20. Цикличность преобразования хромосом и строение метафазной и анафазной хромосомы. Роль хромосом во время деления клетки и в интеркинетический период.
Морфологию
хромосом, как правило, описывают по их
состоянию на стадии метафазы или анафазы
митоза. Соответственно, хромосомы на
этих стадиях называются метафазными и
анафазными.
Строение метафазной хромосомы: Имеют два плеча и расположенный между ними истонченный участок – центромеру (первичную перетяжку). В области первичной перетяжки расположен кинетохор – плоская структура, белки которой, взаимодействуя с микротрубочками веретена деления, обеспечивают перемещения хромосом во время деления клетки.
Вторичная перетяжка - участок хромосомы, соединяющий спутник с телом хромосомы. В области вторичной перетяжки расположены гены рибосомных РНК, происходит синтез рРНК и происходит формирование и сборка ядрышка. Такая вторичная перетяжка поэтому называется еще ядрышковым организатором.
Спутник (сателлит) – сферическое тельце с диаметром, равным диаметру хромосомы или меньше его, которое связано с хромосомой тонкой нитью.
Теломеры
- концевые участки хромосом. Теломерные
участки хромосом характеризуются
отсутствием способности к соединению
с другими хромосомами или их фрагментами
и выполняют защитную функцию.
Строение анафазной хромосомы: Состоят из одной хроматиды, имеют центромеру с кинетохором.
Роль в делении: Хранение, передача, рекомбинация генетического материала.
Роль в интеркинезе: Хранение генетического материала.
21. Способы деления клетки и их значение
Амитоз – прямое, простое деление клетки (неполноценное), без веретена деления и равномерного распределения хромосом. Исходя из этого, предполагают, что в ходе такого деления ДНК распределяется между двумя клетками неравномерно. Амитоз — достаточно редкое природное явление. Обычно он встречается у одноклеточных организмов. Также амитозом делятся клетки некоторых многоклеточных растений и животных.
Биологическое значение амитоза заключается в:
отсутствии процессов, которые обеспечивают равномерное распределение материала каждой хромосомы между двумя клетками;
образовании многоядерных клеток или увеличении числа клеток. Амитоз является своеобразным видом деления, наблюдаемый также при нормальной жизнедеятельности клетки, но в большинстве случаев — когда эти процессы нарушены. К примеру, в результате влияния излучения или воздействия других вредных факторов.
Митоз – деление клетки с сохранением числа хромосом. Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде. Митоз состоит из 4 фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Биологическое значение митоза очень существенно:
В результате митоза образуются дочерние клетки - генетические копии (клоны) материнской.
Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.
Мейоз, или редукционное деление клетки - способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений. В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе). Мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным, так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление – эквационное, очень похоже на митоз.
Биологическое значение мейоза:
Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
Потомство с новыми признаками - материал для эволюции, который проходит естественный отбор
Бинарное деление надвое. Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам - бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой. При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Способы деления клеточных структур:
Эндомитоз – увеличение числа хромосом кратное их набору.
Политения – образование многонитчатых хромосом за счёт многократной репликации хромосом.