Деление и рост клетки – биология

Деление клетки

Деление клетки — биологический процесс, лежащий в основе размножения и индивидуального развития всех живых организмов.

Наиболее широко распространенная форма воспроизведения клеток у живых организмов — непрямое деление, или митоз (от греч. «митос» — нить). Митоз состоит из четырех последовательных фаз. Благодаря митозу обеспечивается равномерное распределение генетической информации родительской клетки между дочерними клетками.

Период жизни клетки между двумя митозами называют интерфазой. Она в десятки раз продолжительнее митоза. В ней совершается ряд очень важных процессов, предшествующих делению клетки: синтезируются молекулы АТФ и белков, удваивается каждая хромосома, образуя две сестринские хроматиды, скрепленные общей центромерой, увеличивается число основных органоидов клетки.

В процессе митоза различают четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

  • I. Профаза — самая продолжительная фаза митоза. В ней спирализируются и вследствие этого утолщаются хромосомы, состоящие из двух сестринских хроматид, удерживаемых вместе центромерой. К концу профазы ядерная мембрана и ядрышки исчезают и хромосомы рассредоточиваются по всей клетке. В цитоплазме к концу профазы центриоли отходят к полосам и образуют веретено деления.
  • II. Метафаза — хромосомы продолжают спирализацию, их центромеры располагаются по экватору (в этой фазе они наиболее видны). К ним прикрепляются нити веретена деления.
  • III. Анафаза — делятся центромеры, сестринские хроматиды отделяются друг от друга и за счет сокращения нитей веретена отходят к противоположным полюсам клетки.
  • IV. Телофаза — делится цитоплазма, хромосомы раскручиваются, вновь образуются ядрышки и ядерные мембраны. После этого образуется перетяжка в экваториальной зоне клетки, разделяющая две сестринские клетки.

Так из одной исходной клетки (материнской) образуются две новые — дочерние, имеющие хромосомный набор, который по количеству и качеству, по содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичен родительским.

Рост, индивидуальное развитие, постоянное обновление тканей многоклеточных организмов определяется процессами митотического деления клеток.

Все изменения, происходящие в процессе митоза, контролируются системой нейрорегуляции, т. е. нервной системой, гормонами надпочечников, гипофиза, щитовидной железы и др.

Мейоз (от греч. «мейоз». — уменьшение) — это деление в зоне созревания половых клеток, сопровождающееся уменьшением числа хромосом вдвое. Он состоит и двух последовательно идущих делений, имеющих те же фазы, что и митоз. Однако продолжительность отдельных фаз и происходящие в них процессы значительно отличаются от процессов, происходящих в митозе.

Эти отличия в основном состоят в следующем. В мейозе профаза I более продолжительна. В ней происходит конъюгация (соединение) хромосом и обмен генетической информацией. (На рисунек вверху профаза отмечена цифрами 1, 2, 3, конъюгация показана под цифрой 3).

В метафазе происходят те же изменения, что и в метафазе митоза, но при гаплоидном наборе хромосом (4). В анафазе I центромеры, скрепляющие хроматиды, не делятся, а к полюсам отходит одна из гомологичных хромосом (5).

В телофазе II образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом (6).

Интерфаза перед вторым делением у мейоза очень короткая, в ней ДНК не синтезируется. Клетки (гаметы), образующиеся в результате двух мейотических делений, содержат гаплоидный (одинарный) набор хромосом.

Полный набор хромосом — диплоидный 2n — восстанавливается в организме при оплодотворении яйцеклетки, при половом размножении.

Половое размножение характеризуется обменом генетической информации между женскими и мужскими особями.

Оно связано с образованием и слиянием особых гаплоидных половых клеток — гамет, образующихся в результате мейоза.

Оплодотворение представляет собой процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида (женской и мужской гамет), при котором восстанавливается диплоидный набор хромосом. Оплодотворенную яйцеклетку называют зиготой.

В процессе оплодотворения можно наблюдать различные варианты соединения гамет.

Например, при слиянии обеих гамет, имеющих одинаковые аллели одного или нескольких генов, образуется гомозигота, в потомстве которой сохраняются все признаки в чистом виде.

Если же в гаметах гены представлены различными аллелями — образуется гетерозигота. В ее потомстве обнаруживаются наследственные зачатки, соответствующие различным генам. У человека гомозиготность бывает лишь частичной, по отдельным генам.

Основные закономерности передачи наследственных свойств от родителей к потомкам были установлены Г. Менделем во второй половине XIX в. С этого времени в генетике (науке о закономерностях наследственности и изменчивости организмов) прочно утвердились такие понятия, как доминантные и рецессивные признаки, генотип и фенотип и др.

Доминантные признаки — преобладающие, рецессивные — уступающие, или исчезающие в последующих поколениях. В генетике эти признаки обозначаются буквами латинского алфавита: доминантные обозначаются заглавными буквами, рецессивные — строчными.

В случае гомозиготности каждая из пары генов (аллелей) отражает либо доминантные, либо рецессивные признаки, которые в обоих случаях проявляют свое действие.

У гетерозиготных организмов доминантная аллель находится в одной хромосоме, а рецессивная, подавляемая доминантом, в соответствующем участке другой гомологичной хромосомы. При оплодотворении образуется новая комбинация диплоидного набора.

Следовательно, образование нового организма начинается со слияния двух половых клеток (гамет), образующихся в результате мейоза.

Во время мейоза происходит перераспределение генетического материала (рекомбинация генов) у потомков или обмен аллелями и их соединение в новых вариациях, что и определяет появление нового индивида.

Вскоре после оплодотворения происходит синтез ДНК, хромосомы удваиваются, и наступает первое деление ядра зиготы, которое осуществляется путем митоза и представляет собой начало развития нового организма.

Запись опубликована в рубрике Биология человека с метками молекулярная биология. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Источник: http://shkolo.ru/delenie-kletki/

Рост и развитие

Рост и развитие. С тех пор, как в ходе эволюции возникли многоклеточные организмы, превращение оплодотворенного яйца во взрослую особь совершается в каждом поколении в процессе роста и развития. Рост, т.е.

увеличение размеров, достигается за счет повышения количества таких субъединиц, как молекулы и клетки. Развитие, т.е.

качественное изменение, обеспечивается синтезом новых соединений и образованием клеток разных типов в результате дифференцировки.

Процессам роста и развития присущи определенные физические ограничения, удерживающие увеличение размеров и изменения формы в известных пределах. С увеличением линейных размеров вдвое площадь поверхности увеличивается в 4 раза, а объем в 8 раз.

Это имеет важнейшее значение для таких параметров, как регуляция температуры и прочность структуры, необходимой для поддержания возрастающей массы организма.

Хотя клетки бывают самых разных размеров – от крошечного сперматозоида до огромного яйца страуса – их размеры тем не менее ограничиваются теми расстояниями, которые могут быстро преодолеть питательные вещества и продукты распада, диффундируя в цитоплазме.

Некоторые из самых крупных клеток нашего тела – нервные и мышечные – справляются с этими ограничениями, сочетая увеличение длины с сильным сокращением диаметра. С другой стороны, уменьшение размеров клеток тоже не может быть безграничным: необходим некий минимальный объем, где могли бы разместиться все разнообразные внутриклеточные структуры.

Рост и развитие традиционно воспринимаются как процессы, идущие по нарастающей (со знаком «плюс»); на самом же деле они могут идти и со знаком «минус». Поэтому в общем смысле рост представляет собой изменение, а не «приращение». Фундаментальное свойство роста – обновление, т.е. утрата отдельных частей и добавление новых.

При росте с положительным знаком процессы синтеза идут активнее, чем процессы распада. При старении преобладает обратное соотношение. На протяжении большей части жизни взрослого организма синтез и распад сбалансированы. Можно сказать, что в состоянии равновесия организм в каждый данный момент чуть-чуть умирает и чуть-чуть возрождается.

Время полужизни содержащихся в организме веществ измеряется периодами от нескольких минут до нескольких месяцев. В состоянии постоянного обновления находятся все органеллы клетки. Продолжительность жизни клеток многих типов ограниченна, а это означает, что их число остается постоянным только потому, что образуются новые клетки данного типа.

Обновление возможно даже на тканевом уровне – например, в яичниках созревают новые фолликулы для замещения утраченных в предыдущем менструальном цикле.

Рост клеток

Все живое состоит из клеток. Поскольку клетки не могут быть крупнее некоторых максимальных размеров, рост организма возможен только за счет увеличения числа клеток. Последнее достигается с помощью митоза – клеточного деления, при котором сначала на две части делится ядро, а затем цитоплазма.

Каждая из двух клеток, образовавшихся в результате митоза, вдвое меньше исходной. Поэтому прежде чем приступить к следующему делению, клетки должны пройти период роста, в ходе которого у них удваивается число органелл и пополняется количество цитоплазмы. Лишь после восстановления нормальных размеров клетки готовы к следующего делению. См. также КЛЕТКА.

Форма и размеры клеток зависят от их функции. Тело человека построено из клеток нескольких сот разных типов, которые по их способности к делению можно разбить на три категории.

Наивысшей митотической активностью обладают клетки обновляющихся тканей, названных так потому, что они постоянно обновляются на клеточном уровне.

Например, эпидермальные клетки делятся, находясь в базальном слое кожи; затем по мере продвижения к поверхности кожи они дифференцируются, а оказавшись на поверхности, отмирают и слущиваются, прожив лишь несколько недель.

Эпителиальные клетки, выстилающие пищеварительный тракт, иногда живут всего несколько дней, после чего отмирают и выводятся с фекальными массами. Сперматозоидам, яйцеклеткам и клеткам крови уготована та же судьба: они рождаются, стареют и гибнут, и процесс замены их новыми клетками повторяется многократно.

Клетки второй категории способны к митозу, но потенциально могут существовать до тех пор, пока жив организм в целом. Такие клетки составляют т.н.

разрастающиеся ткани: они растут только в период роста всего тела, а после того, как организм достигает окончательных размеров, митотическая активность прекращается.

Разрастающиеся ткани образуют многие внутренние органы – печень, почки и железы, как эндо-, так и экзокринные.

К третьей категории относятся клетки, которые по окончании ранних стадий развития совершенно утрачивают способность к делению. Примерами могут служить клетки таких тканей, как нервная и мышечная.

Хотя эти клетки могут оставаться живыми до тех пор, пока жив организм, они настолько высокоспециализированы, что митоз для них невозможен. Именно поэтому сердце и головной мозг не способны к регенерации.

Их клетки могут увеличиваться в размерах, но не в числе, и эти органы, во всяком случае у высших животных, расходуют в процессе развития весь запас эмбриональных клеток, которые могли бы обеспечить в дальнейшем восстановление поврежденной ткани.

У низших позвоночных животных – рыб и хвостатых амфибий – сохраняется достаточное количество недифференцированных клеток, чтобы обеспечить регенерацию некоторых частей как головного и спинного мозга, так и сердца. Среди тритонов есть виды, способные регенерировать даже хрусталик и сетчатку глаза после полного иссечения этих структур.

Читайте также:  Организм — открытая система - биология

РАСТЕНИЯ

В семенах растений имеется эндосперм, снабжающий зародыш питательными веществами подобно тому, как желток обеспечивает питание развивающемуся зародышу животных. Семена сосудистых растений при прорастании образуют корни и побеги.

Несмотря на значительные различия между корнями и побегами, у них много общего. И те и другие многократно ветвятся, а их растущие кончики, состоящие из недифференцированных клеток, образуют конусы нарастания (верхушечные меристемы).

Многократные митотические деления в конусе нарастания постоянно поставляют новые клетки, обеспечивающие рост в длину.

Непосредственно за этой зоной пролиферации находятся зоны дифференцировки и растяжения; здесь новообразованные клетки превращаются в специализированные клетки ксилемы и флоэмы – проводящих тканей растения.

В процессе дифференцировки эти клетки сильно растягиваются в длину, что обеспечивает очень быстрый рост побегов (например, у бамбука). Между ксилемой и флоэмой расположен слой камбиальных клеток, за счет которых происходит утолщение стеблей и корней.

Приведенное выше описание относится в основном к деревьям и кустарникам. В отличие от них, у многих травянистых растений зона нарастания листьев находится у основания, а не на верхушке. Листья растут у них снизу, и именно поэтому газон приходится подстригать многократно.

Деревья и живые изгороди тоже подстригают, чтобы придать им определенную форму, однако при этом их зоны нарастания срезаются. В результате после обрезки ветвей кусты и деревья растут гуще, потому что при повреждении верхушки побега меристемы, отдаленные от его кончика, принимают на себя функции утраченной части.

До удаления верхушечной меристемы, оказывавшей на них тормозящее воздействие, эти латеральные меристемы пребывали в латентном состоянии; освободившись от торможения, они дают начало боковым ветвям.

Это явление иллюстрирует механизм, регулирующий рост растения. Верхушечная меристема вырабатывает гормональные вещества (ауксины), которые, перемещаясь вниз по стеблю, тормозят рост других меристем.

Ауксины определяют также тропизмы растений, например тенденцию расти в сторону источника света.

Инактивируясь на освещенной стороне стебля, они стимулируют удлинение стебля на теневой стороне, заставляя его склоняться в направлении к источнику света.

От света зависят также сроки вегетации: каждый вид растений начинает и заканчивает рост, цветет и производит семена в определенное время года.

В умеренных широтах жизненные циклы растений приспособлены к колебаниям температуры и к удлинению или укорочению светового дня. Некоторым видам для цветения необходим длинный, а другим короткий день.

Там, где колебания температуры и длины светового дня минимальны, прежде всего в тропиках, в координации жизненных циклов растений может участвовать чередование периодов дождей и засухи.

Однолетние растения запрограммированы на прекращение роста и отмирание в первый (и единственный) год своей жизни, а продолжение существования вида обеспечивается семенами. В отличие от них многолетние растения, в частности деревья, обладают способностью к потенциально неограниченному росту.

За счет верхушечных меристем всех побегов объем тканей ежегодно увеличивается, а за счет камбия происходит рост ствола в толщину и повышается его прочность.

Способность деревьев расти до тех пор, пока они живут, а жить до тех пор, пока они растут, демонстрирует пример секвойи с ее гигантскими размерами и потенциальным бессмертием.

Жизнь многолетников удается продлить с помощью вегетативного размножения. У отводков можно вызвать образование корней (иногда при помощи гормонов) и вырастить из них новые растения, обладающие теми же генетическими признаками, что и родительское растение. См. также ГОРМОНЫ РАСТЕНИЙ.

ЖИВОТНЫЕ

В отличие от растений, рост которых происходит путем удлинения и разрастания в стороны, большинство развивающихся животных растут за счет увеличения размеров каждого органа или ткани.

Головной мозг растет вначале быстро, но по мере того, как его клетки прекращают деление и только увеличиваются в размерах, его рост замедляется. Рост и развитие половых органов происходит в основном в период полового созревания.

Хотя каждый орган следует своему собственному «расписанию», существует также механизм общего контроля, регулирующий конечные размеры тела животного. У позвоночных эту роль выполняет в основном гормон роста, вырабатываемый гипофизом.

Под действием гормона роста происходит в первую очередь удлинение костей, каждая из которых прекращает рост в длину на определенной стадии развития. Связанные с костями ткани (мышцы, нервы, кровеносные сосуды, кожа) перестают расти, когда кривая роста животного достигает плато.

Описанный механизм роста свойствен животным с детерминированным, или ограниченным, ростом, в первую очередь – наземным животным: их размеры не могут перейти некий предел, за которым утрачивается способность поддерживать массу тела.

У многих водных животных, напротив, рост продолжается неопределенно долго даже после наступления половой зрелости, и они достигают очень крупных размеров.

Это объясняется тем, что в водной среде животные находятся как бы в состоянии невесомости и им не приходится поддерживать свое тело, а потому в процессе эволюции у них не возник механизм ограничения роста. В этом отношении рост рыб сходен с ростом многолетних растений.

Рост рыб на протяжении всей жизни происходит за счет увеличения числа функциональных единиц в их органах и тканях, т.е. в структурах, клетки которых у более высоко организованных животных перестают делиться на относительно ранней стадии жизни.

Так, у рыб по мере роста добавляются новые клетки в головном мозге и новые палочки и колбочки в сетчатке глаз; возможна также дифференцировка дополнительных мышечных волокон в сердечной и скелетных мышцах. Кости у рыб растут за счет отложения на их поверхности нового материала. По мере увеличения челюстей на них вырастают как совершенно новые зубы, так и замещающие утраченные.

Чешуи увеличиваются в результате добавления новых колец, а плавники удлиняются за счет формирования дополнительных сегментов на кончиках их костных лучей.

Многие животные в процессе развития претерпевают метаморфоз. При этом они получают возможность использовать на разных стадиях жизни разные местообитания и разную пищу. Например, у чешуекрылых личиночная стадия представлена листоядными гусеницами, а взрослая – бабочками, которые питаются нектаром, перелетая с цветка на цветок.

На стадии куколки личиночные ткани постепенно разрушаются, а из скоплений недифференцированных клеток – т.н. имагинальных дисков – развиваются крылья и ноги. У лягушек из икры вылупляются растительноядные головастики, которые вначале обитают в воде, а затем превращаются в наземных плотоядных животных, дышащих воздухом.

Хвосты и жабры головастиков резорбируются, а взамен развиваются ноги и легкие.

У некоторых животных свойственная зародышу способность к развитию сохраняется во взрослом состоянии, обеспечивая регенерацию утраченных частей тела.

Процесс роста у человека

Рост в высоту каждого человека предопределен его генами, о чем свидетельствуют расовые различия, например между пигмеями и бурунди. У высоких родителей дети обычно бывают тоже высокими, а дети тучных родителей предрасположены к полноте.

Однако характер телосложения зависит также от питания и гормональных воздействий.

Современный человек несколько выше ростом, чем были его предки, жившие несколько веков назад; это отчасти можно объяснить улучшением питания и здравоохранения, а отчасти – проявлением «гибридной мощности», создающейся в результате смешения генофондов при браках между людьми разных национальностей или рас.

Гормон роста способствует росту в детском и юношеском возрасте, но с наступлением зрелости его влияние ослабевает. Избыток гормона роста приводит к гигантизму, а его недостаточность – к карликовости.

Неудивительно, что питание оказывает глубокое влияние на рост, особенно в раннем возрасте.

Плохое питание в период развития плода может вызвать нарушения пролиферации клеток в развивающемся головном мозге и привести к умственной отсталости.

Дети, которые недоедают, растут медленнее тех, кто питается нормально, но если вовремя перевести их на достаточное питание, они догоняют по росту своих однолеток и, став взрослыми, мало или совсем не отличаются по росту от других людей.

На рост в утробе матери оказывают также влияние условия в матке, причем немалое значение имеет ограниченность пространства. У близнецов масса при рождении обычно бывает меньше, чем у ребенка, родившегося в результате одноплодной беременности, а у троен – меньше, чем у двоен. В таких случаях последующий ускоренный рост может, в конечном счете, сгладить прежнее отставание.

См. также КЛЕТКА; ЭМБРИОЛОГИЯ; РЕГЕНЕРАЦИЯ.

Источник: http://www.krugosvet.ru/enc/biologiya/rost-i-razvitie

Урок 7.а. Деление и рост клеток

Тип урока – комбинированный

Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, репродуктивный, объясни­тельно-иллюстративный.

Цель:

– осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные: 

Формирование экологической культуры на основе признания ценности жизни во всех её проявлениях и необ­ходимости ответственного, бережного отношения к окру­жающей среде.

Формирование понимания ценности здорового и без­опасного образа жизни

УУД

Личностные:

воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину;

Формирование ответственного отношения к учению;

3) Формирование целостного мировоззрения, соответ­ствующего современному уровню развития науки и обще­ственной практики.

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, пре­образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру­гих видов деятельности.

Планируемые результаты

Предметные: знать – понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь – определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации;анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные:.

Умение самостоятельно планировать пути достиже­ния целей, в том числе альтернативные, осознанно выби­рать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.

Формирование навыка смыслового чтения.

Читайте также:  Основные этапы развития животного мира на земле - биология

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Цели: развивать понятие о клетке как о живой единице; дать первоначальное представление о проявлениях жизнедеятельности клетки; сформировать представления о движении, дыхании, пита­нии, обмене веществ, росте и размножении растительных клеток.

Оборудование и материалы: таблицы: «Строение растительной клетки», «Деление клетки», отрывки из учебных видеофильмов «Строение и жизнь растительной клетки», «Процессы жизнедея­тельности клетки».

Ключевые слова и понятия: движение цитоплазмы, реакция на изменение условий окружающей среды, питание, дыхание, обмен веществ, избирательная проницаемость мембраны, рост и деление клеток, митоз, хромосомы, мейоз.

Процесс деления клетки называется –митоз.В процессе митоза из одной материнской клетки образуются две дочерние. При этом вся генетическая информация дочерних клеток полностью совпадает с генетической информа­цией материнской клетки, т. е. они являются как бы копией ма­теринской клетки.

Митоз — сложный процесс, состоящий из нескольких этапов.

Ядро клетки увеличивается в размерах, в нем становятся заметны хромосомы. Хромосомы (от греч. слов «хромо» — цвет и «сома» — тело) — особые органоиды, обычно цилин­дрической формы. Они передают наследственные признаки от клетки к клетке.

Каждая хромосома делится продольно на две равные по­ловинки, которые расходятся к противоположным концам материнской клетки.

Вокруг разошедшихся хромосом формируется ядерная обо­лочка, каждая хромосома достраивает недостающую поло­винку. В результате получаются два дочерних ядра с таким же количеством хромосом, как и в материнской клетке.

В цитоплазме возникает перегородка, и клетка разделяется на две, каждая из которых имеет свое ядро.

У различных растений митоз длится 1—2 ч. В результате об­разуются две идентичные дочерние клетки с тем же набором хро­мосом и той же наследственной информацией, что и в материн­ской клетке.

Молодые клетки имеют тонкие клеточные оболочки, густую цитоплазму и крупные ядра. Вакуоли в них очень малы. Деление клеток продолжается на протяжении всей жизни расте­ния. Благодаря делению и росту клеток происходит и рост самого растения.

У многоклеточных растений есть специальные участки, где деление и рост клеток происходят постоянно.

Митоз был открыт с помощью светового микроскопа в 1874 г. русским ученым И. Д. Чистяковым в растительных клетках. В 1878 г. В. Флеммингом и русским ученым П. П. Перемежко этот про­цесс обнаружен в животных клетках. У животных клеток митоз длится 30-60 мин, у растительных – 2-3 ч. Митоз состоит из четырех фаз: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. 

Профаза – первая фаза деления, в которой двухроматидные хромосомы спирализуются и становятся заметными, ядрышко и ядерная оболочка распадаются, образуются нити веретена деле­ния. Клеточный центр делится на две центриоли, расходящиеся к полюсам. 

Метафаза — фаза скопления хромосом на экваторе клетки: нити веретена деления идут от полюсов и присоединяются к центромерам хромосом:   к каждой хромосоме подходят две нити, идущие от двух полюсов.  

 Анафаза– фаза расхождения хромосом, в которой центромеры делятся, а однохроматидные хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам  клетки. Это самая короткая фаза  митоза. 

  Телофаза –фаза окончания деления, движение хромосом заканчивается, и происходит их деспирализация (раскручивание в тонкие нити),  формируется ядрышко, восстанавливается ядерная оболочка, на экваторе закладывается перегородка (у растительных кле­ток) или перетяжка (у животных клеток), нити веретена деле­ния растворяются.

Вопросы и задания

1.Дайте определение.

Деление — это .

2.Рассмотрите рисунки фаз митоза. Определите, в какой по­следовательности фазы сменяют друг друга, и в соответствии с этим пронумеруйте рисунки.

3. Напишите, в чём заключается сущность митоза. Каково его биологическое значение?

4. Пронумеруйте фазы мейоза в соответ­ствии с их правильной последовательностью.

Закрепление знаний и умений

Ответьте на вопросы.

Что такое митоз?

Опишите последовательно все этапы митоза.

Что такое мейоз?

Каково его значение?

Деление клетки. Митоз

 

Митоз

 

Митоз – деление клетки | самое простое объяснение

 

Ресурсы:

И.Н. Пономарёва, О.А. Корнило­ва, В.С. Кучменко Биология : 6 класс : учебник для учащихся общеобразо­вательных учреждений

Серебрякова Т.И., Еленевский А. Г., Гуленкова М. А. и др. Биология. Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники. Пробный учебник 6—7 классов средней школы

Н.В. Преображенская Рабочая тетрадь по биологии к учебнику В В. Пасечника «Биология 6 класс. Бактерии, грибы, растения»

В.В. Пасечника. Пособие для учителей общеобразовательных учреждений Уроки биологии. 5—6 классы

Калинина А.А. Поурочные разработки по биологии 6класс

Вахрушев А.А., Родыгина О.А., Ловягин С.Н. Проверочные и контрольные работы к

учебник «Биология», 6-й класс

Сайт YouTube:  /

Хостинг презентаций

– 

Источник: https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/urok_7a_delenie_i_rost_kletok_062257.html

Митоз – значение и стадии

Одним из важнейших процессов в индивидуальном развитии живого организма является митоз.

В данной статье мы кратко и понятно постараемся объяснить, какие процессы происходят во время деления клетки, расскажем о биологическом значении митоза.

Из учебников за 10 класс по биологии мы знаем, что митоз – деление клетки, в результате которого из одной материнской клетки образуются две дочерние с тем же самым набором хромосом.

В переводе с древнегреческого языка термин «митоз» обозначает «нить». Это как связующее звено между старыми и новыми клетками, в которых сохраняется генетический код.

Процесс деления в целом начинается от ядра и заканчивается цитоплазмой. Именуется он как митотический цикл, который состоит из стадии митоза и интерфазы. В результате деления диплоидной соматической клетки образуется две дочерние клетки. Благодаря такому процессу происходит увеличение числа клеток тканей.

Исходя из морфологических особенностей, процесс деления распределяют на такие стадии:

На данном этапе ядро уплотняется, внутри него конденсируется хроматин, который закручивается в спираль, под микроскопом просматриваются хромосомы.

Под влиянием ферментов ядра и их оболочки растворяются, хромосомы в этом периоде беспорядочно располагаются в цитоплазме. Позднее происходит разделение центриолей к полюсам, образовывается веретено деления клеток, нити которого крепятся к полюсам и хромосомам.

Для данной стадии характерно удвоение ДНК, но пары хромосом ещё держатся друг друга.

Перед стадией профазы у растительной клетки идёт подготовительная фаза – препрофаза. В чём заключается подготовка клетки к митозу можно понять на данном этапе. Для него характерными являются образование препрофазного кольца, фрагмосомы, а также нуклеация микротрубочек вокруг ядра.

На этом этапе хромосомы приходят в движение и направляются к ближайшему полюсу.

Во многих учебных пособиях препрофазу и прометофазу относят к стадии профазы.

На начальном этапе хромосомы находятся в экваториальной части веретена, так что давление полюсов действует на них равномерно. В ходе данной стадии число микротрубочек веретена постоянно растёт и обновляется.

Хромосомы выстраиваются парами в спираль вдоль экватора веретена в строгом порядке. Хроматиды постепенно отсоединяются, но ещё держатся за нити веретена.

На этом этапе происходит удлинение хроматид, которые постепенно расходятся к полюсам, так как нити веретена сокращаются. Образуются дочерние хромосомы.

По времени это самая короткая фаза. Сестринские хроматиды внезапно разделяются и отходят к разным полюсам.

Является последней фазой деления, когда хромосомы удлиняются, и формируется новая ядерная оболочка около каждого полюса. Нити, из которых состояло веретено, полностью разрушаются. На этом этапе делится цитоплазма.

Завершение последней стадии совпадает с разделением материнской клетки, которое называется цитокинезом. Именно от прохождения этого процесса зависит, сколько клеток образуется при делении, их может быть две и более.

Рис. 1. Стадии митоза

Биологическое значение процесса деления клеток неоспоримо.

  • Именно благодаря ему возможно поддержание постоянного набора хромосом.
  • Воспроизведение идентичной клетки возможно только путём митоза. Таким способом заменяются клетки кожи, эпителия кишечника, кровяных клеток эритроцитов, жизненный цикл которых составляет всего 4 месяца.
  • Копирование, а значит и сохранение генетической информации.
  • Обеспечение развития и роста клеток, благодаря чему многоклеточный организм образуется из одноклеточной зиготы.
  • При помощи такого деления возможна регенерация частей тела у некоторых живых организмов. Например, у морской звезды восстанавливаются лучи.

Рис. 2. Регенерация морской звезды

  • Обеспечение бесполого размножения. Например, почкование гидры, а также вегетативное размножение растений.

Рис. 3. Почкование гидры

Деление клеток называется митозом. Благодаря ему копируется и сохраняется генетическая информация клетки. Процесс происходит в несколько этапов: подготовительная фаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

В результате образуется две дочерние клетки, которые полностью похожи на первоначальную материнскую клетку.

В природе значение митоза велико, так как благодаря ему возможно развитие и рост одноклеточных и многоклеточных организмов, регенерация некоторых частей тела, бесполое размножение.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/mitoz-deleniya-kletki.html

Образование новых клеток

Все живые организмы способны расти. Большинство растений растут всю жизнь, а животные до определенного возраста. Росторганизмов —результатделения клеток. Каждая новая клетка возникает только путем деления ранее существовавших клеток.

Деление клетки

Деление клетки — сложный процесс, в результате которого из одной материнской клетки образуются две дочерние.

Важную роль при делении клеток играют хромосомы, содержащиеся внутри ядра клетки. Они передают наследственные признаки от клетки к клетке и обеспечивают сходство дочерних клеток с материнской.

Таким образом с помощью хромосом наследственная информация передается от родителей к потомству. Чтобы дочерние клетки получили полную наследственную информацию, они должны содержать то же число хромосом, что и материнская клетка.

Именно поэтому каждое клеточное деление начинается с удвоения хромосом (I).

После удвоения каждая хромосома состоит из двух одинаковых частей. Затем оболочка ядра распадается. Хромосомы располагаются по «экватору» клетки (II). На противоположных концах клетки образуются тонкие нити. Они прикрепляются к частям хромосом.

В результате сокращения нитей части каждой хромосомы расходятся к разным концам клетки и становятся самостоятельными хромосомами (III). Вокруг каждой из них образуется ядерная оболочка. В какое-то время в одной клетке существуют два ядра. Затем в средней части клетки образуется перегородка.

Она отделяет ядра друг от друга и равномерно делит цитоплазму между материнской и дочерней клетками. Таким образом деление клетки завершается.

Каждая из образовавшихся клеток содержит одинаковое число хромосом. У многоклеточных организмов в перегородках между клетками остаются очень мелкие отверстия. Благодаря им сохраняется связь между цитоплазмами соседних клеток.

После того, как деление завершилось, дочерние клетки растут, достигают размера материнской клетки и опять делятся.

Молодые клетки содержат много вакуолей, ядро в них расположено в центре. По мере роста клетки вакуоли увеличиваются в размерах и в старой клетке сливаются в одну большую вакуоль. Ядро при этом смещается к клеточной оболочке. Старая клетка теряет способность к делению и отмирает.

Читайте также:  Общая характеристика хордовых - биология

Значение деления клеток

Одноклеточные организмы могут делиться каждый день и даже каждые несколько часов. В результате деления их численность возрастает. Они распространяются по планете и играют большую роль в круговороте веществ в природе.

У многоклеточных организмов деление и рост клеток приводят к росту и развитию организма. В процессе развития новые клетки нужны для формирования различных структур (корней, листьев и цветков у растений, скелета, мышц, внутренних органов у животных).

За счет деления клеток происходит также восстановление поврежденных частей тела (зарастание порезов на коре деревьев, заживление ран у животных).

Источник: http://ebiology.ru/obrazovanie-novyx-kletok/

Деление клетки – основа размножения, роста и развития организмов. Митоз Павлова Галина Витальевна ГОУ «Школа 602» – презентация

1 Деление клетки – основа размножения, роста и развития организмов. Митоз Павлова Галина Витальевна ГОУ «Школа 602»<\p>

2 СОДЕРЖАНИЕ: Виды деления Амитоз Мейоз Митоз Клеточный цикл Интерфаза Пресинтетический Синтетический Постсинтетический Фазы митоза Профаза Метафаза Анафаза Телофаза Биологическое значение митоза<\p>

3 ВИДЫ ДЕЛЕНИЯ: А М И Т О З М И Т О З М Е Й О З<\p>

4 А М И Т О З Прямое деление ядра, без образования хромосом и веретена деления, возможно разделение цитоплазмы. Встречается у простейших, в клетках специализированных тканей(хрящевая), в раковых клетках. В норме встречается в тканях обреченных на гибель. Наблюдается реже митоза. При амитозе наследственная информация распределяется не равномерно<\p>

5 М Е Й О З Особый вид деления клетки в результате которого образуются половые клетки<\p>

6 М И Т О З Деление клетки. Идущее в несколько стадий. Характеризуется образованием хромосом веретена деления.<\p>

7 К Л Е Т О Ч Н Ы Й Ц И К Л Это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти.<\p>

8 И Н Т Е Р Ф А З А ПРЕСИНТЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОСТСИНТЕТИЧЕСКИЙ<\p>

9 П Р Е С И Н Т Е Т И Ч Е С К И Й Активный рост клетки Синтез структурных и функциональных единиц<\p>

10 С И Н Т Е Т И Ч Е С К И Й В клетках млекопитающих длится примерно 6-10 часов Происходит репликация ДНК Каждая хромосома состоит из двух хроматид, двух молекул ДНК<\p>

11 П О С Т С И Н Т Е Т И Ч Е С К И Й Удваиваются митохондрии, пластиды, центриоли Накапливаются белки и энергия для деления<\p>

12 Ф А З Ы М И Т О З А П Р О Ф А З А М Е Т А Ф А З А А Н А Ф А З А Т Е Л О Ф А З А<\p>

13 П Р О Ф А З А Растворение ядерной оболочки Спирализация хромосом Расхождение частей клеточного центра к разным полюсам клетки Образование нитей веретена деления<\p>

14 М Е Т А Ф А З А Хромосомы сосредотачиваются на экваторе клетки в одну линию К каждой хромосоме присоединяются две нити веретена деления ( по одной с разных сторон)<\p>

15 А Н А Ф А З А Центромера каждой хромосомы делится на две части Каждая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой Дочерние хромосомы одной пары (бывшие хроматиды одной хромосомы) расходятся к разным полюсам клетки. Аналогичный процесс происходит с другими парами дочерних хромосом<\p>

16 Т Е Л О Ф А З А Исчезновение нитей веретена деления Возникновение новых ядерных оболочек Раскручивание (деспирализация) нитей ДНК Восстановление (формирование) ядрышек Образование двух обособленных дочерних клеток<\p>

17 БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МИТОЗА Равномерное распределение хромосом между дочерними клетками Обеспечение клеток равноценной наследственной информацией Обеспечение важных моментов жизнедеятельности Эмбриональное развитие, рост, восстановление органов и тканей после повреждения, замещение погибших эритроцитов, слущивание клеток кожи, эпителия кишечника<\p>

Источник: http://www.myshared.ru/slide/622560/

открытая библиотека учебной информации

Движение цитоплазмы. Поступление веществ в клетку

Рассмотрим под микроскопом лист водного растения элодеи, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ часто разводят в аквариумах. В клетках листа можно увидеть движение цитоплазмы. Это движение постоянно, но его иногда трудно обнаружить.

Цитоплазма в каждой из клеток оттеснена вакуолью к оболочке. Зелœеные пластиды плавно перещетаются вместе с цитоплазмой в одном направлении вдоль клеточной оболочки. По их перемещению мы и судим о движении цитоплазмы.

Движение цитоплазмы хорошо заметно и в клетках волосков традесканции, расположенных на тычиночных нитях. Но в этом случае о движении цитоплазмы мы судим по перемещению не зелœеных пластид, а зернистых включений.

Движение цитоплазмы способствует перемещению в к клетках питательных веществ и воздуха.

Цитоплазма одной живой клетки обычно не изолирована от цитоплазмы других живых клеток, расположенных рядом. Нити цитоплазмы соединяют сосœедние клетки, проходя через клеточные оболочки.

Все органы растений состоят из клеток. Следовательно, растение имеет клеточное строение, и каждая клетка — это микроскопически малая составная часть растения.

Клетки прилегают одна к другой к соединœены особым межклеточным веществом, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ находится между оболочками сосœедних клеток. В случае если всœе межклеточное вещество разрушается, клетки разъединяются.

Так бывает в мякоти рассыпчатого яблока, в спелых плодах арбузов и томатов. Вареный картофель становится рассыпчатым, оттого что межклеточное вещество при варке клубней разрушается и клетки разъединяются.

Нередко живые растущие клетки всœех органов растения несколько округляются. При этом их оболочки местами отходят друг от друга; в этих участках межклеточное вещество разрушается. Возникают межклетники, заполненные воздухом. Сеть межклетников соединяется с воздухом, окружающим растение, через особые межклетники, расположенные на поверхности органов.

Каждая живая клетка дышит, питается и в течение определœенного времени растет. Вещества, необходимые для питания, дыхания и роста клетки, поступают в нее из других клеток и из межклетников, а всœе растение получает их из воздуха и почвы. Сквозь клеточную оболочку проходят в виде растворов почти всœе вещества, необходимые для жизни клетки.

В некоторых участках органов растений клетки часто делятся, благодаря чему число клеток увеличивается.

Делœению клетки предшествует делœение ее ядра. Перед делœением клетки ядро увеличивается и в нем становятся хорошо заметными тельца обычно цилиндрической формы — хромосомы (от греческих слов «хромо» — цвет, «сома» — тело) Οʜᴎ передают наследственные признаки от клетки к клетке 18.

Более подробно с этим процессом вы познакомитесь при изучении общей биологии.

Но запомните главное — делœением клетки начинается с делœения ядра и каждое из ядер двух образовавшихся клеток содержит то же самое число хромосом, что и ядро исходной клетки 19.

Это объясняется тем, что перед делœением клетки число хромосом удваивается. Все живое содержимое клетки также равномерно распределяется между двумя новыми клетками.

Молодые клетки, в отличие от старых, неспособных делиться, содержат много мелких вакуолей. Ядро молодой клетки располагается в центре.

В старой клетке обычно имеется одна большая вакуоль, а цитоплазма, в которой находится ядро, прилезет к клеточной оболочке. Молодые, недавно возникшие клетки увеличиваются 20 и снова делятся. Так в результате делœения и роста клеток растут всœе органы растения.

Корни укрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всœей жизни. Через корни растение получает из почвы минœеральные вещества и воду.

Развиваясь из маленького корешка зародыша, корень растущего дерева ветвится, глубоко проникает в почву, достигает больших размеров и удерживает тяжелœейший ствол и ветви с листьями.

Чтобы представить, насколько прочны корни деревьев, раскройте во время сильного ветра зонт и попробуйте удержать его. Ствол дерева со всœеми ветвями и листьями можно сравнить с гигантским зонтом.

Ураганный ветер в состоянии вырвать дерево или сломать ствол. При этом это случается нечасто.

Конечно, не у всœех растений такие мощные корни, как у крупных деревьев. У однолетних травянистых растений корни обычно небольшие и неглубоко проникают в почву. Познакомимся с корнями разных растений. Все корни растения составляют его корневую систему.

Сравним выкопанные с корнями однодольное и двудольными растение, к примеру пшеницу и одуванчик.

Одуванчик имеет хорошо выраженный главный корень, который развивается из корешка зародыша. От главного корня отходят небольшие боковые корни. Главный корень похож на стержень. По этой причине у растений с хорошо развитым главным корнем корневую систему называют стержневой 21 , 22 .

Многие двудольные растения имеют стержневые корневые системы. Хорошо заметный главный корень развивают щавель, фасоль, подсолнечник, клевер, морковь.

Обычно стержневая корневая система хорошо видна только у молодых, выросших из семян двудольных растений. У многолетних растений (лютик, земляника, подорожник) часто главный корень отмирает, а от стебля отрастают придаточные корни.

У пшеницы много корней, почти всœе они одинаковой длины и толщины и растут пучком. Эти корни отрастают от стебля; их называют придаточными. Главный корень среди придаточных корней пшеницы ничем не выделяется.

В случае если главный корень не развивается или не отличается от многочисленных придаточных корней, корневую систему называют мочковатой 22. На придаточных корнях могут развиваться и боковые корни.

Мочковатой корневой системой чаще обладают однодольные растения — всœе хлебные злаки, лук, чеснок, тюльпан. При развитии мочковатой корневой системы главный корень растет недолго и становится незаметным среди множества придаточныл корней, отрастающих пучком от подземной части стебля 22.

Итак, у растений корень может развиваться из корешка зародыша. Это главный корень. Корни могут отрастать от стеблей. Это придаточные корни. Корни могут развиваться на главном и на придаточных корнях. Это боковые корни.

Придаточные корни могут расти и на надземной части стебля, а также на листьях. Легко наблюдать развитие придаточных корней, если поставить в воду ветки тополя, ивы или черной смородины.

Придаточные корни хорошо развиваются у капусты, картофеля, кукурузы, если окучить почвой нижнюю часть стеблей.

Источник: http://oplib.ru/random/view/15486

Ссылка на основную публикацию