Клітинний цикл. Мітоз

Згадаєте! Які основні положення клітинної теорії?

Поняття про клітинний цикл. Як ви пам'ятаєте, одним з положень клітинної теорії є те, що всі клітини розмножуються шляхом розподілу. У результаті розподілу эукариотической клет-

ки можуть утворюватися дві дочірні клітини, що мають ідентичний з материнської набір хромосом (митотическое розподіл, або мітоз; мал. 21), або чотири (мейотическое розподіли, або ме-йоз; мал. 22), хромосомний наббр кожної з яких зменшується вдвічі. У деяких організмів при розмноженні відбувається множинний розподіл клітин, при якому ядро материнської клітини багаторазово ділиться, а потім навколо окремих ядер плазматична мембрана обосабливает ділянки цитоплазми (напр., розподіл малярійного плазмодія в еритроцитах; мал. 41).

Клітинний цикл - це період існування клітини від одного розподілу до іншого {мал. 21) або ж від розподілу клітини до її загибелі. Він складається з періоду розподілу клітини й проміжку між ними (інтерфази). Тривалість клітинного циклу в різних організмів неоднакова: у бактерій при оптимальних умовах вона становить 20-30 хвилин, у клітин эукариот -10-80 годин і більше (напр., інфузорія-туфелька ділиться кожні 10-20 годин).

Інтерфаза (від лат. интер - між і греч. фазис - поява) -період між двома розподілами клітини або час від розподілу клітини до її загибелі. Останнє явище спостерігається в багатоклітинних організмів, окремі клітини яких втрачають здатність до розподілу (нейрони, зрілі клітини більшості тканин вищих рослин і ін.).

В інтерфазі відбуваються ріст клітини, подвоєння молекул ДНК, ннтез білків і інших органічних сполук, розподіл мито-эндрий і пластид і ін. У цей період активно запасається энер-:ія, необхідна для розподілу клітини.

Процеси синтезу найбільш інтенсивні в період інтерфази, названий синтетичним {мал. 21). У цей час відбувається уд-зоение хроматид, пов'язане з подвоєнням молекул ядерної ДНК. Проміжок часу між закінченням попереднього розподілу клітини й синтетичним періодом називається пресинтетиче-ским, а проміжок між синтетичним періодом і наступним розподілом - постсинтетическим (мал. 21).

Тривалість інтерфази, як правило, становить до 90% часу всього клітинного циклу. Досягнення клітиною певних розмірів в інтерфазі є стимулом для її розподілу.

Мітоз ~ основний спосіб розподілу эукариотических клітин {мал. 21). Процес мітозу супроводжується спирализацией хромосом і утворенням особливого апарата (веретена розподілу), що забезпечує рівномірний розподіл спадкоємного матеріалу материнської клітини між двома дочірніми. Мітоз складається із чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази й телофазы. Його тривалість становить від декількох хвилин до 2-3 годин.

Профаза починається з ущільнення хроматину, у результаті чого під світловим мікроскопом можна розглянути будову хромосом і підрахувати їхню кількість. При цьому хроматиды уко-ачиваются й товщають (спирализуются), стає помітної первинна перетяжка, де розташована центромера (структура, до якої прикріплюються нитки веретена розподілу). Поступово зменшуються в розмірах і зникають ядерця, ядерна оболонка розпадається на фрагменти, і хромосоми виявляються б цитоплазмі.

У цей час починається формування веретена розподілу. Нитки цього веретена прикріплюються до центромерам, і хромосоми починають переміщатися до центральної частини клітини.

Під час наступної фази мітозу - метафази - завершуються лирализация хромосом і формування веретена розподілу. Хромосоми «вибудовуються» в одній площині в центральної ча-: ти клітини (так званій екваторіальній пластинці) таким чином, що їх центромеры розташовуються на однакових відстанях від полюсів клітини. Наприкінці метафази хроматиды кожної хромосоми відділяються друг від друга.

Анафаза - сама коротка фаза мітозу. У цей час діляться центромеры, і хроматиды розходяться до різних полюсів клітини. Кожна із хроматид відповідає половині профазной хромосоми.

Телофаза триває з моменту припинення руху хроматид до утворення двох дочірніх клітин. На початку тіло-

фази відбувається деспирализация хромосом. Навколо кожного із двох скупчень хроматид формується ядерна оболонка, з'являються ядерця і ядра дочірніх клітин приймають вид интерфазных. На цій фазі, починаючи від полюсів клітини й до екваторіальної пластинки, поступово зникає веретено розподілу. Наприкінці телофазы ділиться цитоплазма материнської клітини й утворяться дві дочірні.

Даний процес відрізняється в клітинах рослин і тварин. У цитоплазмі рослинних клітин між дочірніми клітинами формуються клітинні стінки (у цьому процесі бере участь комплекс Гольджи). У клітинах тварин плазматична мембрана впячивается усередину цитоплазми, образуя перетяжку, що розділяє клітину надвоє.

Біологічне значення мітозу. Митотическое розподіл забезпечує точну передачу спадкоємної інформації протягом ряду послідовних клітинних циклів. Кожна з дочірніх клітин одержує по однієї хроматиде від кожної хромосоми, тобто зберігається постійна кількість хромосом у всіх дочірніх клітинах. Таким чином, процес мітозу забезпечує сталість каріотипу організмів певного виду й, тим самим, його стабільність у процесі історичного існування.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:

1. Що таке клітинний цикл? 2. Що таке інтерфаза? З яких періодів вона складається? 3. З яких фаз складається мітоз? 4. Які процеси відбуваються в різних фазах мітозу? 5. Яке біологічне значення мітозу?

Подумайте! Могли б існувати види на тривалих історичних відрізках часу, якби під час мітозу не відбувалася точна передача спадкоємної інформації від материнської клітини дочірнім?

Дата добавления: 2014-12-07