20. Мейоз. Його значення. Відмінність від мітозу.

Мейоз (або редукційний поділ) — особливий вид поділуеукаріотичнихклітин, характерний тількистатевимклітинам (несоматичним), унаслідок якогохромосомнийнабір зменшується вдвічі, клітини переходять здиплоїдногостану в гаплоїдний.

• Інтерфаза-І. Клітина збільшується в розмірах, активно синтезує білкита акумулює енергію в молекулахАТФ, відбуваєтьсяреплікація(самоподвоєння)ДНК(«копії» називаютьсяхроматидамиі тримаються разом на кшталт літери Х в зоніцентромери — первинної перетяжки).

• Профаза-І Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур (спіралізуються). Після цього гомологічні хромосоми (хромосоми однієї пари) зближуються і кон'югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються). Під час кон'югаціїможе здійснюватися ікросинговер, коли гомологічні хромосоми обмінюються певними ділянками. У результаті кросинговеру утворюються нові комбінації спадкового матеріалу. Таким чином, кросинговер є одним із джерел спадковоїмінливості.Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від одної.При цьому стає помітним, що кожна з них складається з двох хроматид. Наприкінці цієї фази гомологічні хромосоми розходяться, зникає ядерце, руйнуєтьсяядерна оболонкаі починає формуватисяверетено поділу.

• Метафаза-І Число бівалентів удвічі менше від диплоїдного набору хромосом. Біваленти значно коротші, ніж хромосоми в метафазі соматичного мітозу, і розміщаються в екваторіальній площині. Центромери хромосом з'єднуються з нитками фігури веретена. У цю фазу мейозу можна підрахувати кількість хромосом.

• Анафаза-І Нитки веретена поділу скорочуються, гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид).Наприкінці анафази біля кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом.Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є ще одним джерелом спадкової мінливості.

• Телофаза-І У кожній з дочірніх клітин формується ядерна оболонка. В клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазмаматеринської клітини.В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може не ділитися.

• Інтерфаза-ІІ Інтерфаза між першим і другими мейотичними поділами вкорочена (в клітинах багатьох рослин відсутня взагалі): молекули ДНКу цей період не подвоюються, тому клітина майже одразу переходить до другого поділу.

• Профаза-ІІ Хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка (якщо вона була утворена), хромосоми починають пересуватися до центральної частини клітини, знову формується веретено поділу.

• Метафаза-ІІ Завершується ущільнення хромосом і формування веретена поділу. Як і під час мітотичного поділу, центромери хромосом розташовані в одній площині в екваторіальній частині клітини і до них прикріплюються нитки веретена поділу.

• Анафаза-ІІ (Найкоротша з циклу) Поділяються центромери хромосом, хроматиди кожної з хромосом розходяться до різних полюсів клітини і вже можуть називатися хромосомами.

• Телофаза-ІІ Хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка.

Біологічне значення мейозу

Мейоз є досконалим механізмом, який забезпечує сталість каріотипувидів, які розмножуютьсястатевимспособом.Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини мають половинний, порівняно з нестатевими, набір хромосом. А набір хромосом, характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення. Мейоз також забезпечує спадкову мінливість організмів.

21. Ріст, діференціація, старіння та смерть клітини. Реакція клітин на зовнішні впливи.

Ріст клітин. В основі росту лежить збільшення числа і розмірів клітин, що супроводжується їх диференціацією, накопиченням відмінностей між клітинами. Зростання клітин ділять на три фази: ембріональну (поділ), розтягнення, диференціювання. Але процес поділу клітини відбувається не тільки в фазі поділу, але й у фазі розтягування. Диференціація клітин, фізіологічні відмінності між клітинами, проходить на протязі всіх трьох фаз. У третій фазі вони отримують зовнішнє морфологічне вираження. Процес, який веде до утворення різних клітин з початково однорідних, у цитології називається диференціацією клітин. Процес диференціації клітин здійснюється як у період ембріонального розвитку організму, так і під час його постнатального життя. В ембріональний період (ембріогенез) ці процеси відбуваються як на рівні ембріональних зачатків, так і під час спеціалізації клітин і тканин.

У процесі життєдіяльності, після досягнення певного віку клітини старіють. Тривалість життя клітин у різних тканинах дорослого організму людини неоднакова. Клітини деяких тканин живуть дуже коротко — від декількох хвилин (лейкоцити) до декількох діб (клітини кишкового епітелію), чи багатьох років (кардіоміоцити і нейрони). У фізіологічних умовах старіння клітин закінчується програмованою смертю — апоптозом. Смерть клітин може наступати як у нормі, так і при патології. Гинуть клітини вже під час ембріонального розвитку при формуванні тканин і органів. У ранньому онтогенезі наступає масова загибель певних груп клітин, які не досягли стану остаточної (термінальної) диференціації, наприклад, нейробласти. У дорослому організмі смерть клітин наступає: (1) внаслідок старіння, (2) при втраті функцій і (3) під впливом шкідливих факторів (некроз). Гинуть клітини, які виконали свою функцію. Організм і його клітини постійно піддаються впливу найрізноманітніших хімічних, фізичних чи біогенних факторів. Ці фактори можуть викликати первинне порушення однієї або декількох клітинних структур, що в свою чергу призводить до функціональних порушень. В залежності від інтенсивності ураження, його тривалості та характеру доля клітини може бути різна. Змінені внаслідок пошкодження клітини можуть адаптуватися, пристосуватися до впливу фактору, відновлюватися, реактивувати після зняття пошкоджуючого впливу або змінитися необоротно і загинути. При різних впливах на клітину найбільш частою зміною структури ядра є конденсація хроматину, що може відображати падіння ядерних синтетичних процесів. При загибелі клітини відбуваються агрегація хроматину, збирання його в грубі згустки всередині ядра (пікноз), що часто завершується розпадом на частини (каріорексис) або розчиненням ядра (каріолізис). Ядерця при придушенні синтезу рРНК зменшуються в розмірах, втрачають гранули, фрагментуються.