Главная страница
qrcode

МИТОЗ. Благодаря строгой упорядоченности процесса клеточного деления каждая дочерняя клетка получает в точности такие же хромосомы, какими обладала материнская клетка, и точно в таком же числе


НазваниеБлагодаря строгой упорядоченности процесса клеточного деления каждая дочерняя клетка получает в точности такие же хромосомы, какими обладала материнская клетка, и точно в таком же числе
АнкорМИТОЗ.doc
Дата21.09.2017
Размер40.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаМИТОЗ.doc
ТипДокументы
#22351
Каталогid60409320

С этим файлом связано 77 файл(ов). Среди них: Baraboshkina_EN_diss_2016.pdf, luchshee.gif, Beshenstvo.pdf, Балантидиаз.pptx.pptx, 171106_Informatika_-_Probny_variant_5.pdf, 171106_Geografia_-_Probny_variant_5.pdf, АМЕБИАЗ.ppt.ppt, 171106_Biologia_-_Probny_variant_5.pdf, Аденовирусная инфекция.pptx.pptx, 171106_Bazovaya_matematika_-_Probny_variant_5.pdf и ещё 67 файл(а).
Показать все связанные файлы

МИТОЗ
Благодаря строгой упорядоченности процесса 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 какого-то 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.

Хотя при микроскопическом исследовании кажется, что на определенном этапе клеточного деления каждая хромосома расщепляется продольно на две половинки, на самом деле исходная хромосома строит свою точную копию непосредственно около себя. Новая хромосома начинает строиться из имеющегося в ядре материала несколько раньше, чем можно наблюдать митотический процесс. Старая и новая хромосомы тождественны как морфологически, так и функционально и вначале лежат так близко друг к другу, что кажутся единой структурой. Когда начинается клеточное деление и хромосомы укорачиваются, линия раздела между ними становится заметной.

При каждом митозе все 46 хромосом каждой клетки человеческого организма образуют свои точные копии, так что в течение некоторого времени клетка содержит 92 хромосомы. С завершением деления 46 из них оказываются в одной и 46 — в другой дочерней клетке. Такое строго равное распределение хромосом между дочерними клетками обеспечивается с помощью довольно сложного механизма.

Митозом в строгом смысле слова называют разделение ядра на два дочерних ядра, а цитокинезом — разделение цитоплазмы с образованием двух дочерних клеток, каждая из которых содержит одно дочернее ядро. Хотя деление ядра и деление цитоплазмы почти всегда хорошо синхронизированы и координированы между собой, тем не менее это два самостоятельных и различных процесса.

Митотическое деление представляет собой непрерывный процесс, каждая стадия которого незаметно переходит в следующую. Однако для удобства описания биологи искусственно разделили митоз на 4 стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Между двумя митозами ядро находится, как говорят, в стадии покоя; однако этот «покой» состоит лишь в том, что ядро не делится, метаболическая же активность его в этот период может быть очень высокой. Митоз — процесс чрезвычайно активный: ни описание, ни схематическое изображение, ни даже препарат делящейся клетки не могут дать нам представления о том, насколько он активен. Замедленная киносъемка митотического деления наглядно показала чрезвычайную активность этого процесса.

Профаза митоза


В профазе хроматиновые нити начинают конденсироваться и образовывать хромосомы, имеющие вид перепутанного клубка нитей. Вначале хромосома максимально растянута и в ней ясно видны отдельные хромомеры.

Иногда даже удается увидеть, что хромомеры отличаются одна от другой по величине и форме, и это позволяет различать отдельные хромомеры. Позже хромосомы сокращаются и хромомеры сближаются настолько, что различить каждую из них по отдельности уже нельзя. Каждая из хромосом уже удвоилась во время предшествовавшей интерфазы, еще до начала митоза. Отдельная нить двойной хромосомы называется хроматидой; две хроматиды соединены между собой в области центромеры, которая остается в единственном числе до метафазы.

В цитоплазме клетки имеется небольшое гранулярное тельце, называемое центриолью. В начале профазы центриоль делится, и дочерние центриоли отходят в противоположные концы клетки. От каждой центриоли отходят тонкие нити в виде лучей, образующие звезду; между центриолями возникает веретено, состоящее из ряда протоплазматических нитей, называемых нитями веретена. Эти нити построены из белка, сходного по своим свойствам с сократительными белками мышечных волокон. Они расположены в виде двух конусов, сложенных основание к основанию, так что веретено оказывается узким у концов, или полюсов, около центриолей, и широким в центре, или у экватора. Нити веретена протягиваются от экватора к полюсам; они состоят из более плотной протоплазмы ядра. Веретено представляет собой определенную структуру: при помощи микроманипулятора можно ввести в клетку тонкую иглу и перемещать ею веретено. Веретена, выделенные из делящихся клеток, содержат белок, в основном один вид белка, а также небольшое количество РНК. В то время как центриоли разъединяются и формируется веретено, хромосомы в ядре сокращаются, становятся короче и толще. Если раньше могло быть и не видно, что они состоят из двух элементов, то теперь это ясно заметно.

Метафаза митоза


Когда сокращение хромосом достигает максимальной степени и они превращаются в коротенькие, сильно окрашивающиеся палочковидные тельца, ядерная оболочка исчезает (растворяется) и хромосомы выстраиваются в плоскости экватора образующегося вокруг них веретена. К этому моменту профаза заканчивается; наступает метафаза — короткий промежуток времени, в течение которого хромосомы находятся в плоскости экватора. Центромера делится, и хроматиды превращаются в две совершенно обособленные дочерние хромосомы. Деление центромеры происходит одновременно во всех хромосомах. Дочерние центромеры начинают расходиться, т. е. начинается анафаза. При делении клеток человека профаза длится от 30 до 60 мин, а метафаза — от 2 до 6 мин. Продолжительность этих стадий значительно варьирует в зависимости от ткани и вида организма.

Анафаза митоза


Выстроившись вдоль экватора, хромосомы тотчас же начинают расходиться, причем к каждому полюсу отходит по одному члену каждой пары, т. е. по одной дочерней хромосоме. Явления, происходящие с момента начала расхождения хромосом и до достижения ими полюсов, составляют анафазу; она продолжается 3—15 мин.

Согласно одной из теорий, нити веретена в присутствии АТФ сокращаются и тянут хромосомы к полюсам. Добавляя АТФ к веретенам, выделенным из клеток, готовых к делению, можно заставить их сокращаться. Согласно другому предположению, нити веретена лишь служат как бы направляющими рельсами, по которым скользят хромосомы, перемещаясь к полюсам; само же движение происходит за счет того, что протоплазма, проникшая в просвет между дочерними хромосомами, поглощает воду, разбухает и тем самым расталкивает хромосомы в стороны. Если бы не было нитей веретена, то хромосомы расталкивались бы во все стороны, но благодаря наличию этих нитей один полный набор дочерних хромосом собирается у одного полюса, а другой — у другого. Во время движения к полюсам хромосомы обычно принимают V-образную форму, причем вершина их обращена к полюсу. Центромера располагается у вершины, и, по-видимому, сила, заставляющая хромосому двигаться к полюсу, приложена к центромере. Судя по данным электронной микроскопии, именно здесь прикрепляется волокно веретена. Хромосомы, утратившие центромеру (например, под действием рентгеновских лучей), во время митоза совсем не движутся.

Телофаза митоза


Когда хромосомы достигают полюсов, начинается телофаза. Этот период приблизительно равен профазе и продолжается от 30 до 60 мин. Хромосомы вытягиваются, теряют способность сильно окрашиваться и возвращаются в состояние покоя, при котором видны лишь хроматиновые нити или гранулы; вокруг каждого дочернего ядра образуется ядерная оболочка. На этом завершается деление ядра, называемое также кариокинезом; затем происходит деление тела клетки, или цитокинез.

При делении животных клеток на их поверхности в плоскости экватора появляется борозда. Эта борозда постепенно углубляется и разделяет цитоплазму на две половины — дочерние клетки, в каждой из которых имеется по ядру.

В большинстве случаев весь процесс митоза занимает от 1 до 2 ч. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки, разделяющей цитоплазму; она возникает в экваториальной области веретена, а затем растет во все стороны, достигая клеточной стенки. Материал клеточной пластинки вырабатывается эндоплазматической сетью. Затем каждая из дочерних клеток образует на своей стороне клеточной пластинки цитоплазматическую мембрану, и, наконец, на обеих сторонах пластинки образуются целлюлозные клеточные стенки.

Частота митозов в разных тканях и у разных видов резко различна. Например, в красном костном мозге человека, где в каждую секунду образуется 10 000 000 эритроцитов, в каждую секунду должно происходить 10 000 000 митозов.

В других тканях, например в клетках нервной системы, митозы крайне редки. На ранних стадиях развития организма клеточные деления протекают чрезвычайно быстро и могут происходить каждые 30 мин. В центральной нервной системе клетки в основном перестают делиться уже в первые месяцы после рождения, тогда как в красном костном мозге, в эпителиальной выстилке пищеварительного тракта и в эпителии почечных канальцев они делятся до конца жизни.

Биологическое значение митоза


Процесс митоза обеспечивает строго равномерное распределение хромосом между двумя дочерними ядрами, так что в многоклеточном организме все клетки имеют совершенно одинаковые (по числу и по характеру) наборы хромосом. Хромосомы содержат генетическую информацию, закодированную в ДНК, и поэтому регулярный, упорядоченный митотический процесс обеспечивает также полную передачу всей информации каждому из дочерних ядер; в результате каждая клетка обладает всей генетической информацией, необходимой для развития всех признаков организма. В связи с этим становится понятно, почему одна клетка, взятая из полностью дифференцированного взрослого растения, может при подходящих условиях развиться в целое растение. Мы описали митоз в диплоидной клетке, но этот процесс протекает сходным образом и в гаплоидных клетках, например в клетках гаметофитного поколения растений.
перейти в каталог файлов


связь с админом