Один из важных и бесспорных фактов биологической науки: без процессов деления живая система организмов не растет и не развивается. Эти фазы проходят как одноклеточные, так и многоклеточные живые существа. В жизненном круговороте растений, животных и человека обновляются и восстанавливаются всевозможные ткани и органы. Митоз и мейоз, их отличие и сравнение – одна из интересных и ключевых тем биологии.
Митозное деление
Митоз – процесс, имеющий наибольшее распространение, заключающийся в непрямом делении неполовых клеток (нервной, мышечной, эпителиальной тканей). Начальная материнская клеточка образует две дочерние с идентичными характеристиками, родственными между собой. Генетическая информация от родительской клетки полно и точно передается двум появившимся. Этот процесс необходим для роста и регенерации. Делительный метод митоза объединяет в себя 4 периода:
- Профаза – промежуток деления, для которого определяющими являются следующие процессы: спирализация хромосом, разрушение ядерной оболочки, образование веретена, к нитям которого цепляются нуклеопротеидные клеточные структуры.
- Метафаза – идет процесс максимальной спирализации нуклеопротеидных структур клетки с утратой активности и образованием пластина экватора.
- Анафаза – период разделяющихся центромер, по нитям веретена отделяются сестринские хроматиды, расходятся к полюсным окончаниям клетки.
- Телофаза – временной отрезок, за который нуклеопротеидные клеточные структуры раскручиваются, разделяется цитоплазма, образование ядрышек и мембран ядра.
Период клеточного цикла между делениями является интерфазой, который характеризуется некоторыми необходимыми процессами для ее будущего разделения: синтезируются белок и молекула АТФ, удвоение хромосомы протекает с образованием двух сестринских хроматид, увеличивается количество органоидов в цитоплазме. Этот подготовительный этап самый длительный, продолжительнее в несколько десятков раз, чем первый.
Мейозовые процессы
Редукционный вид разделения клетки, при котором количественный хромосомный состав (наследственный) уменьшается вполовину, называется мейозом. При этом у живых организмов образуются гаметы (половые клетки). Этот процесс подразделяется на две последовательности. Редукционный (мейоз I) – сложное деление клетки в 4 периода:
- профаза I – к типичным для этого периода спирализации хромосом, разрушению оболочки ядра, расхождению хроматид к полюсам клеточки добавляются 2 важных процесса: коньюгация (сближение нуклеопротеидных клеточных структур друг с другом) и кроссинговер (процесс обмена участками гомологичных хромосом);
- метафаза I – этот период характеризуется тем, что хромосомы, прикрепленные к нитям веретена, выстроены в его экваториальной части;
- анафаза I –период, в котором происходит сокращение микротрубочек, разделение бивалентов и расхождение к клеточным полюсам гомологичных хромосом;
- телофаза I – процесс деспирализации нуклеопротеидных структур, образование оболочки ядра, разделение цитоплазмы и формирование стенки клеточки.
Мейоз I завершается: образованы две дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом, которые остались удвоенными. После кратковременной интерфазы наступает второй этап деления мейоза для двух образовавшихся клеточек.
Эквационный (мейоз II ) всеми подфазами похож на митоз. Отличительной характеристикой является наличие расхождения к полюсам хроматид, а не хромосом:
- профаза II – непродолжительная, характеризующаяся конденсацией хромосом и разделение центра клетки, его продукты располагаются на противоположных ядерных полюсах. Результатом разрушения оболочки ядра является новое веретено деления, расположенное перпендикулярно к первому уже образованному;
- метафаза II –две хроматиды в составе хромосомы прикрепляются к вновь образованным нитям веретена центромерными участками;
- анафаза II – происходит процесс разделения хромосомы, выделенные хроматиды расположены по различным полюсам;
- телофаза II – деспирализация нуклеопротеидных структур с формированием новой ядерной оболочки и формированием клеточной стенки.
Результатом произошедших делений является получение четырех гаплоидных (половых) клеток из одной диплоидной.
Таблица сравнительных характеристик
Кратко и понятно рассмотреть сходство и различие двух процессов деления можно в таблице.
| митоз | мейоз | |
| деление | непрямое | редукционное |
| образуются | хромосомы | хромосомы |
| веретено деления | веретено деления | |
| наследственная информация | равномерно распределена между двумя дочерними клетками | дочерние клетки отличаются от материнской, имеют различия между собой, образуются гаметы |
| фазы деления | 4 профаза, метафаза, анафаза, телофаза | 2 Редукционный, с разделением на этапы:профаза, метафаза, анафаза, телофаза; эквационный, делящийся на: профазу, метафазу, анафазу, |
| интерфаза | длительная | краткая |
| характерен | для соматических клеток растений и животных | для половых (гамет), образование спор у растений и гамет у животных |
Процессы клеточного деления — митоз и мейоз отличаются по своим целям в природе. Методом первого идет размножение всех неполовых клеток организма, методом второго – образование половых элементарных частиц строения живых существ.
Для жизнедеятельности организмов огромное значение имеют 2 способа: старые клетки обновляются, проходит репродукционные процессы в органах и тканях при помощи митоза, а мейоз при размножении интегрирует постоянный количественный набор хромосом.
