Жизненный цикл клетки. Мейоз. Кроссинговер

1. Жизненный цикл клетки
Мейоз
Кроссинговер

2. Жизненный (клеточный цикл) и митотический цикл.
Период существования клетки от момента ее образования путем
деления материнской клетки до собственного деления (включая
само деление) или смерти называют жизненным (клеточным)
циклом.
Митотический цикл наблюдается у клеток, которые постоянно
делятся, в этом случает цикл состоит из интерфазы и митоза.

3. Периоды:
пресинтетического (G1) (от англ. – gap - промежуток),
синтетического (S), постсинтетического (G2).
Пресинтетический период. Набор хромосом (у животных) – 2n,
диплоидный, количество ДНК – 2c, в каждой хромосоме по одной
молекуле ДНК. Период роста, начинающийся непосредственно
после митоза. Самый длинный период интерфазы,
продолжительность которого в клетках составляет от 10 часов до
нескольких суток. Границу между фазами S и G1 определяет
появление вещества - активатора S-фазы.

4. Синтетический период. Продолжительность синтетического
периода различна: от нескольких минут у бактерий до 6-12 часов в
клетках млекопитающих.
Во время синтетического периода происходит самое главное
событие интерфазы — удвоение молекул ДНК. Каждая хромосома
становится двухроматидной, а число хромосом не изменяется
(2n4c). Синтезируются гистоны.

5. Постсинтетический период (2n4c). Начинается после
завершения синтеза (репликации) ДНК.
Если пресинтетический период осуществлял рост и подготовку к
синтезу ДНК, то постсинтетический обеспечивает подготовку
клетки к делению (происходит синтез белков деления [тубулин] и
наблюдается фосфорилирование белков, участвующих в
конденсации хроматина) и также характеризуется интенсивными
процессами синтеза и увеличения числа органоидов.

6. Далее, во время митоза, происходит
равномерное распределение наследственного
материала между дочерними клетками.
В результате митоза образуется две клетки,
каждая из которых содержит столько же
хромосом, сколько их было в материнской.
Дочерние клетки генетически идентичны
родительской.

7. Мейоз
Во время мейоза происходит не одно (как при митозе), а два
следующих друг за другом клеточных деления. Первому
мейотическому делению предшествует интерфаза I — фаза подготовки
клетки к делению, в это время происходят те же процессы, что и в
интерфазе митоза.
Первое мейотическое деление называют редукционным – образуются
две клетки с гаплоидным набором хромосом, однако хромосомы
остаются двухроматидными.
Сразу же после первого деления мейоза совершается второе —
обычный митоз. Это деление называют эквационным, так как во
время этого деления хромосомы становятся однохроматидными.

9. Первое деление мейоза
Профаза 1 (2n; 4с)
Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда
последовательных стадий.
Лептотена (2n; 4с). Стадия тонких нитей. Хромосомы слабо конденсированы.
Они уже двухроматидные, но настолько сближены, что имеют вид длинных
одиночных тонких нитей. Теломеры хромосом прикреплены к ядерной
мембране с помощью особых структур — прикрепительных дисков.
Зиготена (2n; 4с). Стадия сливающихся нитей. Гомологичные хромосомы
начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют.
Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом.
(Процесс конъюгации также называют синапсисом.)

10. Полагают, что каждый ген приходит в соприкосновение с гомологичным ему
геном другой хромосомы. Пару конъюгирующих хромосом называют
бивалентом, или тетрадой – четыре хроматиды удерживаются вместе,
количество бивалентов равно гаплоидному набору хромосом.
Пахитена (2n; 4с). Стадия толстых нитей. Процесс спирализации хромосом
продолжается, причем в гомологичных хромосомах он происходит синхронно.
Становится хорошо заметно, что хромосомы двухроматидные. В пахитене
наблюдается особенно тесный контакт между хроматидами. Важнейшим
событием пахитены является кроссинговер — обмен участками гомологичных
хромосом.

11. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов.
Диплотена (2n; 4с). Хромосомы в бивалентах перекручиваются и начинают
отталкиваться друг от друга. Процесс отталкивания начинается в области
центромеры и распространяется по всей длине бивалентов. Однако они все еще
остаются связанными друг с другом в некоторых точках. Их называют хиазмы.
Эти точки появляются в местах кроссинговера. В ходе гаметогенеза у человека
может образовываться до 50 хиазм.
Диакинез (2n; 4с). Хромосомы сильно укорачиваются и утолщаются за счет
максимальной спирализации хроматид, а затем отделяются от ядерной
оболочки. Происходит сползание хиазм к концам хроматид.

13. Что интересного происходит в Профазе I ?

15. Как происходит кроссинговер?