Интерфаза — подготовка к делению
Период жизнедеятельности клетки между делениями называется интерфазой. Этот этап крайне важен, так как на него уходит 90% всего времени клеточного цикла. В течение интерфазы генетический набор претерпевает закономерные изменения, проходя через три основных периода:
- Пресинтетический период (G1): исходное состояние клетки. Она имеет диплоидный набор хромосом и нормальное количество ДНК. Генетическая формула выглядит как 2n2c. На этом этапе каждая хромосома состоит только из одной хроматиды.
- Синтетический период (S): время репликации ДНК. Именно в этот момент происходит образование сестринской хроматиды. К концу синтетического периода количество ДНК удваивается, и генетический набор становится 2n4c.
- Постсинтетический период (G2): завершающая стадия подготовки к митозу. Клетка сохраняет набор 2n4c и готовится к предстоящему распределению генетического материала.
Митоз и расхождение хроматид
В процессе митоза клетка проходит несколько фаз, в ходе которых двухроматидные хромосомы распределяются между дочерними клетками.
- В профазе гомологичные хромосомы обособлены, каждая состоит из двух хроматид (набор 2n4c).
- В метафазе отдельные двухроматидные хромосомы выстраиваются на экваторе клетки строго в один ряд, образуя метафазную пластинку.
- В анафазе происходит ключевое событие: нити веретена деления сокращаются, и центромеры делятся. Сестринские хроматиды отрываются друг от друга и расходятся к противоположным полюсам. С этого момента они становятся самостоятельными хромосомами. Генетическая формула суммарно в клетке временно удваивается и составляет 4n4c.
- В телофазе образуются две диплоидные дочерние клетки, которые полностью идентичны материнской. Происходит переход от состояния 4n4c к 2n2c в каждой новой клетке.
Сравнение с мейозом
Поведение хромосом и хроматид в мейозе существенно отличается от митоза. Для наглядности рассмотрим основные отличия в виде таблицы.
| Фаза | Митоз | Мейоз I | Мейоз II |
|---|---|---|---|
| Метафаза | На экваторе — отдельные хромосомы (в один ряд). Набор: 2n4c | На экваторе — биваленты (пары гомологичных хромосом). Набор: 2n4c | Хромосомы выстраиваются по экватору в один ряд. Набор: n2c |
| Анафаза | Центромеры делятся. Расходятся сестринские хроматиды. Набор: 4n4c | Центромеры не делятся. Расходятся целые гомологичные хромосомы. Набор: 2n4c | Центромеры делятся. Расходятся сестринские хроматиды. Набор: 2n2c |
Второе деление мейоза (эквационное) протекает по типу митоза и включает те же стадии: профаза II, метафаза II, анафаза II и телофаза II. Однако подготовка к нему имеет особенности. Интеркинез (промежуток между делениями) очень короткий или отсутствует. В это время отсутствует репликация ДНК, так как S-фаза не нужна — хромосомы уже двухроматидные. Синтез хромосомных белков также не требуется.
Результатом второго деления мейоза является цитокинез и образование четырех гаплоидных клеток с однохроматидными хромосомами. Количество клеток удваивается, происходит формирование ранних сперматид с плоидностью 1n1c (гаплоидное количество ДНК и хромосом).
Чтобы не путать анафазы: в митозе и мейозе II центромеры делятся (к полюсам идут сестринские хроматиды), а в мейозе I центромеры целы (расходятся целые гомологичные хромосомы).
Вопросы с занятий и экзамена
В какой момент митоза хроматиды становятся самостоятельными хромосомами?
Это происходит в анафазе. Нити веретена деления сокращаются, центромеры делятся, и сестринские хроматиды расходятся к полюсам, приобретая статус самостоятельных хромосом.
Почему перед вторым делением мейоза не удваивается ДНК?
Интеркинез перед мейозом II очень короткий, и синтетический период в нем выпадает. Репликация ДНК не нужна, поскольку после первого деления хромосомы уже состоят из двух хроматид.
Чем отличается анафаза митоза от анафазы I мейоза?
В митозе центромеры делятся, и к полюсам расходятся сестринские хроматиды. В анафазе I мейоза центромеры остаются целыми, а к полюсам движутся целые гомологичные хромосомы.
Что ещё разобрать по теме
- Конъюгация и кроссинговер в профазе мейоза I
- Образование бивалентов и метафазная пластинка
- Редукционное деление и формирование гаплоидных клеток
- Особенности интеркинеза между делениями мейоза
- Формирование ранних сперматид
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Митоз и сестринские хроматиды» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 129 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Дополнительные темы»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.