Временная организация клетки. Клеточный и митотический циклы. Характеристика фаз митотического цикла.
Размножение – это свойство организмов производить потомство или способность организмов к самовоспроизведению. Являясь важнейшим свойством живого, размножение обеспечивают непрерывность жизни, продолжение видов.
Существует половое (амфимиксис) и бесполое (апомиксис) размножение. Бесполое размножение представляет собой процесс, в котором участвует лишь один родитель – многоклеточный организм или клетка); половое размножение – процесс с участием двух родителей, каждый из которых имеет собственную репродуктивную систему и продуцирует половые клетки – гаметы.
Бесполое размножение
Размножение вирусов связано с молекулами нуклеиновых кислот, точнее со способностью их к самоудвоению. Происходит за счет разрыва слабых водородных связей.
Вегетативное размножение
Из части, отделившейся от материнского организма, развивается новый организм (митоз).
Шизогония – множественное деление, заключается в делении ядра с последующим разделением цитоплазмы. Например, малярийный плазмодий в эритроцитах человека.
У многоклеточных животных наблюдается фрагментация тела на части, после чего развивается новый организм из каждого фрагмента (гидры).
Почкование – на материнской клетке образуется вырост с ядром, который затем отделяется и становится самостоятельным организмом (дрожжи).
Спорообразование
Происходит образование спор – клеток с собственным ядром и цитоплазмой, покрытых плотной оболочкой. Эти клетки способны к длительному существованию в неблагоприятных условиях.
|
|
|
Половое размножение
У бактерий – конъюгация. Она служит аналогом полового процесса и является системой рекомбинации этих организмов. У простейших – конъюгация либо сингамия и аутогамия.
У многоклеточных – образование гамет → оплодотворение → образование зигот.
Копуляция – слияние одноклеточных животных, являющихся гаметами, в одну, которая является споровой формой.
Различия:
1) В бесполом размножении участвует один организм, а в половом – два.
2) В бесполом размножении участвуют соматические клетки, размножающиеся митозом, а в половом – половые клетки (гаметы), полученные путем мейоза. Следовательно, при бесполом размножении дети получаются одинаковые, а при половом – разные.
3) При половом размножении происходят большие затраты энергии (на поиск полового партнера и т.п.). При бесполом размножении затраты энергии меньше. Сдедовательно, при одинаковых затратах бесполым путем можно получить больше потомства и в более короткие сроки.
Главным отличием полового размножения от бесполого является рекомбинация (разные дети; за счет этого создается материал для естественного отбора).
|
|
|
Многие организмы могут размножаться как половым, так и бесполым путем (например, кишечнополостные).
- В хороших условиях организму выгодно делать детей таких же, как он, хорошо приспособленных, т.е. размножаться бесполым путем.
- В плохих условиях организму нет смысла делать детей таких же, как он, плохо приспособленных, поэтому он размножается половым путем, делает разных детей, в надежде, что кто-то из них случайно окажется более приспособленным, чем родитель.
Митоз, его биологическое значение. Нарушения митоза и их роль в возникновении соматических мутаций.
Деление клетки включает в себя два этапа – деление ядра (митоз, или кариокинез) и деление цитоплазмы (цитокинез).
Митоз состоит из четырех последовательных фаз:
1) профаза. Центриоли клеточного центра делятся и расходятся к противоположным полюсам клетки. Из микротрубочек образуется веретено деления, которое соединяет центриоли разных полюсов. В начале профазы в клетке еще видны ядро и ядрышки, к концу этой фазы ядерная оболочка разделяется на отдельные фрагменты. Начинается конденсация хромосом: они скручиваются, утолщаются, становятся видимыми в световой микроскоп. В цитоплазме уменьшается количество структур шероховатой ЭПС, резко сокращается число полисом;
|
|
|
2) метафаза. Заканчивается образование веретена деления. Конденсированные хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. Микротрубочки веретена деления прикрепляются к центромерам, или кинетохорам (первичным перетяжкам), каждой хромосомы. После этого каждая хромосома продольно расщепляется на две хроматиды (дочерние хромосомы) которые оказываются связанными только в участке центромеры;
3) анафаза. Между дочерними хромосомами разрушается связь, и они начинают перемещаться к противоположным полюсам клетки. В конце анафазы на каждом полюсе оказывается по диплоидному набору хромосом. Хромосомы начинают деконденсироваться и раскручиваться, становятся тоньше и длиннее;
4) телофаза. Хромосомы полностью деспирализуются, восстанавливается структура ядрышек и интерфазного ядра, монтируется ядерная мембрана. Разрушается веретено деления. Происходит цитокинез (деление цитоплазмы). Начинается образование в экваториальной плоскости перетяжки, которая все более углубляется и, в конце концов, полностью делит материнскую клетку на две дочерние.
|
|
|
Соматические мутации (чаще всего они не наследуются) возникают в соматических клетках и затрагивают лишь часть тела.
Нетипичные формы митоза:
1. Амитоз – это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не видны, и их равномерного распределения не происходит. Ядро делится на две относительно равные части без образования митотического аппарата.
2. Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки.
3. Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК (хромонем) в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.
Митоз способствует поддержанию наибольшей приспособленности в мало меняющихся условиях обитания, усиливает роль стабилизирующего естественного отбора.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 361; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!