Развитие и рост многоклеточных организмов невозможны без процесса деления клеток. В природе существует несколько видов и способов деления. В этой статье мы кратко и ясно поговорим о митозе и мейозе, объясним основное значение этих процессов, а также представим, чем они отличаются и чем похожи.
Митоз
Процесс непрямого деления, или митоза, чаще всего встречается в природе. Он является основой деления всех существующих нерепродуктивных (соматических) клеток, а именно мышечных, нервных, эпителиальных и других.
Митоз состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Основная роль этого процесса — равномерное распространение генетического кода от родительской клетки к двум дочерним клеткам. При этом клетки нового поколения генетически идентичны клеткам матери.
Время между процессами деления называется интерфазой. Чаще всего интерфаза длится значительно дольше, чем митоз. Этот период характеризуется:
- синтез молекул белка и АТФ в клетке;
- самодупликация ДНК (редупликация);
- увеличение количества органелл в цитоплазме.
Мейоз
Деление гамет называется мейозом, оно сопровождается уменьшением вдвое числа хромосом в дочерних клетках. Особенность этого процесса в том, что он протекает в два этапа, непрерывно следующих друг за другом.
Интерфаза между двумя этапами деления мейоза настолько кратковременна, что практически незаметна.
Биологический смысл мейоза заключается в образовании гаплоидных (с одним набором хромосом) гамет у животных и спор у растений. Диплоидия (двойной набор хромосом в клетке) восстанавливается после оплодотворения, то есть слияния материнской и отцовской клеток. В результате слияния двух гамет образуется зигота с полным набором хромосом.
Уменьшение числа хромосом при мейозе очень важно, так как в противном случае число хромосом увеличивалось бы из поколения и поколения. Благодаря редукционному делению поддерживается постоянное число хромосом.
Сравнительная характеристика
Отличие митоза от мейоза заключается в продолжительности фаз и процессах, происходящих в них. Ниже мы предлагаем вам таблицу «Митоз и мейоз», в которой показаны основные различия между двумя способами деления. Фазы мейоза такие же, как и для митоза.
|
Фазы |
Митоз |
Мейоз |
|
|
Первая дивизия |
Второй дивизион |
||
|
Интерфаза |
Набор хромосом материнской клетки диплоидный. Синтезируются белок, АТФ и органические вещества. Редупликация (самоудвоение ДНК) увеличивает количество хромосом. |
Диплоидный набор хромосом. Происходят те же действия, что и при митозе. |
Гаплоидный набор хромосом. Саморепликация ДНК не происходит. |
|
Профаза |
Короткая фаза. Ядерные оболочки и ядрышко растворяются, начинает формироваться веретено и происходит спиралеобразование хромосом. |
Происходит дольше, чем митоз. Ядерная оболочка и ядрышко также исчезают, и образуется веретено деления. Кроме того, наблюдается процесс конъюгации (сбора и соединения гомологичных хромосом). В этом случае может произойти кроссинговер — обмен генетической информацией на некоторых участках. |
Продолжительность: короткая фаза. Процессы такие же, как при митозе, только с гаплоидными хромосомами. |
|
Метафаза |
Хромосомы расположены в экваториальной плоскости. |
В экваториальной плоскости находятся биваленты — пары гомологичных хромосом, образующиеся в профазе |
То же, что и при митозе, только с гаплоидным набором. |
|
Анафаза |
Центромеры делятся и из одной бихроматидной хромосомы образуются две сестринские хромосомы, которые расходятся к разным полюсам клетки за счет сокращения нитей веретена. |
Разделения центра не происходит. Гомологичные бихроматидные хромосомы каждой пары отходят к полюсам. |
Похож на митоз, только с гаплоидным набором. |
|
Телофаза |
На полюсах клетки вокруг хромосом формируются ядерные мембраны. Шпиндель исчезает. Хромосомы спирализуются (расслабляются), и цитоплазма делится между двумя клетками. |
Продолжительность фазы короткая. В конце деления гомологичные хромосомы располагаются в разных клетках с гаплоидным набором. Цитоплазма делится не во всех случаях. |
В результате образования ядер и деления цитоплазмы образуются четыре гаплоидные клетки. |
Что мы узнали?
В природе деление клеток происходит по-разному в зависимости от цели. Например, нерепродуктивные клетки образуются путем митоза, а половые клетки у животных образуются путем мейоза. На некоторых этапах эти процессы имеют схожие модели совместного использования. Основное отличие заключается в количестве хромосом в образующихся клетках нового поколения. При митозе число хромосом в клетках нового поколения не меняется, однако при мейозе число хромосом уменьшается в 2 раза (редукционное деление). Время наступления фаз деления также различно. Оба способа деления играют большую роль в жизни организмов. Без митоза не происходит ни одного обновления старых клеток, регенерации тканей и органов. Мейоз помогает поддерживать постоянное количество хромосом от поколения к поколению во время размножения.
Комментирование закрыто