Митоз и мейоз — типы деления клеток¶

Митоз и мейоз — два основных типа деления клеток у эукариот, обеспечивающие рост организма, регенерацию тканей и образование половых клеток. Митоз — это деление соматических (телесных) клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные дочерние, каждая с полным набором хромосом. Мейоз — это редукционное деление, в ходе которого из одной диплоидной клетки формируются четыре гаплоидные клетки с половинным набором хромосом, генетически отличные друг от друга; именно мейоз лежит в основе полового размножения и генетического разнообразия.

¶Общие черты

Оба процесса протекают по общему циклу: интерфаза (подготовка, репликация ДНК), затем собственно деление — профаза, метафаза, анафаза, телофаза. В ходе интерфазы каждая хромосома удваивается, образуя две сестринские хроматиды, соединённые в центромере. Ключевое различие заключается в числе последовательных делений и в поведении хромосом.

¶Митоз

Митоз состоит из одного деления и включает четыре фазы:

• Профаза — хромосомы уплотняются, становятся видимыми; формируется веретено деления, исчезает ядрышко, растворяется ядерная оболочка.
• Метафаза — хромосомы выстраиваются по экватору клетки (метафазная пластинка), прикрепившись нитями веретена к центромерам.
• Анафаза — сестринские хроматиды разделяются и расходятся к полюсам клетки.
• Телофаза — вокруг каждой группы хроматид формируется ядерная оболочка, хромосомы деспирализуются, происходит цитокинез (разделение цитоплазмы).

Результат — две дочерние клетки, каждая с диплоидным набором хромосом (2n), идентичные материнской по набору генов. Митоз обеспечивает рост организма, заживление ран, обновление эпителия и происходит в течение всей жизни многоклеточных организмов.

¶Мейоз

Мейоз включает два последовательных деления — мейоз I и мейоз II, между которыми интерфаза повторно не проходит (или проходит без репликации ДНК).

Мейоз I (редукционное деление). В профазе I гомологичные хромосомы попарно сближаются (синапсис) и обмениваются участками хроматид (кроссинговер), формируя хиазмы. Затем гомологичные пары выстраиваются по экватору, и в анафазе I расходятся к полюсам не хроматиды, а целые гомологичные хромосомы. В результате в каждой дочерней клетке оказывается вдвое меньше хромосом — гаплоидный набор (n).

Мейоз II (эквационное деление). Протекает аналогично митозу: хроматиды расходятся к полюсам, образуя четыре гаплоидные клетки.

Итог мейоза — четыре генетически уникальные клетки: комбинативная изменчивость обеспечивается кроссинговером в профазе I и случайным распределением гомологичных хромосом в анафазе I (закономерности, сформулированные Томасом Морганом и его школой).

¶Сравнительная таблица

¶Биологическое значение

Митоз обеспечивает генетическую стабильность: каждая новая клетка получает точную копию генома, что критично для нормальной работы многоклеточного организма. Нарушения митоза могут приводить к анеуплоидии и злокачественному перерождению клеток.

Мейоз, напротив, создаёт генетическое разнообразие — через кроссинговер и независимое распределение хромосом. Гаплоидные гаметы при оплодотворении сливаются, восстанавливая диплоидный набор, что обеспечивает смену поколений и эволюционную изменчивость популяций.

¶Открытие

Автором термина «митоз» считается немецкий анатом Вальтер Флемминг, описавший в 1882 году ход хромосом при клеточном делении. Термин «мейоз» ввёл в 1905 году ботаник Фармер и его коллега Белл, хотя явление редукционного деления было открыто немецким зоологом Оскаром Гертвигом в 1876 году при изучении оплодотворения у морских ежей.

Источники:

• Алов А. И., Гуртовой Б. Н., Токарева И. Н. Анатомия, физиология и гигиена детей
• Сивец А. А. Биология: учебное пособие
• Биологический энциклопедический словарь под ред. М. С. Гилярова
• Каменский А. А. Биология: учебник для 9 класса