Характеристика наследственного материала в митотическом цикле клетки

Время существования клетки от деления до следующего деления или смерти называют клеточным циклом. В к.ц. выделяют митотический цикл, включающий подготовку клеток к делению и само деление. Клетки, находящиеся в клеточном цикле содержат разное количество ДНК, в зависимости от цикла.

Митоз:

1. Профоза – увеличивается объем ядра. Хромосомы спирализуются, становятся видимыми, укорачиваются, утолщаются. Видно, что они состоят из 2 хроматид, соединенных центромерой. Ядерная оболочка растворяется и хр-мы оказываются в цитоплазме. Набор хромосом 2n, кол-во ДНК 4c.

2. Метафаза – спирализация достигает максимума, хр. Располагаются в экваториальной плоскости веретена, образуя метафазную пластинку. Сестринские центромеры и хроматиды обращены к противоположным полюсам. Видно, что хромосомы состоят из 2 хроматид, соединенных в области центромеры. 2n 4c.

3. Анафаза – центромеры разъединяются, хроматиды становятся самостоятельными. Нити веретина деления тянут дочерние хр. К полюсам кл. 2n 2c.

4. Телофаза – хр. Сосоящие из одной хроматиды находятся у полюсов клетки, диспирализуются и становятся невидимыми. 2n 2c.

Мейоз представляет собой редукционное деление: происходит уменьшение числа хромосом в клетке с диплоидного (2n) до гаплоидного (n).

Первое мейотическое деление называют редукционным: из одной клетки с диплоидным набором хромосом → две с гаплоидным набором.

1. Профаза I – условно делят на пять стадий: лептотену, зиготену, пахитену, диплотену, диакинез.

1.1. Лептотена – стадия тонких линий, в ядре виден диплоидный набор х-м. Х-мы представляют собой длинные тонкие нити. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. Хроматиды имеют хромомерное строение. Начинается спирализация хромосом.

1.2. Зиготена – происходит конъюгация гомологических хромосом. Г.х. прикладываются друг к другу по всей длине. Центромера одной из парных хромосом точно прилегает к ценромере другой, каждая хроматида прилегает к гомологической хроматиде другой.

1.3. Пахитена – стадия толстых нитей. Конъюгирующие хромосомы тесно прилегают друг к другу (бивалентные х-мы). Каждый бивалент состоит из четверки (тетрады) хроматид. Число бивалентов равно гаплоидному набору хромосом. Продолжается спирализация. Тесный контакт между хроматидами позволяет обмениваться идентичными уч-ми в гомологических хромосомах (кроссинговер).

1.4. Диплотена – хр-мы, составляющие биваленты, начинают отходить друг от друга. Начинается в области центромер. Х-мы соединены между собой в нескольких точках «хиазмах», т.е. в местах, где происходит кроссинговер. Х-мы спирализуются и укорачиваются.

1.5. Диакинез – максимальная спирализация, укорочение и утолщение х-м. Продолжается отталкивание х-м, но они остаются соединены в биваленты своими концами.

В профазе I три основных процесса 1) конъюгация гомологических х-м; 2) образование бивалентов или тетрад хромосом; 3) кроссинговер. 4n 4c

2. Метафаза I – биваленты хромосом располагаются по экватору веретена деления клетки, образуя метафазную пластинку. 4n 4c

3. Анафаза I – к полюсам веретена деления расходятся хромосомы, а не хроматиды. 2n 2c

4. Телофаза I – число хромосом в каждой клетке становится гаплоидным. Вследствие кроссинговера при образовании хиазм, хроматиды генетически неоднородны. На короткое время образуется ядерная оболочка, хромосомы деспирализуется, ядро становится интерфазным. Затем у животной клетки начинается деление цитоплазмы, у растительной клетки – формирование клеточной стенки. 2n 2c

5. Интерфаза II – толькоу животных клеток. Между первым и вторым делением в S-периоде не происходит редупликации мол. ДНК. 2n 2c

6. Профаза II – хромосомы утолщаются и укорачиваются, ядрышко и ядерная оболочка разрушаются, образуется веретено деления. 2n 2c

7. Метафазф II – х-мы выстраиваются вдоль экватора, образуется метафазная пластинка 2n 2c

8. Анафаза II – центромеры делятся и тянут за собой к полюсам отделившиеся друг от друга хроматиды, называемые хромосомами. n 2c

9. Телофаза II – х-мы диспирализуются, становятся невидимыми. Вокруг ядер формируется оболочка. Ядра содержат гаплоидный набор х-м. Делится цитоплазма и образование клеточной стенки растений. n 2c