Mitoos ja selle etapid. Mitoosi tähendus. Mis on mitoos? Protsessi bioloogiline tähtsus

Kairat Ryskulbekovi nimeline 33. keskkool

Bioloogia avatud tund

Teema: « Mitoos kui mittesugulise paljunemise alus, selle faasid. Mitoosi bioloogiline olemus.

9 "B" klass

Õpetaja: Kalieva A.A.

Semey -2013 -2014 õppeaasta.

Tund number 16, 9 "B" klass bioloogias.

Kuupäev: 24.10.2013

Teema: Mitoos kui mittesugulise paljunemise alus, selle faasid. Mitoosi bioloogiline olemus.

Sihtmärk :

hariv : kujundada tunnis ettekujutus mitoosist kui rakkude jagunemise kaudsest viisist; uurida mitoosi faase ja selle bioloogilist rolli; rakkude jagunemise näitel näidata dialektika seaduse peegeldust, eituse eitust.

Hariduslik : edendada õpilaste analüütilise mõtlemise ja kognitiivse huvi arengut, arendada mälu, tähelepanu, vaatlust; aidata kaasa õpilaste intellektuaalsete oskuste kujunemisele.

Hariduslik : kasvatada inimlikku suhtumist loodusesse; austus teiste inimeste töö vastu; vastutus kasvatustöö tulemuse eest, täpsustunne ja kohusetundlikkus.

Ülesanded:

Hariduslik : kujundada võime eristada mitoosi teistest rakkude jagunemise meetoditest; eristada mitoosi faase nendes toimuvate protsesside järgi; oskama neid paberil reprodutseerida; oskama omandatud teadmisi mitoosi kohta rakendada selgitamaks selle protsessi tähtsust organismide elus.

Hariduslik : arendada nähtuste analüüsimise oskust, teha mitoosi erinevate faaside võrdlevat analüüsi, teha loogilisi järeldusi; arendada tekstitabelitega töötamise oskust; tähelepanelikkuse arendamine vigade otsimisel.

Hariduslik : püüdlema materialistliku maailmapildi kujundamise poole; harida oskust omavahel suhelda;,; harida kognitiivset iseseisvust ja säilitada huvi aine vastu.

Varustus : arvuti, interaktiivne käsiraamat teemal "Mitoos" tabel "Mitoos", mitoosi erinevate faaside skemaatiline esitus, naerunäolised pildid.

Tundide ajal:

I . Tunni alguse korraldus.(1-2 min).

Õpilaste ettevalmistamine tööks tunnis: tervitamine; õpilaste tunniks valmisoleku kontrollimine, nende kiire kaasamine ärirütmi.

II . Kodutööde kontrollimine(10-15 min).

Alustuseks kordame veidi, pidage meeles, mida me juba teame

Vestlus küsimustes, mida uue materjali õppimisel meeles pidada

    Mida sa tead rakkude jagunemisest? (jagunemine on raku elutähtis omadus);

    Mis on rakukeskus? (kahte tsentriooli sisaldav organoid, mis koosneb mikrotuubulitest);

    Mis on DNA? (päriliku teabe hoidja);

    Mis on DNA replikatsioon? (DNA molekulide kahekordistumine);

    Mis on kromosoomid? (organellid on päriliku teabe kandjad);

    Mis on diploidne kromosoomide komplekt? (kahekordne komplekt, iseloomulik somaatilistele rakkudele);

    Mis on haploidne kromosoomide komplekt? (üksik, iseloomulik sugurakkudele).

    Vestluse ajal tehakse tööd teadmiste parandamiseks.

    Niisiis, olete küsimustega edukalt toime tulnud ja liigume edasi uue materjali uurimise juurde.

    Täna tutvume rakkude jagunemise protsessiga – mitoosiga, saame teada, milline on raku elutsükkel.

    Poisid, mis te arvate, millised omadused peaksid olema kaasaegsele inimesele omased, et tal õnnestuks? (töökus, vastutustundlikkus, sihikindlus, professionaalsus). Teil on õigus, kõiki neid omadusi vajame tänases õppetunnis.

    Meie õppetunni epigraafina tahaksin võtta ühe saksa luuletaja sõnadG. E. Lessing

« Vaidle, eksi, tee vigu, aga Jumala pärast, mõtle, ja kuigi kõver, aga ise » . (Slaid nr 1)

Meie tunni teema : Mitoos kui mittesugulise paljunemise alus, selle faasid. Mitoosi bioloogiline olemus. ( slaid number 2). (20 minutit)

Tunni eesmärgid:

    Tutvuda mitoosi tunnuste ja selle bioloogilise rolliga looduses.

    Et paljastada mitoosi iga faasi kulgemise tunnused.

    Mõelge mehhanismidele, mis tagavad tütarrakkude geneetilise identiteedi.(slaid number 3)

III . Uue materjali selgitus . (Slaid number 4)

Üks meie uuritud mittesugulise paljunemise meetoditest on lõhustumine. Bioloogias alluvad protsessid filosoofia seadustele. Võitluse seaduse ja vastandite ühtsusega oleme kohtunud juba katabolismi ja anabolismi uurides. Ja on veel üks seadus – eituse eitamise seadus. Seemik eitab seemet ja uus rakk eitab vana. Jagunemine on rakkude arvu suurenemine. (Avan slaidi jagunevate rakkudega), paljunemise ja arengu alus. Ühest vanast suurest lagunenud rakust saadakse jagunemise tulemusena kaks noort noort rakku, mis hakkavad kasvama, suurenema, täitma oma ülesandeid ja lõpuks hakkavad jagunema - nende elutsükkel lõpeb. Seetõttu on raku elutsükkel ehk teisisõnu rakutsükkel

RAKUTÜKKEL ON SÜNDMUSTE JADA, MIS TOIMUB RAKU TEKKE JA SELLE JÄRGMISE JAGUNEMISE VÕI SURMA VAHEL. (Slaid number 5)

Rakutsüklis on 3 etappi:slaid number 6)

1. INTERFAAS

2. MITOOS (KARYOKINEES)

3. TSÜTOKINEES (TSÜTOPLASMA RAKEND)

Rakutsükkel algab interfaasiga. See on suurim etapp. Sellel on 3 olulist sammu.

1. INTERFAAS – see on otseselt raku elu, mille jooksul rakk täidab oma loomupäraseid funktsioone, milleks ta sündis, viib läbi raku ainevahetust, biosünteesi, viib läbi transkriptsiooni ja translatsiooni protsesse, moodustab mitokondreid, kloroplaste ja teisi rakuorganelle. (lisan diagrammi).

2. Interfaasi lõpus hakkab rakk valmistuma jagunemiseks. Sel juhul toimub DNA kahekordistumine (replikatsioon), DNA ahelate lühenemine nende spiraliseerumise tõttu. Lõppude lõpuks on DNA ahel u. 2 meetrit ja see mahub nii kompaktselt, et kromosoomid on valgusmikroskoobis juba selgelt näha. (lisan diagrammi)

Tuletagem nüüd meelde, mitu kromosoomi inimese rakk sisaldab? 46. ​​Seega sisaldab üks rakk 46 kromosoomi ja mitu kromosoomi sisaldavad pärast jagunemist tütarrakud?

23 23

See on loogiline, aga kui iga lahter veel pooleks jagada, siis tekib murdarv jne.

Nii et pea peal üks arv kromosoome ja kandadel teine? Kas sa nõustud? Mitte? Ja kuidas siis olukorrast välja tulla? Kuidas saada kogu kehasse sama arv kromosoome ilma matemaatika seadusi rikkumata? (lapsed avaldavad oma oletusi)

Jääb vaid tunnistada selline jaotusskeem - mitte väga loogiline, kuid õige.

46 46

Siis tekib küsimus? Aga kuidas see juhtuda saab? (Õpilased annavad oma oletused)

Seda seetõttu, et mitoos on eriline – kaudne rakkude jagunemine.

MITOOS on selline raku tuuma jagunemine, mille käigus moodustunud tütarrakkudel on emaga identsed kromosoomikomplektid. Mitoos on somaatiliste rakkude (keharakkude) jagunemine.(Slaid number 7)

Mitoos avastati esmakordselt somaatiliste rakkude jagunemise meetodina 1879. aastal. Boveri ja Fleming.

Protsess sisaldab 4 etappi.

Soovitan selline tabel oma märkmikusse kirjutada.

Kujutame skemaatiliselt protsessi olemust. Mina joonistan tahvlile, sina vaatad hoolega ja joonistad koos minuga vihikutesse. Kirjutad faasi nimetuse tabeli esimesse veergu jaselle omadusedteises.

(Slaid number 8)


1. Profaas. Mitoosi esimeses faasis variseb tuumamembraan kokku, tuum kaob ja tsentrioolid lahknevad mööda raku pooluseid. Nende vahel venitatakse jaotusspindli niidid. Iga kromosoom koosneb kahest kromatiidist, mis on ühendatud kitsendusega, mida nimetatakse tsentromeeriks. Profaas on läbi.(Slaid number 9).

2. Metafaas . Kromosoomid on oma kitsendustega kinnitatud spindli kiudude külge ja asetsevad piki raku ekvaatorit.(Slaid number 10).

3. Anafaas. Lühim. Spindli kiud venitavad kromatiide eri suundades.(Slaid number 11).

4. Telofaas. Faas on vastupidine profaasile. Eraldatud kromatiidid muutuvad kromosoomideks ja hakkavad lahti rulluma. Moodustub tuumamembraan ehk tuum.(Slaid number 12).

Mitoosi protsess lõpeb. Algab tsütokinees - tsütoplasma ja organellide jagunemine Mitoosi kestus on 1,5 - 2 tundi. Loomadel moodustub rakkude vahel ahenemine ja taimedes keskmine vahesein. Saadakse 2 tütarrakku.

Nüüd võrrelge telofaasi ja interfaasi pilti: võrrelge kromosoomide arvu ja vastake küsimusele. Mis protsess selleni viis? (kromosoomide kahekordistumine interfaasis).(Slaid number 13).

Näitan monitoril mitoosi üldist skeemi.

Mitoosi bioloogiline tähendus seisneb selles, et ühe organismi kõikidel rakkudel on sama kromosoomide komplekt.

Viljastamise tulemusena tekkinud sügoot hakkab mitoosi teel jagunema samaväärseteks rakkudeks, millest sünnib uus organism, mille kõigil rakkudel on vaatamata mitmekesisusele ühesugune, samaväärne kromosoomide komplekt. Tänu mitoosile keha kasvab, regenereerib elundeid ja määrab põlvest põlve ka järglaste sarnasuse vanematega.

(2 minutit).

(Video: inimese maksarakkude jagunemisprotsess)

(Slaid number 14).

Mitoosi ajal on range

täpselt sama jaotus

kopeeritud kromosoomid tütarrakkude vahel, mis tagab geneetiliselt identsete identsete rakkude moodustumise.(Slaid number 15).

Poiste õppetund. lõpeb, kordame teiega õpitutja järeldame:

(Slaid number 16).

Mitoosi tähendus:

Mitoosi tulemusena tekib kaks tütarrakku, mis sisaldavad sama palju kromosoome, kui oli emaraku tuumas.

Tänu mitoosile viiakse läbi surevate rakkude regenereerimise ja asendamise protsessid.(Slaidi number 17). (2 minutit)

IV .Turvastamine. (test) (5 min).

    1. Märkige vale vastus.

    Taimede paljundamiseks kasutatakse vaktsineerimisi, näiteks:

    a) see on kiirem viis kui seemnest kasvatamine;
    b) säilitades samal ajal soovitud funktsioonide komplekti;
    c) saadud taimed ühendavad mõlema vanema omadused.

    2. Mis on raku rakuline ehk elutsükkel?

    a) raku eluiga selle jagunemise ajal;
    b) raku eluiga jagunemisest järgmise jagunemiseni või surmani;
    c) raku elu interfaasi ajal.

    3. Mitoos on peamine jagunemise viis:

    a) sugurakud;
    b) somaatilised rakud;
    c) a + b.

    4. Mitoosi profaasis toimub järgmine:

    a) DNA sisalduse kahekordistamine;
    b) rakkude jagunemiseks vajalike ensüümide süntees;
    c) kromosoomide spiraliseerumine.

    5. Mitoosi anafaasis ilmneb lahknevus:

    a) tütarkromosoomid;
    b) homoloogsed kromosoomid;
    c) mittehomoloogsed kromosoomid;
    d) rakuorganellid.

    6. Millises mitoosi faasis toimub kromosoomide paksenemine (spiraliseerumine), tuum kaob, tuumamembraan laguneb, tsentrioolid lahknevad poolustele ja moodustub jagunemisspindel?

    a) anafaas;
    b) telofaas;
    c) profaas;
    d) metafaas.

    7. Kromosoomid asuvad samas tasapinnas raku keskel (ekvaatoril). Kõigile neist tsentromeeri piirkonnas on mõlemalt poolt kinnitatud spindli keermed. See on tüüpiline mitoosi faasile:

    a) profaas;
    b) metafaasid;
    c) anafaasid;
    d) telofaas.

    8. Replikatsioon toimub aastal

    a) profaas;
    b) metafaas;
    c) interfaas;
    d) telofaas.

    9. Tsentromeeride jagunemine ja kromatiidide lahknemine raku poolustele toimub: a) profaasis;
    b) metafaas;
    c) anafaas;
    d) telofaas.

    10. Mitoosi bioloogiline tähtsus seisneb: a) rangelt ühes jaotuses tsütoplasma ja tuuma materjali tütarrakkude vahel.
    b) rakkude arvu suurenemine
    c) a + b

Testi vastused: 1– sisse; 2– b; 3–b; 4– sisse; 5– a; 6– sisse; 7–b; 8-c; 9-c; 10. sajand

Hindamiskriteeriumid : 100%–85% – 5, 84–75% – 4, 74–50% – 3, 49% –2.

Õpilaste hindamine tunni jaoks

Nüüd kirjutage üleskodutöö: punkt 16 , täitke vihikus olev tabel lõpuni, korreleerides faaside protsessid nende joonistega(Slaid number 18) (1 -2 min).

Mitoosi bioloogiline tähtsus on väga suur. Asjatundmatul on isegi raske ette kujutada, millist rolli mängib elus lihtne rakkude jagunemise protsess organismis. Rakkude jagunemisvõime on nende kõige olulisem, põhifunktsioon. Ilma selleta on võimatu jätkata elu Maal, suurendada üherakuliste organismide populatsioone, on võimatu areneda ja jätkata suure hulkrakulise organismi olemasolu, samuti on võimatu suguliselt paljuneda ja viljastatud munarakust uue elu arendamine. .

Mitoosi bioloogiline tähtsus oleks palju väiksem, kui rakkude jagunemine ei oleks enamiku meie planeedil toimuvate bioloogiliste protsesside olemus. See protsess toimub mitmes etapis. Igaüks neist sisaldab rakus mitmeid toiminguid. Selle tulemuseks on ühe raku geneetilise aluse kohustuslik korrutamine kaheks DNA dubleerimise teel, nii et emarakk sünnitab seejärel kaks tütarrakku.

Kogu raku eluea võib järeldada perioodist tütarraku tekkest kuni selle järgneva kaheks jagunemiseni. Seda perioodi nimetatakse bioloogias "rakutsükliks".

Mitoosi kõige esimene faas on tegelik ettevalmistus rakkude jagunemiseks. Ajavahemikku, mille jooksul tuumadega varustatud rakud teevad jagunemiseks otsest ettevalmistust, nimetatakse interfaasiks. Selles toimuvad kõik olulisemad asjad, nimelt DNA ahela ja muude struktuuride dubleerimine, aga ka suure hulga valgu süntees. Seega kahekordistuvad raku kromosoomid ja igat poolt sellisest topeltkromosoomist nimetatakse "kromatiidiks".

Pärast interfaasi algab jagunemisprotsess ise otse - mitoos. Samuti läbib see mitu etappi. Selle tulemusena venitatakse kõik kahekordsed osad sümmeetriliselt üle lahtri, nii et pärast keskse vaheseina moodustamist jääb igasse uude lahtrisse sama palju moodustatud komponente.

Mitoosi ja meioosi faasid on sarnased, kuid viimases (sugurakkude jagunemise ajal) toimub kaks jagunemist ja selle tulemusena saadakse mitte kaks, vaid neli "tütarrakku". Samuti ei toimu enne teist jagunemist kromosoomide kahekordistumist, mistõttu nende kogum tütarrakkudes jääb pooleks.

1. Profaas. Selles faasis on raku tsentrioolid väga selgelt nähtavad. Neid leidub ainult loomade ja inimeste rakus. Taimedel puuduvad tsentrioolid.
2. Prometafaas. Sel hetkel lõpeb profaas ja algab metafaas.
3. Metafaas. Sel hetkel asuvad kromosoomid raku "ekvaatoril".
4. Anafaas. Kromosoomid liiguvad erinevatele poolustele.
5. Telofaas. Üks "ema" rakk jaguneb, moodustades keskse vaheseina kaheks "tütarrakuks". See on rakkude jagunemise ehk mitoosi lõpp.

Mitoosi kõige olulisem bioloogiline tähtsus on dubleeritud kromosoomide absoluutselt identne jagunemine 2 identseks osaks ja nende paigutamine kahte "tütarrakku". Erinevat tüüpi rakkudel ja erinevate organismide rakkudel on jagunemise – mitoosi – kestus erinev, kuid keskmiselt kulub selleks umbes poolteist tundi. Seda väga habrast protsessi mõjutavad paljud tegurid. Igasugused muutuvad keskkonnatingimused, näiteks ümbritseva õhu temperatuur, valgusfaasi režiim, rõhk keskkonnas ning kehas ja rakus, aga ka paljud muud tegurid võivad oluliselt mõjutada nii raku jagunemisprotsessi kestust kui ka kvaliteeti. Samuti võib kogu mitoosi ja selle üksikute etappide kestus sõltuda otseselt koe tüübist, mille rakkudes see esineb.

Mitoosi bioloogiline tähtsus iga uue avastusega tsütoloogia vallas muutub väärtuslikumaks, sest ilma selle protsessita pole elu planeedil võimatu.

Enesekontrolli küsimused. Mitoosi bioloogiline tähtsus

Ülesanne number 1

Teema 14. Suguline paljunemine.

Enesekontrolli küsimused

Mitoosi bioloogiline tähtsus.

TELOFAAS

ANAFAAS

METAFAAS.

Kromosoomid omandavad järjestatud paigutuse, liikudes ekvaatori poole. Olles jõudnud ekvaatorile, paiknevad kromosoomid samal tasapinnal ja sel hetkel on üks spindli niit kinnitatud iga kromosoomi tsentromeeride külge.

Metafaasis on selgelt näha, et kromosoomid koosnevad kahest kromatiidist, mis on ühendatud ainult tsentromeeri piirkonnas.

Iga kromosoomi kromatiidid hakkavad lahknema raku pooluste suunas: üks kromatiid läheb ühele, teine ​​vastupidisele poolusele. Kromosoomide liikumine toimub tänu spindli niitidele, mis tõmbuvad kokku ja venitavad tütarkromosoome ekvaatorilt raku vastaspoolustele. Liikumisel kasutatakse ATP energiat.

Praegu on rakus kaks diploidset kromosoomikomplekti.

Poolustele lähenevad kromosoomirakud hakkavad lahti rulluma ja võtavad taas üksteisega põimuvate pikkade niitide kujul, mis on iseloomulik mittejagunevale tuumale. Tütartuumades moodustub taas tuumamembraan, moodustub tuum ja täielikult taastub interfaasile iseloomulik tuuma struktuur. Telofaasi ajal toimub ka tsütoplasmaatiline jagunemine, mille tulemusena eraldub teineteisest kaks tütarrakku. Need rakud on struktuurilt täiesti sarnased vanemaga, kuid erinevad sellest väiksemate suuruste poolest.

Mitoosi tulemusena saab iga tütarrakk täpselt samad kromosoomid, mis emarakul. Mõlema tütarraku kromosoomide arv on võrdne emaraku kromosoomide arvuga.

Järelikult seisneb mitoosi bioloogiline tähtsus kromosoomide rangelt ühtlases jaotuses kahe tütarraku tuumade vahel. See tähendab, et mitoos annab kogu päriliku teabe peene ülekande igasse tütartuuma.

Kui toimub mitoosi normaalse kulgemise rikkumine ja tütarrakus on vähem või rohkem kromosoome kui emarakus, põhjustab see kas surma või olulisi muutusi raku elus - raku tekkimist. mutatsioonid.

1. Millised paljunemisvormid on elusorganismidele iseloomulikud?

2. Millist paljunemist nimetatakse aseksuaalseks?

4. Millised mittesugulise paljunemise vormid on organismidele iseloomulikud?

5. Milline mittesugulise paljunemise vorm on noorim?

6.Mis on mitoos?

7. Millised rakud jagunevad mitoosi teel?

8. Millist kromosoomide komplekti sisaldavad rakud interfaasi lõpus?

9. Millises mitoosi faasis paiknevad kromosoomid ekvaatori tasandil?

10. Millises mitoosifaasis lahknevad kromatiidid raku poolustele?

11. Millises raku staadiumis moodustub jagunemisspindel?

12. Mis on mitoosi bioloogiline tähtsus?

1. Loe allolevat õppematerjali.

2. Analüüsige rakendusest tabeleid

3. Vastake enesekontrolli küsimustele.

seksuaalne paljunemine- põlvkondade vahetus ja organismide areng spetsialiseeritud sugurakkude alusel.

Selgrootutel moodustuvad spermatosoidid ja munarakud aga sageli ühe organismi kehas. Seda nähtust – biseksuaalsust – nimetatakse hermafroditism.

On juhtumeid, kus sugurakkude ühinemise tulemusena ei pruugi uus organism tekkida. Mõne looma- ja taimeliigi puhul täheldatakse arengut viljastamata munast (mesilased, herilased, lehetäid, mõned koorikloomad (dafnia)). Sellist paljunemist nimetatakse neitsiks või partenogeneetiline.

Seksuaalne paljunemine. Sugurakkude-gameetide (n) ühinemise tulemusena tekib uus organism. Sügoot (2n) moodustub ainulaadse kromosoomikomplektiga. Suguline paljunemine on iseloomulik enamikule elusorganismidele. Eelised : igal isendil on ainulaadne genotüüp, mis võimaldab loodusliku valiku tulemusena kohaneda erinevate keskkonnatingimustega.

Iseloomulikud on järgmised omadused: sigimises osaleb tavaliselt kaks isendit – isane ja emane; sagedamini läbi spetsiaalsete rakkude - sugurakkude abil; kromosoomide arvu vähenemine ja geneetilise materjali rekombinatsioon sugurakkudes toimub meioosi tagajärjel; järglased (välja arvatud identsed kaksikud) on üksteisest ja vanematest isenditest geneetiliselt erinevad.

Spermatogenees, oogenees (oogenees).

Gametogenees on sugurakkude - sugurakkude arenguprotsess. Sugurakkude (gametotsüütide) prekursorid on diploidsed. Spermatosoidide moodustumise protsessi nimetatakse spermatogeneesiks ja munarakkude teket oogeneesiks (ovogeneesiks). Sugunäärmetes eristatakse kolme erinevat piirkonda või tsooni: sigimisala, kasvutsoon, küpsemistsoon. Spermatogenees ja oogenees hõlmavad kolme identset faasi: paljunemine, kasv, küpsemine (jagunemine). Spermatogeneesis on veel üks faas - moodustumine.

aretusfaas: Diploidsed rakud jagunevad mitoosi teel korduvalt. Rakkude arv sugunäärmetes kasvab, neid nimetatakse oogooniaks ja spermatogooniaks. Kromosoomide komplekt 2n.

Kasvufaasis toimub nende kasv, tekkinud rakke nimetatakse 1. järku munarakkudeks ja 1. järku spermatotsüütideks.

Valmimisfaasis tekib meioos, esimese meiootilise jagunemise tulemusena moodustuvad 2. järku gametotsüüdid (kromosoomide komplekt n2c), mis sisenevad teise meiootilise jagunemiseni ja tekivad haploidse kromosoomikomplektiga rakud (nc). Oogenees selles etapis peaaegu lõpeb ja spermatogenees hõlmab teist moodustumise faasi mille käigus moodustuvad spermatosoidid.

Erinevalt spermatosoidide moodustumisest, mis toimub alles pärast puberteeti (eriti selgroogsetel), algab munarakkude moodustumine isegi embrüos. Paljunemisperiood toimub täielikult embrüonaalses arengufaasis ja lõpeb sünnihetkega (imetajatel ja inimestel). Kasvuperioodil suurenevad munarakud toitainete (valgud, rasvad, süsivesikud) ja pigmentide kogunemise tõttu – moodustub munakollane. Seejärel sisenevad 1. järku munarakud küpsemisperioodi. Esimene meiootiline jagunemine annab kaks tütarrakku. Üks neist, suhteliselt väike, mida nimetatakse esimeseks polaarkehaks, ei ole funktsionaalne ja teine, suurem (2. järku munarakk), läbib täiendavaid transformatsioone.

Meioosi teine ​​jagunemine viiakse läbi kuni metafaasi II faasini ja see jätkub alles pärast seda, kui teist järku munarakk interakteerub spermatosoidiga ja toimub viljastumine. Seega rangelt võttes ei tule munasarjast välja mitte munarakk, vaid 2. järku munarakk. Pärast viljastamist see jaguneb, mille tulemuseks on munarakk (või munarakk) ja teine ​​polaarkeha. Traditsiooniliselt nimetatakse ootsüüdi mugavuse huvides siiski 2. järku munarakuks, mis on valmis spermatosoidiga suhtlema. Seega moodustub oogeneesi tulemusena üks normaalne munarakk ja kolm polaarkeha.

Sugurakud. Need on sugurakud, mille ühinemisel moodustub sügoot, millest sünnib uus organism. Need on väga spetsiifilised rakud, mis on seotud seksuaalse paljunemisega seotud protsesside rakendamisega. Sugurakkudel on mitmeid tunnuseid, mis eristavad neid somaatilistest rakkudest.: somaatiliste rakkude kromosoomikomplekt on diploidne (2n2c) ja sugurakud haploidsed (nc); sugurakud ei jagune; sugurakud, eriti munarakud, mis on suuremad kui somaatilised rakud; munarakk sisaldab palju toitaineid, sperma sisaldab vähe (praktiliselt puudub); sugurakkudel on võrreldes somaatiliste rakkudega muutunud tuuma-tsütoplasma suhe (munarakkudes on tuum palju suurem kui tsütoplasmas, vastupidi, spermas ja tuumal on samad mõõtmed kui munas). Aktiivne roll viljastamisel kuulub spermatosoididele. Seetõttu on see väike ja liikuv (loomadel). Muna mitte ainult ei too sigooti oma kromosoomide komplekti, vaid tagab ka embrüo arengu varases staadiumis. Seetõttu on see suure suurusega ja sisaldab reeglina palju toitaineid.

Loomade munade organiseerimine. Munade suurus on väga erinev - mitmekümnest mikromeetrist mitme sentimeetrini (inimese muna on umbes 100 mikronit, jaanalinnumuna, mille pikkus koos koorega on umbes 155 mm, on samuti muna). Munal on hulk membraane, mis paiknevad plasmamembraani peal ja varustavad toitaineid. Imetajatel on munadel läikiv kest, mille peal on särav kroon – follikulaarsete rakkude kiht.

Munarakku kogunenud toitainete hulk sõltub embrüo arenemise tingimustest. Seega, kui muna areng toimub väljaspool ema keha ja põhjustab suurte loomade moodustumist, võib munakollane olla üle 95% muna mahust. Imetaja muna sisaldab vähem kui 5% munakollast. Seoses toitainete kogunemisega ilmneb munades polaarsus. Vastaspoolusi nimetatakse vegetatiivseks ja loomaks. Polarisatsioon väljendub selles, et rakus muutub tuuma asukoht (nihkub loomapooluse poole), samuti tsütoplasmaatiliste inklusioonide jaotumises (paljudes munades suureneb munakollase hulk loomalt vegetatiivsesse). poolus).

spermatosoidide organiseerimine. Inimese spermatosoidi pikkus on 50–60 mikronit. Spermatosoidi funktsioonid määravad selle struktuuri. Pea on spermatosoidi suurim osa, mille moodustab tuum, mida ümbritseb õhuke tsütoplasma kiht. Pea eesmises otsas on akrosoom - modifitseeritud Golgi aparaadiga tsütoplasma osa. See toodab ensüümi, mis aitab lahustada muna membraane. Pea ülemineku punktis keskosale moodustub pealtkuulamine - spermatosoidi kael, milles asuvad kaks tsentriooli. Kaela taga on spermatosoidi keskmine osa, mis sisaldab mitokondreid, ja saba, mis on kõikidele eukarüootsetele viburitele omase ehitusega ja on spermatosoidide liikumise organoid. Liikumiseks vajalikku energiat annab ATP hüdrolüüs, mis toimub spermatosoidi keskmise osa mitokondrites.

Väetamine. Protsesside kogumit, mis viib mees- ja naissugurakkude ühinemiseni, nende tuumade ühinemiseni ja sigooti moodustumiseni, millest sünnib uus organism, nimetatakse viljastumiseks.

Eristatakse välist viljastamist, mille puhul spermatosoidide ja munarakkude kohtumine toimub väliskeskkonnas, ning sisemist viljastumist, mille puhul spermatosoidide ja munarakkude kohtumine toimub emaslooma suguelundites.

Kõige sagedamini tõmmatakse spermatosoidid täielikult muna sisse, mõnikord jääb lipp väljapoole ja visatakse ära. Alates hetkest, kui sperma siseneb munarakku, lakkavad sugurakud eksisteerimast, kuna moodustavad ühe raku - sigooti. Olenevalt viljastamise käigus munarakku sattunud spermatosoidide arvust on: monospermia – viljastumine, mille puhul munarakku siseneb ainult üks sperma (kõige tavalisem viljastumine) ja polüspermia – viljastumine, mille käigus munarakku siseneb mitu spermatosoidi. Kuid isegi sel juhul sulandub ainult ühe spermatosoidi tuum munaraku tuumaga ja ülejäänud tuumad hävivad.

Meioos

Esimene meiootiline jagunemine.

1. Profaas I.

Kromosoomid spiraalivad. Võib eristada, et iga kromosoom koosneb kahest kromatiidist, mis on omavahel tsentromeeris ühendatud.

Homoloogsed kromosoomid lähenevad üksteisele tihedalt, ühenduvad kogu pikkuses ja keerduvad – seda protsessi nimetatakse konjugatsiooniks. Järgmisena toimub identsete ehk homoloogsete piirkondade vahetus (geenivahetus) – üleminek.

Pärast konjugatsiooni kromosoomid eralduvad.

2. Metafaas I.

Kromosoomid on spindli kiudude külge kinnitatud tsentromeeride abil ja asuvad ekvatoriaaltasandil.

3. Anafaas I.

Raku poolustele lähevad iga kromosoomi pooled, sealhulgas iga kromosoom, sealhulgas üks kromatiid, nagu mitoosi korral, ja terved kromosoomid, millest igaüks koosneb 2 kromatiidist. Järelikult siseneb tütarrakku ainult üks igast homoloogsete kromosoomide paarist.

Kromosoomide arv väheneb poole võrra, kromosoomikomplekt muutub haploidseks.

4. Telofaas I.

Pikka aega moodustub tuumaümbris. Kuna haploidsete tütarrakkude üksikud kromosoomid dubleeritakse jätkuvalt, ei toimu meioosi esimese ja teise jagunemise vahelise faasi ajal DNA dubleerimist. Rakud moodustuvad küpsemise 1. jagunemise tulemusena, mis erinevad isa ja ema kromosoomide koostise ja sellest tulenevalt ka geenide komplekti poolest.

Näiteks kõik inimese rakud, sealhulgas esmased sugurakud, sisaldavad 46 kromosoomi. Neist 23 on isalt ja 23 emalt. Pärast 1. meiootilist jagunemist siseneb spermatotsüütidesse ja munarakkudesse ainult 23 kromosoomi – üks kromosoom igast homoloogsete kromosoomide paarist. Kuid isa ja ema kromosoomide juhusliku eraldamise tõttu anafaasis I saavad saadud rakud mitmesuguseid vanemkromosoomide kombinatsioone. Näiteks ühes neist võib olla 3 isa- ja 20 emakromosoomi, teises 10 isa- ja 12 emakromosoomi, kolmandas 20 isa- ja 3 emakromosoomi jne. Võimalike kombinatsioonide arv on väga suur.

Järelikult meioos – kombineeritud genotüübi varieeruvuse alus.

Teine meiootiline jagunemine.

See toimub üldiselt samamoodi nagu tavaline mitootiline jagunemine, ainsaks erinevuseks on see, et jagunev rakk on haploidne.

Profaas II

Kromosoomid spiraliseeruvad, moodustub jagunemisvõll.

II metafaas

Kromosoomid paiknevad raku ekvatoriaaltasandil, spindlikiud kinnituvad tsentomeeridele.

Anafaas II.

Kromatiidid lahknevad raku pooluste suunas.

II termiline faas.

See. algsest primaarsest sugurakust moodustati neli kromosoomikomplektiga haploidset rakku.

Küpsemisperioodi olemus seisneb selles, et sugurakkudes väheneb kromosoomide arv poole võrra.

2. meiootilise jagunemise bioloogiline tähendus seisneb selles, et DNA kogus viiakse vastavusse kromosoomikomplektiga.

Isastel kõik neli haploidset rakku moodustuvad meioosi tulemusena, hiljem muudetakse sugurakkudeks - spermatosoidideks.

Emastel ebaühtlase meioosi tõttu toodab elujõulist munarakku ainult üks rakk. Kolm muud rakku on palju väiksemad, need muutuvad nn suuna- või redutseerimisrakkudeks, mis peagi surevad. Selle bioloogiline tähendus on vajadus säilitada ühes rakus kõik reservtoitained, mida tulevase embrüo arenguks vaja läheb.

1. Millist paljunemist nimetatakse seksuaalseks?

2. Millised on sugulise paljunemise eelised mittesugulise paljunemise ees?

3. Millised on peamised etapid munarakkude ja seemnerakkude moodustumisel?

4. Nimeta meioosi ja mitoosi eristavad tunnused.

5. Millist protsessi nimetatakse konjugeerimiseks?

6. Millist protsessi nimetatakse ületamiseks?

7. Mis on meioosi bioloogiline tähendus?

Teema 15. Organismide individuaalne areng: embrüonaalne periood

Mis on mitoosi bioloogiline tähtsus

Svetlana Sõštšenko

geneetiline stabiilsus. Mitoosi tulemusena saadakse kaks tuuma, millest igaüks sisaldab sama arvu kromosoome, kui oli lähtetuumas. Need kromosoomid põlvnevad DNA täpse replikatsiooni teel vanemate kromosoomidest, seega sisaldavad nende geenid täpselt sama pärilikku informatsiooni. Tütarrakud on geneetiliselt identsed algrakuga, seega ei saa mitoos geneetilises teabes mingeid muudatusi teha. Seetõttu on vanemrakkudest pärinevatel rakupopulatsioonidel (kloonidel) geneetiline stabiilsus.
Kasv. Mitoosi tagajärjel suureneb rakkude arv kehas (protsess, mida nimetatakse hüperplaasiaks), mis on üks peamisi kasvumehhanisme.
Rakkude mittesuguline paljunemine, regenereerimine ja asendamine. Paljud looma- ja taimeliigid paljunevad aseksuaalselt ainult mitootilise rakkude jagunemise teel. Lisaks näeb mitoos ette kaotatud osade (näiteks vähkide jalad) regenereerimise ja rakkude asendamise, mis toimub ühel või teisel määral kõigis hulkraksetes organismides.

Angelina

MITOOS on rakkude jagunemise peamine vorm, mille põhiolemus on kromosoomide ühtlane jaotumine tütarrakkude vahel; rakkude jagunemine on aseksuaalne (somaatilised rakud), moodustuvad kaks tütarrakku kromosoomide komplektiga 2n

Kirjutage, mis on mitoosi olemus. Mis on selle bioloogiline tähtsus?

Abi kodutööde tegemisel! Palun!

Rakutsükli kõige olulisem komponent on mitootiline (proliferatiivne) tsükkel. See on omavahel seotud ja koordineeritud nähtuste kompleks rakkude jagunemise ajal, samuti enne ja pärast seda. Mitootiline tsükkel on protsesside kogum, mis toimub rakus ühest jagunemisest teise ja lõpeb kahe järgmise põlvkonna raku moodustumisega. Lisaks hõlmab elutsükli mõiste ka raku funktsioonide täitmise perioodi ja puhkeperioode. Praegu on raku edasine saatus ebakindel: rakk võib hakata jagunema (sisenema mitoosi) või valmistuda konkreetsete funktsioonide täitmiseks.
Bioloogilised teadmised mitoosist on, et see tagab tunnuste ja omaduste päriliku edasikandumise mitmes rakupõlvkonnas mitmerakulise organismi arengu käigus. Tänu kromosoomide täpsele ja ühtlasele jaotusele mitoosi ajal on kõik ühe organismi rakud geneetiliselt ühesugused.
Rakkude mitootiline jagunemine on kõigi mittesugulise paljunemise vormide aluseks nii ühe- kui ka mitmerakulistes organismides. Mitoos põhjustab olulisimaid elutegevuse nähtusi: kudede ja elundite kasvu, arengut ja taastumist ning organismide mittesugulist paljunemist.
http://xn--90aeobapscbe.xn--p1ai/Educational-materials/Cell-Division/41-Mitosis-its-phases-biological-importance

Irina

Mis on mitoosi olemus? mis on selle bioloogiline tähtsus?
Metoos on rakkude jagunemise peamine vorm, mille põhiolemus on kromosoomide ühtlane jaotumine tütarrakkude vahel. Metoosi bioloogiline tähtsus. Metoos on kõigi enukrioti tuumaga organismide kasvu ja vegetatiivse paljunemise aluseks. See tagab kromosoomide arvu püsivuse kõigis keharakkudes.


Rakutsükkel. Mitoos

Elu üks olulisemaid omadusi on bioloogiliste süsteemide isepaljunemine, mis põhineb rakkude jagunemisel: “Rakkude jagunemisest ei sõltu mitte ainult pärilikkuse nähtused, vaid ka elu järjepidevus” (E. Wilson). Universaalne eukarüootsete rakkude jagunemise viis on kaudne jagunemine ehk mitoos (vanakreeka keelest "mitos" - niit). Mitoosi bioloogiline tähtsus seisneb päriliku teabe mahu ja kvaliteedi säilimises.

Mitoosi avastamise lühiajalugu

Esimest korda täheldasid rakkude jagunemist (konnamunade purustamist) prantsuse teadlased Prevost ja Dumas (1824). Seda protsessi kirjeldas täpsemalt itaalia embrüoloog M. Rusconi (1826). Tuuma lõhustumise protsessi merisiiliku munade purustamisel kirjeldas K. Baer (1845). Esimest korda kirjeldas vetikate raku jagunemist B. Dumortier (1832). Eraldi mitoosifaase täheldasid saksa botaanik W. Hofmeister (1849; tradescantia filamendi rakud), vene botaanikud E. Russov (1872; sõnajalgade, korte, liiliate eoste emarakud) ja I.D. Tšistjakov (1874; hobu- ja sambla eosed), saksa zooloog A. Schneider (1873; lestausside munade purustamine), poola botaanik E. Strasburger (1875; spirogyra, klubi sammal, sibul).

Tuuma koostisosade liikumisprotsesside tähistamiseks pakkus saksa histoloog W. Schleichner välja termini karüokinees (1879) ja saksa histoloog W. Flemming võttis kasutusele termini mitoos (1878). 1880. aastatel Kromosoomide üldist morfoloogiat kirjeldati Hofmeistri töödes, kuid alles 1888. aastal võttis saksa histoloog W. Waldeyer kasutusele termini kromosoom. Kromosoomide juhtiv roll päriliku teabe säilitamisel, reprodutseerimisel ja edastamisel tõestati alles kahekümnendal sajandil.

bioloogiline tähtsus

Mitoosiprotsess tagab kromosoomide rangelt ühtlase jaotumise kahe tütartuuma vahel, nii et mitmerakulises organismis on kõigil rakkudel täpselt ühesugused (arvult ja iseloomult) kromosoomikomplektid. Kromosoomid sisaldavad DNA-sse kodeeritud geneetilist teavet ja seetõttu tagab regulaarne, korrastatud mitootiline protsess ka kogu teabe täieliku ülekandmise igasse tütartuuma; tänu sellele on igas rakus olemas kogu organismi kõigi omaduste arendamiseks vajalik geneetiline informatsioon. Sellega seoses saab selgeks, miks ühest täielikult diferentseerunud täiskasvanud taimest võetud rakust võib sobivatel tingimustel areneda terve taim. Oleme kirjeldanud mitoosi diploidses rakus, kuid see protsess kulgeb sarnaselt haploidsetes rakkudes, näiteks taimede gametofüütide põlvkonna rakkudes.

Need. Mitoosi bioloogiline tähtsus seisneb selles, et mitoos tagab mitmerakulise organismi arengu käigus tunnuste ja omaduste päriliku edasikandumise mitmes rakupõlvkonnas. Tänu kromosoomide täpsele ja ühtlasele jaotusele mitoosi ajal on kõik ühe organismi rakud geneetiliselt ühesugused.

Rakkude mitootiline jagunemine on kõigi mittesugulise paljunemise vormide aluseks nii ühe- kui ka mitmerakulistes organismides. Mitoos põhjustab olulisimaid elutegevuse nähtusi: kudede ja elundite kasvu, arengut ja taastumist ning organismide mittesugulist paljunemist.

Mitoos – kaudne rakkude jagunemine, karüokinees, [~ 1] kõige levinum eukarüootsete rakkude paljunemisviis. Mitoosi bioloogiline tähtsus seisneb kromosoomide rangelt identses jaotuses tütartuumade vahel, mis tagab geneetiliselt identsete tütarrakkude moodustumise ja säilitab järjepidevuse mitmes rakupõlvkonnas.

Mitoos koosneb neljast faasist: profaas, metafaas, anafaas, telofaas.

profaasis tuuma maht suureneb, kromosoomid muutuvad nähtavaks spiraliseerumise tõttu, kaks tsentriooli lahknevad raku pooluste suunas. Kromosoomide spiraliseerumise tulemusena muutub DNA-st geneetilise teabe väljalugemine võimatuks

ja RNA süntees peatub. Akromatiini spindli niidid venitatakse pooluste vahele: moodustub aparaat, mis tagab kromosoomide lahknemise raku poolustele. Profaasi lõpus laguneb tuumamembraan eraldi fragmentideks, mille servad sulguvad. Moodustuvad väikesed vesiikulid, mis on sarnased endoplasmaatilise retikulumiga.

Profaasi ajal jätkub kromosoomide spiraliseerumine, mis paksenevad ja lühenevad. Pärast tuumamembraani lagunemist asuvad kromosoomid vabalt ja juhuslikult tsütoplasmas.

Metafaasis kromosoomide spiraliseerumine saavutab maksimumi ja lühenenud kromosoomid tormavad raku ekvaatorile, mis asub poolustest võrdsel kaugusel. On näha, et kromosoomid koosnevad kahest kromatiidist, mis on ühendatud ainult tsentromeeris. Kromosoomide tsentromeersed piirkonnad asuvad samal tasapinnal. Mitootiline spindel on selleks ajaks juba täielikult moodustunud. Osa spindli keermetest läheb poolusest pooluseni - need on pidevad keermed. Teised niidid – kromosomaalsed – ühendavad poolused kromosoomide tsentromeeridega.

anafaasis tsentromeerid eraldatakse ja sellest hetkest saavad õdekromatiidid iseseisvateks tütarkromosoomideks. Tütarkromosoomide liikumise mehhanismi raku poolustele pakuvad järgmised protsessid. Esiteks, libistades spindli kromosoomi keerme, mille külge kromosoom on kinnitatud. Teiseks lõhestades ensüümide abil kromosoominiidi fragmente rakukeskme piirkonnas (või tsentromeerses piirkonnas), mille tulemusena niit lüheneb ja toob kromosoomi poolusele lähemale. Seega lahknevad anafaasis veel interfaasis kahekordistunud kromosoomide kromatiidid täpselt raku pooluste suunas. Sel hetkel sisaldab rakk kahte diploidset kromosoomikomplekti. Mitoos lõpeb telofaasiga. Poolustele kogunenud kromosoomid despiraliseerivad ja muutuvad vaevu nähtavaks. Tuumaümbris moodustub tsütoplasma membraanistruktuuridest. Loomarakkudes jaguneb tsütoplasma rakukeha ahenemise tõttu kaheks väiksemaks, millest igaüks sisaldab ühte diploidset kromosoomide komplekti. Taimerakkudes tekib tsütoplasmaatiline membraan raku keskel ja ulatub perifeeriasse, jagades raku pooleks. Pärast põikisuunalise tsütoplasmaatilise membraani moodustumist ilmub taimerakkudesse tselluloosisein. Alates viljastatud munarakust – sügoodist – sisaldavad kõik mitoosi tulemusena tekkinud tütarrakud sama kromosoomide komplekti ja samu geene, tagades genotüübi järjepidevuse reas rakupõlvkondades. Seega seisneb mitoosi bioloogiline tähendus rakkude jagunemise meetodina geneetilise materjali täpses jaotumises tütarrakkude vahel. Mitoosi tulemusena saavad mõlemad tütarrakud diploidse kromosoomikomplekti. Mitoosi bioloogiline tähtsus. Mitmerakulise organismi elundite ja kudede struktuuri püsivus ning korrektne toimimine oleks võimatu ilma sama geneetilise materjali komplekti säilimiseta lugematute rakupõlvkondade jooksul. Mitoos annab olulisi elutegevuse ilminguid: embrüonaalne areng, kasv, elundite ja kudede taastamine pärast kahjustusi, kudede struktuurse terviklikkuse säilitamine koos pideva rakkude kadumisega nende funktsioneerimise käigus (surnud erütrotsüütide, naharakkude, sooleepiteeli asendamine). , jne.). Algloomadel tagab mitoos mittesugulise paljunemise.



Meioos ja selle etapid.

MEIOOS on rakkude jagunemine, mille puhul toimub kromosoomide arvu vähenemine ja nende rekombinatsioon tütarrakkudes võrreldes emaga. Meioos on sugulise paljunemise alus, mille puhul järglased ei ole vanematega identsed. Selle kõige olulisem evolutsiooniline roll on barjäär kromosoomide ja geenide elujõuetutele kombinatsioonidele. Meioos kulgeb kahes etapis, millest esimest nimetatakse redutseerimiseks (selles konkreetses etapis väheneb kromosoomide arv tütarrakkudes poole võrra) ja teine ​​on võrdne (selle tulemusena jaotuvad kromosoomid tütarrakkude vahel ühtlaselt, see sarnaneb mitoosiga). Kromosoomide arvu vähenemisega meioosi tagajärjel toimub elutsüklis üleminek diploidsest faasist haploidsesse faasi.



Tulenevalt asjaolust, et homoloogsete kromosoomide esimese, redutseerimise, etapi, paarisulandumise (konjugatsiooni) profaasis on meioosi õige kulg võimalik ainult diploidsetes rakkudes või isegi polüploidsetes (tetra-, heksaploidsetes jt ​​rakkudes). ). Meioos võib esineda ka paaritutes polüploidides (tri-, pentaploidsed jt rakud), kuid neis, kuna profaasis I ei ole võimalik tagada kromosoomide paarisliitmist, tekib kromosoomide lahknemine koos häiretega, mis ohustavad raku elujõulisust või raku elujõulisust. arenedes sellest välja mitmerakuline haploidne organism.

Meioosi faasid

Meioos koosneb kahest järjestikusest jagunemisest, mille vahel on lühike vahefaas.

Profaas I - esimese jaotuse profaas on väga keeruline ja koosneb viiest etapist:

o Leptoteena ehk leptonema - kromosoomide pakkimine, DNA kondenseerumine kromosoomide moodustumisega peenikeste niitidena (kromosoomid lühenevad).

o Sügoteen ehk zygonem - toimub konjugatsioon - homoloogsete kromosoomide ühendamine kahest ühendatud kromosoomist koosnevate struktuuride moodustumisega, mida nimetatakse tetraadideks või bivalentsideks ja nende edasine tihendamine.

o Pachytene ehk pachinema – (pikim staadium) ristumine (crossover), sektsioonide vahetus homoloogsete kromosoomide vahel; homoloogsed kromosoomid jäävad üksteisega seotuks.

o Diploteen ehk diplonema - toimub kromosoomide osaline dekondensatsioon, samas kui osa genoomist saab töötada, toimuvad transkriptsiooniprotsessid (RNA moodustumine), translatsioon (valgu süntees); homoloogsed kromosoomid jäävad üksteisega seotuks. Mõnel loomal omandavad munarakkude kromosoomid selles meioosi faasis lambiharja kromosoomidele iseloomuliku kuju.

o Diakinees - DNA kondenseerub taas võimalikult palju, sünteetilised protsessid peatuvad, tuuma ümbris lahustub; tsentrioolid lahknevad pooluste suunas; homoloogsed kromosoomid jäävad üksteisega seotuks.

Profaasi I lõpuks migreeruvad tsentrioolid raku poolustele, moodustuvad spindlikiud ning tuumamembraan ja tuumad hävivad.

Metafaas I – kahevalentsed kromosoomid reastuvad piki raku ekvaatorit.

Anafaas I – mikrotuubulid tõmbuvad kokku, bivalentsid jagunevad ja kromosoomid lahknevad pooluste suunas. Oluline on märkida, et kromosoomide konjugatsiooni tõttu zygoteenis lahknevad pooluste suunas terved kromosoomid, mis koosnevad kahest kromatiidist, mitte üksikute kromatiidide suunas, nagu mitoosi korral.

Telofaas I – kromosoomid despiraliseerivad ja ilmub tuumaümbris.

Meioosi teine ​​jagunemine järgneb vahetult pärast esimest, ilma väljendunud interfaasita: S-perioodi pole, kuna enne teist jagunemist DNA replikatsiooni ei toimu.

II faas - toimub kromosoomide kondenseerumine, rakukeskus jaguneb ja selle jagunemisproduktid lahknevad tuuma poolustele, tuumaümbris hävib, moodustub lõhustumisspindel.

Metafaas II - ühevalentsed kromosoomid (koosnevad kumbki kahest kromatiidist) asuvad "ekvaatoril" (tuuma "poolustest" võrdsel kaugusel) samas tasapinnas, moodustades nn metafaasiplaadi.

Anafaas II – univalendid jagunevad ja kromatiidid lahknevad pooluste suunas.

Telofaas II – kromosoomid despiraliseerivad ja ilmub tuumamembraan.

Selle tulemusena moodustub ühest diploidsest rakust neli haploidset rakku. Nendel juhtudel, kui meioosi seostatakse gametogeneesiga (näiteks mitmerakulistel loomadel), on meioosi esimene ja teine ​​jagunemine munade arengu ajal järsult ebaühtlane. Selle tulemusena moodustub üks haploidne munarakk ja kaks nn redutseerimiskeha.

Mitoos. Selle olemus, faasid, bioloogiline tähtsus. Amitoos.

Mitoos(kreeka keelest mitos - niit) või karüokinees (kreeka karyon - tuum, kinesis - liikumine) või kaudne jagunemine. See on protsess, mille käigus toimub kromosoomide kondenseerumine ja tütarkromosoomide ühtlane jaotumine tütarrakkude vahel. Mitoosil on viis faasi: profaas, prometafaas, metafaas, anafaas ja telofaas. AT profaas Kromosoomid kondenseeruvad (keerduvad), muutuvad nähtavaks ja asetsevad palliks. Tsentrioolid jagunevad kaheks ja hakkavad liikuma raku pooluste suunas. Tsentrioolide vahele ilmuvad valgu tubuliinist koosnevad filamendid. Moodustub mitootiline spindel. AT prometafaas tuumamembraan laguneb väikesteks fragmentideks ja tsütoplasmasse sukeldunud kromosoomid hakkavad liikuma raku ekvaatori poole. Metafaasis Kromosoomid moodustuvad spindli ekvaatoril ja tihenevad maksimaalselt. Iga kromosoom koosneb kahest kromatiidist, mis on omavahel tsentromeeridega ühendatud ja kromatiidide otsad lahknevad ning kromosoomid omandavad X-kuju. anafaasis tütarkromosoomid (endised õdekromatiidid) lahknevad vastaspoolustele. Eeldus, et selle annab spindli keermete kokkutõmbumine, ei ole kinnitust leidnud.

Paljud teadlased toetavad libiseva filamendi hüpoteesi, mille kohaselt tõmbavad naaberspindli mikrotuubulid omavahel ja kontraktiilsete valkudega interakteerudes kromosoome pooluste poole. telofaasis tütarkromosoomid jõuavad poolustele, despiraliseeruvad, moodustub tuumaümbris ja taastub tuumade interfaasiline struktuur. Siis toimub tsütoplasma jagunemine - tsütokinees. Loomarakkudes väljendub see protsess tsütoplasma ahenemises kahe tütartuuma vahelise plasmolemma tagasitõmbumise tõttu ja taimerakkudes moodustavad väikesed ER vesiikulid ühinedes tsütoplasma sisemusest rakumembraani. Tselluloosi rakusein tekib diktüosoomidesse kogunenud saladuse tõttu.

Iga mitoosi faasi kestus on erinev - mitmest minutist sadade tundideni, mis sõltub nii välis- kui siseteguritest ning koetüübist.

Tsütotoomia rikkumine viib mitmetuumaliste rakkude moodustumiseni. Kui tsentrioolide paljunemine on häiritud, võivad tekkida multipolaarsed mitoosid.

AMITOOS

See on raku tuuma otsene jagunemine, säilitades faasidevahelise struktuuri. Sel juhul kromosoome ei tuvastata, puudub jagunemisspindli moodustumine ja nende ühtlane jaotus. Tuum jaguneb ahenemise teel suhteliselt võrdseteks osadeks. Tsütoplasma võib ahenemise teel jaguneda ja siis tekib kaks tütarrakku, kuid see ei pruugi jaguneda ja siis tekivad kahe- või mitmetuumalised rakud.

Amitoos kui rakkude pooldumise meetod võib tekkida diferentseerunud kudedes, nagu skeletilihased, naharakud, aga ka patoloogiliste muutuste korral kudedes. Kuid seda ei leidu kunagi rakkudes, mis peavad säilitama täieliku geneetilise teabe.

11. Meioos. Staadiumid, bioloogiline tähtsus.

Meioos(Kreeka meioos – redutseerimine) – diploidsete rakkude jagunemise meetod nelja haploidse tütarraku moodustumisega ühest diploidsest vanemrakust. Meioos koosneb kahest järjestikusest tuumajaotusest ja nendevahelisest lühikesest interfaasist.Esimene jagunemine koosneb profaasist I, metafaasist I, anafaasist I ja telofaasist I.

Profaasis I paariskromosoomid, millest igaüks koosneb kahest kromatiidist, lähenevad üksteisele (seda protsessi nimetatakse homoloogsete kromosoomide konjugeerimiseks), ristuvad (ristuvad), moodustades sildu (chiasmata), seejärel vahetavad kohti. Ristumine toimub geenide rekombineerimisel. Pärast ületamist kromosoomid eralduvad.

Metafaasis I paariskromosoomid asuvad piki raku ekvaatorit; Spindli niidid on kinnitatud iga kromosoomi külge.

Anafaasis I kahekromatiidilised kromosoomid lahknevad raku poolustele; samal ajal muutub kromosoomide arv igal poolusel poole väiksemaks kui emarakus.

Siis tuleb I telofaas- moodustub kaks rakku haploidse arvu kahekromatiidiliste kromosoomidega; Seetõttu nimetatakse meioosi esimest jagunemist redutseerimiseks.

Telofaasile I järgneb lühike vahefaas(mõnel juhul telofaas I ja interfaas puuduvad). Meioosi kahe jagunemise vahelises faasis kromosoomide kahekordistumist ei toimu, sest. iga kromosoom koosneb juba kahest kromatiidist.

Meioosi teine ​​jagunemine erineb mitoosist ainult selle poolest, et seda läbivad haploidse kromosoomikomplektiga rakud; teises jaotuses profaas II mõnikord puudub.

II metafaasis bikromatiidi kromosoomid asuvad piki ekvaatorit; protsess toimub korraga kahes tütarrakus.

II anafaasis juba ühekromatiidilised kromosoomid lahkuvad poolustele.

II telofaasis neljas tütarrakus tekivad tuumad ja vaheseinad (taimerakkudes) või ahenemised (loomarakkudes). Meioosi teise jagunemise tulemusena moodustub neli rakku haploidse kromosoomikomplektiga (1n1c); teist jagamist nimetatakse võrrandiks (võrdsustavaks) (joon. 18). Need on sugurakud loomadel ja inimestel või eosed taimedes.

Meioosi tähtsus seisneb selles, et kromosoomide ristumise ja tõenäosusliku lahknemise tõttu luuakse haploidne kromosoomide komplekt ja päriliku varieeruvuse tingimused.

12.Gametogenees: ovo - ja spermatogenees.

Gametogenees - munarakkude ja sperma moodustumise protsess.

spermatogenees- kreeka keelest. sperma, perekond n. spermatos - seeme ja ... geneesis), diferentseerunud isassugurakkude - spermatosoidide moodustumine; inimestel ja loomadel - munandites, madalamatel taimedel - anteriidias.

Enamikus kõrgemates taimedes moodustuvad spermatosoidid õietolmutorus, mida sageli nimetatakse spermatosoidideks.Spermatogenees algab teismelise puberteedieas samaaegselt munandi tegevusega suguhormoonide mõjul ja jätkub seejärel pidevalt (enamikul meestel peaaegu lõpuni). elu), on selge rütmi ja ühtlase intensiivsusega. Topeltkromosoomide komplekti sisaldavad spermatogooniad jagunevad mitoosi teel, mis viib järgnevate rakkude - 1. järku spermatotsüütide - tekkeni. Lisaks moodustuvad kahe järjestikuse jagunemise (meiootilise jagunemise) tulemusena 2. järku spermatotsüüdid ja seejärel spermatiidid (spermatogeneesi rakud, mis eelnevad vahetult spermatosoidile). Nende jagunemiste korral toimub kromosoomide arvu vähenemine (vähenemine) poole võrra. Spermatiidid ei jagune, sisenevad spermatogeneesi lõppperioodi (sperma moodustumise periood) ja muutuvad pärast pikka diferentseerumisfaasi spermatosoidideks. See toimub raku järkjärgulise pikenemise, muutuste, selle kuju pikenemisega, mille tulemusena moodustab spermatiidi rakutuum spermatosoidi pea ning membraan ja tsütoplasma moodustavad kaela ja saba. Viimases arengufaasis külgnevad spermatosoidide pead tihedalt Sertoli rakkudega, saades neilt toitu kuni täieliku küpsemiseni. Pärast seda sisenevad juba küpsed spermatosoidid munanditorukeste valendikku ja sealt edasi munandimanusesse, kus nad kogunevad ja väljutatakse organismist ejakulatsiooni käigus.

Ovogenees- sugurakkude naiste sugurakkude arenguprotsess, mis lõpeb munarakkude moodustumisega. Naisel on menstruaaltsükli jooksul ainult üks munarakk. Oogeneesi protsessil on põhimõtteline sarnasus spermatogeneesiga ja see läbib ka mitmeid etappe: paljunemine, kasv ja küpsemine. Munasarjas moodustuvad munarakud, mis arenevad ebaküpsetest sugurakkudest – diploidset arvu kromosoome sisaldavatest ovogooniatest. Owogonia, nagu spermatogoonia, läbib järjestikuse mitoosi

jagunemised, mis lõppevad loote sünnihetkeks.Siis algab oogooniate kasvuperiood, mil neid nimetatakse esimest järku munarakkudeks. Neid ümbritseb üks rakukiht – granuloosmembraan – ja moodustavad nn ürgsed folliikuleid. Sünni eelõhtul olev emasloode sisaldab neid folliikuleid umbes 2 miljonit, kuid ainult umbes 450 neist jõuavad II staadiumi munarakkudeni ja väljuvad ovulatsiooni ajal munasarjast. Munarakkude küpsemisega kaasneb kaks järjestikust jagunemist, mis viib

kromosoomide arvu vähendamine rakus poole võrra. Meioosi esimese jagunemise tulemusena moodustub teist järku suur munarakk ja esimene polaarkeha ning pärast teist jagunemist küps, viljastumisvõimeline ja edasi.

haploidse kromosoomikomplekti ja teise polaarkehaga muna areng. Polaarkehad on väikesed rakud, mis ei mängi oogeneesis rolli ja lõpuks hävivad.

13.Kromosoomid. Nende keemiline koostis, supramolekulaarne korraldus (DNA pakendi tasemed).

Sarnased postitused