14. Биологическое значение митоза. Способы репродукции клеток (митоз, амитоз, эндомитоз, политения), их биологическое значение.

Биологическое значение митоза заключается в точном идентичном распределении сестринских хроматид (или дочерних хромосом) между дочерними клетками. В результате этого деления из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные и равноценные дочерние клетки, которые имеют хромосомный набор, по количеству и качеству точно соответствующий исходной материнской клетке. Так поддерживается постоянство кариотипа (т.е. набора хромосом) в поколениях клеток.

МЦК – это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием из одной материнской двух новых дочерних клеток с неизменным набором хромосом. В МЦК условно можно выделить два периода: собственно митоз (деление) и интерфазу. В интерфазе различают 3 периода: пресинтетический (G1-период), синтетический (S-период), и постсинтетический (G2-период) (рис. 12).

В пресинтетическом периоде клетки имеют диплоидный набор хромосом (2n), причем, каждая хромосома состоит из 1 хроматиды (рисунок). Формула хромосом 2n2c, где n – число центромер или хромосом, c – число хроматид.

В синтетическом периоде происходит репликация ДНК. После окончания S-периода каждая хромосома состоит уже не их 1, а из 2 сестринских хроматид. Формула хромосомного набора, соответственно, приобретает вид 2n4c (т.е.на 2 хромосомы теперь приходится 4 хроматиды.

В постсинтетическом клетка готовится к делению. Формула хромосом остается прежней – 2n4c.

За интерфазой следует непосредственно деление клеток – митоз, в котором различают два этапа: Деление ядра клетки – кариокинез; Деление цитоплазмы клетки – цитокинез.

Митоз состоит из 4 фаз: 1 – профаза (иногда выделяют прометафазу); 2 – метафаза; 3 – анафаза; 4 – телофаза. Каждая предыдущая фаза обуславливает переход к следующей (рис. 13).

Другими способами деления клеток являются амитоз (прямое деление клетки), эндомитоз - деление хромосом без деления ядра и цитоплазмы (вновь образованные дочерние клетки имеют хромосомный набор 4n4c), эндоредупликация (политения) – удвоение хромосом без расхождения сестринских хроматид (вновь образованные дочерние клетки имеют хромосомный набор 2n4c).

III. Молекулярно-генетический уровень организации

1. Химическая организация генетического материала. Структура днк (модель Дж. Уотсона и ф. Крика). Свойства и функции днк.

Основой наследственного материала являются нуклеиновые кислоты ДНК и РНК. Это полимеры, состоящие из мономеров – нуклеотидов. Каждый нуклеотид включает три основных компонента: азотистое основание (аденин, гуанин – пурины; цитозин, тимин, урацил - пиримидины), сахар – пентозный углевод (дезоксирибоза или рибоза), остаток фосфорной кислоты. (рис.1, рис. 2., - +на доске).

В структурной организации молекулы ДНК можно выделить 3 уровня:

I структура – полинуклеотидная цепь

II структура – две комплементарные друг другу и антипараллельные полинуклеотидные цепи

III структура – трехмерная спираль – пространственная конфигурация.