Мейоз.Матеріал для учнів 9 класу.

  

Мітоз і мейоз: відмінності й подібності

Що таке мітоз

Мітозом в біології прийнято називати найпоширеніший спосіб поділу всіх соматичних клітин (клітин тіла) будь-якої живої істоти. При ньому з вихідної материнської клітини утворюються дві дочірні, які є абсолютно однаковими за властивостями, як одна з одною, так і з материнською клітиною. Мітоз найбільш поширений в природі, адже саме він лежить в основі поділу всіх нестатевих клітин (нервових, кісткових, м’язових тощо).

Фази мітозу

Поділ клітини через мітоз складається з чотирьох фаз:

• інтерфаза – період життя клітини між двома мітозами, саме в цей час відбувається низка важливих процесів, що передують поділу клітини: синтезуються білки і молекули АТФ, кожна хромосома подвоюється, утворюючи по дві сестринські хромосоми, які скріплюються однієї центромерою. По суті, інтерфазу можна назвати підготовчим етапом до мітозу, по часу вона в десятки разів триваліше самого мітозу.
• профаза – в ній відбувається потовщення хромосом, що складаються з двох сестринських хроматид, які скріплені разом центромерою. Під кінець цієї фази ядерця та ядерна мембрана зникають, хромосоми розбігаються по всій клітині.
• метафаза – при ній відбувається подальша спірилізація хромосом, які в цей час дуже зручно спостерігати через мікроскоп.
• анафаза – в цій фазі відбувається розділення центромер, сестринські хроматиди відокремлюються один від одного і відходять до протилежних кінців клітини.
• телофаза – остання фаза мітозу, при якій відбувається поділ цитоплазми. Хромосоми розкручуються і знову утворюють ядерця і ядерні мембрани. І таким ось чином з однієї клітини виходить дві.

Суть мітозу на картинці.

Що таке мейоз

А що ж мейоз? І в чому відмінності мітозу і мейозу? Отже, мейозом прийнято називати тип репродуктивного поділу клітини, що приводить до утворення з однієї клітини аж цілих чотирьох. Але новоутворені клітини володіють лише половинним гаплоїдним набором хромосом. Що ж це означає? А те, що, на думку деяких біологів, мейоз навіть не є, строго кажучи, розмноженням клітини, так як це спосіб утворення гаплоїдних клітин, тобто спір (у рослин) і гамет (у тварин). Самі гамети тільки після запліднення, яке і буде в нашому випадку статевим розмноженням, послужать утворенню нового організму.

Суть мейозу на картинці.

Фази мейозу

І, зрозуміло, фази мейозу відрізняються від аналогічних, у мітозу. Профаза в мейозі в рази довше, так як в ній відбувається коньюгація – з’єднання гомологічних хромосом і обмін генетичною інформацією. В анафазі центромери не діляться. Інтерфаза дуже коротка і ДНК в ній не синтезується. Клітини, утворені в результаті двох мейотичних поділів містять одинарний набір хромосом. І тільки при злитті двох клітин: материнської та батьківської, відновлюється диплоїдність. Також крім усього іншого мейоз протікає в два етапи, відомі як мейоз І та мейоз ІІ.

Знову-таки наочне порівняння мітозу і мейозу та їх фаз ви можете побачити на картинці.

Біологічне значення мітозу і мейозу

Тепер же спробуємо пояснити максимально просто не тільки в чому відмінність мітозу від мейозу, але й яке їх біологічне значення. За допомогою мітозу розмножуються всі нестатеві клітини організму, а мейоз – всього лише спосіб утворення саме статевих клітин, але тільки у тваринних організмів, у рослин ж завдяки мейотичному поділу розмножуються спори, а потім з цих спор вже шляхом мітозу утворюються статеві клітини рослин – гамети.

Переглянути

Мейоз – особливий спосіб поділу клітин, у результаті якого відбувається зменшення кількості хромосом удвічі й перехід клітин із диплоїдного стану (2n) в гаплоїдний (n). За допомогою мейозу утворюються статеві клітини.

Мейоз включає 2 послідовних поділи, кожний з яких складається з 4 фаз: профази, метафази, анафази і телофази.

Мейоз вперше описав німецький біолог О. Гертріг у 1876 році на прикладі яєць морських їжаків. Проте важливість мейозу в спадковості була описана лише в 1890 році німецьким біологом А. Вайсманом.

Етапи мейозу

Мейоз І – редукційний поділ

Профаза І

• Спіралізація двохроматидних хромосом, вони набувають вигляду паличкоподібних структур.
• Кон'югація гомологічних хромосом, вони зближуються й переплітаються.
• Кросинговер – обмін певними ділянками між гомологічними хромосомами. Утворюються нові комбінації спадкового матеріалу.
• Зникнення ядерець.
• Розпад ядерної оболонки на фрагменти.
• Формування веретена поділу.

Метафаза І – пари гомологічних хромосом (кожна з хромосом складається з двох хроматид) розташовуються по екватору клітини двома лініями.

Анафаза І – нитки веретена поділу скорочуються і відтягують по одній двохроматидній хромосомі з кожної пари до протилежних полюсів. Розходження є подією випадковою, це ще одне джерело спадкової мінливості.

Телофаза І: утворення двох клітин з гаплоїдним набором двохроматидних хромосом. У клітинах тварин та деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазма материнської клітини, але в клітинах більшості видів рослин цитоплазма не ділиться.

Інтерфаза між поділами мейозу коротка або відсутня, оскільки синтез ДНК не відбувається. Тому її називають інтеркінезом.

Мейоз II – мітотичний поділ

Профаза II – фаза спіралізації двохроматидних хромосом.
Метафаза II – фаза розташування двохроматидних хромосом на екваторі (в один ряд).
Анафаза II – фаза розходження однохроматидних хромосом (сестринських хроматид) до полюсів клітин.
Телофаза II – фаза деспіралізації однохроматидних хромосом. Утворення двох клітин з гаплоїдним набором однохроматидних хромосом.

Отже, загальним результатом мейозу є утворення з однієї материнської диплоїдної клітини 4 дочірніх клітин з гаплоїдним набором однохроматидних хромосом.

Біологічне значення мейозу: 1) забезпечує видозміну спадкового матеріалу; 2) підтримує сталість каріотипу при статевому розмноженні; 3) лежить в основі статевого розмноження