Наиболее универсальным способом деления соматических клеток, т.е. клеток тела (от греч. soma - тело), является митоз. Этот вид деления клеток был впервые описан немецким гистологом В.Флемингом в 1882г., который наблюдал возникновение и описал поведение нитчатых структур в ядре в период деления. Отсюда происходит и название процесса деления - митоз (от греч. mitos – нить).
При митотическом делении ядро клетки претерпевает ряд строго упорядоченных последовательных изменений с образованием специфических нитчатых структур. В митозе выделяют несколько фаз: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. II.2).
Профаза - первая стадия подготовки к делению. В профазе сетчатая структура ядра постепенно превращается в видимые (хромосомные) нити за счет спирализации, укорочения и утолщения хромосом. В этот период можно наблюдать двойную природу хромосом, т.к. каждая хромосома выглядит продольно удвоенной. Эти половинки хромосом (результат редупликации (удвоения) хромосом в 3-фазе), называемые сестринскими хроматинами, удерживаются вместе одним общим участком - центромерой. Начинается расхождение центриолей к полюсам и образование веретена деления (2n4с).
В прометафазе продолжается спирализация хромосомных нитей, происходит исчезновение ядерной оболочки, смешение кариолим-фы и цитоплазмы с образованием миксоплазмы, которая облегчает движение хромосом к экваториальной плоскости клетки (2n4с).
В метафазе все хромосомы располагаются в зоне экватора клетки, образуя так называемую «метафазную пластинку». На стадии метафазы хромосомы имеют самую малую длину, поскольку в это время они наиболее сильно спирализованы и конденсированы. Эта стадия наиболее пригодна для подсчета числа хромосом в клетке, изучения и описания их строения, определения размеров и т.д. Расположение хромосом по отношению друг к другу является случайным.
Веретено деления полностью сформировано, и нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом (2n4с). Анафазой называют следующую фазу митоза, когда делятся центромеры хромосом. Нити веретена деления растаскивают сестринские хроматиды, которые с этого момента можно называть дочерними хромосомами, к различным полюсам клетки. Этим обеспечивается согласованное и точное распределение хромосомного материала в дочерние клетки (2n2с).
В телофазе дочерние хромосомы деспирализуются и постепенно утрачивают видимую индивидуальность. Образуется оболочка ядра, начинается симметричное разделение тела клетки с формированием двух независимых клеток (2n2с), каждая из которых вступает в период О, интерфазы. И цикл повторяется снова.
Биологическое значение митоза состоит в следующем.
1. События, происходящие в процессе митоза, приводят к образованию двух ге -
Схема митотического деления клетки
а - интерфаза; 6, в, г, д - различные стадии профазы; е, ж - прометафаза; з, и - метафаза; к - анафаза; л, м ~ телофаза; и - образование двух дочерних клеток нетически идентичных дочерних клеток, каждая из которых содержит точные копии генетического материала пред-ковой (материнской) клетки.
2. Митоз обеспечивает рост и развитие организма в эмбриональном и постэмбриональном периоде. Организм взрослого человека состоит примерно из 1014 клеток, для чего требуется приблизительно 47 циклов клеточного деления единственной оплодотворенной спермием яйцеклетки (зиготы).
3. Митоз является универсальным, эволюционно закрепленным механизмом регенерации, т. е. восстановления утраченных или функционально устаревших клеток организма.
2. Зарисуйте схему наследования признаков родителей.
3. Дайте определение гоносом (половых хромосом), напишите формулу женского и мужского кариотипов.
ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ , специальная пара хромосом в хромосомном наборе раздельнополых организмов; хромосомы содержат гены, направляющие развитие оплодотворённой яйцеклетки в мужскую или в женскую особь. В отличие от всех остальных пар гомологичных хромосом (аутосом), половые хромосомы различаются размерами. У человека и др. млекопитающих, у многих насекомых особи женского пола содержат в хромосомном наборе две большие хромосомы, которые обозначаются как Х-хромосомы, т. е. для женского пола характерен тип ХХ. В клетках особей мужского пола пару с большой Х-хромосомой составляет маленькая хромосома, которую обозначают как Y-хромосома, т. е. для мужского пола характерен тип XY. При образовании половых клеток (гамет) в мейозе у особей женского пола все яйцеклетки получат Х-хромосому и будут равноценными. Такой пол называется гомогаметным (от греч. «гомос» – равный, одинаковый). При образовании гамет особями мужского пола одна половина сперматозоидов получит Х-хромосому, другая Y-хромосому. Такой пол с неравноценными гаметами называется гетерогаметным.
46 ХХ женский кариотип, 46ХУ мужской.
4. Приведите классификацию наследственных болезней Н.П. Бочкова.
В основу классификации наследственных болезней, предложенной академиком Н. П. Бочковым (1984), положен критерий удельного веса наследственности и влияния среды в возникновении, особенностях развития и исходах заболеваний.
С учетом этого критерия выделяют четыре группы заболеваний.
I группа - собственно наследственные болезни (моногенные и хромосомные). Причиной их являются мутации. Проявления мутаций практически не зависят от среды, т.е. есть болезнь или ее нет, зависит только от наличия или отсутствия мутации. К этой группе болезней относятся, например, многие врожденные нарушения обмена: фенилкетонурия, мукополисахаридозы, галактоземия; нарушения синтеза структурных белков: болезнь Марфана, несовершенный остеогенез; наследственные нарушения транспортных белков: гемоглобинопатии, болезнь Вильсона-Коновалова; хромосомные болезни: болезнь Дауна, синдром Шерешевского-Тернера и др.
II группа - наследственные болезни, обусловленные мутацией, действие которой проявляется только при воздействии на организм специфического для мутантного гена фактора внешней среды.
К данной группе относятся такие болезни, как печеночная пор-фирия, некоторые фармакогенетические реакции (длительная остановка дыхания при назначении суксаметония пациентам с вариантом псевдохолинестеразы) и экогенетические болезни (фавизм).
III группа - болезни, возникновение которых в существенной мере определяется факторами среды. Они объединяют большинство широко распространенных заболеваний, особенно болезней зрелого и преклонного возрастов. Наиболее часто и наиболее тяжело заболевания развиваются у предрасположенных к ним индивидуумов. Примерами болезней этой группы являются гипертоническая болезнь, онкологические болезни, психические болезни. Между II и III группами нет резкой границы, и их часто объединяют в группу болезней с наследственной предрасположенностью, различая монотонно или полигенно детерминированную предрасположенность.
IV группа - болезни, вызываемые исключительно факторами внешней среды (травмы, ожоги, отморожения, особо опасные инфекции и т.д.). Но и при этих заболеваниях генетические факторы определяют особенности клинического течения, эффективность терапии, спектр возникающих осложнений, скорость выздоровления, объемы компенсаторных реакций, исходы заболевания и т.д.
5. Охарактеризуйте классификацию, основанную на различиях первичного патогенетического механизма возникновения наследственных заболеваний.
Другая широко используемая классификация основана на различиях первичного патогенетического механизма возникновения наследственных заболеваний.
С этих позиций всю наследственную патологию можно разделить на пять групп:
1) генные болезни. К этой группе относятся заболевания, вызываемые генными мутациями. Они передаются из поколения в поколение и наследуются по законам Менделя;
2) хромосомные болезни. Это заболевания, возникающие в результате хромосомных и геномных мутаций;
3) болезни, обусловленные наследственной предрасположенностью (мулыифакториалъные болезни). Это заболевания, возникающие в результате соответствующей генетической конституции и наличия определенных факторов внешней среды. При воздействии средовых факторов реализуется наследственная предрасположенность;
4) генетические болезни, возникающие в результате мутаций в соматических клетках (генетические соматические болезни), группа выделена совсем недавно. К ней относятся некоторые опухоли, отдельные пороки развития, аутоиммунные заболевания;
5) болезни генетической несовместимости матери и плода. Развиваются в результате иммунологической реакции организма матери на антиген плода.
Митоз – процесс образования двух дочерних клеток, идентичных исходной материнской клетке. Характерен для всех видов тканей и для всех ядерных организмов. Обеспечивает возобновление клеток в процессе их старения. Лежит в основе бесполого размножения организма. Значение митоза состоит в увеличении количества клеток и равномерном распределении генетического материала между двумя дочерними клетками. Процесс непрямого деления клеток принято подразделять на несколько основных фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
В профазе спирализация хромосом приводит к их укорочению и утолщению, и профазные хромосомы выявляются в виде тонких нитей. Клетка содержит удвоенное количество ДНК после репликации в S-периоде. Число хроматид соответствует количеству ДНК (4n, 4c). Параллельно конденсации хромосом происходит дезинтеграция ядрышек в результате конденсации и инактивации рибосомных цистронов в зоне ядрышковых организаторов. Одновременно с этим начинается разрушение ядерной оболочки: исчезают ядерные поры, оболочка распадается на фрагменты. Важнейшее событие профазы – это образование веретена деления (ахроматиновой фигуры деления).
Мейоз – способ деления клетки, лежащий в основе редукции числа хромосом, характерен для жизненного цикла только половых клеток и спорообразования у растений. Из исходной материнской клетки образуется четыре гаметы – клетки с гаплоидным набором хромосом.
Биологическое значение мейоза лежит в основе поддержания постоянства числа хромосом вида из поколения в поколение. Кроме того, мейоз обеспечивает комбинативную изменчивость, поскольку хромосомы разных пар (бивалентов) расходятся независимо друг от друга, это приводит к рекомбинации родительских наборов хромосом. В мейозе происходит также рекомбинация идентичных участков гомологичных хромосом из за кроссинговера.
Итак, клетки не возникают сами по себе, а образуются только при делении других. Во вновь образованной клетке, довольно часто, отсутствуют системы, обеспечивающие ее специфическую функцию. Должно пройти время на реализацию программы детерминации, в течении которой, клетка дифференцируется (созреет), в ней сформируются все органеллы и будет синтезирован полный комплекс необходимых ферментов.
В процессе развития многоклеточного организма клетки дифференцируются и становятся единицами функционирования ткани (специализациализированными). На сегодняшний день дифференцировку клеток рассматривают как появление в них специальных белков, которые или функционируют в клетке (ферменты), или же секретируются клетками (экскреты, инкреты). Появление в клетках таких особых белков является результатом репрессии соответствующих генов на молекулах ДНК, специфичных для всех клеток данного организма. В отдельных видах тканей (эпителиальная, ретикулярная, кровь) клеточная популяция представлена диффероном.
В составе дифферона находятсяклетки, подразделяющиеся на три группы: мало-, средне- и высокодифференцированные. Морфологическими признаками малодифференцированных клеток являются: наличие темного (базофильного) ядра, насыщенного конденсированным хроматином, и небольшого объема цитоплазмы с малым числом органоидов. Эти клетки обладают потенцией к быстрому росту и активной пролиферации (делению), им свойственен самый короткий митотический цикл. Для высокодифференцированных клеток, напротив, характерно: наличие просветленного ядра, насыщенного деконденсированным хроматином, и большого объема цитоплазмы с большим представительством органоидов. В процессе увеличения степени дифференцировки эти клетки полностью утрачивают потенцию к активной пролиферации, им свойственен интенсивный метаболизм, высокая степень синтетической активности и самый продолжительный митотический цикл.
Любые нарушения гистофизиологии отдельных клеток организма служат основой для развития патологических процессов. И в этом отношении легко видеть, что клетки представляют собой исходную мишень для воздействий разного рода факторов, что очень часто приводит к развитию заболеваний всего многоклеточного организма.
Дифференцированные (зрелые) клетки могут функционировать различное время. Так нейроны сохраняются в течение всей жизни особи, а энтероциты тонкой кишки несколько суток. Большая часть клеток погибает и замещается другими. Скорость замещения (пролиферации) у разных клеток не одинакова.
Гибель клетки может произойти в результате воздействия негативных внешних факторов (травмы, химического или радиационного поражения и др.), при этом, разрушение клетки происходит хаотично, а продукты ее распада сами оказывают раздражающее действие на окружение и провоцируют развитие воспалительной реакции. Подобная случайная гибель клеток называется некрозом и служит предметом изучения патологической анатомии.
Большинство клеток погибают при реализации особых естественных генетических механизмов. Генетически запрограммированную клеточную гибель называют апоптозом. Механизм возникновения апоптоза весьма сложен.
В хромосомах каждой клетки присутствуют гены, запускающие синтез ферментов, стимулирующих ее к делению, и гены, обеспечивающие синтез ферментов, препятствующих делению. В функционирующей клетке, эти синтезы уравновешены. Для обеспечения жизненного равновесия клетка должна получать сигналы от других клеток организма, чаще в виде специфических молекул олигопептидов (цитокинов ). Действие цитокинов (нескольких десятков) на одни виды клеток более сильное, на другие - слабое или даже может не проявляться. Сейчас при описании межклеточных взаимодействий все чаще применяют термин «цитокинная сеть».
Естественное старение клеток приводит к снижению их функциональных возможностей, нарушению чувствительности к цитокинам и изменению соотношения активности генов, обеспечивающих внутреннее равновесие. Гены, обеспечивающие размножение клетки, блокируются, напротив, гены, обеспечивающие синтез литических ферментов, стимулируются. Последнии поступают в ядро, лизируют хроматин и синтезы в клетке прекращаются.
Фенотипические проявления такой гибели клеток разнообразны и известны давно:пикноз (сморщивание ядра), хроматолизис (снижение окрашиваемости ядра), кариорексис (распад ядра). Лишь недавно было показано, что это лишь частные проявления апоптоза.
Вслед за гибелью ядра разрушается и цитоплазма, ее остатки фагоцитируются и перерабатываются макрофагами и могут опять использоваться другими клетками. Вокруг клеток, подвергшихся апоптозу, воспалительный процесс не возникает, и жизнедеятельность ткани продолжается без нарушений
Строение животной клетки, основные органоиды и их функции
Наименьшей структурной и функциональной единицой организма человека является клетка . В организме человека выделяют около 200 типов различных клеток. Клетка состоит из трёх основных частей:
· Оболочка;
· Цитоплазма
Ядро -это двухмембранный органоид, внутри которого находится ДНК. ДНК находятся в хромосомах («хромос»-цвет, «сома»-тело)
Хроматиды -это спирализованные хромосомы
Клеточная оболочка – это биологическая мембрана (перегородка), которая отделяет клетку от внешней среды, служит оболочкой для клеточных органоидов и ядра, образует цитоплазматические отсеки. Клеточная оболочка содержит три слоя. Внешний и внутренний слои белковые, а промежуточный – липидный.
Строение животной клетки характеризуется наличием цитоплазмы, в большинстве своем состоящей из воды. Цитоплазма – это вместилище для органоидов и включений. Кроме этого цитоплазма содержит и цитоскелет («цитос»-клетка) состоящий из микротрубочек и из микрофемоментов, функция – сохранение формы
Важная составляющая цитоплазмы – гиалоплазма , которая определяет вязкость и эластичность клеточной структуры. В зависимости от внешних и внутренних факторов гиалоплазма может менять свою вязкость – становиться жидкой или гелеобразной.
Изучая строение животной клетки, нельзя не обратить внимание на клеточный аппарат – органоиды , которые находятся в клетке. Органоиды делятся на две группы:
1) Немембранные органоиды (цитоскелет, клеточный центр – состоит из двух центреолей (ф-ция-деление хромосом), рибосома - это мельчайшие внутриклеточные частицы, осуществляющие биосинтез белка;
2) Мембранные органоиды
a) Одномембранные (ЭПС -внутренняя подвижная сеть: гладкая (синтез углеводов, липидов, транспорт) и гранулярная (синтез белка и его транспорт); комплекс Гольджи – происходит созревание молекул; лизосомы («лизо»-растворять, «сома»-тело) первичные (неиспользованные) и вторичные – вступили во взаимодействие с каким-либо в-вом, разложение органических в-в.
b) Двумембранные (ядро; метахондрия – это энергетическая станция клетки. Отвечающая за окислительно-восстановительные реакции, там образуетя АТФ (аденазинтрифосфорная кислота)).
2.Митотический цикл. Биосинтез белка.
Митотический цикл - это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления. Основная роль в определении структуры белков принадлежит ДНК. Сами ДНК непосредственного участия в синтезе не принимают. ДНК содержится в ядре клетки, а синтез белков происходит в рибосомах, находящихся в цитоплазме. В ДНК только содержится и хранится информация о структуре белков. Синтез белки состоит из 3х процессов 1) транскрипция ДНК(переписка), 2) Трансляция и-РНК- передача и-РНК к месту синтеза белка. 3) Непосредственный синтез. Синтез белка происходит в рибосоме, рибосома состоит из большой и малой субчастицы. И-РНК помещается между 2-мя этими частицами, затем происходит считывание информации, т-РНК доставит серин к месту синтеза.
Деление соматических и половых клеток
Деление клетки - биологический процесс, лежащий в основе размножения и индивидуального развития всех живых организмов.
Наиболее широко распространенная форма воспроизведения клеток у живых организмов - непрямое деление, или митоз (от греч. «митос» - нить). Митоз состоит из четырех последовательных фаз. Благодаря митозу обеспечивается равномерное распределение генетической информации родительской клетки между дочерними клетками.
В процессе митоза различают четыре фазы: профазу, метафазу, интерфазу, анафазу и телофазу.Профаза – начинается с растворения оболочки ядра, хромосомы спирализуются, приобретая типичную двуххроматидную структуру, образуются центры веретена деления.Метафаза. Центры веретена деления расходятся к полюсам клетки, нити веретена прикрепляются к центромерам хроматид. Сами хроматиды выстраиваются на экваторе клетки. Анафаза - делятся центромеры, сестринские хроматиды отделяются друг от друга и за счет сокращения нитей веретена отходят к противоположным полюсам клетки.Телофаза . Происходит деление клетки на двое.Интерфаза. Происходит рост клетки, достраивание недостающих органоидов и общая подготовка к новому делению.
Мейоз (от греч. «мейоз». - уменьшение) - это деление в зоне созревания половых клеток, сопровождающееся уменьшением числа хромосом вдвое. В мейозе профаза I более продолжительна. В ней происходит конъюгация (соединение) хромосом и обмен генетической информацией. В метафазе происходят те же изменения, что и в метафазе митоза, но при гаплоидном наборе хромосом. В анафазе I центромеры, скрепляющие хроматиды, не делятся, а к полюсам отходит одна из гомологичных хромосом. В телофазе II образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.
Деление клетки – это биологический процесс, лежащий в основе размножения и индивидуального развития всех живых организмов. Наиболее широко распространенная форма воспроизведения клеток у живых организмов – непрямое деление или митоз (от греч. «митос» - нить).
Митоз – способ размножения соматических клеток человека, сущность которого состоит в удвоении генетического материала клетки и его равномерного распределения между двумя дочерними клетками. Митоз – способ закономерного деления клетки, при котором каждая из двух дочерних клеток получает в точности такое же число и типы хромосом, какие имела материнская клетка. В действительности, каждая исходная хромосома синтезирует свою точную копию непосредственно около себя. Новая хромосома строится из имеющегося в ядре материала несколько раньше, чем можно увидеть начало митотического процесса. Старая и новая хромосомы тождественны как морфологически, так и функционально. Период жизни клетки между двумя митозами называется интерфазой . Она в десятки раз продолжительнее митоза и завершает ряд важных процессов, предшествующих делению клетки: идет интенсивный синтез молекулы АТФ, белков и других органических веществ, удваивается каждая хромосома, образуя две сестринские хроматиды, скрепленные общей центромерой. Набор хромосом – 2n, увеличивается число основных органоидов клетки.
Процесс митоза длится 1-2 часа, в нём различают четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу .
1. Профаза самая продолжительная фаза митоза. В ней спирализируются и вследствие этого утолщаются хромосомы, состоящие из двух сестринских хроматид, удерживаемых вместе центромерой. К концу профазы ядерная мембрана (оболочка) и ядрышко исчезают и хромосомы рассредоточиваются по всей клетке. В цитоплазме к концу профазы центриоли отходят к полюсам и образуется веретено деления.
2.Метафаза – хромосомы продолжают спирализацию, их центромеры располагаются по экватору (в этой фазе они наиболее видны). К ним прикрепляются нити веретена деления.
3.Анафаза – делятся центромеры, сестринские хроматиды отделяются друг от друга и за счёт сокращения нитей веретена отходят к противоположным полюсам клетки.
4. Телофаза – делится цитоплазма, образуются две дочерние клетки, каждая с диплоидным набором хромосом, хромосомы раскручиваются, вновь образуются ядрышки и ядерные мембраны, исчезает веретено мембраны. После этого образуется перетяжка в экваториальной зоне клетки, разделяющая две сестринские клетки.
Так, из одной исходной клетки (материнской), образуются две новые, дочерние, имеющие хромосомный набор, который по количеству и качеству, по содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичен родительским. Таким образом, митотическое деление клетки лежит в основе развития организмов, их размножения, а также обеспечивает самообновление тканей на протяжении жизни организма и восстановление их целостности после повреждения.
Митоз состоит из четырех последовательных фаз. Благодаря митозу обеспечивается равномерное распределение генетической информации родительской клетки между дочерними клетками. В процессе клеточного деления каждая дочерняя клетка получает в точности такие же хромосомы, какими обладала материнская клетка, и точно в таком же числе. Если в дочерней клетке в результате нарушения процесса клеточного деления оказалось больше или меньше хромосом, чем было в материнской клетке, то это приводит к заметным отклонениям от нормы, а иногда даже к гибели клетки.
Организация клеток во времени1.2.4.2. Способы деления соматических клеток
Существует два основных способа разделения соматических клеток: митоз и амітоз.
Митоз (от греч. - нить) - косвенный, или митотическое деление является преобладающим типом разделения еукаріотичних соматических клеток и присущ всем багатоклітинним организмам. При этом происходит точное равномерное распределение наследственного материала. В результате митоза каждая дочерняя клетка получает полный набор хромосом со строгим количеством ДНК и за их укладом идентична материнской клетке. Амітоз (от греч. ά - отрицание и μίτος - нить) преобладает у некоторых одноклеточных организмов. Это также способ деления соматических клеток, но на івідміну от митоза, прямое разделение інтерфазного ядра клетки происходит путем простой перетяжки перепонкой. При амітозі распределение наследственного материала между дочерними клетками может быть равномерным или неравномерным. Вследствие этого образуются или одинаковые или неодинаковые по размером клетки. Поэтому такие клетки наследственно неполноценные.
Митоз. Митоз наступает после интерфазы и условно делится на следующие фазы: 1) профаза, 2) метафаза, 3) анафаза, 4) телофаза. На рис. 1.74. приведена общая схема различных фаз митоза.
Рис. 1.74. Схема митоза:
1-центріоля; 2 - ядрышко; 3 - хромосомы; 4 - ранняя профаза; 5 - поздняя профаза; 6 - метафаза; 7 - ранняя анафаза; 8 - поздняя анафаза; 9 - ранняя телофаза.
Профаза (от. греч. πρα - к, и греч. φάσις - появление) - начальная фаза митоза. Характеризуется тем, что ядро увеличивается в размерах, и с хроматинової сетки, в результате спіралізації и укорочение, хромосомы из длинных, тонких, невидимых ниток в конце профази становятся короткими, толстыми и размещаются в виде видимого клубка. Хромосомы сокращаются, стовщуються и состоят из двух половинок - хроматид. Хроматиды обвиваются друг вокруг друга, удерживаются попарно с помощью центромеры. Профаза завершается исчезновением ядрышки, центріолі расходятся к полюсам с образованием фигуры веретена. Из белка тубулина формируются микротрубочки - нити веретена. Вследствие растворение ядерной мембраны хромосомы размещаются в цитоплазме. К центромер прикрепляются нити веретена с обеих полюсов.
Метафаза (от греч. μετά - - между, после) начинается движением хромосом в направлении к экватору. Постепенно хромосомы (каждая состоит из двух хроматид) располагаются в плоскости экватора, образуют так называемую метафазну пластинку. В животных клетках на полюсах вокруг центріоль заметны зірчастоподібні фигуры. В этой фазе можно подсчитать число хромосом в клетке. Набор генетического материала составляет 2п4с.
Метафазну пластинку используют в цитогенетических исследованиях для определения числа и формы хромосом.
В анафазе (от греч. άνά - вверх) сестринские хроматиды отходят друг от друга, разделяется соединяющий их центромерна участок. Все центромеры делятся одновременно. Каждая хроматида с отдельной центромерою становится дочерней хромосомой и по нитям веретена начинает двигаться к одному из полюсов. Набор генетического материала составляет 2п2с.
Телофаза (от. греч. τέλος - конец) - заключительная стадия митоза. Обратная относительно профази. Хромосомы, которые достигли полюсов, состоящие из одной нити, становятся тонкими, длинными и невидимыми в световой микроскоп. Они испытывают деспіралізації, образуют сетку інтерфазного ядра. Формируется ядерная оболочка, появляется ядрышко. В это время исчезает митотический аппарат и происходит цитокінез - разделение цитоплазмы с образованием двух дочерних клеток. Набор генетического материала составляет 2п2с.
Частота митоза в различных тканях и в разных организмах резко отличная. Например, в красном костном мозге человека ежесекундно происходит 10 млн. митозов.
В настоящее время точно не известно, какие факторы побуждают клетку до митоза, но считают, что в этом существенную роль играет соотношение объемов ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматичне соотношение). Увеличение объема клетки связано с синтезом белков, нуклеиновых кислот, липидов и других химических компонентов клетки. Поэтому наступает момент, когда поверхность ядра недостаточна для обеспечения обмена веществ между ядром и цитоплазмой, необходимых для дальнейшего роста. Деление клетки значительно увеличивает поверхность как самой клетки, так и ее ядра, не увеличивая при этом их объема; поэтому считают, что фактор, который ограничивает ядерно-цитоплазматичне соотношение, каким-то образом побуждает клетку к митотического деления.
Биологическое значение митоза. Митоз - наиболее распространенный способ репродукции клеток животных, растений, простейших. Это основа роста и вегетативного размножения всех эукариот - организмов, которые имеют ядро. Основная его роль заключается в точном воспроизведении клеток, обеспечении равномерного распределения хромосом материнской клетки между возникающими из нее двумя дочерними клетками и поддержании постоянства числа и формы хромосом во всех клетках растений и животных. Митоз способствует росту организма в эмбриональном и постембріональному периодах, копирования генетической информации и образование генетически равноценных клеток. Поэтому организмы, которые размножаются вегетативно (грибы, водоросли, простейшие, много растений) образуют большое количество идентичных особей, или клонов. Клонирование возможно в некоторых многоклеточных, способных восстанавливать целый организм из части тела: кишечнополостных, червей. Клонирование позвоночных происходит только на ранних стадиях эмбриогенеза. Так, у животных и человека образуются монозиготні близнецы с одной оплодотворенной яйцеклетки в результате ее митотического разделения. За счет митоза все функционально устаревшие клетки организма заменяются новыми. Этот разделение лежит в основе процесса регенерации - восстановлению утраченных тканей.
Амітоз. Амітоз происходит путем деления ядра, а впоследствии и цитоплазмы. Во время амітозу ядрышко удлиняется, перешнуровується, а затем вытягивается и ядро. В некоторых случаях в ядре возникает перегородка, что делит его на две части. Деление ядра иногда сопровождается разделением цитоплазмы (рис. 1.75).
Рис. 1.75. Амітоз. Размножение амебы:
а - 0 мин; б - 6 мин; в - 8 мин; г - 13 мин; д - 18 мин; - 21 мин.
Различают несколько форм амітозу: равномерное, когда образуется два равных ядра; неравномерное, когда образуются неравные ядра; фрагментация, когда ядро распадается на много мелких ядер одинаковой или разной величины.
Таким образом, амітоз - это разделение, что происходит без спіралізації без образования хромосом и веретена деления. Или происходит предварительный синтез ДНК перед началом амітозу и как она распределяется между дочерними ядрами - неизвестно. Иногда при разделении определенных клеток митоз чередуется с амітозом.
Амітоз - это своеобразный тип разделения, что иногда наблюдается при нормальной жизнедеятельности клетки, а в основном при нарушениях функции, часто под влиянием облучения или воздействия других вредных факторов. Он присущ високодиференційованим клеткам. Амітоз по сравнению с митозом встречается реже и играет второстепенную роль в клеточном делении подавляющего большинства живых организмов.
Загрузка...