Делене на клетка


Категория на документа: Биология


През телофазата, разделянето на двата идентични набора от хромозоми приключва, с образуването на ядрена обвивка около всеки от тях и оформянето на две нови ядра. Делителното вретено се дезинтегрира и изчезва. Хромозомите започват да се деспирализират, удължават и преминават в състояние на хроматинови нишки. В новообразуваните ядра се появяват ядърцата. Телофазата завършва с образуването на две нови ядра разположени в два противоположни края на майчината клетка.
Двете дъщерни ядра, получени в резултат на митозата, са идентични едно с друго, както и с ядрото на майчината клетка, която ги е образувала. Това е важно, защото ядрото е командния център на клетката и контролира жизнената й дейност.

Цитокинеза: разделяне на цитоплазмата
За да приключи деленето на клетката е необходимо да се раздели и цитоплазмата на майчината клетка и двете нови ядра да бъдат изолирани в две отделни клетки. Това се получава чрез цитокинезата. Тя започва преди телофазата да е завършила и протича по различен начин при растителните и животинските клетки.

Цитокинезата при растителните клетки протича чрез залагане на средна пластинка
При растенията, в екваториалната зона на клетката (където е била метафазнатa пластинка) се формира средна пластинка (средна ламела). Тя е изградена основно от пектинови вещества. Залага се постепенно, в посока от центъра към периферията, посредством сливането на секреторни мехурчета, носещи пектините. Тези секреторни мехурчета, образувани от апарата на Голджи, се придвижват и ориентират от фрагмопласта - система от микротръбички, залагаща се между двете нови ядра, след разпадането на делителното вретено. Когато средната пластинка достигне страничните стени на майчината клетка, двете нови клетки биват окончателно разделени. От двете страни на средната ламела се образува плазмена мембрана за всяка от двете дъщерни клетки.
Междувременно се формират и плазмодезмите, като тубуларни сегменти на гладката ендоплазмена мрежа на майчината клетка остават непрекъснати при залагането на средната ламела.
Всяка от новообразуваните клетки, образува своя собствена първична клетъчна стена по протежение на целия си протопласт. Първичната клетъчната стена, останала от майчината клетка, се разтяга и разкъсва при нарастването на дъщерните клетки.

Цитокинезата при животинските клетки протича чрез прищъпване
При животинските клетки и при всички останали еукариотни клетки, които нямат клетъчна обвивка, в екваториалната зона на майчината клетка се формира пръстен от актинови филаменти. Този пръстен се свива и чрез прищъпване разделя майчината клетка на две нови клетки.

Мейоза
Сложно устроените многоклетъчни организми (цветни растения, животни, хора) водят началото си от една единствена клетка, получена след оплождане, наричана зигота. Тя е резултат от сливането на две хаплоидни полови клетки (яйцеклетка и спермий/ сперматозоид), наричани гамети и носи един набор хромозоми от майчиния организъм и един от бащиния. Формирането на многоклетъчния организъм от една единствена клетка се нарича развитие на организма и се базира на делене и специализация на клетките.
Половото размножаване е една от главните характеристики на еукариотите като група и не се наблюдава при прокариотите. Макар че при някои еукариотни организми отсъства полово размножаване, данните сочат, че те са изгубили тази си способност по пътя на еволюцията.

Половото размножаване включва регулярно редуване на мейоза и оплождане
Мейозата е процес на делене на ядрото, при който хромозомният набор се редуцира от диплоиден (2n) нахаплоиден (n). По време на мейозата, диплоидното ядро на изходната клетка преминава през две последователни деления, първото от които е редукционно. Тези деления резултират в образуването на четири нови клетки, притежаващи намален наполовина хромозомен брой. При растенията мейоза протича при образуването на микроспорите и мегаспорите в цветовете, шишарките или други подобни структури. При животните мейоза протича при образуването на гаметите (яйцеклетки и сперматозоиди).
Оплождането е процес в който две хаплоидни гамети, се сливат и образуват диплоидна зигота. Основна характеристика на половото размножаване е, че новият организъм притежава хромозоми и от двата родителя.

По този начин мейозата контрабалансира ефекта на оплождането, осигурявайки броят на хромозомите да остава постоянен от поколение на поколение.
Размножаване, което включва редуване на мейоза и оплождане се нарича полово размножаване. Жизнените цикли на развитие на всички полово размножаващи се организми включват редуване на диплоидни и хаплоидни хромозомни числа. Различни жизнени цикли се наблюдават в зависимост от времето на протичане на мейозата, след образуване на зиготата.

* При хаплонтните организми (гъби, протисти), зиготата е единствената диплоидна клетка в жизнения цикъл на организма; възрастните организми са хаплоидни. Зиготата се дели чрез мейоза и образува хаплоидни клетки - спори. Тези спори се делят чрез митоза и формират възрастните организми (едноклетъчни или многоклетъчни). Възрастните хаплоидни организми образуват гамети чрез митоза, които се сливат и дават диплоидна зигота.
* При повечето растения се наблюдава редуване на поколенията. При тях мейозта не води да образуване на гамети, а до образуването на спори. Тези спори се делят чрез митоза и формират хаплоидно поколение нареченогаметофит. Върху гаметофита, чрез митоза се формират гаметите. Те се сливат и образуват диплоидна зигота, която се дели чрез митоза и дава диплоидно поколение, наречено спорофит.
* Диплонтните организми (животни и някои растения) са диплоидни и гаметите са единствените хаплоидни клетки в жизнения им цикъл. Гаметите се образуват след мейоза, сливат се и дават началото на зигота.

Всяка диплоидна клетка има по две копия от всяка хромозома, известни като хомоложни хромозоми. Двете хомоложни хромозоми си приличат по размер, форма, мястото на центромерата и вида на генетичната информация която носят, като едната идва от бащината гамета, а втората - от майчината гамета. Например, при човека всяка соматична клетка има 23 двойки хомоложни хромозоми, даващи общия брой от 46 хромозоми.
Мейоза протича само при специализирани диплоидни клетки и то единствено в определен период от жизнения цикъл на съответния организъм. Чрез мейоза и цитокинеза от диплоидната майчината клетка се получават четири хаплоидни клетки - наричани или гамети или мейоспори.
Гамета е клетка, която се слива с друга гамета и дава началото на зигота, а тя от своя страна на нов организъм.
Спора е клетка, която може да даде началото на нов организъм, без да се слива с друга клетка.

При мейозата ядрото на диплоидната клетка преминава през две последователни деления известни като Мейоза I и Мейоза II, предшествани от само една репликация на ДНК.
Мейозата е непрекъснат процес, но за по-лесно изучаване се разделя на два етапа, наричани мейоза I и мейоза II. Както при митозата всеки един от тях се подразделя на профаза, метафаза, анафаза и телофаза. При мейозата обаче профаза I е много по-продължителна и сложна.

Първото мейотично делене редуцира хромозомния брой
Мейоза I започва след приключване на интерфазата. Хромозомите са удвоени и всяка се състои от две идентични сестрински хроматиди, свързани с центромера.

Профаза I
В нея хомоложните хромозоми се асоциират тясно в бивалентипосредством синапсис, разменят си сегменти чрезкросинговър, след което се раздалечават оставайки свързани само в отделни точки, наречени хиазми.

Профаза I започва със спирализиране и кондензиране на хромозомите, които стават видими на светлинен микроскоп като дълги, тънки нишки. Всяка хромозома е удвоена през синтетичния период на интерфазата и се състои от две идентични, свързани заедно, сестрински хроматиди. На този ранен етап на профаза I сестринските хроматиди не са отделени една от друга и удвоените хромозоми изглеждат като единични, а не двойни нишки.

Преди отделните хроматиди да станат видими, хомоложните хромозоми се придвижват една към друга и образуват двойки - известни катобиваленти. Формирането на бивалентите е много прецизен процес, при който зоните с еднаква ДНК секвенция в хомоложните хромозоми се разполагат една до друга. Процеса на формиране на двойките хомоложни хромозоми се нарича синапсис и започва от една или няколко точки по дължината на хромозомите и протича по модел на затваряне на цип.
В бивалентите хомоложните хромозоми са разположени плътно една до друга и са устойчиво свързани заедно, посредством субмикроскопична структура наречена синаптонемален комплекс. Той е изграден от протеини и прилича на стълба.
Веднъж формирани, бивалентите продължават силно да се спирализират, кондензират и скъсяват. В този период (когато бивалентите са максимално спирализирани, скъсени и свързани посредством синаптонемалния комплекс) става размяна на сегменти между хроматидите - процес известен като кросинговер. Кросинговерът причинява рекомбинация на наследствените белези и повишава варирането на признаците.

След кросинговера сестринските хроматиди на хомоложните хромозоми вече не са идентични.




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Делене на клетка 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.