Митоз и мейоз основные отличия и сходства, сравнительная характеристика митоза и мейоза, таблица, биологическое значение

Сходства между митозом и мейозом

Митоз и мейоз являются двумя механизмами, участвующими в размножении многоклеточных организмов.
И митоз, и мейоз начинаются с диплоидной родительской клетки.
И митоз, и мейоз являются процессами ядерного деления клеток.
Основными этапами как митоза, так и мейоза являются интерфазный, профазный, метафазный, телофазный и анафазный.
ДНК родительской клетки реплицируется до деления ядра.
Митоз похож на мейоз II.
Во время метафазы митоза и метафазы II мейоза отдельные хромосомы располагаются в экваторе клеток.
Во время анафазы митоза и анафазы II мейоза сестринские хроматиды разделяются на противоположные полюса.
И митоз, и мейоз заканчиваются цитокинезом.

Подробнее: Разница между митозом и мейозом

Заключение

Митоз и мейоз — два типа клеточных делений, которые происходят в высших организмах, таких как животные, растения и грибы. Митоз возникает в соматических клетках и участвует в росте и восстановлении. Мейоз происходит в половых клетках гонад и производит дочерние клетки с половиной числа хромосом к родительской клетке. Мейоз участвует в поддержании постоянного числа хромосом в соматических клетках. И митоз, и мейоз происходят через большинство идентичных стадий ядерных делений.

Фазы митоза:

Препрофаза (в клетках растений)

Препрофаза является дополнительной фазой во время митоза в клетках растений, которая не встречается у других эукариот, таких как животные или грибы. Она предшествует профазе и характеризуется двумя различными событиями.

Изменения, которые происходят в препрофазе:

Образование полосы препрофазы – плотного микротрубочного кольца под плазматической мембраной.
Начало зарождения микротрубочек в ядерной оболочке.

Профаза

В профазе хроматин конденсируется в дискретные хромосомы. Ядерная оболочка ломается, а веретено деления образуются на противоположных полюсах клетки. Профаза (по сравнению с интерфазой) является первым истинным шагом митотического процесса.

Изменения, которые происходят в профазе:

Хроматиновые волокна превращаются в хромосомы, имеющие по две хроматиды, соединенные в центромер. Волокна деления, состоящие из микротрубочек и белков, образуется в цитоплазме.
В клетках животных волокна деления первоначально появляется как структуры, называемые астерами, которые окружают каждую пару центриолей.
Две пары центриолей (сформированных из репликации одной пары в интерфазе) отходят друг от друга к противоположным полюсам клетки из-за удлинения микротрубочек, образующихся между ними.

Прометафаза

Прометафаза – фаза митоза после профазы и предшествующая метафазе в эукариотических соматических клетках. Некоторые источники относят процессы протекающие в прометафазе к поздней профазе и начальной стадии метафазы.

Изменения, которые происходят в прометафазе:

Ядерная оболочка распадается.
Полярные волокна, которые представляют собой микротрубочки, составляющие волокна веретена, перемещаются от каждого полюса до экватора клетки.
Кинетохоры, которые являются специализированными областями в центромерах хромосом, прикрепляются к типу микротрубочек, называемых кинетохорными нитями.
Нити кинетохора «взаимодействуют» с веретеном деления.
Хромосомы начинают мигрировать к центру клетки.

Метафаза

В метафазе полностью развиваются волокна деления, а хромосомы выравниваются на метафазной (экваториальной) пластине (плоскость, которая одинаково удалена от двух полюсов).

Изменения, которые происходят в метафазе:

Ядерная мембрана полностью исчезает.
В клетках животных две пары центриолей расходятся в противоположных направлениях к полюсам клетки.
Полярные волокна (микротрубочки, составляющие волокна веретена) продолжают распространяться от полюсов к центру. Хромосомы перемещаются случайным образом, пока не присоединяют (при помощи своих кинетохор) к полярным волокнам с обеих сторон центромеров.
Хромосомы выравниваются на метафазной пластине под прямым углом к полюсам веретена.
Хромосомы удерживаются на метафазной пластине равными силами полярных волокон, которые нажимают на их центромеры.

Анафаза

В анафазе парные хромосомы (сестринские хроматиды) отделяются и начинают двигаться к противоположным концам (полюсам) клетки. Волокна веретена, не связанные с хроматидами, вытягиваются и удлиняют клетку. В конце анафазы каждый полюс содержит полную компиляцию хромосом.

Изменения, которые происходят в анафазе:

Парные центромеры в каждой отдельной хромосоме начинают раздвигаться.
Как только парные сестринские хроматиды отделены друг от друга, каждая из них считается «полной» хромосомой. Они называются дочерними хромосомами.
При помощи веретена деления, дочерние хромосомы перемещаются к полюсам на противоположные концы клетки.
Дочерние хромосомы сначала мигрируют в центромер, а кинетохорные нити становятся короче, чем хромосомы вблизи полюсов.
При подготовке к телофазе два полюса клетки также отдаляются друг от друга во время анафазы. В конце анафазы каждый полюс содержит полную компиляцию хромосом.
Начинается процесс цитокинеза (разделение цитоплазмы исходной клетки), который завершается после телофазы.

Телофаза

В телофазе хромосомы достигают ядер новых дочерних клеток.

Изменения, которые происходят в телофазе:

Полярные волокна продолжают удлиняться.
Ядра начинают формироваться на противоположных полюсах.
Ядерные оболочки новых ядер образовываются из остатков ядерной оболочки материнской клетки и кусочков эндомембранной системы.
Появляются ядрышка.
Разматываются хроматиновые волокна хромосом.
После этих изменений телофаза и митоз в основном завершены, а генетическое содержание одной клетки поделено на две части.

Цитокинез – это разделение цитоплазмы клетки. Он начинается до конца митоза в анафазе и заканчивается вскоре после телофазы. В конце цитокинеза образуются две генетически идентичные дочерние клетки.

В чем заключается сущность мейоза

Впервые мейоз был описан биологами в 19 веке. В. Флемминг описал мейоз у животных в 1882 году, а Э. Сграсбургер – у растений в 1888 году. Характеристику мейоза можно начать с того, что с помощью этого способа деления появляются половые клетки, или гаметы, и споры у растений.

Суть мейоза состоит именно в создании половых клеток. Так, в каждой споре или гамете содержится только одна хромосома из пары гомологичных. Когда гаметы сливаются в ходе оплодотворения, образуется одна зигота с двойным или диплоидным набором хромосом, наследственная информация вида передается из поколения в поколение, и кариотип организмов остается неизменным. Мейоз – это деление клетки, при котором число хромосом убывает в два раза. Называется оно еще редукционным делением, то есть делением с уменьшением количества хромосом. В этом и есть значение мейоза – не допустить избыточного количества хромосом после слияния двух гамет. Кроме того, благодаря мейозу обеспечивается генетическое разнообразие.

Что такое хроматин?

Хроматин — это комплекс ДНК и белков, который образует хромосомы в ядре эукариотических клеток. Ядерная ДНК не появляется в свободных линейных цепях; он сильно конденсирован и обернут вокруг ядерных белков, чтобы поместиться в ядре. Хроматин существует в двух формах. Одна форма, называемая эухроматином, менее конденсирована и может быть расшифрована. Вторая форма, называемая гетерохроматином, сильно конденсирована и обычно не транскрибируется. Под микроскопом в вытянутом виде хроматин выглядит как бусы на веревочке. Шарики называются нуклеосомами. Каждая нуклеосома состоит из ДНК, обернутой вокруг восьми белков, называемых гистонами. Затем нуклеосомы оборачивают в спираль длиной 30 нм, называемую соленоидом, где дополнительные гистоновые белки поддерживают структуру хроматина. Во время клеточного деления структура хроматина и хромосом видна под световым микроскопом, и они изменяют свою форму, когда ДНК дублируется и разделяется на две клетки.

Что такое мейоз

Мейоз — это другой тип деления клеток, который происходит только во время гаметогенеза в половых клетках гонад. При мейозе четыре дочерние клетки получают путем двух последовательных ядерных делений с образованием гамет, содержащих половину исходного числа хромосом. Продукция гамет с половиной числа хромосом определенного вида важна для поддержания точного количества хромосом вида во время полового размножения. Слияние двух гамет регенерирует обычное число хромосом.

Клетки подвергаются девяти стадиям деления ядра в процессе мейоза, которые можно разделить на две основные стадии: мейоз I и мейоз II. Мейоз I состоит из интерфазы, профазы I, метафазы I, анафазы I, телофазы I и цитокинеза. Мейоз II состоит из профазы II, метафазы II, анафазы II, телофазы II и цитокинеза.Для двух ядерных делений обнаружена только одна интерфаза, в которой происходит репликация ДНК, синтез белка и синтез органелл в клетке.

Мейоз I

Фаза I

Во время профазы I хромосомы становятся видимыми из-за конденсации хроматина. Происходит спаривание гомологичных хромосом, что позволяет гомологичной рекомбинации генетического материала путем скрещивания частей гомологичных хромосом. Ядерные мембраны также исчезают.

Метафаза I

Во время метафазы I пары гомологичных хромосом располагаются вдоль экватора клеток. Мейотический веретено начинает формироваться, расширяя микротрубочки по направлению к центромерам хромосом. Микротрубочки мейотического веретена прикреплены к центромере каждой гомологичной хромосомы в паре.

Анафаза I

Во время анафазы I каждая хромосома в гомологичной паре разделяется мейотическим веретеном. Две сестринские хроматиды хромосомы остаются вместе во время мейоза I.

Телофаза I и цитокинез

В телофазе I полный набор отдельных хромосом может быть найден в каждом из двух противоположных полюсов клетки. Ядерные мембраны образуются вокруг каждого из двух дочерних ядер. Клетка сжимается от середины, чтобы разделиться на две дочерние клетки при цитокинезе.

Мейоз II

Фаза II

Фаза II возникает в дочерних клетках в результате мейоза I. Каждая из дочерних клеток содержит отдельный набор хромосом с двумя сестринскими хроматидами. Ядерные мембраны исчезают во время профазы II и начинается формирование второго мейотического веретена.

Метафаза II

Индивидуальные хромосомы выровнены по клеточному экватору во время метафазы II. Микротрубочки второго мейотического веретена прикреплены к центромере каждой отдельной хромосомы с обеих сторон.

Анафаза II

Сестринские хроматиды растягиваются к противоположным полюсам клетки из-за сокращений мейотического веретена. Каждая сестринская хроматида движется к противоположным полюсам.

Телофаза II и цитокинез

Каждый набор сестринских хроматид можно найти на противоположных полюсах клетки в телофазе II. Вторые два дочерних ядра образованы и окружены ядерными мембранами. Деление цитоплазмы производит две внучки из каждой дочерней клетки мейоза I. Полученные клетки внучки дифференцируются в сперматозоиды у мужчин и яйцеклетки у женщин. Стадии мейоза показаны на фигура 2.

Рисунок 2: Мейоз

Дочерние клетки

В конце митоза и цитокинеза хромосомы распределены поровну между двумя дочерними клетками. Эти клетки являются идентичными диплоидными клетками, причем каждая из которых содержит полный набор хромосом.

Клетки, продуцируемые через митоз, отличаются от клеток, продуцируемых через мейоз. В мейозе образуются четыре дочерние клетки. Эти клетки представляют собой гаплоидные клетки, содержащие половину числа хромосом от исходной клетки. Половые клетки подвергаются мейозу. При делении половых клеток во время оплодотворения, гаплоидные клетки становятся диплоидной клеткой.

Мне нравится1Не нравится1

Амитоз

Говоря о делении клеток, стоит упомянуть об еще об одном довольно редком процессе. Для амитоза характерно разделение только ядра без удваивания генетического материала и образования связывающего хромосомы веретена. По завершению амитоза получается многоядерная клетка с неравномерно распределенным генетическим материалом.Амитоз до сих пор не изучен досконально. Он может наблюдаться как при стремительном восстановлении поврежденных и стареющих тканей, так и при развитии опухолей. Иногда так могут делиться большие ядра инфузорий и плацента млекопитающих.
Причиной, почему обычная здоровая клетка начинает делиться амитозом, может стать сбой на этапе интерфазы. Во время периода спокойствия клетка должна подготовиться к правильному делению и вырасти до необходимого размера. Если она растет слишком быстро, или процессы подготовки к делению протекают неправильно, клетка стремительно делится амитозом. Этот процесс со временем может превратиться в злокачественную опухоль.Митоз и мейоз различны по своим циклам и результатам, однако их объединяет схожее влияние на организм — помощь его клеткам производить свои маленькие копии. Без этих процессов прекратится сложная и разнообразная жизнь на Земле.Узнайте еще больше интересных фактов о митозе и мейозе из предложенного ниже видео.

Биологическая роль мейоза

По сути мейоз – способ деления клетки, благодаря которому, из одной клетки с двойным набором хромосом образуют целых четыре клетки с гаплоидным набором. Еще в чем заключена сущность мейоза, так это в том, что этот механизм препятствуют непременному увеличению хромосом в клетке при слиянии гамет. Если бы мейотического деления не существовало и половые клетки имели как и все прочие клетки тела двойной хромосомный набор, и при половом размножении количество хромосом удваивалось в каждом поколении.

В чем заключается сущность мейоза, так это в том, что благодаря ему у гамет появляется большое разнообразие генетического состава. Достигается оно в процессе кроссинговера (обмена участками хромосом), так и в результате случайного сочетания хромосом матери и отца при их разном независимом расхождении к полюсам в анафазе I. Можно подвести итог и сказать, что значение мейоза сводится к появлению разного потомства с разнообразными качествами и признаками при половом размножении. Существование этого процесса обуславливает существование полового размножения, которое в эволюционном плане является более перспективным, чем бесполое. Благодаря половому размножению могут появляться новые признаки у видов, новые виды растений и животных.

Интерфаза

Прежде чем делящаяся клетка попадает в митоз, она подвергается периоду роста, называемому интерфазой. Около 90% времени клетки при нормальном клеточном цикле могут быть потрачены на интерфазу, которая осуществляется в три основные фазы:

Фаза G1: период до синтеза ДНК. В этой фазе клетка увеличивается в массе, подготавливаясь к делению.
S-фаза: период, в течение которого происходит синтез ДНК. В большинстве клеток эта стадия происходит за очень короткий промежуток времени.
Фаза G2: клетка продолжает синтез дополнительных белков увеличиваться в размерах.

В последней части интерфазы, клетка все еще имеет нуклеолы. Ядро ограничено ядерной оболочкой, а хромосомы дублируются, но находятся в форме хроматина. В клетках животных две пары центриолей, образованных из репликации одной пары, расположены за пределами ядра.

После фазы G2 наступает митоз, который в свою очередь состоит из нескольких стадий и завершается цитокинезом (делением клетки).

Вариант 2

А1. Жизненным циклом клетки называется период от

1) постсинтетической стадии до пресинтетической
2) синтеза РНК до синтеза ДНК
3) возникновения клетки в результате деления до ее деления
О4) синтетической стадии до пресинтетической

А2. Периодом интерфазы, во время которого происходит рост клетки, синтез белков и РНК, называется

1) синтетический (S)
2) пресинтетический (G₁)
3) анафаза
4) постсинтетический (G₂)

А3. В интерфазе после завершения редупликации ДНК в S-стадии хромосомный набор клетки становится

1) 2n4c
2) 2n2c
3) n2c
4) nc

А4. В митозе спирализация хромосом достигает максимума в

1) профазе
2) метафазе
3) анафазе
4) телофазе

А5. Фазой, которой завершается митотическое деление клетки, является

1) метафаза
2) телофаза
3) анафаза
4) профаза

А6. В результате митоза число хромосом в соматических клетках (клетках тела)

1) увеличивается вдвое
2) сохраняется неизменным
3) уменьшается вдвое
4) увеличивается втрое

А7. Кроссинговер (перекрест) происходит в

1) профазе I мейоза
2) телофазе мейоза
3) профазе митоза
4) профазе II мейоза

А8. Гомологичные хромосомы благодаря кроссинговеру в ходе мейоза

1) конъюгируют
2) удваиваются
3) равномерно распределяются
4) обмениваются генетической информацией

А9. Расхождение хромосом в мейозе происходит в

1) профазе I
2) анафазе I
3) анафазе II
4) метафазе II

А10. Между первым и вторым мейотическими делениями отсутствует стадия

1) пресинтетическая
2) синтетическая (S)
3) постсинтетическая (G₂)
4) G₁-периодА11. В мейозе материнская клетка образует

1) 2 дочерние диплоидные клетки
2) 4 гаплоидные дочерние клетки
3) 4 диплоидные дочерние клетки
4) 2 половые гаплоидные клетки

А12. Процессом развития яйцеклеток, во время которого клетки яичника превращаются в яйцеклетки, называется

1) овогенез
2) партеногенез
3) сперматогенез
4) амитоз

А13. Определите неверное утверждение.

1) в интерфазе мейоза I происходит удвоение количества ДНК в ядре
2) конъюгация — это спаривание гомологичных хромосом
3) соматические клетки образуются только в результате митоза
4) в результате мейоза получаются 2 гаметы из 1 материнской клетки

В1. В профазу митоза происходят следующие процессы

1) расхождение центриолей к полюсам клетки
2) удвоение ДНК
3) образование из хромосом на экваторе клетки метафазной пластинки
4) спирализация и уплотнение хромосом
5) расхождение хроматид к полюсам клетки
6) растворение ядерной мембраны и ядрышка

В2. Выберите три правильных ответа.

Биологическое значение мейоза заключается в

1) поддержании постоянства числа хромосом вида
2) обеспечении процессов роста, развития организмов
3) увеличении изменчивости благодаря случайному расхождению хромосом в анафазе I и кроссинговеру
4) повышении организации живых существ
5) образовании мужских и женских половых клеток
6) обеспечении регенерации и бесполого размножения

В3. Выберите три правильных ответа.

Назовите периоды интерфазы.

1) пресинтетический
2) синтетический
3) постсинтетический
4) метафаза
5) анафаза
6) профаза

Ответы на тест по биологии Жизненный цикл клетки. Митоз и мейоз. Гаметогенез 10 классВариант 1
А1-3
А2-1
А3-2
А4-3
А5-3
А6-4
А7-3
А8-2
А9-3
А10-2
А11-4
А12-2
А13-2
В1. 146
В2. 236
В3. 245Вариант 2
А1-3
А2-2
А3-1
А4-2
А5-2
А6-2
А7-1
А8-4
А9-2
А10-2
А11-2
А12-1
А13-4
В1. 146
В2. 135
В3. 123

Интерфаза, или подготовка к делению

Интерфаза наблюдается как в половых клетках, так и в клетках тела. В этом состоянии клетки находятся в периоде между делениями или на последней стадии своей жизни, когда все процессы завершены и идет подготовка к естественному отмиранию. Несмотря на то, что эту фазу называют состоянием покоя, крошечная структура выполняет важную деятельность, требующую высоких энергетических затрат

Для понятия важности интерфазы стоит указать, что она занимает до 90% времени всего клеточного цикла.Несмотря на отличия в процессах митоза и мейоза, интерфаза выполняет очень схожие роли для организма в целом.
В состоянии покоя происходит выработка ферментов и биосинтез белка, удваиваются важнейшие структуры, например, ДНК. Клетка растет, накапливает энергию, увеличивается в размерах и готовится к последующему разделению

Интерфаза происходит в несколько этапов, по завершению которых начинается митоз или мейоз.

Что такое Митоз

Митоз — это тип деления клеток, при котором образуются две дочерние клетки, идентичные родительской. Митоз наблюдается при обычном росте и восстановлении тканей, увеличении количества соматических клеток в организме. Митоз — это процесс ядерное подразделение, за которым всегда следует деление цитоплазмы, цитокинез. Как правило, диплоидная клетка, которая завершает свою интерфазу, подвергается митозу. Интерфаза состоит из G₁, S и G₂ этапы. Наибольшая скорость метаболической активности клетки может наблюдаться в интерфазе. Репликация ДНК, синтез белка и синтез органелл происходят в интерфазе. Профаза, прометафаза, метафаза, телофаза и анафаза являются стадиями митоза.

профаза

Хроматин в ядре конденсируется и становится видимым в виде хромосом во время профазы. Ядрышко исчезает. Поскольку две центриоли движутся к противоположным полюсам, митотический веретено начинает формироваться.

прометафазе

Ядерные мембраны растворяются, и белки кинетохоры образуются в центромерах хромосом во время прометафазы. Микротрубочки митотического веретена прикрепляются к белкам кинетохоры.

Metaphase

Отдельные хромосомы выровнены вдоль клеточного экватора с помощью митотических веретен, обеспечивая надлежащую сегрегацию сестринских хроматид в две дочерние клетки.

анафаза

Во время анафазы сестринские хроматиды отделены от их центромер. Отделенные сестринские хроматиды начинают двигаться к противоположным полюсам клетки.

телофаза

Во время телофазы сестринские хроматиды достигают двух противоположных полюсов, и вокруг двух дочерних ядер образуются новые ядерные мембраны.

После ядерного деления деление цитоплазмы или цитокинеза начинается с расположения волокон актина вокруг центра клетки у животных. Сжатия актиновых волокон приводят к сжатию родительской клетки в две дочерние клетки. У растений в середине родительской клетки образуется жесткая клеточная стенка, разделяющая ее на две части. Этапы митоза показаны в Рисунок 1.

Рисунок 1: Митоз

Второй этап мейоза — эквационный

Начинается сразу же после первого. Эквация — это уравнивание. Так что задача клетки на этом этапе — сделать так, чтобы в одной хромосоме была одна молекула ДНК.

Он похож на митоз, здесь к полюсам клетки отправятся хроматиды, а не целые хромосомы и мы получим из каждой клетки по две — с набором nc.

Протекает он через такие же фазы, но с одним исключением. Здесь не будет интерфазы — клетка уже готова к делению, она запасла энергетические субстраты и белки ещё перед началом первого деления. Поэтому сразу начинается профаза II.

Профаза мейоза II

Клетка уже сделала свою работу — упаковала генетический материал как можно лучше. Ей ничего не нужно делать, ну почти. Разве что растворить ядерные оболочки и достроить веретено деления. Этим она и займется.

Схема. Профаза II

Вы конечно понимаете, что вторая клетка идет по такому же пути. Просто мне лень рисовать сразу две.

Прикрепление нитей веретена деления к центриолям — хромосомы снова на экваторе клетки.

Схема. Клетка в метафазу II