2.Половое размножение (появилось 3 млрд. Лет назад):

• конъюгация - (перетекание содержимого одной клетки в другую через плазматические мостики) происходит у одноклеточных или нитчатых водорослей, некоторых видов бактерий,

• копуляция – слияние одноклеточных организмов, половой акт у животных, имеющих копулятивные органы, соединение двух особей без копулятивных органов (дождевые черви, гаттерия), слияние половых клеток или особей внешне не отличающихся (изогамия),

• партеногенез – размножение организмов с помощью не оплодотворенных яйцеклеток происходит у пчел, муравьев, тлей, низших раков, индеек, земноводных,

• слияние гамет у гермафродитов, происходит у плоских червей,

• размножение с оплодотворением (или сингамия) – слияние гамет у раздельнополых организмов.

Самка: яичники (половые железы, гонады) --- яйцеклетки (гаметы).

Самец: семенники (гонады) --- сперматозоиды (гаметы).

.

Строение гамет.

Строение яйцеклетки: крупная, неподвижная, имеет много питательных веществ, окружена лучистым венцом. Есть микропиле для проникновения сперматозоидов.

Строение сперматозоида: состоит из головки с ядром и акросомой, она образуется из комплекса Гольджи и служит для внедрения в яйцеклетку.

От нее отходит шейка с центриолью и митохондрией и хвостик (сходен с ресничками).

! У млекопитающих и растений яйцеклетка мелкая (у человека 50 – 200 мкн), у рыб, амфибий, рептилий и птиц крупная.

Способы деления клеток.

У человека 10¹³ клеток.

Клетки прокариот делятся на 2 части с помощью перетяжки, которая образуется в результате впячивания плазматической мембраны (дробление).

Клетки эукариот могут делиться 3 способами: амитозом, митозом, мейозом.

Амитоз – это прямое деление ядра, а затем и всей клетки, при этом не происходит удвоение хромосом и равномерного распределения наследственной информации. Чаще образуются нежизнеспособные клетки.

Амитоз бывает:

• генеративный – происходит в клетках хряща, рыхлой соединительной ткани, у некоторых простейших. После него образуются клетки еще способные к делению;

• реактивный – происходит под воздействием радиации, других видов лучей, химических веществ. Клетки делятся и образуют раковые опухоли;

• дегенеративный – делятся стареющие и отмирающие клетки (печени).

Митоз (нить) – это не прямое деление ядра, а затем и клетки. При этом происходит удвоение хромосом и равномерное распределение наследственной информации. Этим путем делятся соматические клетки с диплоидным набором хромосом (2n). Причем из одной материнской соматической клетки (2n) образуются 2 дочерние клетки с таким же набором хромосом (2n).

Жизненный цикл клетки (митотический цикл, онтогенез клетки) – это период от одного деления клетки до другого (период между двумя делениями). Он состоит из интерфазы (период, когда клетка не делится, но готовится к делению) и митоза (период, когда клетка делится).

Интерфаза: (у дрожжей 3 – 5 часов, у млекопитающих 8 – 10 часов). Она состоит из трех этапов:

• Пресентетический этап (постмитотический) – самый вариативный.

В клетках синтезируется РНК и белок.

• Синтетический этап (6 – 10 часов).

Происходит редупликация молекул ДНК. Каждая хромосома достраивает себе подобную и состоит из 2 хроматид (дочерних хромосом), соединенных перетяжкой центромерой.

• Постсинтетический этап (премитотический) (3 – 4 часа).

Происходит удвоение центриолей, митохондрий, хлоропластов (пластид), комплекса Гольджи, синтез РНК, АТФ, белков, жиров, углеводов.

ФАЗЫ МИТОЗА, КАРИОКИНЕЗА (1 – 2 часа).

I. Профаза: (20 – 30 мин).

• ядро увеличивается,

• хромосомы укорачиваются, утолщаются и спирализуются, поэтому хорошо видны в световой микроскоп;

• ядерная оболочка исчезает (у грибов не исчезает, а перетягивается),

• ядрышки исчезают;

• центриоли расходятся к полюсам клетки, между ними образуются ахроматиновые нити веретена деления (из микротрубочек).

II. Прометафаза:

• связь между гомологичными хромосомами утрачивается и хромосомы, состоящие из 2 хроматид, начинают движение к экватору клетки.

III. Метафаза (6 – 15 мин):

• хромосомы, состоящие из 2 хроматид, выстраиваются вдоль экватора клетки, образуя метафазную пластинку, это лучшая видимость в световой микроскоп;

• к центромерам прикрепляются ахроматиновые нити веретена деления .

IV. Анафаза (8 – 14 мин):

• ахроматиновые нити веретена деления сокращаются и растягивают хроматиды (дочерние хромосомы) центромерами вперед к полюсам клетки со скоростью 0,2 – 0,5 мкм/мин, при этом используется энергия АТФ.

V. Телофаза (10 – 40 мин).

• хромосомы деспирализуются;

• клетка делится (происходит цитотомия или цитокинез- деление цитоплазмы).

Мейоз – это редукционное (уменьшительное) деление ядра, а затем и клетки. Мейозом делятся соматические клетки (2n). При этом из одной материнской соматической клетки с диплоидным набором хромосом (2n) образуется 4 дочерние клетки с гаплоидным(n), т.е. уменьшенным в 2 раза набором хромосом. Мейоз состоит из 2 последовательно идущих митозов.

ПЕРВОЕ МЕЙОТИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ.

Интерфаза I.

Она состоит из трех этапов:

• Пресентетический этап (постмитотический) – самый вариативный.

В клетках синтезируется РНК и белок.

• Синтетический этап (6 – 10 часов).

Происходит редупликация молекул ДНК. Каждая хромосома достраивает себе подобную и состоит из 2 хроматид (дочерних хромосом), соединенных перетяжкой центромерой.

• Постсинтетический этап (премитотический) (3 – 4 часа).

Происходит удвоение центриолей, митохондрий, хлоропластов (пластид), комплекса Гольджи, синтез РНК, АТФ, белков, жиров, углеводов.

МЕЙОЗ I.

Профаза 1. Состоит из 5 стадий:

• лептонема – начальная стадия, хромосомы плотно прилегают друг к другу. Каждая состоит из 2 хроматид. Хроматиды тонкие и длинные, в световой микроскоп не различимы. Они прикрепляются к ядерной мембране;

• зигонема – гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из 2 хроматид (всего 4 хроматиды), сближаются и скручиваются – процесс называется конъюгация (синапсис);

• пахинема – конъюгация полностью завершена. 2 гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из 2 хроматид, образуют биваленты, соединенные хиазмами, а 4 хроматиды образуют тетрады, соединенные центромерами. Число гомологичных хромосом гаплоидно;

• диплонема – гомологичные хромосомы, составляющие биваленты, разъединяются, но остаются места контактов (хиазмы), в них происходит обмен генами (кроссенговер) для увеличения комбинативной изменчивости;

• диакинез - ядро увеличивается, хромосомы укорачиваются, утолщаются и спирализуются, поэтому хорошо видны в световой микроскоп; ядерная оболочка исчезает (у грибов не исчезает, а перетягивается), ядрышки исчезают; центриоли расходятся к полюсам клетки, между ними образуются ахроматиновые нити веретена деления (из микротрубочек).

Прометафаза1

Связь между гомологичными хромосомами не утрачивается и гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, начинают двигаться вдоль экватора клетки.

Метафаза 1.

Гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, выстраиваются вдоль экватора клетки, образуя метафазную пластинку. Это лучшая видимость в световой микроскоп. К хиазмам прикрепляются нити веретена деления.

Анафаза 1.

Ахроматиновые нити веретена деления сокращаются и растягивают хромосомы, состоящие из 2 хроматид, к полюсам клетки.

Телофаза 1.

Клетка делится.

Вывод: в результате первого мейотического деления образуются 2 дочерние клетки с гаплоидным (n), уменьшенным в два раза набором хрмосом, но каждая хромосома состоит из 2 хроматид. Это деление называется редукционным.

Интеркинез: период между I и II делением мейоза.

ВТОРОЕ МЕЙОТИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ.

Интерфазы II нет (нет удвоения ДНК).

Профаза II.

- ядро увеличивается,

• хромосомы укорачиваются, утолщаются и спирализуются, поэтому хорошо видны в световой микроскоп;

• ядерная оболочка исчезает (у грибов не исчезает, а перетягивается),

• ядрышки исчезают;

• центриоли расходятся к полюсам клетки, между ними образуются ахроматиновые нити веретена деления (из микротрубочек)

Прометофаза II.

• хромосомы, состоящие из 2 хроматид, начинают двигаться к экватору клетки.

Метафаза II.

• хромосомы, состоящие из 2 хроматид, выстраиваются вдоль экватора клетки, образуя метафазную пластинку. Это лучшая видимость в световой микроскоп;

• к центромерам прикрепляются нити веретена деления.

Анафаза II.

• нити веретена деления сокращаются и растягивают хроматиды (дочерние хромосомы) центромерами вперед к полюсам клетки.

Телофаза II.

- хромосомы деспирализуются;

• клетка делится (происходит цитотомия или цитокинез- деление цитоплазмы).

Вывод: : в результате второго мейотического деления образуются 4 дочерние клетки с гаплоидным (n) набором хрмосом. Это деление называется эквационным (уравнительным).