Митоз и мейоз кратко и понятно сравнение отличий и сходств в таблице характеристик

Митоз и мейоз – кратко и понятно, сравнение отличий и сходств в таблице характеристик

Развитие и рост живых организмов невозможен без процесса деления клеток. В природе существует несколько видов и способов деления. В данной статье мы кратко и понятно расскажем о митозе и мейозе, разъясним основное значение этих процессов, познакомим с тем, чем отличаются они, а чем схожи.

Митоз

Процесс непрямого деления, или митоз, чаще всего встречается в природе. На нём основывается деление всех существующих неполовых клеток, а именно мышечных, нервных, эпителиальных и прочих.

Состоит митоз из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Основная роль данного процесса – равномерное распределение генетического кода от родительской клетки к двум дочерним. При этом клетки нового поколения один к одному схожи с материнскими.

Рис. 1. Схема митоза

Время между процессами деления называются интерфазой. Чаще всего интерфаза гораздо длиннее митоза. Для этого периода характерны:

  • синтез белка и молекулы АТФ в клетке;
  • удваивание хромосом и образование двух сестринских хроматид;
  • увеличение числа органоидов в цитоплазме.

Мейоз

Деление половых клеток называется мейозом, оно сопровождается уменьшением числа хромосом вдвое. Особенность данного процесса состоит в том, что проходит он в два этапа, которые непрерывно следуют друг за другом.

Интерфаза между двумя этапами деления мейоза настолько кратковременна, что практически незаметна.

Рис. 2. Схема мейоза

Биологическим значением мейоза является образование чистых гамет, которые содержат гаплоидный, другими словами одинарный, набор хромосом. Диплоидность восстанавливается после оплодотворения, то есть слияния материнской и отцовской клетки. В результате слияния двух гамет образуется зигота с полным набором хромосом.

Уменьшение числа хромосом при мейозе очень важно, так как в противном случае при каждом делении число хромосом увеличивалось бы. Благодаря редукционному делению поддерживается постоянное число хромосом.

Сравнительная характеристика

Отличие митоза и мейоза состоит в продолжительности фаз и происходящих в них процессах. Ниже предлагаем вам таблицу «Митоз и мейоз», где указаны основные различия двух способов деления. Фазы мейоза такие же, как и у митоза. Подробнее узнать о сходствах и различиях двух процессов вы сможете в сравнительной характеристике.

Фазы

Митоз

Мейоз

Первое деление

Второе деление

Набор хромосом материнской клетки диплоидный. Синтезируется белок, АТФ и органические вещества. Хромосомы удваиваются, образуются две хроматиды, соединённые центромерой.

Диплоидный набор хромосом. Происходят те же действия, что и при митозе. Отличием является продолжительность, особенно при образовании яйцеклеток.

Гаплоидный набор хромосом. Синтез отсутствует.

Непродолжительная фаза. Растворяются ядерные мембраны и ядрышко, формируется веретено деления.

Занимает больше времени, чем при митозе. Также исчезают ядерная оболочка и ядрышко, формируется веретено деления. Помимо этого наблюдается процесс конъюгации (сближение и слияние гомологичных хромосом). При этом происходит кроссинговер – обмен генетической информации на некоторых участках. После хромосомы расходятся.

По продолжительности – короткая фаза. Процессы такие же, как и при митозе, только с гаплоидными хромосомами.

Наблюдается спирализация и расположение хромосом в экваториальной части веретена.

Тоже, что и при митозе, только с гаплоидным набором.

Центромеры делятся на две самостоятельные хромосомы, которые расходятся к разным полюсам.

Деление центромер не происходит. К полюсам отходит одна хромосома, состоящая из двух хроматид.

Аналогично митозу, только с гаплоидным набором.

Цитоплазма делится на две одинаковые дочерние клетки с диплоидным набором, образуются ядерные мембраны с ядрышками. Веретено деления исчезает.

По длительности непродолжительная фаза. Гомологичные хромосомы располагаются в разных клетках с гаплоидным набором. Цитоплазма делится не во всех случаях.

Источник



Митоз и мейоз

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Фазы клеточного цикла

Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где «n» — число хромосом, а «c» — число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).

Генетическая формула клетки

Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу — подготовку к делению клетки.

    Пресинтетический (постмитотический) период G1 — 2n2c

Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, делятся митохондрии, клетка растет.

Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода — удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК — гистоны.

Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу — делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли.

Жизненный цикл клетки

Митоз (греч. μίτος — нить)

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

  • Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры — хромосомы — происходит это за счет спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток)
  • Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
  • Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления
Читайте также:  Советы по результативному проведению переговоров

Профаза митоза

ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

Метафаза митоза

Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним — дочерние хромосомы) к полюсам клетки.

Анафаза митоза

  • Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный моток ниток)
  • Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
  • Разрушаются нити веретена деления

В телофазе происходит деление цитоплазмы — цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений — формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).

Телофаза митоза

Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид — 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.

  • В результате митоза образуются дочерние клетки — генетические копии (клоны) материнской.
  • Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
  • Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Фазы митоза

Мейоз

Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки — способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Мейоз

Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio — уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление — эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.

    Профаза мейоза I

Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.

Профаза мейоза I

Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) — сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом — биваленты (лат. bi — двойной и valens — сильный).

После конъюгации становится возможен следующий процесс — кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.

Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

Кроссинговер

Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

Метафаза мейоза I

Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки — n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.

Анафаза мейоза I

Происходит цитокинез — деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением — мейозом II.

Телофаза мейоза I

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

Мейоз II

В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку — nc. В этом и состоит сущность мейоза — образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки — половые клетки (гаметы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число — 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n) 😉

Мейоз

  • Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
  • Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
  • Потомство с новыми признаками — материал для эволюции, который проходит естественный отбор
Читайте также:  Изучение обобщение и освоение педагогического опыта как особая форма методической работы
Бинарное деление надвое

Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам — бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.

Бинарное деление надвое

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз (от греч. ἀ — частица отрицания и μίτος — нить)

Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется «как кому повезет» — случайным образом.

Амитоз

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Митоз и мейоз

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Размножение и развитие многоклеточных живых организмов происходит путём деления клеток. В природе существует несколько вариантов этого процесса.

Мы рассмотрим два из них, наиболее распространённых и важных: митоз и мейоз. Они радикально отличаются друг от друга, но в то же время имеют и общие черты, о чём будет сказано ниже.

Клетки

Митоз и его фазы

Митозом называется непрямое деление нервных, мышечных и других соматических (неполовых) клеток. Этот способ размножения – самый распространённый в природе.

Митоз включает в себя 4 стадии:

  1. Профаза – идёт спирализация хромосом; исчезает оболочка ядра; возникает веретено деления – к нему прикрепляются хромосомы.
  2. Метафаза – завершается спирализация хромосом, образуется экваториальная пластина.
  3. Анафаза – хромосомы распадаются на две хроматиды, которые устремляются к полюсам клетки.
  4. Телофаза – идёт деспирализация хромосом; создаётся ядерная оболочка; разделяется цитоплазма; возникают 2 диплоидные клетки.

Интерфаза

Конечная цель всего процесса деления – доставка генетического кода от исходной (родительской) клетки до дочерних клеток и там равномерно его распределить. В итоге вновь образованные клетки становятся генетически тождественны материнским.

Период подготовки клетки к делению называется интерфазой. На этом этапе клетка растёт и развивается, что сопровождается синтезом белка, редупликацией ДНК и увеличением числа органоидов в цитоплазме.

Длительность интерфазы в делящихся клетках животных и растений колеблется в пределах 10-20 часов, в то время как собственно митоз продолжается порядка 1,5-2 часов.

У одноклеточных организмов, в стареющих клетках и при патологиях встречается амитоз: прямое деление, когда клетка делится на две и более части путём перетяжки. Характерными признаками процесса являются:

  1. хромосомы минуют стадию спирализации;
  2. отсутствует веретено деления;
  3. деление происходит сразу же после удвоения ДНК;
  4. между дочерними клетками ДНК распределяется неравномерно, что ведёт к спонтанной передаче генетического материала.

Амитоз занимает больше времени, чем митоз. Число дочерних клеток увеличивается, при этом могут появиться не только двухъядерные, но и многоядерные клетки. У животных (в том числе и у человека) амитоз наблюдается в органах, работающих при интенсивной нагрузке (хрящевые ткани, печень, роговица глаза).

У растений этот способ деления встречается в растущих клубнях картофеля, в завязи пестика. Претерпевшая амитоз клетка не может вступить в митотический цикл ввиду того, что хромосомы не удваиваются и бессистемно распределяются между дочерними клетками.

Мейоз и его фазы

Мейоз – это особенность деления половых (соматических) клеток, когда из материнской диплоидной клетки получаются 4 дочерние гаплоидные клетки, т.е. с редуцированным (уменьшенным в 2 раза) набором хромосом.

Особенностью процесса является то, что он протекает в два последовательных этапа. При этом интерфаза между первым и вторым этапом отсутствует (точнее, она есть, но столь коротка, что ей можно пренебречь).

Сокращение числа хромосом – важнейшая составляющая мейоза. Без этого было бы невозможно поддерживать постоянство набора хромосом, передающихся очередному поколению.

Мейоз претерпевает те же 4 стадии, что и митоз, но эти стадии протекают дважды: на первом и втором этапе деления.

На первом этапе (редукционное деление) происходят следующие процессы:

  1. Профаза I – идёт спирализация хромосом и расхождение хроматид; исчезает оболочка ядра; конъюгация (образование бивалентов как результат соединения гомологичных хромосом) и кроссинговер (взаимный обмен участками хромосом с передачей генетического материала).
  2. Метафаза I – биваленты вытягиваются вдоль экватора; формируется веретено деления.
  3. Анафаза I – раздел бивалентов на хромосомы, которые нитями веретена притягиваются к полюсам клетки.
  4. Телофаза I – редукция хромосом; разделение цитоплазмы; создание ядерной оболочки; возникновение клеточной стенки.

Результатом первой стадии является образование 2-х дочерних клеток, в которых содержится одинарный (гаплоидный) набор хромосом.

После этого сразу же начинается второй цикл деления.

  1. Профаза II – аналогична профазе I, за исключением конъюгации и кроссинговера.
  2. Метафаза II – появляется экваториальная пластина; хроматиды крепятся к веретену деления.
  3. Анафаза II – аналогична анафазе при митозе.
  4. Телофаза II – аналогична телофазе при митозе за исключением того, что образуются четыре гаплоидные клетки.

Телофаза

После того как родительские гаметы сливаются (т.е. после процесса оплодотворения), образуется полноценная диплоидная клетка (зигота), несущая полный набор хромосом и дающая начало новой жизни.

Читайте также:  Тренер Нурмагомедова Порье сломает волю Макгрегора

Отличие митоза от мейоза

Кардинальное различие между митозом и мейозом состоит в том, что в первом случае делятся соматические клетки, а во втором – половые. Второй важный момент: митоз протекает в одну стадию, в то время как мейоз является двухстадийным процессом.

Наконец, после митоза образуются две дочерние клетки, а набор хромосом не изменился (остался диплоидным). По завершении мейоза возникают четыре гаметы с редуцированным (уменьшенным в 2 раза) хромосомным набором. Тем не менее, на некоторых фазах оба процесса имеют идентичные схемы деления, хотя и со смещением по времени.

Для наглядности главные отличительные особенности обеих явлений сведены в нижеследующую таблицу.

Таблица

И митоз, и мейоз имеют огромное значение для жизнедеятельности эукариот.

Без митоза не может произойти обновление клеток, регенерация органов и тканей. Образование новых органов у растений (корней, стеблей, листьев) – также результат митоза.

Благодаря мейозу при половом размножении поддерживается постоянство хромосом, что сохраняет генетическую целостность вида.

А вот у простейших организмов (прокариот) и элементарных ядерных организмов (инфузория, амёба) способ деления другой – бинарное деление надвое. Но это уже другая тема.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Комментарии и отзывы (2)

До сих пор помню стадии митоза из курса школьной биологии. Жаль только, что нигде кроме экзамена эта информация больше не пригодилась.

Тем учёным, что открыли эти процессы деления клеток, нужно памятник поставить, тем более, что тема очень сложная, но интересная. Возможно, благодаря этим знаниям, человечество, если не победит старость, то хотя бы сделает её более здоровой.

Источник

Митоз и мейоз – кратко и понятно, сравнение отличий и сходств в таблице характеристик

Развитие и рост живых организмов невозможен без процесса деления клеток. В природе существует несколько видов и способов деления. В данной статье мы кратко и понятно расскажем о митозе и мейозе, разъясним основное значение этих процессов, познакомим с тем, чем отличаются они, а чем схожи.

Митоз

Процесс непрямого деления, или митоз, чаще всего встречается в природе. На нём основывается деление всех существующих неполовых клеток, а именно мышечных, нервных, эпителиальных и прочих.

Состоит митоз из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Основная роль данного процесса – равномерное распределение генетического кода от родительской клетки к двум дочерним. При этом клетки нового поколения один к одному схожи с материнскими.

Рис. 1. Схема митоза

Время между процессами деления называются интерфазой. Чаще всего интерфаза гораздо длиннее митоза. Для этого периода характерны:

  • синтез белка и молекулы АТФ в клетке;
  • удваивание хромосом и образование двух сестринских хроматид;
  • увеличение числа органоидов в цитоплазме.

Мейоз

Деление половых клеток называется мейозом, оно сопровождается уменьшением числа хромосом вдвое. Особенность данного процесса состоит в том, что проходит он в два этапа, которые непрерывно следуют друг за другом.

Интерфаза между двумя этапами деления мейоза настолько кратковременна, что практически незаметна.

Рис. 2. Схема мейоза

Биологическим значением мейоза является образование чистых гамет, которые содержат гаплоидный, другими словами одинарный, набор хромосом. Диплоидность восстанавливается после оплодотворения, то есть слияния материнской и отцовской клетки. В результате слияния двух гамет образуется зигота с полным набором хромосом.

Уменьшение числа хромосом при мейозе очень важно, так как в противном случае при каждом делении число хромосом увеличивалось бы. Благодаря редукционному делению поддерживается постоянное число хромосом.

Сравнительная характеристика

Отличие митоза и мейоза состоит в продолжительности фаз и происходящих в них процессах. Ниже предлагаем вам таблицу «Митоз и мейоз», где указаны основные различия двух способов деления. Фазы мейоза такие же, как и у митоза. Подробнее узнать о сходствах и различиях двух процессов вы сможете в сравнительной характеристике.

Фазы

Митоз

Мейоз

Первое деление

Второе деление

Набор хромосом материнской клетки диплоидный. Синтезируется белок, АТФ и органические вещества. Хромосомы удваиваются, образуются две хроматиды, соединённые центромерой.

Диплоидный набор хромосом. Происходят те же действия, что и при митозе. Отличием является продолжительность, особенно при образовании яйцеклеток.

Гаплоидный набор хромосом. Синтез отсутствует.

Непродолжительная фаза. Растворяются ядерные мембраны и ядрышко, формируется веретено деления.

Занимает больше времени, чем при митозе. Также исчезают ядерная оболочка и ядрышко, формируется веретено деления. Помимо этого наблюдается процесс конъюгации (сближение и слияние гомологичных хромосом). При этом происходит кроссинговер – обмен генетической информации на некоторых участках. После хромосомы расходятся.

По продолжительности – короткая фаза. Процессы такие же, как и при митозе, только с гаплоидными хромосомами.

Наблюдается спирализация и расположение хромосом в экваториальной части веретена.

Тоже, что и при митозе, только с гаплоидным набором.

Центромеры делятся на две самостоятельные хромосомы, которые расходятся к разным полюсам.

Деление центромер не происходит. К полюсам отходит одна хромосома, состоящая из двух хроматид.

Аналогично митозу, только с гаплоидным набором.

Цитоплазма делится на две одинаковые дочерние клетки с диплоидным набором, образуются ядерные мембраны с ядрышками. Веретено деления исчезает.

По длительности непродолжительная фаза. Гомологичные хромосомы располагаются в разных клетках с гаплоидным набором. Цитоплазма делится не во всех случаях.

Источник