профаза 1;

b) анафаза 1;

c) профаза 2;

d) телофаза 2.

99. Кон'югація та обмін ділянками гомологічних хромосом відбувається:

a) у профазі мітозу;

b) у профазі 1 мейозу;

c) в анафазу 2;

d) в інтерфазу 1 мейозу.

Мітоз- основний спосіб поділу еукаріотичних клітин, при якому спочатку відбувається подвоєння, а потім рівномірний розподіл між дочірніми клітинами спадкового матеріалу.

Мітоз є безперервним процесом, в якому виділяють чотири фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу. Перед мітозом відбувається підготовка клітини до поділу або інтерфазу. Період підготовки клітини до мітозу і власне мітоз разом складають Мітотичний цикл. Нижче наводиться коротка характеристикафаз циклу.

Інтерфазаскладається з трьох періодів: пресинтетичного, або постмітотичного, - G1, синтетичного - S, постсинтетичного, або премітотичного, - G2.

Пресинтетичний період (2n 2c, де n- Число хромосом, з- Число молекул ДНК) - зростання клітини, активізація процесів біологічного синтезу, підготовка до наступного періоду.

Синтетичний період (2n 4c) - Реплікація ДНК.

Постсинтетичний період (2n 4c) - підготовка клітини до мітозу, синтез та накопичення білків та енергії для майбутнього поділу, збільшення кількості органоїдів, подвоєння центріолей.

Профаза (2n 4c) - демонтаж ядерних мембран, розбіжність центріолей до різних полюсів клітини, формування ниток веретена поділу, «зникнення» ядерців, конденсація двороматидних хромосом.

Метафаза (2n 4c) - вибудовування максимально конденсованих двороматидних хромосом в екваторіальній площині клітини (метафазна пластинка), прикріплення ниток веретена поділу одним кінцем до центріолів, іншим - до центромірів хромосом.

Анафаза (4n 4c) — розподіл двороматидних хромосом на хроматиди та розбіжність цих сестринських хроматид до протилежних полюсів клітини (при цьому хроматиди стають самостійними однохроматидними хромосомами).

Телофаза (2n 2cу кожній дочірній клітині) — деконденсація хромосом, утворення навколо кожної групи хромосом ядерних мембран, розпад ниток веретена поділу, поява ядерця, поділ цитоплазми (цитотомія). Цитотомія в тваринних клітинах відбувається за рахунок борозни розподілу, у рослинних клітинах — за рахунок клітинної платівки.

1 - профаза; 2 - метафаза; 3 - анафаза; 4 - телофаза.

Біологічне значення мітозу.Дочірні клітини, що утворилися в результаті цього способу розподілу, є генетично ідентичними материнській. Мітоз забезпечує сталість хромосомного набору серед поколінь клітин. Лежить основу таких процесів, як зростання, регенерація, безстатеве розмноження та інших.

— це особливий спосіб поділу еукаріотичних клітин, внаслідок якого відбувається перехід клітин із диплоїдного стану в гаплоїдний. Мейоз і двох послідовних поділів, яким передує одноразова реплікація ДНК.

Перший мейотичний поділ (мейоз 1)називається редукційним, оскільки саме під час цього поділу відбувається зменшення числа хромосом удвічі: з однієї диплоїдної клітини (2 n 4c) утворюються дві гаплоїдні (1 n 2c).

Інтерфаза 1(на початку - 2 n 2c, в кінці - 2 n 4c) – синтез та накопичення речовин та енергії, необхідних для здійснення обох поділів, збільшення розмірів клітини та числа органоїдів, подвоєння центріолей, реплікація ДНК, яка завершується у профазі 1.

Профаза 1 (2n 4c) - демонтаж ядерних мембран, розбіжність центріолей до різних полюсів клітини, формування ниток веретена поділу, «зникнення» ядерців, конденсація двороматидних хромосом, кон'югація гомологічних хромосом та кросинговер. Кон'югація- процес зближення та переплетення гомологічних хромосом. Пару кон'югуючих гомологічних хромосом називають бівалентом. Кросинговер - процес обміну гомологічними ділянками між гомологічними хромосомами.

Профаза 1 поділяється на стадії: лептотену(Завершення реплікації ДНК), зиготена(кон'югація гомологічних хромосом, утворення бівалентів), пахітена(кросинговер, перекомбінація генів), диплотена(Виявлення хіазм, 1 блок овогенезу у людини), діакінез(Терміналізація хіазм).

1 - лептотен; 2 - зиготена; 3 - пахітена; 4 - диплотена; 5 - діакінез; 6 - метафаза 1; 7 - анафаза 1; 8 - телофаза 1;
9 - профаза 2; 10 - метафаза 2; 11 - анафаза 2; 12 - телофаза 2.

Метафаза 1 (2n 4c) - вибудовування бівалентів в екваторіальній площині клітини, прикріплення ниток веретена поділу одним кінцем до центріолів, іншим - до центромірів хромосом.

Анафаза 1 (2n 4c) - випадкова незалежна розбіжність двороматидних хромосом до протилежних полюсів клітини (з кожної пари гомологічних хромосом одна хромосома відходить до одного полюса, інша - до іншого), перекомбінація хромосом.

Телофаза 1 (1n 2cу кожній клітині) - утворення ядерних мембран навколо груп двороматидних хромосом, поділ цитоплазми. У багатьох рослин клітина з анафази 1 відразу ж перетворюється на профазу 2.

Другий мейотичний поділ (мейоз 2)називається екваційним.

Інтерфаза 2, або інтеркінез (1n 2c), являє собою коротку перерву між першим і другим мейотичним поділом, під час якого не відбувається реплікація ДНК. Характерна для тварин клітин.

Профаза 2 (1n 2c) - демонтаж ядерних мембран, розбіжність центріолей до різних полюсів клітини, формування ниток веретена поділу.

Метафаза 2 (1n 2c) - вибудовування двороматидних хромосом в екваторіальній площині клітини (метафазна пластинка), прикріплення ниток веретена поділу одним кінцем до центріолів, іншим - до центромірів хромосом; 2 блок овогенезу у людини.

Анафаза 2 (2n 2з) — розподіл двороматидних хромосом на хроматиди та розбіжність цих сестринських хроматид до протилежних полюсів клітини (при цьому хроматиди стають самостійними однохроматидними хромосомами), перекомбінація хромосом.

Телофаза 2 (1n 1cу кожній клітині) — деконденсація хромосом, утворення навколо кожної групи хромосом ядерних мембран, розпад ниток веретена поділу, поява ядерця, поділ цитоплазми (цитотомія) з утворенням у результаті чотирьох гаплоїдних клітин.

Біологічне значення мейозу.Мейоз є центральною подією гаметогенезу у тварин та спорогенезу у рослин. Будучи основою комбінативної мінливості, мейоз забезпечує генетичну різноманітність гамет.

Амітоз

Амітоз — прямий поділінтерфазного ядра шляхом перетяжки без утворення хромосом, поза мітотичним циклом. Описаний для старіючих, патологічно змінених та приречених на загибель клітин. Після амітозу клітина не здатна повернутися до нормального мітотичного циклу.

Клітинний цикл

Клітинний цикл- життя клітини від моменту її появи до поділу чи смерті. Обов'язковим компонентом клітинного циклу є мітотичний цикл, який включає період підготовки до поділу і власне мітоз. Крім цього, у життєвому циклі є періоди спокою, під час яких клітина виконує властиві їй функції та обирає подальшу долю: загибель або повернення до мітотичного циклу.

Перейти до лекції №12«Фотосинтез. Хемосинтез»

Перейти до лекції №14«Розмноження організмів»

Мейоз(грец. meiosis - зменшення, спадання) або редукційний поділ. Через війну мейозу відбувається зменшення кількості хромосом, тобто. з диплоїдного набору хромосом (2п) утворюється гаплоїдний (n).

Мейозскладається з 2-х послідовних поділів:
I розподіл називається редукційне чи зменшувальне.
II розподіл називається екваційне чи зрівняльне, тобто. йде за типом мітозу (означає число хромосом у материнській та дочірніх клітинах залишається тим самим).

Біологічний сенс мейозу полягає в тому, що з однієї материнської клітини з диплоїдним набором хромосом утворюється чотири гаплоїдні клітини, таким чином кількість хромосом зменшується вдвічі, а кількість ДНК у чотири рази. В результаті такого розподілу утворюються статеві клітини (гамети) у тварин та спори у рослин.

Фази називаються як і в митозе, а перед початком мейозу клітина також проходить інтерфазу.

Профаза I – найтриваліша фаза та її умовно ділять на 5 стадій:
1) Лептонема (лептотен)- Або стадія тонких ниток. Йде спіралізація хромосом, хромосома складається з 2-х хроматид, на тонких нитках хроматид видно потовщення або згустки хроматину, які називаються - хромомерами.
2) Зігонема (зіготена,грец. нитки, що зливаються) - стадія парних ниток. На цій стадії попарно зближуються гомологічні хромосоми (однакові формою величині), вони притягуються і прикладаються друг до друга по всій довжині, тобто. кон'югують в області хромомірів. Це схоже на замок «блискавка». Пару гомологічних хромосом називають бівалентами. Число бівалентів дорівнює гаплоїдного набору хромосом.
3) Пахінема (пахітена), грец. товста) - стадія товстих ниток. Йде подальша спіралізація хромосом. Потім кожна гомологічна хромосома розщеплюється в поздовжньому напрямку і стає добре видно, що кожна хромосома складається з двох хроматидів, такі структури називають тетрадами, тобто. 4 хроматиди. Саме тоді йде кросинговер, тобто. обмін гомологічними ділянками хроматиду.
4) Диплонема (диплотена)- Стадія подвійних ниток. Гомологічні хромосоми починають відштовхуватися, відходять один від одного, але зберігають взаємозв'язок за допомогою містків – хіазм, це місця, де відбудеться кросинговер. У кожному з'єднанні хроматид (тобто хіазмі) здійснюється обмін ділянками хроматид. Хромосоми спіралізуються та коротшають.
5) Діакінез- Стадія відокремлених подвійних ниток. На цій стадії хромосоми повністю ущільнені та інтенсивно забарвлюються. Ядерна оболонка та ядерця руйнуються. Центріолі переміщуються до полюсів клітини та утворюють нитки веретена поділу. Хромосомний набір профази I становить – 2n4c.
Таким чином, у профазу I відбувається:
1. кон'югація гомологічних хромосом;
2. утворення бівалентів або зошит;
3. кросинговер.

Залежно від кон'югування хроматид можуть бути різні види кросинговеру: 1 – правильний чи неправильний; 2 – рівний чи нерівний; 3 – цитологічний чи ефективний; 4 – одиничний чи множинний.

Метафаза I – спіралізація хромосом сягає максимуму. Біваленти вишиковуються вздовж екватора клітини, утворюючи метафазну пластинку. До центромірів гомологічних хромосом кріпляться нитки веретена поділу. Біваленти виявляються з'єднаними з різними полюсами клітини.
Хромосомний набір метафази становить I - 2n4c.

Анафаза I - центроміри хромосом не діляться, фаза починається з розподілу хіазм. До полюсів клітини розходяться цілі хромосоми, а не хроматиди. У дочірні клітини потрапляє лише з однієї з пари гомологічних хромосом, тобто. йде їхній випадковий перерозподіл. На кожному полюсі, виявляється, за набором хромосом – 1п2с, а загалом хромосомний набір анафази I становить – 2n4c.

Телофаза I - по полюсах клітини знаходиться цілі хромосоми, що складаються з 2-х хроматид, але кількість їх стала в 2 рази меншою. У тварин та деяких рослин хроматиди деспіралізуються. Навколо них кожному полюсі формується ядерна мембрана.
Потім іде цитокінез
. Хромосомний набір клітин, що утворилися після першого поділу, становить - n2c.

Між I і II поділами немає S-періоду і йде реплікація ДНК, т.к. хромосоми вже подвоєні й складаються із сестринських хроматид, тому інтерфазу II називають інтеркінезом – тобто. відбувається переміщення між двома поділами.

Профаза II - дуже коротка і йде без особливих змін, якщо в телофазу I не утворюється ядерна оболонка, то одночасно утворюються нитки веретена поділу.

Метафаза II – хромосоми вишиковуються вздовж екватора. Нитки веретена поділу кріпляться до центромірів хромосом.
Хромосомний набір метафази ІІ становить – n2c.

Анафаза II - центроміри діляться і нитки веретена поділу розводять хроматиди до різних полюсів. Сестринські хроматиди називаються дочірніми хромосомами (або материнські хроматиди і дочірні хромосоми).
Хромосомний набір анафази II становить – 2n2c.

Телофаза II - хромосоми деспіралізуються, розтягуються і після цього погано помітні. Утворюються ядерні оболонки, ядерця. Телофаза II завершується цитокінезом.
Хромосомний набір після телофази II складає nc.

Схема мейотичного поділу