КЛІТИННИЙ ЦИКЛ�МІТОЗ. МЕЙОЗ

• Ядро містить генетичну інформацію і управляє життєдіяльністю клітини.
• Ядро складається з поверхневого апарату та внутрішнього середовища(матриксу).
• Внутрішнє середовище ядра: з ядерного соку, ядерця, ниток хроматину.
• Ядерний матрикс — ниткоподібні опорні структури; забезпечує впорядковане розташування нуклеїнових кислот та регуляцію процесів

ядро

Ядро – обов’язкова складова будь-якої еукаріотичної клітини

• Кожна нуклеосома складається з 8 білкових глобул.

​

​

Хроматин – ниткоподібна структура ядра, утворена здебільшого з білків та нуклеїнових кислот

Хромосома - це велика молекулярна структура, де міститься близько 90 % ДНК клітини

(1) Хроматида�(2) Центромера�(3) Коротке плече�(4) Довге плече

Каріотип- сукупність ознак хромосомного набору(кількість хромосом, їхня форма та розміри).

Аутосоми – хромосоми, однакові у обох статей, тобто це всі хромосоми, окрім статевих.

Статеві хромосоми- визначають стать(гетерохромосоми) — пара хромосом, за якими хромосомні набори соматичних клітин чоловічих і жіночих особин того самого виду різняться між собою. Ці хромосоми визначають стать організму: у жінки — ХХ, у чоловіка — ХУ.

Гомологічні хромосоми —хромосоми однієї пари, однакові за формою та будовою, розташуванням центромер, інших деталей будови

Нормальний каріотип людини (чоловіка і жінки) складається з 46 хромосом, з них 22 пари аутосоми й одна пара статева. Нормальний каріотип жінки записують 46, ХХ, чоловіка — 46, ХУ. 

Хромосоми залежно від типу клітин можуть мати різні набори, а саме диплоїдний і гаплоїдний.

ДиплоїднийВ ядрах соматичних клітин (тобто клітин тіла) міститься повний подвійний набір хромосом. В ньому кожна хромосома має свого гомологічного «партнера». Такий набір хромосом називають диплоїдним і позначають «2n». Хромосоми однієї пари називаються гомологічними, різних пар — негомологічними. Гомологічні хромосоми одинакові за будовою, формою, розмірами, але одна з них походить з яйцеклітини, а інша зі сперматозоїда.

ГаплоїднийВ ядрах гамет (статевих клітин) на відміну від соматичних, є лише по одній хромосомі з кожної гомологічної пари. Всі вони різні, негомологічні. Такий одинарний набір хромосом називають гаплоїдним, він удвічі менший і позначають як «n».

При заплідненні відбувається злиття гамет, кожна з яких вносить в зиготу гаплоїдний набір хромосом, і відновлюється диплоїдний набір: n + n = 2n.

Набори хромосом

подвійний

диплоїдний набір

хромосом

зиготи

2n

одинарний гаплоїдний

набір хромосом

сперматозоїда

одинарний гаплоїдний

набір хромосом

яйцеклітини

n

n

Життєвий цикл клітини

Це період існування еукаріотичної клітини від одного поділу до іншого або о загибелі клітини.

Інтерфаза – період між двома поділами клітини або від поділу до її загибелі

Мітоз – це період поділу еукаріотичної клітини, за якого відбувається рівномірни розподіл хромосом

Цитокінез – поділ цитоплазми еукаріотичної клітини, що відбувається після поділу ядра

Періоди поділу клітини

Мітоз

• Мітоз – процес поділу ядра, при якому відбувається точний розподіл комплексу хромосом з наявною ДНК між дочірними клітинами.
• Біологічне значення мітозу: дочірні клітини, що утворюються в результаті цього способу поділу, є генетично ідентичними материнській.
• Мітоз забезпечує сталість хромосомного набору в ряду поколінь клітин.
• Лежить в основі таких процесів, як ріст, регенерація, нестатеве розмноження та інше.

Хромосоми спіралізуються, у результаті чого стають видимі, спостерігається конденсація хроматину. Ядерна оболонка і ядерце руйнуються на маленькі мембранні пухирці; У клітинах тварин центріолі розходяться до полюсів клітини. Процеси транскрипції повністю припиняються, й утворення необхідних клітині білків може здійснюватися тільки за рахунок раніше синтезованих молекул іРНК.

​

Прикріплення коротких ниток веретена поділу до центромер і розташуваня двохроматидних хромосом на екваторі клітини в один ряд. Утворюються так звані метафазні хромосоми, які добре видно у світловий мікроскоп.

В анафазі подвійні хромосоми розриваються веретеном поділу і сестринські хроматиди відходять до протилежних полюсів клітини. При цьому вони орієнтовані центромерами до відповідного полюса, а теломерами – до екватора клітини.

У телофазі навколо хромосом починає формуватися ядерна оболонка, з'являються ядерні пори, відновлюється парність центріолей, цитоплазма й органели рівномірно розподіляються між полюсами клітини. Хромосоми поступово деспіралізуються, починають формуватися ядерця. Зникає веретено поділу. Навколо тих хромосом, які розійшлися утворюються нові ядерні оболонки. Утворюються дві дочірні клітини.

​

Телофаза.

Мейоз

Поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються дочірні клітинии з удвічі меншим набором хромосом.

Біологічне значення мітозу полягає в підтримуванні сталої кількості хромосом у клітинних поколіннях – дочірні клітини отримують таку ж генетичну інформацію, яка міститься в ядрі материнської клітини.

• Мейоз – процес поділу клітинного ядра з утворенням чотирьох дочірних ядер, які мають вдвоє менше хромосом. Цей поділ називають редукційним.
• Мейоз є досконалим механізмом, який забезпечує сталість каріотипу видів, які розмножуються  статевим способом.
• Мейоз також забезпечує спадкову мінливість організмів.

Кросинговер – явище обміну ділянками гомологічних хромосом після кон'югації у профазі І мейозу. Явище кросинговеру було доведено за допомогою введення в різні ділянки гомологічних хромосом ізотопних атомів(міток). Після заверешення кросинговеру такі мітки, введені в одну з гомологічних хромосом, виявляли у відповідних ділянках іншої. 

Конденсація двохроматидних хромосом. Кон’югація - злиття ділянок гомологічних хромосом, одна з яких материнська, а друга – батьківська.

Рекомбінація ДНК

Процес, у якому ланцюжок ДНК розривається, а потім його фрагменти об'єднується в іншому порядку. У вищих організмів рекомбінація здійснюється при незалежному розходженні хромосом під час процесу мейозу, або при обміні ділянками гомологічних (парних) хромосом — кросинговері. Цей процес приводить до утворення геномів нащадків, котрі отримують різні комбінації генів своїх батьків,

Нитки веретена поділу прикріплюються до центромерів гомологічних хромосом. Розташування двохроматидних хромосом на екваторі клітини в два ряди у вигляді тетрад.

Розділ пар хромосом (складаються з двох хроматид) і переміщення їх до полюсів. Утворення дочірних клітин або ядер з гаплоїдним набором хромосом.

Інтерфаза між першим і другим поділами скорочена або відсутня, молекули ДНК у цей час не подвоюються (реплікація не відбувається).

Інтерфаза.  

Профаза ІІ  Спіралізуються хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, центріолі переміщуються до полюсів клітин, починає формуватися веретено поділу. Хромосоми наближуються до екваторіальної пластинки .

Метафаза ІІ  Завершуються спіралізація хромосом і формування веретена поділу. Центромери хромосом розташовуються в один ряд уздовж екваторіальної пластинки, до них приєднуються нитки веретена поділу   .

Телофаза ІІ.  Хромосоми деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця та ядерна оболонка. Відбувається поділ цитоплазми. Формування чотирьох гаплоїдних клітин.

Анафаза ІІ.  Діляться центромери хромосом, і хроматиди розходяться до полюсів клітини завдяки вкороченню ниток веретена поділу .

Профаза, Метафаза та Анафаза (Мейоз ІІ)

Мейоз

Мейоз

• Чи відбувся б мітоз без однієї з фаз? Спрогнозуйте наслідки вилучення різних фаз із мітозу.

​

• До яких наслідків призводить неправильне розходження хромосом в анафазі? Від чого залежить частота таких порушень?

Поміркуй…

ПОРІВНЯННЯ ПРОЦЕСІВ МІТОЗУ І МЕЙОЗУ

Мітоз у корінці цибулі