Билим булагы

Виды размножения растений

Знающие садоводы используют методы искусственного получения нового поколения. Такой вариант менее затратен во времени, но требует несколько другого подхода. Для размножения используются уже развившиеся части растений — верхушечные, листовые, стеблевые черенки и так далее. Иногда используют все растение; его буквально разделяют пополам, такое применимо для кустов или сортов, растущих пучками.

Размножение делением

Работа несложная, но требует внимания к деталям. Например, делить можно кусты или пучковые типы саженцев.

Схема универсальна:

• Первый шаг — выкапывание. Лопата обязательно острая, не бойтесь повредить корневую систему. Корни быстро регенерируют;
• Разделите одно растение на несколько подобных, аккуратно разрезая или разламывая по корневой системе;
• Осталось рассадить. Для лучшего приживания необходимо тщательно полить получившиеся растения.

Рассмотренный тип размножения подходит для многолетников с мочковатой системой — различные травы, астра, лилейник, ирисы и другое.

Деление куста

Кустовые растения имеют своеобразную структуру роста. Принцип работы такой же, как и с травами

Здесь важно не упустить несколько моментов — делить нужно по «пучкам» образованным корневой системой. Желательно отсаживать несколько стеблей, как отдельный куст, чтобы отросток смог благоприятно развиваться самостоятельно

Образование дочерней луковицы

Лилейные отлично размножаются луковицами. Данным многолетникам луковица дает преимущество — растение способно пережидать неблагоприятные условия в состоянии покоя. Свойство луковицы обновляться дает образование дочерних. Так происходит у однолетних видов. Иногда на поверхности луковицы назревают детки, которые способны зацвести в результате подращивания.

Способ размножения с помощью луковиц довольно долгий.

• Отделите дочерние луковицы;
• Их следует хорошо очистить, просушить, оставив в сухом месте на два дня;
• Отберите здоровые и луковицы;
• Далее посадите, опираясь на особенности растения.

Черенкование

Наиболее безопасный, неприхотливый вариант размножения взрослого растения. Метод заключается в использовании здоровой части растения, чаще черенка листа или ветки. Отрезанное необходимо поставить в воду. Черенки некоторых цветов, например фиалок, можно садить прямо в почву, не дожидаясь появления корешка

При любом варианте важно выполнить условие содержания — обеспечьте теплый стоячий воздух внутри стакана воды. В подобных комфортных условиях выбранная Вами часть быстрее выбросит корни и сможет развиваться отдельным самостоятельным растением

Размножение с помощью отводок

Самый древний способ, используемый садоводами. Он достаточно прост; заключается в стимулировании образования корней на части растения, которую планируется отрезать. Главное условие успешного результата — правильное окучивание.

Для любого растения важно подобрать именно тот метод, который приведет к наиболее выгодному результату. В вашем случае это образование здорового нового растения

Не стоит пренебрегать особенностями сорта при выборе способа размножения.

Интерфаза

Митотический цикл состоит из двух последовательных стадий.

Непосредственно перед  делением клетка проходит интерфазу, или стадию покоя, функциональное значение которой в том, что во время неё синтезируется ДНК. Длительность стадии покоя составляет 90% и более в течение всего цикла клеточного деления. 

Интерфаза представлена тремя периодами:

Период	Характеристика
Пресинтетический, или постмитотический	Обозначается G1 или q1. Продолжительность этого периода 10 часов и более. Осуществляется сразу после деления клетки. Содержание генетического набора в клетке – 2n2c, диплоидный набор хромосом, каждая из которых имеет одну хроматиду. Здесь происходит восстановление структуры интерфазной клетки: окончательно формируется ядрышко; масса клетки увеличивается за счёт синтеза белка; происходит образование ферментов, участвующих в катализе реакции репликации; синтезируется белок; увеличивается количество различных видов рибонуклеиновой кислоты (РНК). Хромосомы представлены тонкими хроматиновыми нитями, каждая нить состоит из одной хромосомы.
Синтетический	Обозначается как S.  Продолжительность 6 – 10 часов. В данном периоде происходит удвоение (репликация, дупликация) ДНК, хромосомы становятся двухроматидными. Это необходимо для последующего митотического деления клетки. Также, на этом этапе продолжается рост клетки, начавшийся в пресинтетичском периоде, синтезируется РНК, белки – гистоны, в последующем соединяющиеся с ДНК. Генетический материал – 2n4c.
Постсинтетический или премитотический	Обозначение: G2 (q2).Содержание генетической информации – 2n4c. В этом периоде осуществляется подготовка к митозу, продолжается он 2 – 5 часов. Происходит усиленное образование энергии АТФ; синтезируются белки, которые необходимы для обеспечения процесса деления и образования веретена деления; начинается спирализация хромосом; значительно увеличивается объём ядра, а, следовательно, и масса цитоплазмы. Далее клетка непосредственно переходит к стадии митоза.

Размножение одноклеточных животных

Одноклеточные животные чаще всего размножаются бесполым путем. У амебы обыкновенной перед делением материнская клетка перестает питаться и вытягивается. Ядро удлиняется, затем перешнуровывается пополам. Одновременно в клетке образуется перетяжка, которая делит ее на две примерно равные части. В благоприятных условиях амеба делится один раз в сутки.

В неблагоприятных условиях тело амебы становится круглым, а на поверхности его образуется плотная оболочка. Амеба переходит в состояние цисты, благодаря которому она может переносить недостаток влаги и низкие температуры. При попадании в благоприятные условия амеба выходит из цисты и начинает снова размножаться.

Фазы митоза

В результате митоза из материнской соматической клетки образуются две дочерние, которые как две капли воды похожи не только между собой, но и являются копией родителя. Он проходит в различных тканях, например, мышечной, нервной, костной.Митоз состоит из четырех фаз:

• Профазы.
• Метафазы.
• Анафазы.
• Телофазы.

Каждая имеет свои особенности и поэтапные циклы, по завершению которых получаются две новые структурные единицы с сохраненным количеством хромосом. Фазы отличаются друг от друга по скорости протекания процессов.
Во время митоза сначала утолщаются стенки хромосом, а между центриолями образовывается веретено деления, которое будет связывать части будущих клеток. Исчезают ядрышки и ядерная мембрана. Затем хромосомы укорачиваются и постепенно расходятся к разным полюсам клетки. Делится цитоплазма, хромосомы децентрализуются, образовывая ядрышки. Ядерная оболочка утолщается, разрывается нить веретена, хромосомы окончательно деспирализуются и отделяются друг от друга. В итоге получаются две новые клетки с одинаковыми характеристиками. Таким образом, митоз позволяет организму увеличивать количество строительного материала своих тканей, сохраняя их характеристики и функции. По завершению митоза клетки снова накапливают энергию для выполнения своих обязанностей и готовятся к последующему делению.
Рис. 2. Фазы мейоза

Мейоз

Мейоз – это процесс деления клетки, при котором число хромосом уменьшается вдвое, происходит образование гаплоидных клеток. 

Данный процесс проходит в  двух последовательных деления, первое из которых принято называть редукционным (мейоз I), а второе эквационным (мейоз II). Эквационное деление также можно назвать уравнительным, оно позволяет сохранить гаплоидный набор хромосом. Второе деление по механизму протекания схоже с митозом, однако здесь к полюсам расходятся сестринские хроматиды.

Так же, как и митоз, мейоз начинается после интерфазы.  Количество ДНК перед первым делением составляет 2n4c, где n – хромосомы, с – молекулы ДНК. Это обозначает, что каждая хромосома состоит из двух хроматид и имеет гомологичную пару. После первого деления, перед вторым, количество ДНК в каждой дочерней клетке уменьшается до 1n2c. Результатом мейоза после второго деления является образование четырёх гаплоидных клеток. Мейоз представлен такими же четырьмя фазами, как и митоз, однако протекающие процессы в двух этих делениях существенно отличаются. 

Мейоз I

• Профаза I. 2n4c. Это самая длительная и сложная фаза мейоза. Здесь гомологичные хромосомы сближаются, образуя так называемые биваленты, между ними происходит обмен участками ДНК. Связь бивалента сохраняется до анафазы I. Сближение хромосом называют конъюгацией, обмен участками наследственной информации – кроссинговером. Гомологичные хромосомы соединены между собой. Ядерная оболочка растворяется. Начинает своё формирование мейотическое веретено деления. Центриоли расходятся к полюсам клетки.  
• Метафаза I. 2n4c. На этом этапе веретено деления окончательно сформировано. Биваленты расположены в области экватора, при этом они выстроены друг напротив друга по экватору  так, что экваториальная плоскость оказывается между парами гомологичных хромосом. 
• Анафаза I. 2n4c. Биваленты разъединяются и хромосомы расходятся к противоположным полюсам клетки. Вследствие кроссинговера, прошедшего в профазе, хроматиды этих хромосом не идентичны друг другу. 
• Телофаза I. n2c×2. Хромосомы деспирализуются в хроматин. Происходит формирование ядерной оболочки, клетки делится на две части. У растений образуется клеточная стенка, у животных же происходит впячивание мембраны. 

Рис. 2 Мейоз I

Мейоз II

Перед эквационным делением интерфаза называется интеркинезом, так как удвоения наследственного материала (ДНК) не происходит. 

• Профаза II. 1n2c×2. Короткая по продолжительности фаза. На этом этапе разрушается ядерная оболочка, снова исчезают ядра и ядрышки,  происходит конденсация хромосом, формируется веретено деления.
• Метафаза II. 1n2c×2. К каждой из двухроматидных хромосом прикрепляются нити веретена деления с разных полюсов. В плоскости перпендикулярной экватору метафазы первого деления образуется метафазная пластинка. 
• Анафаза II. 2n2c×2. Центромеры делятся. Однохроматидные хромосомы расходятся к разным полюсам. Теперь сестринские хроматиды являются сестринскими хромосомами. 
• Телофаза II. 1n1c×4. В эту фазу происходит деспирализация хромосом, исчезает веретено деления, формируется ядерная оболочка, образуются ядра и ядрышки. Далее следует цитокинез, вследствие которого формируется 4 гаплоидные клетки с одинарным набором хромосом (1n1c). 

Рис. 3 Мейоз II

_{Источники изображений:}

Рис 2,  рис. 3 —  ЯКласс

Смотри также:

• Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки
• Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза
• Современная клеточная теория, ее основные положения

Глоссарий

• Бластомеры — очень крупные, однотипные клетки дробящегося яйца животного
• Бластоцель — первичная полость тела животного на стадии бластулы
• Бластула — фаза зародышевого развития многоклеточных животных
• Вегетативное размножение — увеличение числа особей данного вида растений с помощью вегетативных органов — корня, стебля, листа или видоизмененного побега.
• Гамета — половые клетки с гаплоидным набором хромосом
• Гаметангий — половой орган, в котором образуются гаметы
• Гаметогенез — процесс образования гамет
• Гаметогония — половое размножение у простейших
• Гаметофит — представитель полового поколения или этап жизненного цикла растений от споры до зиготы
• Гастроцель — полость зародыша на стадии гаструлы
• Гаструла — фаза зародышевого развития многоклеточных животных – двухслойный мешок
• Гаструляция — процесс образования гаструлы
• Закон биогенетический — онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза
• Зигота — оплодотворенное яйцо, диплоидная клетка, образованная в результате слияния гамет
• Интерфаза — состояние клетки между ее делением
• Конъюгация — обмен генетическим материалом у простейших
• Мезодерма — серединный зародышевый листок
• Мейоз — процесс деления гамет, в результате которого происходит уменьшение (редукция) числа хромосом
• Метаморфоз — процесс превращения ювенильных фаз развития во взрослое животное
• Метафаза — вторая стадия деления ядра
• Нейрула — стадия развития зародыша хордовых, в которой происходит закладка из эктодермы пластинки нервной трубки
• Овуляция — выход яйцеклеток из яичника в полость тела
• Онтогенез — индивидуальное развитие организма от зачатия до смерти
• Оогамия — тип полового процесса, при котором в оплодотворении участвуют яйцеклетка и сперматозоид
• Оогенез — образование женских половых клеток у растений
• Оогоний — женский половой орган
• Органогенез — процесс формирования и развития органов в течение онтогенеза
• Оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской половых клеток (гамет), в результате которого образуется оплодотворённая яйцеклетка (зигота). То есть из двух гаплоидных гамет образуется одна диплоидная клетка (зигота).
• Партеногенез — развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки
• Почкование — бесполое размножение, при котором дочерние особи формируются из тканей материнского организма
• Прививка — пересадка отрезка побега (черенка) или почки (глазка) одного растения
• (привоя) на другой (подвой)
• Привой — фрагмент одного растения, привитый на другое растение
• Профаза — первая фаза деления клетки и ее ядра
• Развитие прямое — развитие с постепенным ростом сформировавшегося зародыша без метаморфоза
• Размножение — это способность живых существ воспроизводить себе подобных.
• Размножение бесполое — возникновение двух или более новых особей в результате деления или почкования одноклеточных организмов
• Размножение вегетативное — развитие новой особи или части колонии из частицы материнской
• Размножение половое — развитие новой особи из зиготы, которая образуются при слиянии женских и мужских гамет
• Семяпочка — образование у семенных растений, из которого развивается семя
• Спермагенез — образование мужских половых клеток у низших растений в антеридиях, у высших растений – в пыльцевой трубке, у животных – в семеннике
• Телобласты — две или несколько зародышевых клеток, на основе которых формируется мезодерма
• Телофаза — заключительная фаза деления клетки и ее ядра, в результате которой образуются две дочерние клетки
• Черенкование — отделение от растения части его стебля, корня или листа, приживление этого фрагмента с последующим восстановлением недостающих органов целостного растения
• Эктодерма — наружный зародышевый листок эмбриона многоклеточных животных
• Эмбриогенез — процесс зародышевого развития организма
• Эмбрион — организм животного, в ранний период развития — от начала дробления яйца до выхода из яйцевых оболочек
• Яйцеклетка — неподвижная женская половая клетка, из которой развивается организм в результате оплодотворения

Внешнее и внутреннее оплодотворение

У животных возможно наружное или внутреннее оплодотворение. В первом случае мужские и женские гаметы попадают из организма во внешнюю среду. Например, самка выметывает, откладывает яйцеклетки (икру). Самец выделяет сперму. Слияние половых клеток происходит вне тела — в окружающей среде.

Рис. 6 Икра лягушки

Внешнее оплодотворение — характерная особенность примитивно устроенных водных животных. К ним относятся двустворчатые моллюски, большинство видов рыб, многие земноводные (Рис. 6).

Внутреннее оплодотворение отличается от внешнего тем, секрет половых желез самца попадает в половые органы самки, где происходит слияние гамет. Оплодотворенная яйцеклетка зачастую выводится наружу. Внутреннее оплодотворение — характерная черта наземных животных. Этот тип слияния половых клеток встречается у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Такой способ характерен для некоторых водных насекомых.

Оплодотворенное яйцо развивается во внешней среде, как у насекомых, птиц, пресмыкающихся, В этом случае образуется защитная оболочка —  скорлупа. Самка откладывает яйца в безопасное место: складывает в гнездо, замаскированное в ветках, прикрепляет к растениям, в незаметных местах, зарывает в землю, песок.

Наружно-внутренний — промежуточный тип. Самка способна захватывать половые продукты, выделенные самцом и оставленные во внешней среде на каком-либо субстрате. Так происходит у ряда членистоногих, у хвостатых земноводных.

В протекании оплодотворения у растений и животных можно найти общие черты. Они доказывают единство живой природы. Каждый тип оплодотворения имеет преимущества и недостатки. При выделении половых клеток в окружающую среду, часто происходит их гибель. Этот тип оплодотворения — единственно возможный у животных, ведущих прикрепленный образ жизни.

Внутреннее оплодотворение обеспечивает сохранение большего числа гамет, их потери существенно уменьшаются. Животным необходимо тратить энергию на поиск полового партнера. Кроме того, появляется потомство, мало приспособленное к самостоятельной жизни. Требуется уход родителей.

Живые организмы начинают свою жизнь с одной клетки или части материнского организма. Размножение может быть бесполым или половым, в зависимости от вида участвующих клеток.

Биологическая роль оплодотворения заключается в восстановлении диплоидного набора хромосом при слиянии гаплоидных половых клеток, сочетании в новом организме наследственной информации и признаков двух родителей.

Смотри также:

• Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы, аэробы, анаэробы
• Онтогенез и присущие ему закономерности. 
• Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов. Причины нарушения развития организмов

Мейоз и его роль в процессе размножения

Этот способ деления образует уже не две, а четыре клетки, при этом в каждой вдвое уменьшается количество хромосом, но сохраняется генетическая информация. Такой набор хромосом еще называют гаплоидным.
Перед началом мейоза половые клетки удваивают свой исходный материал. Далее начинается профаза 1, или первая фаза первого этапа, которая занимает больше всего времени и является самым сложным периодом во время всего мейоза.Первый этап имеет много сходств с митозом — хромосомы также укорачиваются, затем расходятся к полюсам с образованием новой ядерной оболочки, но с сохранением веретена деления. Иногда после этих процессов наступает очень короткий период интерфазы, но без удвоения количества ДНК. Далее начинается второй этап. Разделяется клеточный центр, ядерная оболочка снова разрушается, а перпендикулярно сохранившемуся веретену деления образуется еще одно. Хромосомы снова делятся и расходятся к полюсам, и в результате получаются четыре новых структурных единицы.Процесс мейоза настолько сложен и интересен, что для более подробного описания может понадобится еще одна статья. Если подытожить кратко, то во время мейоза образуются четыре клетки, но у каждой вдвое уменьшено количество хромосом. Получившиеся клетки готовы к оплодотворению, в результате которого при слиянии материнского и отцовского генетического материала восстанавливается диплоидность, то есть новая клетка будущего организма снова получает удвоенное количество хромосом.

Рис. 3. Амитоз или прямое деление

Сравнение

Главное отличие бесполого и полового размножения – исходные клетки. Для получения новой особи половым путём нужны гаметы, бесполым – соматические клетки.

Сравнение полового и бесполого размножения приведено в таблице.

Сравнительная характеристика	Размножение
Бесполое	Половое
Количество особей	Одна родительская	Два родителя (иногда один)
Источник генетического материла	Соматическая клетка	Гаметы
Клеточный механизм	Митоз	Мейоз и оплодотворение
Генетические особенности потомства	В условиях отсутствия мутаций – точная копия (клон)	Потомки разные, сочетают признаки обоих родителей

Определение репродукции

Различают два основных типа репродукции: асексуальную и сексуальную. Асексуальная репродукция происходит без участия половых клеток и обеспечивает копирование генетической информации от одного организма к другому. Этот тип репродукции позволяет организмам быстро и эффективно размножаться, однако не обеспечивает генетическое разнообразие потомков.

Сексуальная репродукция основана на объединении гамет (половых клеток), которые содержат половую информацию от двух разных организмов. Этот процесс позволяет создавать генетически разнообразные потомки, что способствует адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды.

Репродукция — это важный процесс в жизненном цикле организмов, который обеспечивает их размножение и продолжение рода.

Понятие репродукции

Репродукция в биологии означает процесс создания новых особей от исходной. Он включает в себя передачу генетической информации от одного поколения к другому и обеспечивает континуитет жизни.

Разнообразие форм репродукции среди разных организмов позволяет им адаптироваться к различным условиям окружающей среды и обеспечивать выживаемость видов. Существует два основных типа репродукции: асексуальная и сексуальная.

• Асексуальная репродукция предполагает создание новых особей без участия половой клетки и обычно включает клонирование. Она позволяет быстро и эффективно размножаться насекомым, растениям, некоторым животным и бактериям.
• Сексуальная репродукция включает объединение половых клеток мужского и женского пола — сперматозоидов и яйцеклеток, чтобы создать новую особь с комбинированной генетикой. Она характерна для большинства животных, включая человека, и некоторых растений.

Репродукция имеет ключевое значение для продолжения жизни на Земле и обеспечивает разнообразие биологических видов

Она является одной из основных характеристик живых организмов и важной темой исследования в биологии

Цели и задачи репродукции

Главной целью репродукции является сохранение видового разнообразия на планете. В процессе репродукции происходит передача генетической информации от родителей к потомству, что позволяет сохранять уникальные характеристики каждого вида. Без репродукции виды не могли бы продолжать существовать и приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Задачи репродукции включают в себя:

Обеспечение выживания видов. Размножение позволяет заменять умерших организмов новыми, что позволяет видам продолжать существовать. Благодаря репродукции, каждое поколение имеет возможность приносить в жизнь новые особи, способные выживать и развиваться, а также адаптироваться к изменяющейся среде.
Увеличение численности популяции. Репродукция способствует увеличению численности организмов в популяции

Это важно с точки зрения сохранения стабильности и продолжительности существования видов. Регуляция численности и равновесия в популяции – важная задача репродукции.
Распространение генетической информации

Репродукция позволяет передавать генетическую информацию от поколения к поколению. Это важно для сохранения и передачи уникальных адаптаций и приспособлений организмов. Генетическая информация позволяет оптимизировать функции организмов, устойчивость к стрессу, их способность к воспроизводству и адаптации к окружающей среде.

Таким образом, репродукция является неотъемлемой частью жизненного цикла всех организмов и играет ключевую роль в сохранении и развитии видового разнообразия нашей планеты.

Бесполое размножение

При бесполом делении, где задействована только одна особь, процесс размножения происходит без формирования гамет. Потомство формируется за счет отпочковывания от материнского организма или откладывания в спецорганах.

Существуют следующие виды бесполого размножения:

Деление — преимущественно встречается у простейших организмов, при этом исходная материнская клетка разделяется на две части, образуя идентичное дочернее поколение.

Выделяют следующие подвиды:

• Деление надвое — свойственно доядерным видам;
• митотическое деление — встречается у простейших;
• множественное деление — типичное явление для малярийного плазмодия.

Почкование — характеризуется формированием дочерних организмов в виде выпячиваний на материнском теле. После созревания они отделяются от тела родителя и развиваются дальше самостоятельно. Если дочерние формы не отпочковываются и сохраняют связь с материнским организмом, формируются колонии (представители типа стрекающие).

Пример почкования

Фрагментация — процесс, при котором зрелые особи развиваются из отдельных частей тела взрослой особи (первичноротые, хирофитовые водоросли, водяная чума). Фрагментация возможна благодаря регенеративным способностям организма.

Фрагментация на примере белой планарии

Полиэмбриония — новые особи формируются при разделении зародыша на несколько частей (однояйцевые близнецы).

Вегетативное размножение — зарождение новых особей идет из отдельных органов материнского организма. Формирование молодого растения возможно из корневой системы, ветвей или листьев (редко).

Корень служит основой для образования придаточных почек, из которых развиваются надземные побеги. Новообразованные побеги крепятся к почве с помощью добавочных корней. После гибели материнского корня, проросшие растения начинают самостоятельную жизнь.

Вегетативное размножение способствует быстрому распространению калины, осота, кипрея узколистого. Растения из семейства бобовые или рода Вербейник размножаются при помощи поверхностных побегов, которые стелются по земле и в местах соприкосновения почвы и узлов побегов прорастают добавочные корни. Так растение начинает самостоятельное развитие.

Вегетативное размножение

Спорообразование — характерно для некоторых простейших и растений, которые могут образовывать споры. Споровые клетки, попадая во влажную среду, развиваются, достигая зрелости. Формирование споровых клеток идет в спорангиях – специальных органах покрытосеменных растений. У грибов и водорослей споры образуются из всех клеток тела.

Клонирование — один из видов бесполого размножения, применяемый учеными для копирования исходного генетического материала. Так получают идентичные копии с материнских особей.

Роль бесполого размножения

Организмы, которые размножаются бесполым путем, хорошо адаптируются к плавно изменяющимся условиям окружающей среды. Их потомство всегда множественное, быстро созревает и начинает тоже делиться, что способствует росту численности популяции. Хорошо известные виды с бесполым размножением: гидра, амеба, дрожжевые грибы.

Все клетки нашего организма постоянно обновляются, это возможно благодаря бесполому размножению. Соматические клетки делятся в процессе митоза.

Учитывая быстрые темпы созревания и деления, растения и животные, которые делятся бесполым путем, часто используются селекционерами.

Размножение: Осеменение

Процессы, обеспечивающие встречу мужских и женских гамет, называют осеменением. Для человека характерно внутреннее осеменение, при котором сперматозоиды во время полового акта (коитуса) вводятся в половые пути женщины (см. Женские половые органы, Мужские половые органы). Сперматозоиды передвигаются по половым путям женщины благодаря собственной подвижности и мышечным сокращениям матки и маточных труб. Поступление спермиев и созревание яйцеклеток у человека не синхронизировано. В связи с этим появляется возможность оплодотворения «старой», давно оставившей яичник яйцеклетки, что может сопровождаться неблагоприятными последствиями для будущего ребёнка. Для предупреждения такого явления в конечных отделах маточных труб у женщин выделяются особые вещества, препятствующие оплодотворению (см. Зачатие).

Митоз и его фазы

Клеточный цикл, начавшийся с интерфазы, переходит в митоз, при котором образуются соматические (телесные) клетки. Его главная цель — способствовать росту, восстанавливать старые поврежденные ткани.

Митоз осуществляется в четырех фазах:

1. Профаза. Хроматин, представляющий собой рыхлую упакованную ДНК, конденсируется. Затем оболочка ядра разрушается и вскоре образуется митотическое веретено (веретено деления) — структура из микротрубочек, предназначенная для разделения хромосом в процессе митоза и распределения генетического материала между дочерними клетками.
2. Метафаза. Хромосомы (диплоидные и удвоенные после S-фазы интерфазы) выстраиваются вдоль центральной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку.
3. Анафаза. Веретено начинает притягивать своими нитями расположенные на экваторе хроматиды, тем самым отделяя их друг от друга и растаскивая по противоположным полюсам.
4. Телофаза. 4-я и последняя фаза митоза. Хроматиды достигли противоположных полюсов и теперь вновь называются хромосомами (из 1 хроматиды). Далее, начинается их деспирализация и удлинение. Веретено исчезает, вокруг каждого из полюсов образуется ядерная мембрана, а затем и ядрышки. Клетка подвергается цитокинезу, разделяясь на пару дочерних клеток с одинаковым набором органелл.

Фазы митозаАнимация митоза

Посмотрите это видео, для наглядной демонстрации митоза.

Анафаза митоза

Нити веретена деления тянут хроматиды к полюсам клетки, таким образом из одной двухроматидной хромосомы образуется две хромосомы. И всего в клетке — четыре хромосомы.

Схема. Анафаза митоза

Телофаза митоза

Хромосомы постепенно раскручиваются, клетка прибыла в место назначения — теперь можно распаковать чемоданы. Вокруг хромосом образуется ядерная оболочка, а затем и клеточная перетяжка. Органеллы распределяются между двумя дочерними клетками. Вот и всё, митоз завершен.  

Схема. Телофаза митоза

Общая схема митоза

Длительность митоза — полчаса. Следовательно, длительность митотического цикла = G₁ + S + G₂ + митоз = 9 + 10 + 4,5 + 0,5 = 24 часа.

Жизненный цикл клетки

Представляет собой последовательность событий, чередующихся с периодами деления и неделения, который охватывает период с момента образования клетки до ее собственного деления. Клеточный цикл включает три основных этапа: интерфазу, митоз и цитокинез.

Жизненный цикл клетки

1. Интерфаза:
   1. G1-фаза (производственная фаза): Клетка растет в размерах, активно синтезирует белки, продолжая выполнять свою специфическую функцию в организме.

   2. S-фаза (синтез ДНК): Происходит синтез ДНК, каждая хромосома дублируется, образуя двойную хромосому из 2 сестринских хроматид.

   3. G2-фаза (подготовительная фаза): Клетка продолжает расти и готовится к делению. Проверки ошибок и подготовка клеточных структур для митоза.
2. Митоз — его фазы описаны далее.
3. Цитокинез — клетка делится цитоплазмой и остальными клеточными компонентами, образуя две дочерние клетки. После завершения цитокинеза, каждая из дочерних клеток входит в новый клеточный цикл. И снова начинается интерфаза.

Гаплоидный (1n1c), диплоидный (2n2c) и удвоение ДНК (2n4c)

В генетике есть принятые сокращения, отражающие состав ДНК и его изменения при делении. Чтобы понимать что значит 2n2c и почему оно становится 2n4c или 1n2c разберем ниже что такое n и что такое c.

Генетический аппарат эукариот состоит из нескольких молекул ДНК, которые находятся в ядре клетки и связаны белками. Каждая такая молекула ДНК, связанная с белком, называется хромосомой. Хромосомы отличаются друг от друга по длине, форме и генетическому составу.

Гаплоидный набор ДНК

Если каждая хромосома встречается в ядре 2 раза — он называется диплоидным и обозначается 2n

Диплоидный набор ДНК

Таким образом, “плоидность” — это количество одинаковых наборов хромосом:

n — гаплоидность,2n — диплоидность,3n — триплоидность,4n — тетраплоидность.

Строение хромосомы

Каждая хромосома содержит 1 молекулу ДНК, но во время S-фазы интерфазы количество ДНК удваивается (происходит репликация). Количество молекул ДНК обозначается буквой c. Таким образом если изначально клетка имела гаплоидный набор хромосом 1n1c, то после репликации его плоидность (число хромосом) сохранится, но количество ДНК увеличится вдвое до 1n2c:

Репликация гаплоидной ДНК

Если изначально набор был диплоидный, то количество ДНК также двойное 2n2c. После репликации количество ДНК удваивается до 2n4c:

Репликация диплоидной ДНК