Размножение (деление) клеток. Клеточный цикл

Рост человеческого организма, увеличение числа клеток, их раз­множение происходят путем деления клеток. Основными способа­ми деления клеток в человеческом организме являются митоз и мейоз. Процессы, происходящие при этих способах деления клеток, протекают одинаково, однако они приводят к разным результатам.

При митотическом делении (митоз) число клеток увеличи­вается, происходит рост организма. Таким способом обеспечива­ется обновление клеток при их износе, старении, гибели. Благо­даря митотическому делению дочерние клетки получают наборхромосом, идентичный материнскому. У всех клеток при размножении наблюдаются изменения, укладывающиеся в рамки кле­точного цикла — процессов, которые происходят в клетке при
подготовке ее к делению и во время деления.

В клеточном цикле выделяют интерфазу (подготовку клетки к делению) и митоз (процесс деления клетки).

Интерфаза длится примерно 20 — 30 ч. В интерфазе удваива­ется масса клетки и всех ее структурных компонентов, в том чис­ле центриолей. Происходит повторение (репликация) молекул нуклеиновых кислот. Родительская цепь ДНК служит матрицей для синтеза двух дочерних дезоксирибонуклеиновых кислот. В итоге репликации каждая дочерняя молекула ДНК состоит из одной старой и одной новой цепи. В период подготовки к митозу в клетке синтезируются белки, необходимые для деления клетки (митоза). К концу интерфазы хроматин в ядре конденсирован.

Митоз (от греч. mitos — нить) представляет собой период, ког­да материнская клетка разделяется на две дочерние. Митотическое деление клеток приводит к равномерному распределению структур клетки, ее ядерного вещества (хроматина) между двумя д очерни -

Г

Рис. 7. Стадии митоза. Показаны конденсация хроматина с образовани­ем хромосом, образование веретена деления и равномерное распреде­ление хромосом и центриолей по двум дочерним клеткам: А — интерфаза; Б — профаза; В — метафаза; Г — анафаза; Д — телофаза; Е — поздняя телофаза; / — ядрышко; 2 — центриоли; 3 — веретено деления; 4 — звезда; 5 — ядерная оболочка; 6 — кинетохор; 7 — непрерывные микро­трубочки; 8,9 — хромосомы; 10 — хромосомные микротрубочки; 11 — форми­рование ядра; 12 — борозда дробления; 13 — остаточное (срединное) тельце; 14 — пучок актиновых нитей

ми клетками. Митоз длится от 30 мин до 3 ч. Митоз подразделяет­ся на профазу, метафазу, анафазу, телофазу (рис. 7). В профазе постепенно распадается ядрышко, центросома распадается на две центриоли, которые расходятся к полюсам делящейся клетки. Хро­матин в ядре уплотняется (конденсируется). Из него образуются хо­рошо видимые хромосомы. Начинается распад ядерной оболочки.

В метафазе разрушается ядерная оболочка, хромосомы на­правляются к полюсам клетки, сохраняя связь с ее экваториаль­ной областью. Структуры эндоплазматической сети и комплекса Гольджи распадаются на мелкие пузырьки (везикулы), которые вместе с митохондриями расходятся в обе части делящейся клет­ки. В конце метафазы каждая хромосома начинает расщепляться продольной щелью на две новые дочерние хромосомы.

В анафазе дочерние хромосомы отделяются друг от друга и расходятся к полюсам клетки со скоростью до 0,5 мкм/мин. Длит­ся анафаза всего несколько минут.

В телофазе (от греч. telos — конец) дочерние хромосомы, ра­зошедшиеся к полюсам клетки, деконденсируются, переходя в хроматин, и начинается транскрипция (продукция) РНК, Вокруг каждой группы хромосом образуется ядерная оболочка. В новых ядрах появляется ядрышко. Быстро формируются мембранные структуры будущих дочерних клеток. На поверхности материн­ской клетки, по ее экватору, появляется борозда — перетяжка. Эта борозда быстро углубляется, материнская клетка разделяется на две дочерние клетки.

Мейоз наблюдается при образовании половых клеток. В резуль­тате их деления образуются новые клетки с одинарным (гаплоид­ным) набором хромосом, что важно для передачи генетической информации. При слиянии мужской половой клетки — спермато­зоида и женской — яйцеклетки (при оплодотворении) набор хро­мосом удваивается, становится полным, двойным (диплоидным).

Мейоз представляет собой деление клетки, когда из одного ядра образуется четыре дочерних. В каждом новом ядре содержит­ся вдвое меньше хромосом, чем в материнском ядре. При мейозе происходят два последовательных (митотических) деления клеток. В результате из двойного (диплоидного) числа хромосом (2 п) образуется одинарный (гаплоидный) набор (1 п). Мейоз проис­ходит только при делении половых клеток. При этом сохраняет­ся постоянное число хромосом, что обеспечивает передачу наслед­ственной информации от одной клетки другой.

Контрольные вопросы

1.Назовите основные способы деления клеток.

2.Что такое мейоз, чем он отличается от митоза?

3.Что такое клеточный цикл, какие периоды (фазы) в нем (в этом
цикле) выделяют?

Дата добавления: 2015-12-08