Митоз

Деление клетки. Митоз. В 1858 г. немецкий учёный Рудольф Вирхов впервые наблюдал деление клетки под микроскопом и сформулировал одно из положений клеточной теории - клетка происходит только от клетки, количество клеток в организме увеличивается в результате клеточного деления. До этого момента считалось. Что клетки образуются из межклеточного вещества. Процесс деления клеток наблюдается как у многоклеточных, так и у одноклеточных организмов. У одноклеточных организмов деление клеток лежит в основе бесполого размножения и ведёт к увеличению количества особей. У многоклеточных организмов, благодаря делению клеток, происходит рост, обновление его тканей. Замена постаревших клеток, заживление ран. Период жизни клетки от деления до окончания нового деления называют жизненным циклом клетки. В жизненном цикле выделяют два этапа: 1. Интерфаза. В этот период клетка активно растёт, в ней осуществляется синтез белков, подготовка молекул ДНК, которые в это время деспирализованы, к удвоению (репликации). На интерфазу приходится около 90% времени существования клетки. К концу этого периода в клетке происходит удвоении (репликация) хромосом. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, которые соединены водородными связями по принципу комплементарности: напротив аденинового нуклеотида (А) одной цепи находится тиминовый нуклеотид (Т) в другой цепи, напротив цитозинового нуклеотида (Ц) одной цепи находится гуаниновый нуклеотид (Г) другой цепи: А – Т, Ц – Г. Специальные ферменты разрушают водородные связи между двумя цепями молекулы ДНК, и каждая из цепей с помощью ферментов достраивает вторую цепь по принципу комплементарности:

К концу интерфазы хромосомы скручиваются в спираль и становятся заметны в световой микроскоп. В это время каждая хромосома состоит из двух дочерних хроматид, каждая из которых несёт молекулу ДНК. По строению эти молекулы ДНК, входящие в состав дочерних хроматид абсолютно одинаковы. Дочерние хроматиды соединены друг с другом центромерой. Рис. 2. Хромосома, состоящая из двух хроматид, соединённых центромерой.

2. Второй этап жизненного цикла – митоз. Митоз – это деление клетки, при котором из одной материнской клетки образуются две дочерние клетки с таким же набором хромосом, который был в материнской клетке. Митоз состоит из четырёх последовательных фаз:

I Профоза: 1) Хромосомы спирализуются, в результате чего становятся видимыми. Каждая хромосома состоит из двух хроматид (рис. 2) 2) Ядерная оболочка истончается, ядрышки и ядерная оболочка исчезают. 3) В животных клетках центриоли клеточного центра удваиваются, расходятся к разным полюсам клетки и начинаю формировать нити веретена деления из микротрубочек

II Метафаза: 1) Хромосомы, каждая из которых состоящие из двух хроматид, выстраиваются по экватору клетки. 2) К ценртомере каждой хромосомы присоединяется две нити веретена деления от разных полюсов клетки.

III Анафаза: 1) Нити веретена деления начинают сокращаться, центромеры, соединяющие хроматиды рвутся. 2) Хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами, растаскиваются нитями веретена деления к разным полюсам клетки. При этом из каждой пары одна хроматида идёт к одному полюсу клетки, а вторая – к другому.

III Телофаза: 1) Веретено деления исчезает. 2) Вокруг хромосом у каждого полюса клетки формируется ядерная оболочка. 3) Внутри образовавшегося ядра появляются ядрышки. 4) Осуществляется расхождение органоидов к разным полюсам клетки и деление цитоплазмы при помощи перетяжки. 5) В результате из одной клетки образуется две дочерних с таким же как в материнской клетке набором хромосом.

Особенности деления прокариотических клеток (клетки, у которых нет оформленного ядра – бактерии) 1) прокариотические клетки не имеют оформленного ядра и хромосом. 2) ядерное вещество у бактерий представлено одной кольцевой молекулой ДНК, которая имеет вид кольца и обычно прикреплена к клеточной мембране. 3) перед делением бактериальная ДНК удваивается, и каждая из двух образовавшихся молекул ДНК, в свою очередь, прикрепляется к клеточной мембране. 4) клеточная мембрана врастает между образовавшимися двумя молекулами ДНК. Таким образом, цитоплазма оказывается поделенной на две дочерние клетки, в каждой из которых содержится по идентичной кольцевой молекуле ДНК (рис. 3).