Митотический цикл, его периодизация и биологическое значение.

Митотический цикл — комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Митотический цикл включает:

1 – Пресинтетический (G1)

2 – S-период (синтетический)

3 – Постсинтетический (G2)

4 - Митоз

Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 ч. Длительность цикла регулируется путем изменения продолжительности всех его периодов.

Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии.

 

Главные события митотического цикла заключаются в редупликации (самоудвоении) наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками. Указанным событиям сопутствуют закономерные изменения химической и морфологической организации хромосом.

 

Пресинтетический период.

Самый длительный период (от 10 часов до нескольких суток). Наступает сразу после деления, клетки имеют диплоидный (2n) набор хромосом и 2с генетического материала ДНК. Начинается рост клеток, синтез белков, РНК. Происходит подготовка клеток к синтезу ДНК. Повышается активность ферментов, участвующих в энергетическом обмене.

 

Синтетический период.

Происходит репликация молекул ДНК, синтез белков-гистонов, с которыми связана каждая нить ДНК. Синтез РНК увеличивается соответственно количеству ДНК. При репликации спирали ДНК раскручиваются, рвутся водородные связи, и каждая становится матрицей для воспроизводства новых цепей ДНК. Начинается удвоение центриолей. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, 2n4c. Период длится 6- 12 часов.

 

30)Постсинтетический период.

Происходит синтез РНК, накапливается энергия в молекулах АТФ, необходимая для деления клетки, завершается удвоение центриолей, митохондрий, пластид, синтезируются белки, из которых строится ахроматиновое веретено деления, заканчивается рост клетки. 2n4c. Продолжительность периода 3-6 часов.

 

Митоз, его биологическое значение.

Митоз – непрямое деление клетки. Митоз состоит из 4 фаз: профазы, метафазы, анафазы, телофазы.

Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений. Продолжительность митоза в среднем 1 – 2 часа.

Профаза, метафаза.

Профаза.

Увеличивается объем ядра. Хромосомы спирализуются, становятся видимыми, укорачиваются, утолщаются. Центриоли расходятся к полюсам клетки. Формируется веретено деления. К концу профазы ядрышки и ядерная оболочка растворяются, и хромосомы оказываются в цитоплазме. Профаза самая продолжительная фаза митоза. 2n4c.

Метафаза.

Спирализация достигает максимума, хромосомы располагаются в экваториальной плоскости веретена, образуя метафазную пластинку. Сестринские центромеры и хроматиды обращены к противоположенным полюсам. Митотическое веретено полностью сформировано и состоит из нитей, соединяющих полюса с центромерами хромосом. Метафаза очень короткая.

 

Анафаза, телофаза.

Анафаза.

Центромеры разъединяются, хроматиды (дочерние хромосомы) становятся самостоятельными. Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, тянут дочерние хромосомы к полюсам клетки. В клетке находятся 2 диплоидных набора хромосом. Анафаза очень короткая.

Телофаза.

Хромосомы, состоящие из одной хроматиды, находятся у полюсов клетки. Они деспирализуются и становятся невидимыми. Образуется ядерная оболочка, нити ахроматинового веретена распадаются. В ядре происходит деление цитоплазмы и образование двух дочерних клеток.