Редукционное деление – мейоз

Мейоз (от греч. мейозис — уменьшение) —это способ деления эукариотических клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются четыре дочерние с уменьшенным в 2 раза набором хромосом. Если в мейоз вступает диплоидная соматическая клетка (2п4с), то образуются четыре гаплоидные клетки (lnlc). Клетки с гаплоидным набором хромосом не могут делиться мейозом.

Мейоз представляет собой непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений, называемых мейозом I и мейозом II. В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В результате первого деления мейоза число хромосом уменьшается вдвое, в ходе второго деления мейоза гаплоидность клеток сохраняется.

В профазе мейоза I(или профазе I)растворяются ядрышки, распадается ядерная оболочка и начинается формирование веретена деления. Хроматин спирализуется с образованием двухроматидных хромосом (в диплоидной клетке — набор 2п4с). Гомологичные хромосомы попарно сближаются, этот процесс называется конъюгацией хромосом. При конъюгации хроматиды гомологичных хромосом (бивалентов) в некоторых местах перекрещиваются. Между некоторыми хроматидами гомологичных хромосом может происходить обмен соответствующими участками — кроссинговер.Кроссиноговер – причина комбинативной изменчивости.

В метафазе Iпары гомологичных хромосом (биваленты) располагаются в экваториальной плоскости клетки. Вэтот момент спирализация хромосом достигает максимума.

В анафазе Iгомологичные хромосомы (а не сестринские хроматиды, как при митозе) отходят друг от друга и растягиваются нитями веретена деления к противоположным полюсам клетки. Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадет только одна. Таким образом, в конце анафазы I набор хромосом и хроматид у каждого полюса делящейся клетки составляет 2n/2c — он уже уменьшился вдвое, но хромосомы все еще остаются двухроматидными. В эту фазу хромасомы наиболее видны в микроскоп.

В телофазе Iверетено деления разрушается, происходит формирование двух ядер и деление цитоплазмы. Образуются две дочерние клетки, содержащие гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома состоит из двух хроматид (п/2с).

Промежуток между мейозом I и мейозом II очень короткий. И н т е р ф а з а II практически отсутствует. В это время не происходит репликация ДНК и две дочерние клетки быстро вступают во второе деление мейоза, протекающее по типу митоза.

В профазеII происходят те же процессы, что и в профазе митоза: формируются хромосомы, они беспорядочно располагаются в цитоплазме клетки. Начинает формироваться веретено деления.

В метафазеII хромосомы(каждая состоит из двух хроматид) располагаются в экваториальной плоскости. К центромерам хромосом прикрепляются нити веретена деления.

В анафазеII сестринские хроматиды каждой хромосомы разделяются и отходят к противоположным полюсам клетки. В конце анафазы II набор хромосом и хроматид у каждого полюса — n/c.

В телофазеII образуются четыре гаплоидные клетки, каждая хромосома состоит из одной хроматиды (lnlc).

Таким образом, мейоз представляет собой два последовательных деления ядра и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит один раз. Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I.

В профазе мейоза I происходит кроссинговер, что ведет к перекомбинации наследственного материала. В анафазе I гомологичные хромосомы случайным образом расходятся к разным полюсам клетки, в анафазе II то же самое происходит с сестринскими хроматидами. Все эти процессы обусловливают комбинативную изменчивость живых организмов. У растений, грибов и некоторых протистов путем мейоза образуются споры.

Значение мейоза

1. Происходит при образовании половых клеток и сохраняет число хромосом в каждом новом поколении.

2. Гомологичные хромосомы в первом делении расходятся независимо, что ведет к появлению в гаметах новых генных комбинаций.

3. Образование в результате мейоза половых клеток с перекомбинированным набором наследственной информации способствует дальнейшему процветанию вида и его приспособленности к изменяющимся условиям среды.

Обмен веществ

 Метаболизм или обмен веществ - это совокупность химических реакций протекающих в клетках, тканях и органах организма, обеспечивающих его рост, жизнедеятельность , воспроизведение и постоянную связь с внешней средой.

Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных и одновременно протекающих процессов: ассимиляции и диссимиляции.

Ассимиляция (пластический обмен) – это совокупность реакций биосинтеза сложных органических соединений из более простых с поглощением энергии.

Диссимиляция (энергетический обмен) – это совокупность реакций распада сложных органических соединений до более простых с выделением энергии.

Реакции обмена веществ неразрывно связаны: для осуществления ассимиляции нужна энергия, которая выделяется при диссимиляции, а для диссимиляции, необходимы ферменты, которые образуются при ассимиляции.