Что означает n и c в митозе

2N4c что значит n и c

Одинарный (гаплоидный) набор хромосом характерен для половых клеток (гамет), двойной (диплоидный) – для соматических клеток.

Хромосома может быть одинарной (из одной хроматиды) и двойной (из двух хроматид). Хроматида – это половинка двойной хромосомы.

При обозначении наборов хромосом

Митоз. Фазы митоза. Значение митоза. Цитокинез растений и животных. Другие виды нередукционного деления клеток.

I. Определение и сущность

Митоз – это такое деление клеточного ядра, при котором образуются два дочерних ядра, сожержащие наборы хромосом, идентичные наборам родительской клетки. Обычно сразу после деления ядра происходит деление цитоплазмы (цитокинез) с образованием двух дочерних клеток. Иногда цитокинез считают частью митоза.

II. Биологический смысл

Сущность митоза – точная и полная передача генетической информации от материнской клетки дочерним.

В результате митоза возникают 2 ядра, каждое из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в родительском ядре. Хромосомы происходят от родительских хромосом путём репликации ДНК, следовательно, их гены содержат одинаковую генетическую информацию (если не учитывать ошибки репликации). Поэтому популяции клеток, происходящие от одних и тех же родительских клеток, (клоны) генетически стабильны ЛУЧШЕ СКАЗАТЬ – ИДЕНТИЧНЫ, СТАБИЛЬНОСТЬ – ЭТО ПОСТОЯНСТВО ВО ВРЕМЕНИ.

III. Функции, у кого встречается

1. Рост. В результате митозов число клеток в данном организме возрастает, и это лежит в основе роста многоклеточных организмов. Все деления, происходящие при развитии от зиготы ИЛИ СПОРЫ до взрослого организма у многоклеточных животных и высших растений, – митотические.

2. Замещение клеток. Клетки постоянно гибнут и замещаются новыми. Например, средний срок жизни лимфоцита человека – 5 дней.

3. Регенерация. Некоторые животные способны к регенерации утраченных частей тела, например ног (ракообразные). Необходимые для этого клетки образуются в результате митоза. Пример – восстановление утраченного ящерицей хвоста.

4. Бесполое размножение одноклеточных организмов. Митоз лежит в основе бесполого размножения – продуцирования новых организмов данного вида одной родительской особью. Например, размножение делением надвое, свойственное большинству протистов, происходит с помощью митоза.

5. Вегетативное размножение многоклеточных организмов. Например, почки у гидры образуются при ЛУЧШЕ – ЗА СЧЕТ многочисленных митозах.

В многоклеточных организмах (у животных и высших растений) делятся обычно клетки недифференцированные. Одна из дочерних клеток часто остаётся стволовой и продолжает делиться, другая специализируется и часто делиться перестаёт. У человека, например, не делятся нервные и мышечные клетки, большинство клеток крови и др.

IV. Механизм подробно

– Подготовка к митозу (интерфаза)

Митоз в среднем длится 1-2 часа (эмбриональные митозы намного короче).

Между двумя делениями проходит период, который называется интерфазой. Митоз вместе с интерфазой составляет клеточный цикл.

В период интерфазы, которая в среднем длится 10-20 часов, протекает множество важных процессов, готовящих клетку к делению, в том числе синтез необходимых для деления белков, увеличение количества клеточных органелл и репликация ДНК. При этом ДНК находится в декомпактизированном, деконденсированном состоянии.

Рассмотрим механизм протекания митоза на примере клетки с диплоидным набором хромосом. Обозначим количество ДНК в клетке, находящейся в начале интерфазы, как 2с, а количество хромосом – 2n.

К концу интерфазы количество молекул ДНК удвоено (4c), число хромосом за период интерфазы не изменилось (2n). Это связано с тем, что идентичные молекулы ДНК соединены в центромерном участке и являются двумя хроматидами одной хромосомы. Эти хроматиды являются одинаковыми (если пренебречь ошибками репликации) и по отношению друг к другу являются сестринскими.

– Митоз состоит из нескольких стадий, последовательно сменяющих друг друга: профазы, прометафазы, анафазы и телофазы.

А) Профаза (2n, 4с) 30 мин – 1 ч.

1) В начале профазы два ЦОМТа расходятся к полюсам клетки. В клетках животных и низших растений роль ЦОМТов выполняют клеточные центры, каждый из которых представляет собой парный органоид из двух взаимно перпендикулярных цилиндрических структур (центриолей), по окружности которых располагается 9 триплетов микротрубочек.

2) Параллельно с расхождением ЦОМТов в цитоплазме происходит образование веретена деления (митотического веретена). Митотическое веретено представляет собой совокупность микротрубочек, которые тянутся от ЦОМТов (сначала во всех направлениях, образуя фигуру, называемую звездой). К ЦОМТу обращены (-) концы микротрубочек, в цитоплазму торчат свободные (+) концы. Происходит постоянная сборка и разборка микротрубочек. Затем микротрубочки «дифференцируются»: некоторые пары микротрубочек от разных ЦОМТов «дотягиваются» друг до друга и соединяются с помощью особых белков. Это полюсные (цитоплазматические) микротрубочки. Другие микротрубочки, которые отходят от полюсов веретена, направлены к клеточной мембране. Их называют астральными. Третий вид микротрубочек – кинетохорные (хромосомные); они ответственны за разделение хроматид и играют важную роль в протекании промета-, мета- и анафазы.

3) В это время в ядре происходит конденсация = компактизация = уплотнение = спирализация хромосом: они укорачиваются и утолщаются, что позволяет видеть их в световой микроскоп в период деления: становятся различимы две хроматиды каждой хромосомы; эти хроматиды соединены в участке, называемом центромерой.

4) Во время конденсации хромосом в ядре исчезают ядрышки. ПОЧЕМУ?

5) В конце профазы благодаря лизосомам происходит распад ядерной оболочки, вследствие чего спирализованные хромосомы оказываются к цитоплазме. Фрагменты распавшейся ядерной оболочки формируют мелкие мембранные пузырьки, цитоплазма клетки смешивается с кариоплазмой.

6*) Во время всей профазы животная клетка становится округлой. С растительной клеткой таких изменений не происходит, т.к. этому препятствует наличие клеточной стенки.

Б) Прометафаза (2n, 4c) 10-20 мин.

Прежде чем переходить к событиям, происходящим в прометафазу, важно отметить, что на каждой центромере выявляется скопление специальных белков, образующих специальную структуру – кинетохор. Эти белки существуют и у хромосом неделящихся клеток.

1) К кинетохору каждой хромосомы прикрепляются кинетохорные нити веретена деления. К кинетохору каждой хромосомы присоединяются микротрубочки от обоих ЦОМТов. Если в данный момент к хромосоме присоединяется микротрубочка от одного из ЦОМТов, то их связь непрочная => хромосома тут же отделяется обратно. Если в какой-то момент присоединятся микротрубочки от двух ЦОМТов сразу, их связь с хромосомой становится прочной.

Число кинетохорных нитей, прикреплённых к каждой хромосоме, зависит от вида. Например, в клетках человека каждый кинетохор связан с 20-40 микротрубочками, у других видов их может быть до нескольких тысяч.

2) Кинетохорные микротрубочки после их прикрепления к кинетохорам начинают выравниваться по длине. В результате хромосомы передвигаются с того места в клетке, где они были в момент разрушения ядерной оболочки, к экватору клетки до тех пор, пока их центромерные районы не окажутся на равном расстоянии от обоих полюсов.

В) Метафаза (2n, 4c) – самая короткая.

1) Метафазой как раз называется момент расположения центромерных участков всех хромосом в плоскости экватора на равном расстоянии от обоих ЦОМТов. При этом образуется фигура, называемая метафазной пластинкой (метафазной звездой). Важно отметить, что в метафазу каждая хромосома всё ещё состоит из двух сестринских хроматид.

Г) Анафаза (4n, 4c) 2-3 мин.

1) Оказавшись в экваториальной плоскости, все хромосомы одновременно делятся продольно на хроматиды благодаря специальному ферменту, который разрезает кинетохор пополам. Это момент окончания метафазы, с которого хроматиды становятся независимыми хромосомами, т.е. число хромосом в клетке увеличивается вдвое.

2) Однохроматидные хромосомы расходятся к полюсам клетки за счёт а) укорочения кинетохорных микротрубочек б) скольжения друг по другу цитоплазматических (полюсных) микротрубочек.

Более подробно*: На хромосомы воздействуют две силы: тянущие, возникающие вследствие разборки кинетохорных микротрубочек и расталкивающие – в связи с удлинением полюсных микротрубочек вблизи экватора. По мере расхождения хромосом цитоплазматические микротрубочки удлиняются, а степень их перекрывания друг с другом при помощи специальных белков уменьшается. Источником сил, раздвигающих полюсы, являются миозиноподобные белки, обеспечивающие скольжение друг по другу «растущих» полюсных микротрубочек, а движение хромосом к полюсам обусловлено укорочением кинетохорных микротрубочек.

В ана­фа­зе ми­то­за пол­ный набор хро­мо­сом и ДНК в клет­ке со­от­вет­ству­ет формуле

В ана­фа­зе ми­то­за пол­ный набор хро­мо­сом и ДНК в клет­ке со­от­вет­ству­ет фор­му­ле 4n4c.

Т.к. про­изо­шел разрыв хро­мо­со­мы и каж­дая хроматида стала са­мо­сто­я­тель­ной хромосомой, то набор хро­мо­сом удвоился.

Возле каж­до­го по­лю­са 2n2c + 2n2c, а в сумме 4n4c

В ана­фа­зе ми­то­за пол­ный набор хро­мо­сом и днк со­от­вет­ству­ет фор­му­ле 2n4c(диплоидный набор с удвоенным числом хромосом), но не как не то, что указано в ответе.

Набор в анафазе митоза со­от­вет­ству­ет фор­му­ле 4n4c

Т.к. произошел разрыв хромосомы и каждая хроматида стала самостоятельной хромосомой, то набор хромосом удвоился.

Объясните, пожалуйста, почему не подходит ответ1.

Про­изо­шел раз­рыв хро­мо­со­мы и каж­дая хро­ма­ти­да стала са­мо­сто­я­тель­ной хро­мо­со­мой, то набор хро­мо­сом удво­ил­ся.

Возле каждого полюса 2n2c + 2n2c, а в сумме 4n4c

Вы задаете вопрос в задании 16312 и говорите про «другой вариант ответа».

В данной формулировке вопроса ответ соотвественно 4n4c.

Вопрос не про ИТОГ митоза, а про анафазу.

Извините, но в ответе к данному вопросу допущена ошибка. Правильным будет ответ под номером 3 – 2n4c, а не 4n4c, как было обозначено на сайте.

Маленькой буквой n принято обозначать количество хромосом независимо от того, представлены ли они одной хроматидой или двумя, соединенными центромерой.

При делении митозом диплоидной клетки исходным будет из двух хромосом, представленных отдельными хроматидами, то есть 2n-набор. После удвоения каждая хромосома, состоявшая ранее из одной хроматиды, получит вторую хроматиду, но количество хромосом одного вида по-прежнему будет равным двум, то есть хромосомный набор сохранится как 2n. Количество ДНК, обозначаемой маленькой «с» при этом увеличится в два раза – с 2с до 4с.

При расхождении гомологичных хромосом в анафазе не будет происходить разрыва хроматид в области центромеры, поэтому к каждому полюсу разойдется по одной хромосоме, суммарно же в клетке их все равно останется две и итоговый набор должен составить 2n4c.

При обозначении наборов хромосом

n означает число наборов (n – одинарный, 2n – двойной)

с означает количество хроматид по отношению к количеству наборов (n2c – одинарный набор двойных хромосом, 2n2c – двойной набор одинарных хромосом)

дочерние хромосомы отделяются друг от друга (хроматиды становятся хромосомами)

дочерние хромосомы расходятся к полюсам: возле каж­до­го по­лю­са 2n2c + 2n2c, а в сумме 4n4c

анафаза митоза. завершение разделения сестринских хроматид, расхождение хромосом к полюсам клетки; к полюсам отходит по одной хроматиде каждой из хромосом. 2n4c превращается в 2n2с. источник: «Справочник Биология для школьников и поступающих в вузы. курс подготовки к гиа, ЕГЭ и вступительным экзаменам». Т. Л. Богданова, Е. А. Солодова. 2014 год.

Возле каж­до­го по­лю­са 2n2c + 2n2c, а в сумме 4n4c

Источник

Митоз в ЕГЭ по биологии: теория и задания

Людмила Микушева

Деление клетки — одна из важнейших тем ЕГЭ по биологии, ведь она может принести целых пять первичных баллов! Выделяют два основных типа деления клеток: митоз (образование соматических клеток) и мейоз (образование половых клеток). В этой статьи обсудим митоз в ЕГЭ по биологии: разберем теорию и порешаем задания.

Соматические и половые клетки

Для начала разберемся, чем различаются половые клетки. Напомню, что количество хромосом в клетке принято обозначать «n», а количество молекул ДНК — «с». Причем n и с — это не просто количество в единицах, а количество наборов. Например, если в клетке печени человека 23 пары хромосом (2*23 = 46), то набор в ней 2n. В каждой хромосоме находится по одной молекуле ДНК (тоже 23 пары), значит в буквенном обозначении — с.

Соматические или неполовые клетки — это клетки тела. Например, клетка глаза, клетка печени, нейрон или эритроцит. Набор хромосом в таких клетках двойной или диплоидный (2n). Для человека набор в соматических клетках – 46, но эти хромосомы не одинаковые. Среди них есть неполовые хромосомы (аутосомы) и половые. Из 46 хромосом у человека 44 аутосомы и 2 половые, для женщин – ХХ, а для мужчин ХУ. Из 8 хромосом у дрозофил 6 аутосом и тоже 2 половые.

Половые клетки или гаметы — это яйцеклетки и сперматозоиды. Набор в таких клетках одинарный или гаплоидный (n). Для человека это 23 хромосомы, а для дрозофил, например, 4 хромосомы. Но и среди этих хромосом выделяют половые и аутосомы. Гаметы несут по одной половой хромосоме. Допустим, в яйцеклетке это Х хромосома, а вот в сперматозоиде может быть Х или У (поэтому пол потомства зависит от сперматозоида). Из 23 хромосом в гаплоидном наборе у человека 22 аутосомы и только одна половая.

Если хотите лучше понять клеточную теорию, необходимую для ЕГЭ, приходите учиться в MAXIMUM! Записывайтесь на консультацию — вы сможете пройти диагностику по выбранным предметам ЕГЭ, поставить цели и составить стратегию подготовки, чтобы получить на экзамене высокие баллы. Все это абсолютно бесплатно!

Процесс митоза

Деление клетки — это важный, сложный и энергозатратный процесс. Представьте себе, что вы планируете пойти в поход — что вам нужно сделать перед этим? Для начала нужно подготовиться — скорее всего, сборы займут у вас даже больше сил, чем путешествие. Вот и клетке необходимо подготовиться! Для этого перед делением проходит интерфаза.

Интерфаза деления

Обращаю ваше внимание на то, что интерфаза не является фазой деления. Ее правильнее будет назвать подготовительной стадией. Если бы вы были клеткой, что бы вам хотелось сделать, чтобы деление прошло без осложнений, а чтобы новые клетки ни в чем не нуждались первое время? В этой ситуации пригодилась бы энергия, строительные и наследственные материалы. Для получения всех этих веществ и проходит интерфаза.

Процессы, проходящие в интерфазу:

После такой серьезной подготовки можно перейти к делению. Благодаря репликации ДНК в интерфазе, клетка вступает в митоз с набором 2n4c. Например, для человека это 46 хромосом и 92 молекулы ДНК (по две молекулы в каждой хромосоме).

Для ЕГЭ важно помнить, что митоз проходит в 4 фазы. Чтобы закрепить правильную последовательность стадий, предлагаю маленький лайфхак — просто запомните слово ПРИМАТ. Мы с вами относимся к приматам, а буквы в этом слове расположены так же, как фазы митоза, начинающиеся с этих букв. Профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Профаза

Метафаза

Пожалуй, самая красивая фаза митоза — метафаза. Ее частенько упоминают в фильмах и сериалах про школу, например в «Сумерках», потому что она лучше остальных фаз просматривается в микроскоп.

Анафаза

Активная и интересная фаза.

Телофаза

После того, как клетка разделила генетический материал по полюсам, она может приступить непосредственно к делению.

Зачем нужен митоз?

Как видите, фазы митоза для ЕГЭ достаточно просто запомнить, если понять, какие процессы происходят в каждой из них. Теперь давайте обсудим, зачем вообще нужен митоз.

У вас прямо сейчас растут волосы и ногти? Обновляется кожный покров или клетки крови? Если вы живы, смело отвечайте «да». Значит прямо сейчас клетки каждого из нас делятся митозом — он необходим для процессов роста, развития и регенерации.

Представьте себе: вы приходите в гости и видите потрясающей красоты фиалку, вам очень хочется иметь такую же у себя дома. Как вы поступите? Можно оторвать листик, принести его домой и поставить в воду. Через некоторое время клетки начинают делиться митозом, у листа появляются придаточные корни, а еще через пару месяцев у вас будет своя красивая фиалка. Фактически вы клонировали растение! Половые клетки в этом не играли никакой роли, а вот соматические активно делились. Одно из значений митоза — бесполое размножение.

Так как в результате митоза образуются одинаковые диплоидные клетки, благодаря такому делению поддерживается единый набор хромосом в организме. Все соматические клетки одного организма содержат одинаковое количество хромосом. Например, и в клетке волоса, и в клетке глаза человека 46 хромосом.

Задания на митоз в ЕГЭ по биологии

Задания на митоз в ЕГЭ по биологии встречаются и в первой, и во второй части. Каждое из таких заданий может принести вам от одного до трех баллов. Кстати, обязательно почитайте наш гайд для ЕГЭ по биологии 2021! Там мы рассказываем, какие задания и по каким темам вам могут встретиться.

Пример 1. В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 36 хромосом. Какое число хромосом будет иметь ядро зиготы этого животного? В ответ запишите только соответствующее число.

Решение. Клетки слизистой оболочки кишечника — соматические, набор в них 2n. А что такое зигота? Это оплодотворенная яйцеклетка. В ней сливается гаплоидный набор сперматозоида и гаплоидный набор яйцеклетки, в результате набор становится диплоидным (2n). Соответственно, число хромосом в зиготе будет совпадать с набором в любой из соматических клеток. Ответ: 36.

Пример 2. Установите соответствие между процессами, происходящими на разных стадиях жизненного цикла клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Решение. Вспомним, что интерфаза — это подготовительная стадия, которая проходит перед делением клетки, а митоз – непосредственно деление. В интерфазу происходит ускорение обмена веществ, удвоение ДНК и органоидов. Хромосомы спирализуются в профазу, тогда же образуется веретено деления. Хромосомы выстраиваются по экватору и формируют метафазную пластинку в метафазе.

Ответ: 121221

Пример 3. У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках печени перед началом деления и а анафазе митоза. Объясните полученные результаты на каждом этапе.

Решение. Набор хромосом и ДНК в соматической клетке 2n2c – 60 хромосом, 60 молекул ДНК.

Перед началом деления (в интерфазе) происходит репликация ДНК, набор 2n4c — 60 хромосом, 120 молекул ДНК. В анафазе набор 4n4с – 120 хромосом и 120 молекул ДНК, так как однохроматидные хромосомы расходятся к полюсам.

Как видите, задания на митоз в ЕГЭ по биологии вполне реально решить! Немного практики — и заветные баллы у вас в кармане. Если хотите разобраться в остальных темах, обязательно обратите внимание на курсы MAXIMUM. Приходите к нам на бесплатную консультацию по подготовке к ЕГЭ — чем раньше приступите к подготовке, тем больше будет времени, чтобы найти все слабые места и проработать их. Записывайтесь и начните путь к высоким баллам ЕГЭ уже сейчас!

Источник

Митоз и мейоз

Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Мейоз

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.

Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Бинарное деление надвое

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник