Мейоз. Морфологическая характеристика, значение

Мейоз – это способ клеточного деления, приводящий к образованию га-

плоидного набора хромосом. Он характерен только для половых клеток. Раз-

берем на примере сперматогенеза.

Сперматогенез осуществляется в 4 стадии: 1) размножение; 2) рост;

3) созревание; 4) формирование.

Клетка на стадии роста называется сперматоцитом первого порядка. В

этот период клетка растет, происходит синтетический (S) период интерфазы,

в течение которого происходит удвоение количества ДНК, и таким образом

клетка имеет диплоидный набор хромосом, но тетраплоидное количество

ДНК. Далее клетка вступает в длительную профазу первого деления мейоза и

претерпевает сложную перестройку, проходя стадии:

1) лептотенную (стадия тонких нитей) – начало конденсации хромосом;

2) зиготенную (стадия сливающихся нитей) – сближение и конъюгация

гомологичных хромосом;

3) похищенную (стадия толстых нитей) – на этой стадии происходит

кроссинговер – обмен генами;

4) диплотенную (стадия двойных нитей) – начинается отталкивание

гомологичных хромосом;

5) диакинез (стадия обособления двойных нитей).

Таким образом, на стадии роста происходит увеличение размера клетки и

подготовка к последующему мейотическому делению, которая заключается в

синтезе ДНК, и в результате кроссинговера происходит перекомбинация ге-

нов в гомологичных хромосомах.

Период созревания характеризуется наступлением двух быстро сле-

дующих друг за другом делений сперматоцитов первого порядка.

1. Первое деление созревания или мейоза приводит к образованию не

до конца разделенных сперматоцитов второго порядка.

2. Второе деление созревания или мейоза осуществляется сразу вслед за

первым (обычный митоз), когда сперматоциты второго порядка, не проходя син-

тетический (S) период, делятся (синтез ДНК происходит только перед первым

делением мейоза). В результате такого деления из сперматоцитов второго поряд-

ка образуются четыре сперматиды с гаплоидным набором хромосом.

21

Симпласты и межклеточное вещество как производные клетки.

Молекулярно-генетические основы детерминации и дифференцировки

Главными элементами тканей являются клетки. Имеются и другие компо-

ненты: симпласты, межклеточное вещество, синцитии, постклеточные

структуры.

Межклеточное вещество – продукт синтетической деятельности клеток,

например, синтеза компонентов межклеточного вещества фибробластами в со-

единительной ткани. Межклеточное вещество состоит из волокон (коллагено-

вых, эластических) и основного аморфного вещества, которое в зависимости от

химического состава может находиться в фазе золя, геля или быть минерализо-

ванным. Клетки поддерживают нормальное состояние межклеточного вещест-

ва. При гибели клеток межклеточное вещество разрушается.

Симпласты состоят из цитоплазмы и множества ядер. Они возникают

за счет слияния отдельных клеток или в результате деления ядер без цитото-

мии. К ним относятся волокна скелетной мышечной ткани, остеокласты, на-

ружный слой трофобласта хориона.

Развитие каждого вида ткани обусловлено процессами детерминации и

дифференцировки их клеток.

Детерминация – выбор стволовой клеткой пути дальнейшего развития.

Вследствие уже сделанного выбора (детерминации) происходит ограничение

возможности развития в других направлениях. Это и есть коммитирование. На

молекулярно-генетическом уровне в основе детерминации лежит дифференци-

альная активность генов. На определенных уровнях развития под влиянием ин-

дукторов дифференцировки деятельность одних групп генов активируется, и с

них считывается информация, а другие гены заблокированы (наличие гетеро-

хроматина в ядре – это структурное отражение неактивной части генома).

Дифференцировка – процесс, в ходе которого клетки данной ткани реа-

лизуют закрепленные детерминацией возможности, приобретают специаль-

ные структуры и свойства. В процессе дифференцировки образуются клетки

с разными уровнями дифференцировки, начинающейся стволовой клеткой и

заканчивающейся зрелой клеткой, что и составляет клеточный дифферон.

Ткань как один из уровней организации живого. Понятие о клеточ-

ных популяциях и дифферонах. Стволовые клетки

Ткань – система клеток и их производных, специализированных на вы-

полнении определенных функций.

Структурно-функциональными элементами тканей являются: клетки, меж-

клеточное вещество, симпласты, синцитии, постклеточные структуры.

Ткани как системы клеток имеют дифферонный принцип организации.

Дифферон – гистогенетический ряд, начинающийся стволовой клеткой

и заканчивающийся зрелой клеткой (включает клетки различной степени

зрелости). В состав дифферона входят: стволовая клетка, полустволовая

22

клетка, клетка-предшественник, дифференцированная клетка. В состав ткани

могут входить клетки, принадлежащие разным дифферонам. Например, со-

единительная ткань содержит фибробластический, макрофагический, плаз-

моцитарный типы дифферонов, или ткань может содержать клетки одного

дифферона (например, сердечная мышечная ткань – кардиомиоциты).

Исходя из понятия о клеточных дифферонах ткань представляет собой со-

вокупность территориально интегрированных клеточных дифферонов.

Стволовая клетка – клетка, прошедшая стадию коммитированности,

которая способна к пролиферации на протяжении всей жизни организма, но

не дифференцирующаяся дальше, обладает свойством самоподдержания, в

пределах ткани (кровь) может дифференцироваться в различных направлени-

ях. Стволовые клетки образуются в составе эмбриональных зачатков к концу

второй фазы гаструляции.

Клеточная популяция – однородная группа клеток, образующаяся в ре-

зультате последовательного размножения одной исходной стволовой клетки.