В основі відтворення біологічних систем лежить поділ клітин: «Від клітинного ділення залежать не тільки явища спадковості, а й сама безперервність життя».
Універсальним способом поділу еукаріотичних клітин є непрямий поділ. або мітоз (від древнегреч. «митос» - нитка). При мітозі повністю зберігається обсяг і якість вихідної спадкової інформації. Успіх мітозу не залежить від числа хромосом в клітинах. Тому саме мітоз є основою індивідуального розвитку багатоклітинних організмів. Крім того, мітоз є цитологічної основою вегетативного розмноження у грибів і рослин і безстатевого розмноження у тварин. У цьому полягає біологічне значення мітозу.
Мітоз - це циклічний (повторюваний) процес, найважливішим моментом якого є розщеплення кожної хромосоми на дві дочірні хромосоми і їх розподіл за двома знову утворюється клітинам. Інтервал між завершенням мітозу у вихідній клітці і завершенням мітозу в її дочірній клітині називається клітинний цикл. Повний клітинний цикл включає інтерфазу і власне мітоз. У свою чергу, власне мітоз включає каріокінез (поділ ядра) і цитокинез (поділ цитоплазми).
Интерфаза - це період між двома клітинними розподілами. В інтерфазі ядро компактне, не має вираженої структури, добре видно ядерця; хромосоми в більшості випадків не видно. Интерфаза включає три стадії: Пресинтетичний (позначається символом G1 - «джи-один»), синтетичну (S - «ес») і постсинтетическом (G2 - «джи-два»).
На Пресинтетичний стадії в основі кожної хромосоми лежить одна двуспіральная молекула ДНК. Кількість ДНК в диплоидной клітці на цій стадії позначається символом 2с. Клітка активно зростає.
На синтетичної стадії відбувається реплікація ДНК. Паралельно подвоюються центріолі (якщо вони є).
На постсинтетическом стадії реплікація ДНК вже завершена. До складу кожної хромосоми входить дві двоспіральні молекули ДНК, які є точною копією вихідної молекули ДНК. На цій стадії кількість ДНК в диплоидной клітці позначається символом 4с. Синтезуються речовини, необхідні для поділу клітини.
В кінці інтерфази процеси синтезу припиняються. Далі починається каріокінез. який включає ряд фаз: профазу. метафазу. анафазу і телофазу.
Профаза- перша фаза мітозу. Хромосоми спирализуются і стають видні у світловий мікроскоп у вигляді тонких ниток. В кінці профази ядерця зникають, ядерна оболонка руйнується, і хромосоми виходять в цитоплазму.
Метафаза. Формується мітотичний апарат. до складу якого входить веретено поділу (ахроматинового веретено) і центриоли чи інші центри організації мікротрубочок. Хромосоми розташовуються в екваторіальній площині клітини, утворюючи метафазну пластинку.
У метафазі хромосоми максимально спіралізують. Кожна хромосома складається з двох поздовжніх субодиниць - хроматид. Обидві хроматиди абсолютно ідентичні. В основі кожної хроматиди лежить одна молекула ДНК. Кінцеві ділянки хроматид називаються теломери. Хроматиди пов'язані між собою в області первинної перетяжки, яка називається центромера.
Анафаза. Відбувається поділ хромосом на хроматиди. З цього моменту кожна хроматида стає самостійною однохроматідной хромосомою, в основі якої лежить одна молекула ДНК. Однохроматідние хромосоми в складі анафазного груп розходяться до полюсів клітини.
Телофаза (закінчення каріокінез) супроводжується цітокінезом. У Цитокінез відбувається поділ цитоплазми і формування мембран дочірніх клітин. У тварин цитокинез відбувається шляхом перешнуровиванієм клітини. У рослин цитокинез відбувається інакше: в екваторіальній площині утворюються бульбашки, які зливаються з утворенням двох паралельних мембран. На цьому мітоз завершується, і настає чергова интерфаза.
Таким чином, в ході мітозу утворюється дві клітини з ідентичними хромосомними наборами.
Подальша доля цих клітин може бути різна. В одних випадках утворюються дві рівноцінні клітини, які діляться далі. Такий стовбурової мітоз спостерігається при утворенні клітин крові, а також ракових клітин. В інших випадках одна з клітин вступає в новий клітинний цикл, а друга втрачає здатність до поділу. Такий асиметричний мітоз характерний для меристем рослин. І, нарешті, існує трансформирующий мітоз. при якому обидві дочірні клітини втрачають здатність до поділу.
У ряді випадків спостерігається збільшення числа хромосом в ядрі. Це явище називається полиплоидизация. Освіта поліплоїдних клітин є або наслідком нерозходження хромосом в анафазе, або результатом ендомітозу (закритого мітозу), що протікає всередині ядра. В інших випадках виникає багатоядерність - збільшення кількості ядер в клітині. Зазвичай виникає при роз'єднанні каріокінез і цітокінеза: число ядер збільшується, але клітини не діляться. Багатоядерність характерна для нижчих еукаріот. У багатоклітинних тварин багатоядерні структури утворюються при злитті одноядерних клітин.
You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed.
You can leave a response. or trackback from your own site.