Морфология хромосом

В структуре хромосом выделяют: длинное плечо, короткое плечо, центромера, IIперетяжка – ЯОР. По месту расположенияIIперетяжки различают метацентрические, субметацентрические, акроцентрические, телоцентрические хромосомы (рис. 3.2).

Клеточный цикл и митотический цикл клетки (мцк)

Особое значение для нормальной жизнедеятельности клеток организма имеет поддержание постоянства кариотипа в клетках организма, которое обеспечивают два важных механизма: 1. воспроизведениехромосом, 2.распределениехромосом при делении клеток. В основе воспроизведения хромосом лежат процессы их самоудвоения, т.е. репликация ДНК. Правильное и точное распределение хромосом при делении клеток обеспечивается митозом. Эти два механизма в совокупности образуют митотический цикл клетки (МЦК). В отличие от МЦК клеточный цикл включает периодG0, в течение которого происходит рост, дифференцировка и функционирование клеток, иногда специализация с потерей способности к делению и естественная гибель.

МЦК – это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием из одной материнской двух новых дочерних клеток с неизменным набором хромосом. В МЦК условно можно выделить два периода: собственно митоз (деление) и интерфазу. В интерфазе различают 3 периода: пресинтетический (G1-период), синтетический (S-период), и постсинтетический (G2-период).

В пресинтетическом периодеклетки имеют диплоидный набор хромосом (2n), причем, каждая хромосома состоит из 1 хроматиды (рисунок). Формула хромосом 2n2c.

В синтетическомпериоде происходит репликация ДНК. После окончанияS-периода каждая хромосома состоит уже не их 1, а из 2 сестринских хроматид (образуются дочерние хромосомы). Формула хромосомного набора, соответственно, приобретает вид 2n4c(на 2 хромосомы теперь приходится 4 хроматиды) (рисунок).

В постсинтетическом клетка готовится к делению. Формула хромосом остается прежней – 2n4c.

За интерфазой следует непосредственно деление клеток - митоз, в котором различают два этапа: Деление ядра клетки – кариокинез; Деление цитоплазмы клетки – цитокинез.

Митоз

Митоз состоит из 4 фаз: 1 – профаза (иногда выделяют прометафазу); 2 – метафаза; 3 – анафаза; 4 – телофаза. Каждая предыдущая фаза обуславливает переход к следующей (рис. 3.4).

Биологическое значение митоза

Заключается в точном идентичном распределении сестринских хроматид (или дочерних хромосом) между дочерними клетками. В результате этого деления из одной материнской клетки образуются две генетически равноценные дочерние клетки, которые имеют хромосомный набор, по количеству и качеству точно идентичный материнской клетке. Так поддерживается постоянство кариотипа (т.е. набора хромосом) в поколениях клеток.

Разновидностями митоза являются амитоз, эндомитоз и эндоредупликация. Амитоз– прямое деление цитоплазмы без формирования веретена деления (у человека в норме встречается в клетках печени). Приэндомитозе удвоение ДНК и деление центромер и хромосом в анафазе не сопровождается делением ядра и клетки, в результате чего набор хромосом в ядре удваивается. Это приводит кполиплоидии,когда число хромосом увеличивается пропорционально 2n: 2n(норма, диплоид) – 4n(тетраплоид) и т.д. В результатеэндоредупликациипроисходит удвоение ДНК без деления центромер, в результате чего число хроматид в одной хромосоме увеличивается пропорционально 2с: 2с -4с-8с-16с и т.д. Образуютсяполитенные(от лат.tensis– нить) хромосомы, содержащие до 1000 нитей хроматина, объединенных одной центромерой.