Что такое деление клетки кратко

Как делятся клетки?

Средний вес ребенка при рождении составляет 3—3,5 кг, а рост — около 50 см; новорожденный слоненок весит около 90—100 кг, в то время как взрослое животное весит более 5 т, вес только что родившегося львенка — примерно 1,2—2 кг, а его родителей — от 130 до 190 кг. Похожие изменения мы наблюдаем и в мире растений: из крошечного семечка яблока вырастает взрослое дерево, из желудя — могучий дуб и т.д.

Но давай вернемся к твоему организму. Ты ведь прекрасно знаешь, что с годами изменяются твои рост и вес, постоянно растут волосы, ногти, меняются зубы. Почему так происходит? Все живые организмы растут и развиваются, и эти процессы необратимы: став взрослым ты никогда не превратишься в малыша, огромный дуб никогда не станет желудем, а взрослый лев — львенком. А рост и развитие происходят благодаря делению клеток, и чем больше в организме клеток, тем больше вес и рост.

Почему рост организма происходит за счет деления клеток, а не увеличения их размеров?

Клетки растут до определенных пределов, так как их размер ограничен мембраной, которая защищает клетку от различных внешних воздействий. Представь, что произойдет, если размер клетки будет постоянно увеличиваться. Клеточная мембрана просто не выдержит такой нагрузки. В результате разрыва мембраны будет полностью нарушена жизнедеятельность клетки: она не сможет получать полноценное питание и выводить свои отходы.

Что такое митоз?

Митоз — это самый распространенный способ размножения клеток любого живого организма, как растительного, так и животного. В результате митоза из одной исходной клетки получаются две клетки-близнецы, т.е. абсолютно одинаковые, в каждой из которых находятся ядро и другие органоиды, без которых жизнь клетки невозможна. Генетическая информация, содержащаяся в новых клетках, полностью совпадает с наследственной информацией родительской клетки.

Деление клетки при митозе

Деление клетки — это сложный процесс, состоящий из последовательных этапов. Первый из них — деление ядра. Ядро увеличивается, и в нем становятся хорошо заметны тельца цилиндрической формы — хромосомы. Они передают наследственные признаки от родительской клетки к дочерним. Хромосомы копируют себя: это означает, что в клетке образуются два одинаковых набора этих структур.

В ходе деления хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. В ядрах обеих новых клеток их оказывается столько же, сколько было в материнской. В цитоплазме возникает перегородка, и клетка разделяется на две: при этом у каждой клетки есть свое ядро. Перегородка состоит из двух целлюлозных оболочек и слоя межклеточного вещества между ними. В перегородке остаются очень мелкие отверстия, благодаря которым сохраняется связь между цитоплазмами соседних клеток.

Таким образом живое содержимое всех клеток соединено друг с другом. Спустя определенное время эти вновь образовавшиеся клетки также будут делиться, а потом — и их дочерние клетки. Именно такое деление используется организмом д ля роста и замещения отмирающих или поврежденных клеток. В результате митоза образуются новые клетки кожи, крови, костей и т.д.

Мейоз

Мейоз — это не размножение, а способ деления клетки, в результате которого образуются так называемые гаметы — половые клетки (у растений — споры).

Источник

Митоз и мейоз — о делении клетки простым языком

Процессы митоза и мейоза могут показаться довольно сложными, особенно если бегло прочитать непонятные названия их этапов. Понять, в чем заключается их смысл, не составит особого труда, если рассмотреть все циклы кратко и на понятном языке.

Деление клеток и его значение в жизни организма

Любой сложный организм состоит из множества крошечных структурных единиц, обладающих уникальными функциями. Деление позволяет увеличить их количество в несколько раз, обеспечивая тем самым рост организма и его подготовку к дальнейшему размножению. Эти процессы, называемые в биологии митоз и мейоз, проходят особые фазы и выполняют важную роль в жизни живых существ. Биологическое значение деления клеток неоценимо, ведь без него прекратится существование жизни на Земле. Рождение потомства, его развитие, взросление и подготовка к последующему размножению — за эти важные этапы отвечают митоз и мейоз. Деление позволяет восстанавливать поврежденные ткани и органы, лечить механические повреждения покровов и производить замену уже отмершим клеткам.

Важно! Процессы митоза и мейоза происходят только в клетках эукариотов, то есть более сложных организмов, чьи клетки содержат ядро, а также мембранные органеллы. К таким живым существам относятся растения, простейшие и животные.

Все остал ьные организмы, или прокариоты, такие как бактерии и сине-зеленые водоросли, размножаются путем более простого деления клетки надвое, а также почкованием. Половые клетки и клетки тела не только выполняют различные функции, но и делятся по-разному:

Рис. 1. Фазы митоза

Интерфаза, или подготовка к делению

Интерфаза наблюдается как в половых клетках, так и в клетках тела. В этом состоянии клетки находятся в периоде между делениями или на последней стадии своей жизни, когда все процессы завершены и идет подготовка к естественному отмиранию. Несмотря на то, что эту фазу называют состоянием покоя, крошечная структура выполняет важную деятельность, требующую высоких энергетических затрат. Для понятия важности интерфазы стоит указать, что она занимает до 90% времени всего клеточного цикла. Несмотря на отличия в процессах митоза и мейоза, интерфаза выполняет очень схожие роли для организма в целом.

Важно! Клетки тела также называют соматическими, а половые клетки — генеративными. И те, и другие большую часть своей жизни находятся в состоянии интерфазы.

В состоянии покоя происходит выработка ферментов и биосинтез белка, удваиваются важнейшие структуры, например, ДНК. Клетка растет, накапливает энергию, увеличивается в размерах и готовится к последующему разделению. Интерфаза происходит в несколько этапов, по завершению которых начинается митоз или мейоз.

Фазы митоза

В результате митоза из материнской соматической клетки образуются две дочерние, которые как две капли воды похожи не только между собой, но и являются копией родителя. Он проходит в различных тканях, например, мышечной, нервной, костной. Митоз состоит из четырех фаз:

Каждая имеет свои особенности и поэтапные циклы, по завершению которых получаются две новые структурные единицы с сохраненным количеством хромосом. Фазы отличаются друг от друга по скорости протекания процессов.

Важно! Самой продолжительной является профаза, во время которой клетка активно запускает начало деления и подготавливает все компоненты к последующему удвоению.

Мейоз и его роль в процессе размножения

Этот способ деления образует уже не две, а четыре клетки, при этом в каждой вдвое уменьшается количество хромосом, но сохраняется генетическая информация. Такой набор хромосом еще называют гаплоидным.

Важно! Мейоз отличается и тем, что процесс деления происходит в два этапа, при этом каждый состоит из четырех фаз. Эти фазы называют так же, как при митозе, только, в зависимости от этапа, название фазы получает вдобавок цифру 1 или 2. Например, анафаза 1 и анафаза 2 — разные фазы, одна из которых проходит при первом этапе деления, а другая — при втором.

Важно! Роль мейоза в размножении видов большая. Он не только позволяет передавать потомству информацию, но и при комбинации различных гамет повышает богатство генетического кода живых существ. А без уменьшения количества хромосом их количество неуклонно бы росло при последующем размножении, повышая риск мутаций и непредсказуемых патологий.

Рис. 3. Амитоз или прямое деление

Амитоз

Говоря о делении клеток, стоит упомянуть об еще об одном довольно редком процессе. Для амитоза характерно разделение только ядра без удваивания генетического материала и образования связывающего хромосомы веретена. По завершению амитоза получается многоядерная клетка с неравномерно распределенным генетическим материалом. Амитоз до сих пор не изучен досконально. Он может наблюдаться как при стремительном восстановлении поврежденных и стареющих тканей, так и при развитии опухолей. Иногда так могут делиться большие ядра инфузорий и плацента млекопитающих.

Важно! Клетка, образовавшаяся в процессе амитоза, становится не способной к дальнейшему митозу.

Причиной, почему обычная здоровая клетка начинает делиться амитозом, может стать сбой на этапе интерфазы. Во время периода спокойствия клетка должна подготовиться к правильному делению и вырасти до необходимого размера. Если она растет слишком быстро, или процессы подготовки к делению протекают неправильно, клетка стремительно делится амитозом. Этот процесс со временем может превратиться в злокачественную опухоль. Митоз и мейоз различны по своим циклам и результатам, однако их объединяет схожее влияние на организм — помощь его клеткам производить свои маленькие копии. Без этих процессов прекратится сложная и разнообразная жизнь на Земле. Узнайте еще больше интересных фактов о митозе и мейозе из предложенного ниже видео.

Источник

Деление клетки

История клеточной теории — концепции, согласно которой живые организмы состоят из клеток, — во многом история о том, как ученые XIX века либо воруют друг у друга идеи, либо игнорируют друг друга. Первооткрывателями клетки часто называют немцев Теодора Шванна и Матиаса Шлейдена, но на это звание могли бы претендовать многие. Польский исследователь Роберт Ремак, например, наблюдал деление животных клеток и опроверг теорию Шлейдена и Шванна об их спонтанном формировании.

До изобретения фотографии биологам приходилось быть еще и художниками. Изучение деления под микроскопом стало значительно проще с использованием красителей, например индиго, окрашивавших отдельные элементы внутри ядра, как выяснил исследовавший саламандр немецкий биолог Вальтер Флемминг. В 1878 году он назвал эти элементы ядра «хроматином» — сегодня их называют хромосомами (в переводе с латыни — «цветные тела»). Все эти открытия были сделаны за десятилетия до того, как развитие микроскопии позволило биологам наблюдать деление воочию, так что Флеммингу пришлось зарисовывать хромосомы на разных этапах деления и пытаться восстановить последовательность событий. Заметив, что ядро не подвергается двойному делению, он назвал процесс «непрямым воспроизводством ядра».

Иллюстрации, сделанные Флеммингом, были собраны в его книге 1882 года «Клеточная субстанция, ядро и деление клетки». Он заметил, что хромосомы выглядят либо как бесформенное «облако», либо как аккуратные плотные нити — по-немецки mitosen. Сегодня мы знаем, что эти два состояния соответствуют двум стадиям в жизнедеятельности клетки: интерфазе, когда материнская клетка растет, и митозу, когда хромосомы разделяются между дочерними клетками. В самом митозе биологи выделяют пять стадий.

Митоз

В конце интерфазы ДНК дуплицируется, и начинается первая стадия митоза — профаза. Из «облаков» генетического материала формируются хромосомы; хроматиды, половинки хромосом, соединяются центросомами, образуя Х-образную форму. В процессе конденсации участвуют специальные белки-катализаторы, в том числе конденсин, формирующий кольца вокруг хромосом, так что они «сжимаются», занимая в тысячи раз меньший объем.

Мейоз

При половом размножении потомок получает по половине своих хромосом от каждого из родителей. Бельгийский зоолог Эдуард ван Бенеден первым понял, что это значит для деления клетки. Изучая оплодотворенные яйца нематод Ascaris megalocephala в 1883 году, ван Бенеден утверждал: «Каждое протоядро соответствует половине целого ядра, однополое по своей природе». Сегодня мы говорим, что клетки с двойным набором хромосом — диплоидные, а гаметы — сперматозоиды и яйцеклетка — гаплоидные, потому что у них набор хромосом только один. Значит, производство гамет требует особой формы деления. В 1902 году американский ученый Уолтер Саттон понял, что в гаметах содержится лишь половина хромосом. Изучив сперматозоиды кузнечика, он пришел к выводу, что они формируются в результате «сокращающего» деления. В 1905-м британские биологи Джон Фармер и Джон Мур назвали этот процесс мейозом.

«Вплоть до настоящего времени не обнаружено другого способа размножения клетки, кроме деления с непрямым воспроизводством ядра» Вальтер Флемминг

Мейоз отличается от митоза двумя главными особенностями: деление состоит из двух этапов, и хромосомы разделяются иначе: в результате митоза получаются две диплоидные клетки, а в результате мейоза — четыре гаплоидные гаметы. На первом этапе мейоза пары родительских хромосом выстраиваются бок о бок, а не в линию, как при митозе, и в каждой клетке оказывается по одному набору (при митозе же каждая хромосома разделяется на две хроматиды). Разделение на хроматиды происходит на втором этапе, когда родительская клетка уже разделилась. Исследуя мейоз, Саттон предположил, что хромосомы переносят гены. Он отметил также, что у клеток нет мужской и женской линий — пары хромосом объединяются случайным образом и наследуются, соответственно, случайно. Для трех пар хромосом в метафазе может быть 23 разные комбинации. У человека, даже если не учитывать половые хромосомы, таких комбинаций 222, то есть больше четырех миллионов.

Деление прокариот

У прокариот нет ни ядра, ни многочисленных хромосом, поэтому их деление происходит гораздо проще и быстрей. Клетка увеличивается в размере вдвое и разделяется на две. У бактерий всего одна кольцевая хромосома, крепящаяся к мембране клетки примерно посередине. Репликация начинается у каждой из цепочек в двойной спирали, в обоих направлениях, образуя два кольца ДНК. В 1991 году микробиологи Эрфей Би и Джозеф Люткенхаус доказали, что молекула FtsZ образует так называемое Z-кольцо, чем-то напоминающее застежку-молнию, — оно и отвечает за разделение материнской клетки на две дочерние, как при цитокинезе у эукариот.

Митоз и мейоз

Анеуплоидия

Источник

Митоз – значение и стадии

Всего получено оценок: 718.

Всего получено оценок: 718.

Одним из важнейших процессов в индивидуальном развитии живого организма является митоз. В данной статье мы кратко и понятно постараемся объяснить, какие процессы происходят во время деления клетки, расскажем о биологическом значении митоза.

Определение понятия

Из учебников за 10 класс по биологии мы знаем, что митоз – деление клетки, в результате которого из одной материнской клетки образуются две дочерние с тем же самым набором хромосом.

В переводе с древнегреческого языка термин «митоз» обозначает «нить». Это как связующее звено между старыми и новыми клетками, в которых сохраняется генетический код.

Процесс деления в целом начинается от ядра и заканчивается цитоплазмой. Именуется он как митотический цикл, который состоит из стадии митоза и интерфазы. В результате деления диплоидной соматической клетки образуется две дочерние клетки. Благодаря такому процессу происходит увеличение числа клеток тканей.
Интерфаза – подготовительная стадия, которая обязательно проходит перед митозом и мейозом. Для данной стадии характерно удвоение ДНК, по другому этот процесс называется репликация и контролируется специфическими ферментами ядра. В результате каждая хромосома состоит их двух хроматид, соединенных центромерой.

Стадии митоза

Исходя из морфологических особенностей, процесс деления распределяют на такие стадии:

На данном этапе ядро уплотняется, внутри него конденсируется хроматин, который закручивается в спираль, под микроскопом просматриваются хромосомы.

Под влиянием ферментов ядра его оболочки растворяются, хромосомы в этом периоде беспорядочно располагаются в цитоплазме. Позднее происходит разделение центриолей к полюсам, образовывается веретено деления клеток, нити которого крепятся к полюсам и к центромерам хромосом.

которые читают вместе с этой

Перед стадией профазы у растительной клетки идёт подготовительная фаза – препрофаза. В чём заключается подготовка клетки к митозу можно понять на данном этапе. Для него характерными являются образование препрофазного кольца, фрагмосомы, а также нуклеация микротрубочек вокруг ядра.

На этом этапе хромосомы приходят в движение и направляются к ближайшему полюсу.

Во многих учебных пособиях препрофазу и прометофазу относят к стадии профазы.

На начальном этапе хромосомы находятся в экваториальной части веретена, так что давление полюсов действует на них равномерно. В ходе данной стадии число микротрубочек веретена постоянно растёт и обновляется.

Хромосомы выстраиваются по одной вдоль экватора веретена в строгом порядке. Хроматиды постепенно отсоединяются и держатся за нити веретена.

На этом этапе происходит удлинение хроматид, которые постепенно расходятся к полюсам, так как нити веретена сокращаются. Образуются дочерние или сестринские однохроматидные хромосомы.

По времени это самая короткая фаза. Сестринские хроматиды отходят к разным полюсам.

Завершение последней стадии совпадает с разделением материнской клетки, которое называется цитокинезом. Именно от прохождения этого процесса зависит, сколько клеток образуется при делении, их может быть две и более.

Рис. 1. Стадии митоза

Значение митоза

Биологическое значение процесса деления клеток неоспоримо.

Что мы узнали?

Деление клеток называется митозом. Благодаря ему копируется и сохраняется генетическая информация клетки. Процесс происходит в несколько этапов: подготовительная фаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза. В результате образуется две дочерние клетки, которые полностью похожи на первоначальную материнскую клетку. В природе значение митоза велико, так как благодаря ему возможно развитие и рост одноклеточных и многоклеточных организмов, регенерация некоторых частей тела, бесполое размножение.

Источник

ГДЗ конспекты по биологии 9 класс Деление клетки Митоз

Митоз – процесс деления неполовых (соматических) клеток растения. У животных – регенерация.

Жизненный цикл – период существования клетки от момента её появления (путём деления материнской клетки) до её собственного деления или смерти.

Митотическое деление

Цикл подготовки к делению:

1. Интерфаза (3 подэтапа) – самый долгий (до 7 дней).

2. Кариокинез – деление ядра.

3. Цитокинез – деление цитоплазмы.

Интерфаза:

1) пресинтетический период (G1) – (до 3 дней) клетка готовится к удвоению хромосом. Синтезируются белки и РНК, увеличивается количество рибосом;

2) синтетический синтез белков (S) – удвоение хроматид (выстраивают 2 половину комплементарно), редупликация;

3) постсинтетический (G2) – окончательное удвоение хромосом.

Митоз (4 последовательные фазы)

1. Профаза – кариокинез.

Ядро увеличивается в размерах.

Формирование веретена деления.

Исчезновение ядерной оболочки.

2. Метафаза.

Хромосомы выстраиваются на экваторе клетки.

К каждой хромосоме подходит нить веретена деления.

3. Анафаза – кариокинез.

Расхождение хроматид к полюсам.

4. Телофаза – цитокинез.

Появление ядерной оболочки сверху и снизу.

Равномерное расхождение органоидов.

Значение: из одной клетки образуются две соматические клетки.

Источник