RSS    

   Все о клетке

растительной клетке) или путём образования борозды деления (в животной

клетке). Механизм цитотомии связывают либо с сокращением

желатинизированного кольца цитоплазмы, опоясывающего экватор (гипотеза

"сократимого кольца"), либо с расширением поверхности клетки вследствие

распрямления петлеобразных белковых цепей (гипотеза "расширения мембран").

Продолжительность митоза зависит от размеров клеток, их плоидности,

числа ядер, а также от условий окружающей среды, в частности от

температуры. В животных клетках М. длится 30-60 мин, в растительных - 2-3

часа. Более длительны стадии М., связанные с процессами синтеза

(препрофаза, профаза, телофаза); самодвижение хромосом (метакинез, анафаза)

осуществляется быстро.

Мейоз.

Мейоз (от греч. meiosis - уменьшение), редукционное деление, деления

созревания, способ деления клеток, в результате которого происходит

уменьшение (редукция) числа хромосом в два раза и одна диплоидная клетка

(содержащая два набора хромосом) после двух быстро следующих друг за другом

делении даёт начало 4 гаплоидным (содержащим по одному набору хромосом).

Восстановление диплоидного числа хромосом происходит в результате

оплодотворения. М. - обязательное звено полового процесса и условие

формирования половых клеток (гамет). Биологическое значение М. заключается

в поддержании постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного

вида и обеспечении возможности рекомбинации хромосом и генов при половом

процессе. М. - один из ключевых механизмов наследственности и

наследственной изменчивости. Поведение хромосом при М. обеспечивает

выполнение основных законов наследственности.

Первая фаза М. - профаза I, наиболее сложная и длительная (у человека

22,5, у лилии 8-10 суток), подразделяется на 5 стадий. Лептотена - стадия

тонких нитей, когда хромосомы слабо спирализованы и наиболее длинны, видны

утолщения - хромомеры. Зиготена - стадия начала попарного, бок о бок

соединения (синапсиса, конъюгации) гомологичных хромосом; при этом

гомологичные хромомеры взаимно притягиваются и выстраиваются строго друг

против друга. Пахитена - стадия толстых нитей; гомологичные хромосомы

стабильно соединены в пары - биваленты, число которых равно гаплоидному

числу хромосом; под электронным микроскопом видна сложная ультраструктура в

месте контакта двух гомологичных хромосом внутри бивалента: т. н.

синаптонемальный комплекс, который начинает формироваться ещё в зиготене; в

каждой хромосоме бивалента обнаруживаются 2 хроматиды; т. о., бивалент

(тетрада, по старой терминологии) состоит из 4 гомологичных хроматид; на

этой стадии происходит кроссинговер, осуществляющийся на молекулярном

уровне; цитологические последствия его обнаруживаются на следующей стадии.

Диплотена - стадия раздвоившихся нитей; гомологичные хромосомы начинают

отталкиваться друг от друга, но оказываются связанными, обычно в 2-3 точках

на бивалент, где видны хиазмы (перекресты хроматид) - цитологическое

проявление кроссинговера. Диакинез - стадия отталкивания гомологичных

хромосом, которые по-прежнему соединены в биваленты хиазмами,

перемещающимися на концы хромосом (терминализация); хромосомы максимально

коротки и толсты (за счёт спирализации) и образуют характерные фигуры:

кресты, кольца и др. Следующая фаза М. - метафаза I, во время которой

хиазмы ещё сохраняются; биваленты выстраиваются в средней части веретена

деления клетки, ориентируясь центромерами гомологичных хромосом к

противоположным полюсам веретена. В анафазе I гомологичные хромосомы с

помощью нитей веретена расходятся к полюсам; при этом каждая хромосома пары

может отойти к любому из двух полюсов, независимо от расхождения хромосом

др. пар. Поэтому число возможных сочетаний при расхождении хромосом равно

2n, где n - число пар хромосом. В отличие от анафазы митоза, центромеры

хромосом не расщепляются и продолжают скреплять 2 хроматиды в хромосоме,

отходящей к полюсу. В телофазе I у каждого полюса начинается деспирализация

хромосом и формирование дочерних ядер и клеток. Далее следует короткая

интерфаза без редупликации ДНК - интеркинез, и начинается второе деление М.

Профаза II, метафаза II, анафаза II и телофаза II проходят быстро; при этом

в конце метафазы II расщепляются центромеры, и в анафазе II расходятся к

полюсам хроматиды каждой хромосомы. Эта классическая схема М. имеет

исключения. Например, у растений рода ожика (Luzula) и насекомых семейства

кокцид (Coccidae) в первом делении М. расходятся хроматиды, а во втором -

гомологичные хромосомы, однако и в этих случаях в результате М. происходит

редукция числа хромосом. Различия между сперматогенезом и оогенезом у

животных и образованием микроспор и мегаспор у растений не отражаются на

поведении хромосом в ходе М., хотя размеры и судьбы сестринских клеток

оказываются разными.

Известны аномалии М. У межвидовых гибридов все хромосомы, а у

анеуплоидов непарные хромосомы не способны конъюгировать и остаются в виде

унивалентов; у автополиплоидов образуются объединения более чем из 2

хромосом - т. н. мультиваленты. В каждом из этих случаев невозможна

правильная редукция числа хромосом в анафазе I; образующиеся гаметы (с

несбалансированными наборами хромосом) либо сами нежизнеспособны, либо дают

нежизнеспособное или уродливое потомство. Отсутствие хиазм (ахизматия)

обычно приводит к тем же результатам, однако у самцов некоторых видов мух,

в том числе у дрозофилы, хиазмы всегда отсутствуют, хотя гаметы образуются

нормальные. Причины перехода клеток от деления путём митоза к М. в

жизненном цикле каждого организма, а также молекулярные механизмы

конъюгации гомологичных хромосом и кроссинговера исследуются.

Животная и растительная клетки. Сравнение.

Перед тем как начать сравнение надо еще раз упомянуть (хотя об этом

уже не раз говорилось), что и растительные и животные клетки объединяются

(вместе с грибами) в надцарство эукариот, а для клеток данного надцарства

типично наличие мембранной оболочки, морфологически обособленного ядра и

цитоплазмы (матрикс) содержащей различные органоиды и включения.

Итак, сравнение животной и растительной клеток:

Общие признаки:

1. Единство структурных систем — цитоплазмы и ядра.

2. Сходство процессов обмена веществ и энергии.

3. Единство принципа наследственного кода.

4. Универсальное мембранное строение.

5. Единство химического состава.

6. Сходство процесса деления клеток.

| |Растительная клетка |Животная клетка |

|Размер (ширина) |10 – 100 мкм |10 – 30 мкм |

|Форма |Однообразная – |Форма разнообразная |

| |кубическая или | |

| |плазматическая. | |

|Клеточная стенка |Характерно наличие |Имеют, как правило тонкую |

| |толстой целлюлозной |клеточную стенку, |

| |клеточной стенки, |углеводный компонент |

| |углеводный компонент |относительно тонок (толщина|

| |клеточной оболочки |10 – 20 нм), представлен |

| |сильно выражен и |олигосахаридными группами |

| |представлен целлюлозной |гликопротеинов и |

| |клеточной оболочной. |гликолипидов и называется |

| | |гликокаликсом. |

|Клеточный центр |У низших растений. |Во всех клетках |

|Центриоли |нет |есть |

|Положение ядра |Ядра у |У животных клеток они чаще |

| |высокодифференцированных|всего занимают центральное |

| |растительных клеток, как|положение. |

| |правило, оттеснены | |

| |клеточным соком к | |

| |периферии и лежат | |

| |пристеночно. | |

|Пластиды |Характерны для клеток |нет |

| |фотосинтезирующих | |

| |организмов (растения | |

| |фотосинтезирующие – | |

| |организмы). В | |

| |зависимости от окраски | |

| |различают три основных | |

| |типа: хлоропласты, | |

| |хромопласты и | |

| |лейкопласты. | |

|Вакуоли |Крупные полости, |Сократительные, |

| |заполненные клеточным |пищеварительные, |

| |соком — водным раствором|выделительные вакуоли. |

| | |Обычно мелкие |

| |различных веществ, | |

| |являющихся запасными | |

| |или конечными | |

| |продуктами. Осмотические| |

| |резервуары клетки | |

|Включения |Запасные питательные |Запасные питательные |

| |вещества в виде зерен |вещества в виде зерен и |

| |крахмала, белка, капель |капель (белки, жиры, |

| |масла; вакуоли с |углевод гликоген); конечные|

| |клеточным соком; |продукты обмена, кристаллы |

| |кристаллы солей |солей; пигменты |

|Способ деления |Цитокинез путем |Деление путем образования |

| |образования посередине |перетяжки. |

| |клетки фрагмопласта. | |

|Главный резервный |Крахмал |Гликоген |

|питательный углевод| | |

|Способ питания |Автотрофный |Гетеротрофный |

| |(фототрофный, | |

| |хемотрофный) | |

|Способность к |есть |нет |

|фотосинтезу | | |

|Синтез АТФ |В хлоропластах, |В митохондриях |

| |митохондриях | |

Рис.1

Эукариотическая клетка

[pic]

Рис. 1. Схема строения эукариотической клетки:

1 — ядро;

2 — ядрышко;

3 — поры ядерной оболочки;

4 — митохондрия;

5 — эндоцитозное впячивание;

6 — лизосома;

7 — агранулярный эндоплазматический ретикулум;

8 — гранулярный эндоплазматический ретикулум с полисомами;

9 — рибосомы;

10 — комплекс Гольджи;

11 — плазматическая мембрана.

Стрелки указывают направление потоков при эндо- и экзоцитозе.

Рис. 2

Схема строения плазматической мембраны:

[pic]

Рис. 2. Схема строения плазматической мембраны:

1 — фосфолипиды;

2 — холестерин;

3 — интегральный белок;

4 — олигосахаридная боковая цепь.

Рис.3

Электронограмма клеточного центра (две центриоли в конце G1-периода

клеточного цикла):

[pic]

Рис. 5. Электронограмма клеточного центра (две центриоли в конце G1-периода

клеточного цикла):

1 — центриоли в поперечном сечении;

2 — центриоли в продольном сечении.

Рис. 4

Комплекс Гольджи:

[pic]

Рис. 3. Комплекс Гольджи:

1 - цистерны;

2 - везикулы (пузырьки);

3 - крупная вакуоль.

Растительная и животная клетки.

(см. рис. 1 для более подробного ознакомления со структурой эукариотической

клетки)

Рис. 5 Растительная клетка

[pic]

Рис. 6 Животная клетка

[pic]

Список источников информации:

1. Биология для поступающих в ВУЗы. Москва «Высшая школа» 1998 год.

2. Большая Советская Энциклопедия (Электронный вариант).

3. Малая Медицинская Энциклопедия (Электронный вариант).

4. Биология «Человек» 9 класс, Москва, «Дрофа», 2001 год.

-----------------------

Хлоропласт

ЯДРО

АППАРАТ ГОЛЬЖИ

ЦЕНТРИОЛЬ

РИБОСОМЫ

МИТОХОНДРИИ

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7


Новости


Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

                   

Новости

© 2010.