Основи загальної біології

Якщо є центріоль, то вона ділиться на початку мітозу. Цитокінез (розподіл клітини) у тваринних клітинах відбувається шляхом утворення перетяжки таким чином, що у кожній половинці виявляється по одному ядру. У більшості вищих рослин в екваторіальній площині, починаючи із середини клітини, утворюється примордіальна стінка, що потім розширюється в напрямку до периферії. У деяких рослин утворення клітинної стінки йде в протилежному напрямку. 

 

Під час мейозу диплоїдне число хромосом зменшується до гаплоїдного (рис. 6.5). Розходження гомологічних хромосом відбувається так, що кожна дочірня клітина одержує по одній хромосомі з кожної пари.

Щоб відбувався такий поділ, гомологічні хромосоми в профазі I з'єднуються попарно й у метафазі I розташовуються в екваторіальній площині. В анафазі I гомологічні хромосоми розділяються та розходяться до протилежних полюсів. У результаті диплоїдний набір хромосом зменшується до гаплоїдного. Якщо початкова клітина містить, наприклад, шість хромосом (2n), то після редукційного розподілу клітини виходять дві клітини з трьома хромосомами (n) кожна.

Відразу ж після першого поділу мейозу (редукційного) відбувається ще другий поділ – звичайний мітоз.

Перед мейозом I у фазі S, як і під час мітоза, відбувається реплікація ДНК. У профазі I у спарених гомологічних хромосомах вже утворилося по дві хроматиди, що з'єднані в області центромери. На цієї чотирьоххроматидної стадії шляхом кросинговера (перехрещення) може відбуватися обмін ділянками хроматид (рис. 6.5, Б). При цьому, в кожній із двох гомологічних хромосом у гомологічній області розривається одна хроматида і фрагменти, що утворилися, з'єднуються хрестнавхрест – виникає хіазма. Ці місця перехрещення зміщуються до кінців хромосом (терміналізація), і хромосоми не розділяються на цих ділянках до кінця метафази I. Кросинговер уможливлює обмін ділянками хроматид і тим самим – внутрішньохромосомну рекомбінацію.

 

Рис. 6.5. Мейоз. А – схема, Б В – кросинговер

 

Таким чином, в мейозі можна виділити наступні стадії (рис. 6.6):

1. Мейоз I:

• профаза I (початок скорочення хромосом, спарювання, або кон'югація гомологічних хромосом, скорочення спарених хромосом та кросинговер, часткове розділення пар, начало терміналізації хіазм);
• метафаза I (розчинення ядерної оболонки, розташування спарених хромосом в екваторіальній площині);
• анафаза I (поділ гомологічних хромосом, початок їх подовження та розходження до полюсів);
• телофаза I (хромосоми перебувають на полюсах).

2. Мейоз II включає профазу II, метафазу II, анафазу II та телофазу II.

До закінчення мейозу II є чотири гаплоїдних ядра; у результаті клітинного поділу утворяться чотири клітини.

У диплоїдних організмів редукційний поділ, що обумовлює зміну ядерних фаз, здійснюється в різний час перед утворенням статевих клітин.

 

• Яким способом (консервативним або напівконсервативним) здійснюється реплікація ДНК?
• З яких сполук і за яким принципом будується новий ланцюг ДНК?
• У якому напрямку будуються нові полінуклеотидні ланцюги ДНК і які особливості їхньої побудови на материнському ланцюзі 3'→5' і материнському ланцюзі 5'→3'?
• Які ферменти здійснюють синтез ДНК?
• Яка частота помилок під час реплікації ДНК?
• У якій фазі інтерфази відбувається реплікація ДНК?
• З яких фаз складається мітоз?
• Приведіть формулу мітозу та порівняйте генотипи материнського й дочірнього ядер.
• Приведіть формулу мейозу та зрівняєте генотипи материнського й дочірнього ядер.
• У якій фазі мейозу відбувається кросинговер і до якого виду спадкоємних змін він приводить?

Рис. 6.6. Основні стадії мейозу

 

 

 

1. 7.1 Клітина (коротке повторення основних положень)
2. 7.2 Від одноклітинних організмів до багатоклітинних
3. 7.3 Від яйцеклітини до багатоклітинного організму
4. 7.4 Диференціювання
5. 7.5 Біологічне старіння
6. 7.6 Гормони

 

Клітина – структурна й функціональна одиниця будьякого організму. Гетеротрофні клітини повинні одержувати вуглеводи ззовні, а автотрофні зелені клітини самі створюють їх у хлоропластах шляхом фотосинтезу. Більша частина вуглеводів, що містяться у цитоплазмі, розщеплюється з метою вивільнення енергії – анаеробно (бродіння, ферментація) або частіше аеробно, тобто у процесі окислювання (дихання): спочатку у процесі гліколізу, а потім у циклі лимонної кислоти. Одержувана таким чином енергія зв'язується у формі АТР, більша частина – у ланцюзі дихання, який, так само як і цикл лимонної кислоти, локалізований в мітохондріях. Постачання енергії до автотрофних зелених клітин йде прямим шляхом, без обходу через готові вуглеводи.

Бактеріальні й рослинні клітини самі синтезують усі 20 амінокислот, що входять до складу білків. Тваринним клітинам доводиться одержувати з довкілля принаймні незамінні амінокислоти. Вони поглинають і білки, які розщеплюють потім у лізосомах до амінокислот. Гранулярний ендоплазматичний ретикулум, засіяний рибосомами, синтезує резервні білки й білки, призначені для «експорту», які через систему Гольджі у процесі екзоцитозу залишають клітину. Клітинні й резервні білки зрештою розщеплюються в лізосомах до амінокислот (аутофагія).

Нуклеотиди синтезуються в цитоплазмі. ДНК – носій генетичної інформації – знаходиться в хромосомах, мітохондріях і хлоропластах; там відбувається її реплікація, а також транскрипція, у результаті якої з'являються різні види РНК.

Ліпіди синтезуються в різних компартментах клітини, жирні кислоти