cromosomas – estructuras celulares que almacenan y transmiten información hereditaria = ADN (7) + proteína (6).

La estructura del cromosoma se ve mejor en la metafase de la mitosis. Es una estructura en forma de varilla y consta de dos hermanas. cromátida (3), sostenido por el centrómero ( cinetocoro) en la zona cintura primaria (1), que divide el cromosoma en 2 hombros (2). Pasa algunas veces constricción secundaria (4), como resultado de lo cual se forma satélite del cromosoma (5).

Secciones individuales de una molécula de ADN. - genes- responsable de cada signo o propiedad específica del organismo. La información hereditaria se transmite de célula a célula mediante la duplicación de la molécula de ADN (replicación), la transcripción y la traducción. Función principal cromosomas- almacenamiento y transmisión de información hereditaria, cuyo portador es la molécula de ADN.

Al microscopio se puede ver que los cromosomas tienen rayas cruzadas, que se alternan en diferentes cromosomas de diferentes maneras. Los pares de cromosomas se reconocen teniendo en cuenta la distribución de franjas claras y oscuras (alternando pares AT y GC). Los cromosomas de los representantes están estriados. diferentes tipos. Las especies relacionadas, como los humanos y los chimpancés, tienen un patrón similar de bandas alternas en sus cromosomas.

En todas las células somáticas Cualquier organismo vegetal o animal tiene la misma cantidad de cromosomas. Células sexuales(gametos) siempre contienen la mitad de cromosomas que las células somáticas de un tipo determinado de organismo.

En el cariotipo humano hay 46 cromosomas: 44 autosomas y 2 cromosomas sexuales. Los machos son heterogaméticos (cromosomas sexuales XY) y las hembras son homogaméticos (cromosomas sexuales XX). El cromosoma Y se diferencia del cromosoma X por la ausencia de algunos alelos. Los cromosomas de un par se llaman homólogo, están usando lo mismo lugares(ubicaciones) portan genes alélicos.

Todos los organismos pertenecientes a la misma especie tienen la misma cantidad de cromosomas en sus células. Número de cromosomas no es un rasgo específico de una especie. Sin embargo conjunto de cromosomas en general, es específico de especie, es decir, es característico de un solo tipo de organismo vegetal o animal.

cariotipo - un conjunto de características externas cuantitativas y cualitativas del conjunto de cromosomas (número, forma, tamaño de los cromosomas) de una célula somática, característico de una especie determinada

División celular - proceso biológico, que subyace a la reproducción y desarrollo individual En todos los organismos vivos, el proceso de aumentar el número de células dividiendo la célula original.

CON métodos de división celular :

1.amitosis - división directa (simple) del núcleo en interfase por constricción, que ocurre fuera del ciclo mitótico, es decir, no se acompaña de una reordenación compleja de toda la célula, ni de una espiralización de los cromosomas. La amitosis puede ir acompañada de división celular o puede limitarse únicamente a la división nuclear sin división del citoplasma, lo que conduce a la formación de células binucleadas y multinucleadas. Posteriormente, una célula que ha sufrido amitosis no puede entrar en el ciclo mitótico normal. En comparación con la mitosis, la amitosis es bastante rara. Normalmente, se observa en tejidos altamente especializados, células que están a punto de dividirse: en el epitelio y el hígado de los vertebrados, las membranas embrionarias de los mamíferos y las células del endospermo de las semillas de las plantas. También se observa amitosis si es necesario. rápida recuperación tejidos (después de operaciones y lesiones). Las células de los tumores malignos también suelen dividirse por amitosis.

2 . mitosis - división indirecta, en la que una célula inicialmente diploide da lugar a dos células hijas, también diploides; típico de células somáticas(células del cuerpo) de todos los eucariotas (plantas y animales); tipo universal de división.

3. meiosis - ocurre durante la formación de células germinales en animales y esporas en plantas.

Ciclo vital células (ciclo celular) - la vida útil de una célula desde una división hasta la siguiente división, o desde la división hasta la muerte. Para diferentes tipos El ciclo celular de las células es diferente.

En el cuerpo de mamíferos y humanos se distinguen los siguientes tres: grupos de células Localizado en diferentes tejidos y órganos:

células que se dividen con frecuencia (células epiteliales intestinales poco diferenciadas, células basales de la epidermis y otras);

células que rara vez se dividen (células del hígado - hepatocitos);

células que no se dividen ( células nerviosas central sistema nervioso, melanocitos y otros).

El ciclo de vida de las células que se dividen con frecuencia es el tiempo de su existencia desde el comienzo de la división hasta la siguiente división. El ciclo de vida de estas células a menudo se denomina ciclo mitótico . Este ciclo celular se divide en dos principales período:

mitosis o período de división;

La interfase es el período de vida celular entre dos divisiones.

Interfase – el período entre dos divisiones, cuando la célula se prepara para la división: se duplica la cantidad de ADN en los cromosomas, se duplica el número de otros orgánulos, se sintetizan proteínas y se produce el crecimiento celular.

A final de la interfase Cada cromosoma consta de dos cromátidas, que durante la mitosis se convertirán en cromosomas independientes.

Periodos de interfase:

1. Período presintético (G 1) - el período de preparación para la síntesis de ADN después de la finalización de la mitosis. Se produce la formación de ARN, proteínas, enzimas de síntesis de ADN y aumenta el número de orgánulos. El contenido de los cromosomas (n) y el ADN (c) es 2n2c.

2. Período sintético (fase S) . Se produce la replicación (duplicación, síntesis de ADN). Como resultado del trabajo de las ADN polimerasas, el conjunto de cromosomas para cada cromosoma se convierte en 2n4c. Así se forman los cromosomas bicromátidos.

3. Período postsintético (G 2) - tiempo desde el final de la síntesis de ADN hasta el inicio de la mitosis. Se completa la preparación de la célula para la mitosis, se duplican los centríolos, se sintetizan las proteínas y se completa el crecimiento celular.

Mitosis –

Esta es una forma de división nuclear y ocurre sólo en células eucariotas. Como resultado de la mitosis, cada uno de los núcleos hijos resultantes recibe el mismo conjunto de genes que tenía la célula madre. Tanto los núcleos diploides como los haploides pueden entrar en mitosis. La mitosis produce núcleos de la misma ploidía que el original.

Abierto utilizando un microscopio óptico en 1874 por el científico ruso I. D. Chistyakov en células vegetales.

En 1878, V. Flemming y el científico ruso P. P. Peremezhko descubrieron este proceso en células animales. En las células animales, la mitosis dura de 30 a 60 minutos, en las células vegetales, de 2 a 3 h.

La mitosis consiste en cuatro fases:

1. profase- Los cromosomas bicromátidos giran en espiral y se vuelven visibles, el nucléolo y la membrana nuclear se desintegran y se forman los hilos del huso. El centro de la célula se divide en dos centríolos que divergen hacia los polos.

2 . metro etafase - fase de acumulación de cromosomas en el ecuador de la célula: los hilos del huso parten de los polos y se unen a los centrómeros de los cromosomas: dos hilos procedentes de los dos polos se acercan a cada cromosoma.

3 . A nafase - la fase de divergencia cromosómica, en la que los centrómeros se dividen y los cromosomas unicromátidos se estiran mediante hilos del huso hacia los polos de la célula; la fase más corta de la mitosis.

4 . telofase- el final de la división, el movimiento de los cromosomas termina y se desenrollan (se desenrollan en hilos finos), se forma un nucléolo, se restaura la membrana nuclear, se forma un tabique (en células vegetales) o una constricción (en células animales). en el ecuador, los filamentos del huso de fisión se disuelven.

Citocinesis– el proceso de separación del citoplasma. Membrana celular en la parte central de la celda se dibuja hacia adentro. Se forma un surco de escisión y, a medida que se profundiza, la célula se bifurca.

Como resultado de la mitosis, se forman dos nuevos núcleos con juegos idénticos de cromosomas, copiando exactamente la información genética del núcleo materno.

EN células tumorales el curso de la mitosis se altera.

Como resultado de la mitosis de uno célula diploide, al tener cromosomas de dos cromátidas y una cantidad doble de ADN (2n4c), se forman dos células hijas diploides con cromosomas de una sola cromátida y una sola cantidad de ADN (2n2c), que luego entran en interfase. Así se forman las células somáticas (células del cuerpo) de una planta, un animal o un cuerpo humano.

Fase de mitosis, conjunto de cromosomas. (n-cromosomas, c - ADN)	Dibujo
Profase		Desmantelamiento de las membranas nucleares, divergencia de los centriolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso, "desaparición" de los nucléolos, condensación de los cromosomas bicromátidos.
Metafase		Disposición de los cromosomas bicromátidos máximamente condensados ​​​​en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica), unión de los filamentos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.
Anafase		La división de los cromosomas de dos cromátidas en cromátidas y la divergencia de estas cromátidas hermanas hacia los polos opuestos de la célula (en este caso, las cromátidas se convierten en cromosomas monocromátidos independientes).
Telofase		Descondensación de los cromosomas, formación de membranas nucleares alrededor de cada grupo de cromosomas, desintegración de los hilos del huso, aparición de un nucléolo, división del citoplasma (citotomía). La citotomía en las células animales se produce debido al surco de escisión, en las células vegetales, debido a la placa celular.

Tareas temáticas

A1. Los cromosomas están formados por

1) ADN y proteínas

2) ARN y proteína

3) ADN y ARN

4) ADN y ATP

A2. ¿Cuántos cromosomas contiene una célula del hígado humano?

A3. ¿Cuántas hebras de ADN tiene un cromosoma duplicado?

A4. Si un cigoto humano contiene 46 cromosomas, ¿cuántos cromosomas hay en un óvulo humano?

A5. ¿Cuál es el significado biológico de la duplicación cromosómica en la interfase de la mitosis?

1) Durante el proceso de duplicación, la información hereditaria cambia.

2) Los cromosomas duplicados son mejor visibles

3) Como resultado de la duplicación de los cromosomas, la información hereditaria de las nuevas células permanece sin cambios.

4) Como resultado de la duplicación de los cromosomas, las nuevas células contienen el doble de información.

A6. ¿En qué fase de la mitosis se separa la cromátida hacia los polos celulares? EN:

1) profase

2) metafase

3) anafase

4) telofase

A7. Indique los procesos que ocurren en la interfase.

1) divergencia de los cromosomas hacia los polos de la célula.

2) síntesis de proteínas, replicación del ADN, crecimiento celular

3) formación de nuevos núcleos, orgánulos celulares

4) despiralización de los cromosomas, formación de un huso

A8. La mitosis produce

1) diversidad genética de especies

2) formación de gametos

3) cruce de cromosomas

4) germinación de esporas de musgo

A9. ¿Cuántas cromátidas tiene cada cromosoma antes de duplicarse?

A10. Como resultado de la mitosis, se forman.

1) cigoto en esfagno

2) esperma en una mosca

3) yemas de roble

4) huevos de girasol

EN 1. Seleccionar los procesos que ocurren en la interfase de la mitosis.

1) síntesis de proteínas

2) reducción en la cantidad de ADN

3) crecimiento celular

4) duplicación de cromosomas

5) divergencia cromosómica

6) fisión nuclear

A LAS 2. Indicar los procesos que se basan en la mitosis.

1) mutaciones

3) fragmentación del cigoto

4) formación de espermatozoides

5) regeneración de tejidos

6) fertilización

VZ. Establecer la secuencia correcta de fases del ciclo de vida celular.

a) anafase

B) interfaz

B) telofase

D) profase

D) metafase

E) citocinesis

Mitosis –

es un proceso de división núcleos celulares, lo que lleva a una reducción a la mitad del número de cromosomas y a la formación de gametos, mientras que las secciones homólogas de cromosomas pareados (homólogos) y, en consecuencia, el ADN, se intercambian antes de dispersarse en células hijas.

Como resultado de la meiosis a partir de una célula diploide (2n) se forman cuatro células haploides (n).

Abierto en 1882 por W. Flemming en animales, en 1888 por E. Strasburger en plantas.

Mitosis precedido por la interfase, por tanto, los cromosomas bicromátidos (2n4c) entran en meiosis.

Pasa la meiosis en dos etapas:

1. división de reducción- el proceso más complejo e importante. Se divide en fases:

A) profase I: los cromosomas emparejados de una célula diploide se acercan entre sí, se cruzan, forman puentes (quiasmas), luego intercambian secciones (entrecruzamiento), mientras se produce la recombinación de genes, después de lo cual los cromosomas divergen

Antes de Cristo metafase I Estos cromosomas emparejados están ubicados a lo largo del ecuador de la célula, a cada uno de ellos se le une un hilo de huso: a un cromosoma de un polo, al segundo, del otro.

Papelera anafase I los cromosomas bicromátidos divergen hacia los polos celulares; uno de cada par a un polo, el segundo al otro. En este caso, el número de cromosomas en los polos se reduce a la mitad que en la célula madre, pero siguen siendo bicromátidos (n2c).

D) luego pasa telofase I, que pasa inmediatamente a la profase II de la segunda etapa de la división meiótica, procediendo según el tipo de mitosis:

2. división ecuacional. Interfases en en este caso no, como los cromosomas son bicromáticos, las moléculas de ADN se duplican.

A) profase II

Antes de Cristo metafase II Los cromosomas bicromátidos se encuentran a lo largo del ecuador y la división se produce en dos células hijas a la vez.

Papelera anafase II Los cromosomas monocromátidos se desplazan hacia los polos.

D) en telofase II en cuatro células hijas se forman núcleos y particiones entre células.

De este modo, como resultado de la meiosis Se obtienen cuatro células haploides con cromosomas de una sola cromátida (nc): son células sexuales (gametos) de animales o esporas de plantas.

Fase de meiosis, conjunto de cromosomas cromosomas, c - ADN)	Dibujo	Características de la fase, disposición de los cromosomas.
Profase 1 2n4c		Desmantelamiento de membranas nucleares, divergencia de centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso, “desaparición” de nucléolos, condensación de cromosomas bicromátidos, conjugación de cromosomas homólogos y entrecruzamiento.
Metafase 1 2n4c		Disposición de los bivalentes en el plano ecuatorial de la célula, unión de los filamentos del huso en un extremo a los centríolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.
Anafase 1 2n4c		Divergencia aleatoria independiente de cromosomas bicromátidos hacia polos opuestos de la célula (de cada par de cromosomas homólogos, un cromosoma va a un polo y el otro al otro), recombinación de cromosomas.
Telofase 1 en ambas celdas 1n2c		Formación de membranas nucleares alrededor de grupos de cromosomas bicromátidos, división del citoplasma.
Profase 2 1n2c		Desmantelamiento de membranas nucleares, divergencia de centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso.
Metafase 2 1n2c		Disposición de los cromosomas bicromátidos en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica), unión de los hilos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.
Anafase 2 2n2c		La división de los cromosomas de dos cromátidas en cromátidas y la divergencia de estas cromátidas hermanas hacia los polos opuestos de la célula (en este caso, las cromátidas se convierten en cromosomas monocromátidos independientes), recombinación de cromosomas.
Telofase 2 en ambas celdas 1n1c Total 4 a 1n1c		Descondensación de los cromosomas, formación de membranas nucleares alrededor de cada grupo de cromosomas, desintegración de los hilos del huso, aparición del nucléolo, división del citoplasma (citotomía) con la formación de dos y, en última instancia, ambas divisiones meióticas: cuatro células haploides.

Importancia biológica de la meiosis. es que es necesaria una disminución del número de cromosomas durante la formación de las células germinales, ya que durante la fecundación los núcleos de los gametos se fusionan.

Si esta reducción no ocurriera, entonces en el cigoto (y por lo tanto en todas las células del organismo hijo) habría el doble de cromosomas.

Sin embargo, esto contradice la regla del número constante de cromosomas.

Desarrollo de células germinales.

El proceso de formación de células germinales se llama. gametogénesis. En los organismos multicelulares existen espermatogénesis– formación de células reproductoras masculinas y ovogénesis– formación de células germinales femeninas.

Consideremos la gametogénesis que ocurre en las gónadas de los animales: testículos y ovarios.

espermatogénesis- el proceso de transformación de precursores diploides de células germinales - espermatogonias en espermatozoides.

1. Las espermatogonias se dividen por mitosis en dos células hijas: los espermatocitos de primer orden.

2. Los espermatocitos de primer orden se dividen mediante meiosis (primera división) en dos células hijas: los espermatocitos de segundo orden.

3. Los espermatocitos de segundo orden inician la segunda división meiótica, como resultado de lo cual se forman 4 espermátidas haploides.

4. Las espermátidas después de la diferenciación se convierten en espermatozoides maduros.

El espermatozoide consta de cabeza, cuello y cola. Es móvil y gracias a ello aumenta la probabilidad de que se encuentre con gametos.

En musgos y helechos, los espermatozoides se desarrollan en anteridios; en las angiospermas, se forman en los tubos polínicos.

Oogénesis– formación de huevos en las hembras. En los animales ocurre en los ovarios. En la zona de reproducción hay oogonias, células germinales primarias que se reproducen por mitosis.

A partir de las ovogonias, tras la primera división meiótica, se forman los ovocitos de primer orden.

Después de la segunda división meiótica se forman ovocitos de segundo orden, a partir de los cuales se forman un óvulo y tres cuerpos guía, que luego mueren. Los huevos son inmóviles y tienen forma esférica. Son más grandes que otras células y contienen una reserva. nutrientes para el desarrollo del embrión.

En musgos y helechos, los huevos se desarrollan en arquegonios; en plantas con flores, en óvulos situados en el ovario de la flor.

Desarrollo de células germinales y doble fecundación en plantas con flores.

Diagrama del ciclo de vida de una planta con flores.

El adulto es diploide. El ciclo de vida está dominado por el esporofito (C > G).

La planta adulta aquí es un esporofito, formando macro (De las mujeres) Y microsporas(masculino), que se desarrollan en consecuencia en saco embrionario Y grano de polen maduro, que son gametofitos.

Gametofito femenino en plantas - saco embrionario.

gametofito masculino en plantas - grano de polen.

Cáliz + corola = perianto

Estambre y pistilo - Órganos reproductivos flor

Células reproductoras masculinas madurar en antera(saco polínico o microsporangio) ubicado en el estambre.

Contiene muchas células diploides, cada una de las cuales se divide por meiosis y forma 4 granos de polen haploides (microesporas), de las cuales se desarrolla el macho. gametofito.

Cada grano de polen se divide por mitosis y forma 2 células: vegetativo y generativo. célula generativa se divide nuevamente por mitosis y forma 2 espermatozoides.

Por tanto, el polen (microspora germinada, grano de polen maduro) contiene tres células: 1 vegetativo y 2 espermatozoides, cubierto con una concha.

Células reproductoras femeninas convertirse en óvulo(óvulo o megasporangio), ubicado en el ovario del pistilo.

Una de sus células diploides se divide por meiosis para formar 4 células haploides. De ellas, sólo una célula haploide (megaspora) se divide tres veces por mitosis y crece hacia el saco embrionario ( gametofito femenino),

las otras tres células haploides mueren.

Como resultado de la división Las megasporas forman 8 núcleos haploides del saco embrionario, en los cuales 4 núcleos se ubican en un polo y 4 en el polo opuesto.

Luego, un núcleo migra desde cada polo hacia el centro del saco embrionario, fusionándose, forman el núcleo diploide central del saco embrionario.

Una de las tres células haploides ubicadas en la entrada del polen es un óvulo grande, las otras 2 son células sinérgicas auxiliares.

Polinización- transferencia de polen de las anteras al estigma del pistilo.

Fertilización Es el proceso de fusión de un óvulo y un espermatozoide, dando como resultado la formación. cigoto– célula germinal o primera célula de un nuevo organismo

En fertilización El grano de polen, una vez sobre el estigma, germina hacia los óvulos situados en el ovario gracias a su célula vegetativa, que forma un tubo polínico. En el extremo anterior del tubo polínico hay 2 espermatozoides (los espermatozoides por sí mismos no pueden moverse, por lo que avanzan debido al crecimiento del tubo polínico). Al penetrar en el saco embrionario a través de un canal en el tegumento, el pasaje del polen (micrópilo), un espermatozoide fertiliza el óvulo y el segundo se fusiona con 2n célula central (núcleo diploide del saco embrionario) con la formación 3n núcleo triploide. Este proceso se llama doble fertilización , fue descubierto por S.G. Navashin en 1898 en Liliaceae. Posteriormente de huevo fertilizado - cigotos se desarrolla embrión semilla, y de núcleo triploide- tejido nutricional - endosperma. Por lo tanto, se forma una semilla a partir del óvulo y la cubierta de la semilla a partir de su tegumento. Alrededor de la semilla de ovario y otras partes de la flor. se esta formando feto.

Tareas temáticas

A1. La meiosis es el proceso

1) cambios en la cantidad de cromosomas en una célula

2) duplicar el número de cromosomas en la célula

3) formación de gametos

4) conjugación cromosómica

A2. La base de los cambios en la información hereditaria de los niños.

Los procesos mienten en comparación con la información de los padres.

1) duplicar el número de cromosomas

2) reducir la cantidad de cromosomas a la mitad

3) duplicar la cantidad de ADN en las células

4) conjugación y cruce

A3. La primera división de la meiosis finaliza con la formación de:

2) células con un conjunto de cromosomas haploides

3) células diploides

4) células de diferente ploidía

A4. Como resultado de la meiosis se forman:

1) esporas de helecho

2) células de las paredes del helecho anteridio

3) células de las paredes del helecho arquegonio

4) células somáticas de zánganos abejas

A5. La metafase de la meiosis de la metafase de la mitosis se puede distinguir por

1) la ubicación de los bivalentes en el plano ecuatorial

2) duplicación de los cromosomas y su torsión

3) formación de células haploides

4) divergencia de cromátidas hacia los polos.

A6. La telofase de la segunda división de la meiosis se puede reconocer por

1) la formación de dos núcleos diploides

2) divergencia de los cromosomas hacia los polos de la célula.

3) la formación de cuatro núcleos haploides

4) duplicar el número de cromátidas en la célula

A7. ¿Cuántas cromátidas habrá en el núcleo del esperma de rata, si se sabe que los núcleos de sus células somáticas contienen 42 cromosomas?

A8. Los gametos formados como resultado de la meiosis contienen

1) copias del juego completo de cromosomas parentales

2) copias de la mitad del conjunto de cromosomas parentales

3) un juego completo de cromosomas parentales recombinados

4) la mitad del conjunto recombinado de cromosomas parentales

EN 1. Establecer la secuencia correcta de procesos que ocurren en la meiosis.

A) Ubicación de los bivalentes en el plano ecuatorial.

B) Formación de bivalentes y entrecruzamiento.

B) Divergencia de cromosomas homólogos hacia los polos celulares.

D) formación de cuatro núcleos haploides

D) la formación de dos núcleos haploides que contienen dos cromátidas

Ciclo celular

Citocinesis de plantas y célula animal

Fases de la mitosis. Importancia biológica de la mitosis.

Fases de la meiosis.

Ciclo celular

Ciclo celular es un conjunto de procesos que ocurren en una célula durante su preparación para la división y durante la división misma, como resultado de lo cual la célula miteriana se divide en dos células hijas. Hay dos fases en el ciclo: autosintética o interfase(preparando la célula para la división), incluidos los períodos presintético (G, del inglés gap - gap), sintético (S) y postsintético (G 2), y división celular - mitosis.

película alta Expresó el punto de vista según el cual las células desde el comienzo de su aparición después de la primera división pueden pasar por varias docenas de ciclos celulares. Después de esto mueren. Se creía que la pérdida de la capacidad de las células para entrar en nuevos ciclos y dividirse es una de las razones del envejecimiento del cuerpo.

Interfase- la secuencia de eventos que prepara la mitosis. Muy importante en la interfase es síntesis de ADN plantilla Y duplicación de cromosomas- S-fase. El intervalo entre la división y el inicio de la fase S se llama faseGRAMO1 (fase posmitótica o presintética), y entre la fase S y la mitosis - faseGRAMO 2 (fase postsintética o premitótica).

Durante la fase G 1 la célula es diploide, durante la fase S la ploidía aumenta a cuatro y en la fase G 2 la célula es tetraploide.

En la interfase, la velocidad de los procesos biosintéticos aumenta en la dirección G t -> S -> G 2. En este momento, la masa de la célula y todos sus componentes se duplica, y los centríolos también se duplican.

Durante la fase presintética GRAMO 1 En la célula ya se están intensificando los procesos biosintéticos y se están llevando a cabo los preparativos para la duplicación del ADN. En este caso, se desarrollan predominantemente aquellos orgánulos que son necesarios para la síntesis de enzimas, que, a su vez, aseguran la próxima duplicación del ADN (principalmente ribosomas). Aumenta el número de satélites en el centríolo madre del centro celular. La fase G1 dura desde varias horas hasta un día o más.

La esencia general de la fase S ya se ha revelado en el párrafo anterior. La autoduplicación (replicación) de los cromosomas es muy compleja y se produce de forma gradual. La esencia de la duplicación es que se sintetiza exactamente la misma cadena paralela en una cadena de ADN. Replicación(del latín replicatio - repetición) es el proceso de transferir información genética almacenada en el ADN de los padres mediante su reproducción precisa en una célula hija. . En este caso, cada cadena de ADN original es una plantilla para la síntesis de una cadena hija (síntesis de ADN modelo).

El cromosoma tiene una estructura que permite este proceso. Ubicado en el cromosoma Área pequeña, que no participa en síntesis de matriz - centrómero(o centrómero). Divide el cromosoma en dos hombros. En los extremos del cromosoma también hay regiones que no participan en la síntesis. telómeros.

En el período S, el ARN y las proteínas asociadas con el ADN se sintetizan con mayor intensidad y los centríolos se duplican.

En el citoplasma, durante la fase S, no sólo se duplican las cadenas de ADN, sino también cada uno de los centríolos del centro celular. El centríolo madre construye su nuevo centríolo hijo. En las membranas del RE, se sintetizan simultáneamente las proteínas (incluidas las histonas) necesarias para su inclusión en la nueva cromátida.

Durante la fase premitótica G2, tienen lugar las síntesis necesarias para apoyar directamente el proceso de división. Durante este período, se intensifica la formación de lisosomas, las mitocondrias se dividen y se sintetizan nuevas proteínas, absolutamente necesarias para la mitosis. Al final de la interfase, la cromatina se condensa, el nucléolo es claramente visible, la envoltura nuclear no está dañada y los orgánulos no cambian. La fase G 2 dura hasta 6 horas.

Durante cada una de estas fases existen los llamados puntos críticos. (puntos reglamentarios).

Mitosis- un método de división indirecta de células somáticas.

Durante la mitosis, la célula pasa por una serie de fases sucesivas, como resultado de las cuales cada célula hija recibe el mismo conjunto de cromosomas que en la célula madre.

La mitosis se divide en cuatro fases principales: profase, metafase, anafase y telofase. Profase- la etapa más larga de la mitosis, durante la cual la cromatina se condensa, lo que da como resultado que se hagan visibles los cromosomas en forma de X que consisten en dos cromátidas (cromosomas hijos). En este caso, el nucléolo desaparece, los centriolos divergen hacia los polos de la célula y comienza a formarse un huso de acromatina (huso de división) a partir de los microtúbulos. Al final de la profase, la membrana nuclear se desintegra en vesículas separadas.

EN metafase Los cromosomas están alineados a lo largo del ecuador de la célula con sus centrómeros, a los que están unidos los microtúbulos del huso completamente formado. En esta etapa de división, los cromosomas están más compactados y tienen una forma característica, lo que permite estudiar el cariotipo.

EN anafase En los centrómeros se produce una rápida replicación del ADN, como resultado de lo cual los cromosomas se dividen y las cromátidas divergen hacia los polos de la célula, estiradas por los microtúbulos. La distribución de las cromátidas debe ser absolutamente igual, ya que es este proceso el que asegura el mantenimiento de un número constante de cromosomas en las células del cuerpo.

En el escenario telofases Los cromosomas hijos se acumulan en los polos, se forman membranas nucleares en espiral a su alrededor a partir de vesículas y aparecen nucléolos en los núcleos recién formados.

Después de la división nuclear, se produce la división citoplasmática. citocinesis, durante el cual más o menos sucede distribución uniforme todos los orgánulos de la célula madre.

Así, como resultado de la mitosis, a partir de una célula madre se forman dos células hijas, cada una de las cuales es una copia genética de la célula madre (2n2c).

En las células enfermas, dañadas y envejecidas y en los tejidos especializados del cuerpo, puede ocurrir un proceso de división ligeramente diferente: la amitosis. Amitosis Se denomina división directa de células eucariotas, en la que no se produce la formación de células genéticamente equivalentes, ya que los componentes celulares se distribuyen de manera desigual. Se encuentra en las plantas en el endospermo y en los animales, en el hígado, el cartílago y la córnea del ojo.

Mitosis. Fases de la meiosis

Mitosis es un método de división indirecta de células germinales primarias (2n2c), que da como resultado la formación de células haploides (1n1c), con mayor frecuencia células germinales.

A diferencia de la mitosis, la meiosis consta de dos divisiones celulares sucesivas, cada una de las cuales está precedida por una interfase. La primera división de la meiosis (meiosis I) se llama reduccionista, ya que en este caso el número de cromosomas se reduce a la mitad y la segunda división (meiosis II) - ecuacional, ya que en su proceso se conserva el número de cromosomas.

Interfase I Procede como interfase de la mitosis. Meiosis I se divide en cuatro fases: profase I, metafase I, anafase I y telofase I. B profase I Ocurren dos procesos importantes: conjugación y cruce. Conjugación- Este es el proceso de fusión de cromosomas homólogos (pareados) en toda su longitud. Los pares de cromosomas formados durante la conjugación se conservan hasta el final de la metafase I.

Cruzando- intercambio mutuo de regiones homólogas de cromosomas homólogos. Como resultado del cruce, los cromosomas recibidos por el cuerpo de ambos padres adquieren nuevas combinaciones de genes, lo que provoca la aparición de descendencia genéticamente diversa. Al final de la profase I, como en la profase de la mitosis, el nucléolo desaparece, los centríolos divergen hacia los polos de la célula y la membrana nuclear se desintegra.

EN metafase I Los pares de cromosomas están alineados a lo largo del ecuador de la célula y los microtúbulos del huso están unidos a sus centrómeros.

EN anafase I Los cromosomas homólogos completos, que constan de dos cromátidas, divergen hacia los polos.

EN telofase I Las membranas nucleares se forman alrededor de grupos de cromosomas en los polos de la célula y se forman nucléolos.

Citocinesis I asegura la separación de los citoplasmas de las células hijas.

Las células hijas (1n2c) formadas como resultado de la meiosis I son genéticamente heterogéneas, ya que sus cromosomas, dispersos aleatoriamente en los polos celulares, contienen genes diferentes.

Interfase II muy corto, ya que en él no se produce la duplicación del ADN, es decir, no hay período S.

MeiosisII También se divide en cuatro fases: profase II, metafase II, anafase II y telofase II. EN profase II Se producen los mismos procesos que en la profase I, con la excepción de la conjugación y el entrecruzamiento.

EN metafase II Los cromosomas se encuentran a lo largo del ecuador de la célula.

EN anafase II Los cromosomas se dividen en los centrómeros y las cromátidas se estiran hacia los polos.

EN telofase II Las membranas nucleares y los nucléolos se forman alrededor de grupos de cromosomas hijos.

Después citocinesis II La fórmula genética de las cuatro células hijas es 1n1c, pero todas tienen un conjunto diferente de genes, que es el resultado del cruce y la combinación aleatoria de cromosomas de los organismos maternos y paternos en las células hijas.

Mitosis- el principal método de división de las células eucariotas, en el que primero se produce la duplicación y luego el material hereditario se distribuye uniformemente entre las células hijas.

La mitosis es un proceso continuo con cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Antes de la mitosis, la célula se prepara para la división o interfase. El período de preparación celular para la mitosis y la mitosis misma constituyen juntos ciclo mitótico. A continuación es una breve descripción de fases del ciclo.

Interfase Consta de tres períodos: presintético o posmitótico, - G 1, sintético - S, postsintético o premitótico, - G 2.

Período presintético (2norte 2C, Dónde norte- número de cromosomas, Con- número de moléculas de ADN) - crecimiento celular, activación de procesos de síntesis biológica, preparación para el próximo período.

Periodo sintético (2norte 4C) - replicación del ADN.

Período postsintético (2norte 4C) - preparación de la célula para la mitosis, síntesis y acumulación de proteínas y energía para la próxima división, aumento del número de orgánulos, duplicación de centriolos.

Profase (2norte 4C) - desmantelamiento de las membranas nucleares, divergencia de los centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso, "desaparición" de los nucléolos, condensación de los cromosomas biromátidos.

Metafase (2norte 4C) - alineación de cromosomas bicromátidos máximamente condensados ​​​​en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica), unión de los hilos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.

Anafase (4norte 4C) - división de cromosomas de dos cromátidas en cromátidas y divergencia de estas cromátidas hermanas hacia polos opuestos de la célula (en este caso, las cromátidas se convierten en cromosomas monocromátidos independientes).

Telofase (2norte 2C en cada célula hija): descondensación de los cromosomas, formación de membranas nucleares alrededor de cada grupo de cromosomas, desintegración de los hilos del huso, aparición de un nucléolo, división del citoplasma (citotomía). La citotomía en células animales se produce debido a un surco de escisión, en células vegetales, debido a la placa celular.

1 - profase; 2 - metafase; 3 - anafase; 4 - telofase.

Importancia biológica de la mitosis. Las células hijas formadas como resultado de este método de división son genéticamente idénticas a la madre. La mitosis asegura la constancia del conjunto de cromosomas a lo largo de varias generaciones de células. Subyace a procesos como el crecimiento, la regeneración, la reproducción asexual, etc.

es un método especial para dividir células eucariotas, como resultado de lo cual las células pasan de un estado diploide a un estado haploide. La meiosis consta de dos divisiones sucesivas precedidas de una única replicación del ADN.

Primera división meiótica (meiosis 1) se llama reducción, ya que es durante esta división que el número de cromosomas se reduce a la mitad: de una célula diploide (2 norte 4C) dos haploides (1 norte 2C).

Interfase 1(al principio - 2 norte 2C, al final - 2 norte 4C) - síntesis y acumulación de sustancias y energía necesarias para ambas divisiones, aumento del tamaño celular y del número de orgánulos, duplicación de centriolos, replicación del ADN, que finaliza en la profase 1.

Profase 1 (2norte 4C) - desmantelamiento de membranas nucleares, divergencia de centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso, "desaparición" de nucléolos, condensación de cromosomas biromátidos, conjugación de cromosomas homólogos y entrecruzamiento. Conjugación- el proceso de juntar y entrelazar cromosomas homólogos. Un par de cromosomas homólogos conjugados se llama bivalente. El entrecruzamiento es el proceso de intercambio de regiones homólogas entre cromosomas homólogos.

La profase 1 se divide en etapas: leptoteno(finalización de la replicación del ADN), cigoteno(conjugación de cromosomas homólogos, formación de bivalentes), paquiteno(entrecruzamiento, recombinación de genes), diploteno(detección de quiasmas, 1 bloque de ovogénesis en humanos), diacinesis(terminalización de quiasmas).

1 - leptoteno; 2 - cigoteno; 3 - paquiteno; 4 - diploteno; 5 - diacinesis; 6 — metafase 1; 7 - anafase 1; 8 — telofase 1;
9 — profase 2; 10 — metafase 2; 11 - anafase 2; 12 - telofase 2.

Metafase 1 (2norte 4C) - alineación de bivalentes en el plano ecuatorial de la célula, unión de los filamentos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas.

Anafase 1 (2norte 4C) - divergencia aleatoria independiente de cromosomas de dos cromátidas hacia polos opuestos de la célula (de cada par de cromosomas homólogos, un cromosoma va a un polo y el otro al otro), recombinación de cromosomas.

Telofase 1 (1norte 2C en cada célula): la formación de membranas nucleares alrededor de grupos de cromosomas dicromátidos, división del citoplasma. En muchas plantas, la célula pasa inmediatamente de la anafase 1 a la profase 2.

Segunda división meiótica (meiosis 2) llamado ecuacional.

Interfase 2, o intercinesis (1n 2c), es una breve pausa entre la primera y la segunda división meiótica durante la cual no se produce la replicación del ADN. Característica de las células animales.

Profase 2 (1norte 2C) - desmantelamiento de membranas nucleares, divergencia de centríolos hacia diferentes polos de la célula, formación de filamentos del huso.

Metafase 2 (1norte 2C) - alineación de los cromosomas bicromátidos en el plano ecuatorial de la célula (placa metafásica), unión de los filamentos del huso en un extremo a los centriolos y el otro a los centrómeros de los cromosomas; 2 bloque de oogénesis en humanos.

Anafase 2 (2norte 2Con) - división de cromosomas de dos cromátidas en cromátidas y divergencia de estas cromátidas hermanas hacia polos opuestos de la célula (en este caso, las cromátidas se convierten en cromosomas de cromátida única independientes), recombinación de cromosomas.

Telofase 2 (1norte 1C en cada célula): descondensación de los cromosomas, formación de membranas nucleares alrededor de cada grupo de cromosomas, desintegración de los filamentos del huso, aparición del nucléolo, división del citoplasma (citotomía) con la consiguiente formación de cuatro células haploides.

Importancia biológica de la meiosis. La meiosis es el evento central de la gametogénesis en animales y de la esporogénesis en plantas. Al ser la base de la variabilidad combinativa, la meiosis proporciona diversidad genética de gametos.

Amitosis

Amitosis- división directa del núcleo en interfase por constricción sin formación de cromosomas, fuera del ciclo mitótico. Descrito para células envejecidas, patológicamente alteradas y condenadas. Después de la amitosis, la célula no puede volver al ciclo mitótico normal.

Ciclo celular

Ciclo celular- la vida de una célula desde el momento de su aparición hasta su división o muerte. Componente requerido ciclo celular Es el ciclo mitótico, que incluye el período de preparación para la división y la propia mitosis. Además, en el ciclo de vida hay períodos de descanso, durante los cuales la célula realiza sus funciones inherentes y elige su destino futuro: la muerte o el regreso al ciclo mitótico.

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Libro de texto para los grados 10-11

Sección II. Reproducción y desarrollo de organismos.
Capítulo V. Reproducción de organismos

Cada segundo en la Tierra muere una cantidad astronómica de seres vivos a causa de la vejez, las enfermedades y los depredadores, y sólo gracias a la reproducción, esta propiedad universal de los organismos, la vida en la Tierra no se detiene.

Puede parecer que los procesos de reproducción en los seres vivos son muy diversos, pero todos ellos se pueden reducir a dos formas: asexual y sexual. Algunos organismos tienen Diferentes formas reproducción. Por ejemplo, muchas plantas pueden reproducirse mediante esquejes, acodos, tubérculos (propagación asexual) y semillas (propagación sexual).

Durante la reproducción sexual, cada organismo se desarrolla a partir de una célula formada a partir de la fusión de dos células sexuales: masculina y femenina.

La base de la reproducción y el desarrollo individual de un organismo es el proceso de división celular.

§ 20. División celular. Mitosis

Capacidad de dividir - propiedad más importante células. Sin división, es imposible imaginar un aumento en el número de criaturas unicelulares, el desarrollo de complejos organismo multicelular a partir de un óvulo fecundado, renovación de células, tejidos e incluso órganos perdidos durante la vida del cuerpo.

La división celular ocurre en etapas. En cada etapa de la división ocurren ciertos procesos. Conducen a la duplicación del material genético (síntesis de ADN) y su distribución entre las células hijas. El período de vida celular desde una división a la siguiente se llama ciclo celular.

Preparándose para la división. Los organismos eucariotas, que consisten en células con núcleos, comienzan a prepararse para la división en una determinada etapa del ciclo celular, en la interfase.

Es durante la interfase que se produce el proceso de biosíntesis de proteínas en la célula y los cromosomas se duplican. A lo largo del cromosoma original disponible en la célula. compuestos químicos Se sintetiza su copia exacta, se duplica la molécula de ADN. Un cromosoma duplicado consta de dos mitades: cromátidas. Cada cromátida contiene una molécula de ADN.

La interfase en células vegetales y animales dura en promedio entre 10 y 20 horas. Luego comienza el proceso de división celular: la mitosis.

Durante la mitosis, la célula pasa por una serie de fases sucesivas, como resultado de las cuales cada célula hija recibe el mismo conjunto de cromosomas que tenía la célula madre.

Fases de la mitosis. Hay cuatro fases de la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase. La Figura 29 muestra esquemáticamente el progreso de la mitosis. En la profase, los centríolos son claramente visibles, formaciones ubicadas en el centro celular y que desempeñan un papel en la divergencia de los cromosomas hijos de los animales. (Recuerde que solo algunas plantas tienen centriolos en el centro celular, que organiza la segregación de los cromosomas). Consideraremos la mitosis usando el ejemplo de una célula animal, ya que la presencia de un centriolo hace que el proceso de segregación de los cromosomas sea más visual. Los centríolos se duplican y se mueven a diferentes polos de la célula. Los microtúbulos se extienden desde los centríolos y forman filamentos del huso, que regula la divergencia de los cromosomas hacia los polos de la célula en división.

Arroz. 29. Esquema de mitosis.

Al final de la profase, la membrana nuclear se desintegra, el nucléolo desaparece gradualmente, los cromosomas giran en espiral y, como resultado, se acortan y engrosan, y ya se pueden observar al microscopio óptico. Son aún mejor visibles en la siguiente etapa de la mitosis: la metafase.

En la metafase, los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula. Es claramente visible que cada cromosoma, que consta de dos cromátidas, tiene una constricción: un centrómero. Los cromosomas están unidos a los filamentos del huso mediante sus centrómeros. Después de la división del centrómero, cada cromátida se convierte en un cromosoma hijo independiente.

Luego viene la siguiente etapa de la mitosis: la anafase, durante la cual los cromosomas hijos (cromátidas de un cromosoma) divergen hacia diferentes polos de la célula.

La siguiente etapa de la división celular es la telofase. Comienza después de que los cromosomas hijos, que constan de una cromátida, han alcanzado los polos de la célula. En esta etapa, los cromosomas vuelven a formar espirales y adquieren la misma apariencia que tenían antes del inicio de la división celular en interfase (hilos largos y delgados). Aparece una envoltura nuclear a su alrededor y en el núcleo se forma un nucleolo, en el que se sintetizan los ribosomas. Durante el proceso de división citoplasmática, todos los orgánulos (mitocondrias, complejo de Golgi, ribosomas, etc.) se distribuyen de forma más o menos uniforme entre las células hijas.

Así, como resultado de la mitosis, una célula se convierte en dos, cada una de las cuales tiene un número y una forma de cromosomas característicos para un determinado tipo de organismo y, por lo tanto, una cantidad constante de ADN.

Todo el proceso de mitosis dura una media de 1 a 2 horas. Su duración es algo diferente para los diferentes tipos de células. También depende de las condiciones. ambiente externo(temperatura, condiciones de luz y otros indicadores).

El significado biológico de la mitosis es que asegura la constancia del número de cromosomas en todas las células del cuerpo. Durante el proceso de mitosis, el ADN de los cromosomas de la célula madre se distribuye estrictamente por igual entre las dos células hijas que surgen de ella. Como resultado de la mitosis, todas las células hijas reciben la misma información genética.

1. ¿Qué cambios en una célula preceden a la división celular?
2. ¿Cuándo se forma el huso? ¿Cuál es su papel?
3. Describe las fases de la mitosis y describe brevemente cómo ocurre este proceso.
4. ¿Qué es la cromátida? ¿Cuándo se convierte en cromosoma?
5. ¿Qué es un centrómero? ¿Qué papel juega en la mitosis?
6. Qué es significado biológico¿mitosis?

Recuerde del curso de botánica, zoología, anatomía, fisiología e higiene humana cómo se produce la reproducción en el mundo orgánico.