Деление клетки. Митоз

План : Митоз Подготовка к делению Фазы митоза Заключение Список литературы Митоз Способность к делению - важнейшее свойств о клеток . Без деления невозможно представи ть себе увеличение числа одноклеточных существ , развитие сложного многоклеточного орга низма из одной оплодотворенной яйцеклетки , во зобновление клеток , тканей и даже органов , утраченных в процессе жизнедеятельности организм а. Деление клеток осуществляется поэтапно . На каждом этапе деления происходят опред еленные процессы . Они приводят к удвоению генетического материала (синтезу ДНК ) и его распределению между дочерними клетками . Период жизни клетки от одного деления до сл едующего называется клеточным циклом. Подготовка к делению Эукариотическ ие организмы , состоящие из клеток , имеющих ядра , начинают подготовку к делению на оп ределенном этапе клеточного цикла , в интерфаз е. Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка , удваива ются все важнейшие структуры клетки . Вдо ль исходной хромосомы из имеющихся в клет ке химических соединений синтезируется ее ная копия , удваивается молекула ДНК . Удвоенная хромосома состоит из двух половинок - хро матид . Каждая из хроматид содержит одну мо леку л у ДНК. Интерфаза в клетках растений и живот ных в среднем продолжается 10 - 20 ч . Затем наст упает процесс деления клетки - митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз , в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом , какой был в материнск ой летке. Митоз (от греч . mitos- нить ), непрямое делен ие , основной способ деления эукариотных клето к . Биол . значение М . состоит в строго о динаковом распределении редуплицированных хромосом между дочерними клетками , что обес печив ает образование генетически равноценных клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточн ых поколений . В 1874 И . Д . Чистяков описал ряд стадий (фаз ) М . в спорах плаунов , ещ ё не ясно представляя себе их последовате льность . Детальные исследования по мо р фологии М . впервые были выполнены Э . Страсбургером на растениях (1876-79) и В . Флемминг ом на животных (1882). Продолжительность митоза в среднем 1-2 ч ., различна для разных видов клеток . Процесс зависит также и от усло вий внешней среды (температуры , свето в ого режима и других показателей ). Фазы митоза В процессе М . условно выделяют неск . стадий , постепенно и непрерывно переходящих друг в друга : профазу , прометафазу , метафа зу , анафазу и телофазу . Длительность стадий М . различна и зависит от типа ткани , фи зиол . состояния организма , внеш . факторо в ; наиб . продолжительны первая и последняя. В профазе хорошо видны центриоли - об разования , находящиеся в клеточном центре и играющие роль в делении дочерних хромосом животных . (Напомним , что у высших растений нет ц ентриолей в клеточном центре , который организует деление хромосом .) Мы же рассмотрим митоз на примере животной кле тки , поскольку присутствие центриолей делает процесс деления клетки более наглядным . Центр иоли делятся и расходятся к разным полюса м клетки . О т центриолей протягиваютс я микротрубочки , образующие нити веретена дел ения , которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящийся клетки. Важнейшие признаки профазы - конденсаци я хромосом , распад ядрышек и начало формир ования веретена деления , снижение активности транскрипции (к концу профазы синтез РНК п рекращается ). Веретено деления образуется либо с участием центриолей , образуя митотический аппарат (в кле т ках животных и нек-рых низших растений ), либо без них (в клетках высших растений и нек-рых простей ших ). У водорослей , низших грибов и ряда простейших веретено может формироваться внутри ядра (т . н . закрытый М .). Прометафаза нач инается распадом ядерной обо л очки на фрагменты и беспорядочными движениями х ромосом в центр . части клетки , соответствующей зоне бывшего ядра . При "закрытом М ." об олочка ядра сохраняется в течение всего М . Хромосомы спирализуются и в результате э того укорачиваются и утолщаются , и их у ж е можно наблюдать в световой микроскоп . Еще лучше они видны на следу ющей стадии митоза - метафазе. В Метафазе завершается формирование вер етена деления . Хромосомы перестают двигаться и выстраиваются по экватору веретена , образуя экваториальную пластинку . При этом хоро шо видно , что каждая хромосома , состоящая из двух хроматид , имеет перетяжку - центромеру (рис 2). Хромосомы своими центромерами прикрепл яются к нитям веретена деления . После деле ния центромеры каждая хроматида становится са мостоятельной дочер н ей хромосомой . Си нтез белка снижен на 20-30% по сравнению с интерфазой . На этой стадии М . клетки наиб . чувствительны к холоду , колхицину , его пр оизводным и др . агентам , воздействие к-рых разрушает веретено деления и приводит к п екращению деления клеток (К- митоз ). При низких дозах повреждающих агентов нормальное течение М . восстанавливается через несколько часов после их воздействи ; более высокие д озы приводят либо к гибели клетки , либо к ее полиплоидизации. Анафаза - самая короткая стадия М . Характеризуется разд елением сестринских хроматид и расхождением х ромосом к противоположным полюсам клетки . Ско рость их движения в среднем 0,2-5 мкм /мин . В ряде случаев движение хр омосом к полюсам клетки сопровождается дополнит . расхожд ением полюсов друг от друга. Телофаза длится с момента прекращения движения хромосом до окончания процессов , с вязанных с реконструкцией дочерних ядер (десп рирализация и активизация хромосом , образова ние ядерной оболочки , формирование ядрыше к ), с разрушением веретена деления , разделением тела материнской клетки на 2 дочерние и образованием (в клетках животных ) остаточного тельца Флемминга . Она начинается после того , как дочерние хромосомы , состоящие и з одной хроматиды , достигли полюсов клетк и . На этой стадии хромосомы вновь деспирал изуются и приобретают такой же вид , какой они имели до начала деления клетки в интерфазе (длинные тонкие нити ). Вокруг ни х возникает ядерная оболочка , а в ядре формируется я д рышко , в котором синтезируются рибосомы . В процессе деления ци топлазмы все органоиды (митохондрии , комплекс Гольджи , рибосомы и др .) распределяются между дочерними клетками более или менее равноме рно. По завершении цитотомии клетки вступают в интерфазу , к-рая начинается G 1 - периодом следую щего клеточного цикла. Заключение В опытах с температурно-зависимыми мутан тами дрожжей и клеточных линий млекопитающих показано , что протекание М . обусловливается активацией определённых генов и синтезом с пецифич . РНК и белка . Иногда М . считаю т только деление ядра (кариокинез ), к-рое не всегда сопровождается цитотомией - образованием двух отд . клеток . Таким образом , в результате митоза и з одной клетки получаются две , каждая из которых имеет характерно для данного вид а организма число и форму хромосом , а следовательно , постоянное количество ДНК. Биологическое значение митоза заключается в том , что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма . В процессе митоза происходит распределение ДН К хромо сом материнской клетки строго поровну между возникающими из нее двумя д очерними клетками . В результате митоза все клетки тела , кроме половых , получают одну и ту же генетическую информацию . Такие клетки называются соматическими (от греч . "сома " - тело ). Сп исо к литературы : Биологический энциклопедический словарь Глав . ред . М.С.Гиляро в Общая биология учебник для 10-11 классов общ . учреж . Под ред . ак . Д.К.Беляева...