Рост и размножение клеток

Размножение клеток происходит путем деления исходной клетки на две дочерние клетки. Существуют два основных типа деления клеток – митоз и мейоз.

Митоз (от греч. mitos – нить) – это такое деление клетки, при кото­ром образуются два дочерних ядра с наборами хромосом, идентичными наборам родительской клетки. Вслед за ядерным делением цитоплазма де­лится на две равные части. Обра­зуются две равноценные дочерние клетки. Митотическое деление приво­дит к увеличению числа клеток, обес­печивающих процессы роста орга­низмов. У высших животных и че­ловека таким способом восполняются потери клеток в результате их износа или гибели.

Время жизни клетки от деления до деления называют клеточным циклом. Весь клеточный цикл со­стоит из собственно митоза (деления клетки) и периода между двумя де­лениями, который называют интер­фазой. Интерфаза занимает обычно около 90% времени всего клеточного цикла.

В интерфазе клетка готовится к удвоению хромосом (синтезируются РНК, различные клеточные белки). Затем синтезируется ДНК, проис­ходит ее удвоение (репликация).

Рис. 5. Деление клетки. Стадии митоза: А – интерфаза: 1 – ядрышко, 2 – хромосомы, 3 – оболочка ядра, 4 – центриоль; Б – профаза: 5 – центральное веретено деления, 6 – хромосомы; В – метафаза: 7 – хроматиды; Г – анафаза; Д – телофаза: 8 – формирование ядра, 9 – борозда деления клетки; Е – поздняя телофаза.

В результате каждая хромосома ока­зывается удвоенной, состоящей из двух идентичных сестринских хроматид. После полного удвоения хро­мосом синтезируются белки микро­трубочек веретена деления. В периоде митоза происходят со­бытия, которые традиционно подраз­деляют на четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу, телофазу (рис. 5).

Профаза. В этот переходный пе­риод от интерфазы к митозу центросома разделяется на две центриоли, уходящие к полюсам де­лящейся клетки. Хроматин уплотня­ется (конденсируется), образуются отчетливо видимые хромосомы. Каж­дая хромосома состоит из двух сест­ринских хроматид. Начинается быст­рый распад ядерной оболочки. Мик­ротрубочки проникают в область ядра.

Метафаза занимает значитель­ную часть периода митоза. Хромо­сомы в эту фазу деления клетки вы­страиваются в экваториальной плос­кости веретена.

Анафаза. Хромосомы начинают медленно расходиться к соответст­вующим полюсам клетки. Все хроматиды движутся с одинаковой ско­ростью около 1 мкм в минуту. Ана­фаза обычно длится всего лишь не­сколько минут.

Телофаза (от греч. telos – ко­нец). Дочерние хроматиды подходят к полюсам клетки. Вокруг каждой группы дочерних хроматид образует­ся новая ядерная оболочка. Конден­сированный хроматин начинает раз­рыхляться, в новых ядрах появляют­ся ядрышки. В экваториальной об­ласти клетки, между двумя дочерни­ми ядрами образуется борозда деле­ния, которая, постепенно углубляясь, полностью разделяет две дочерние клетки.

Мейоз является разновидно­стью митоза. Это деление созрева­ющих половых клеток. При мейозе в два раза уменьшается число хромосом. Поэтому мейоз называют так­же редукционным делением (от лат. reductio – уменьшение). В челове­ческой половой клетке в результате мейоза вместо двойного (диплоидного) числа хромосом (46) остается одинарный (гаплоидный) набор хро­мосом (23). Значение мейоза состоит в том, что он обеспечивает сохране­ние в ряде поколений постоянного числа хромосом.

Клетки человеческого организма, число которых огромно, делятся с разной.скоростью. Нервные клетки не делятся совсем, клетки печени делятся один раз в течение двух лет, а некоторые эпителиальные клетки кишечника делятся чаще, чем два раза в сутки.

Клеточное деление у многоклеточ­ных организмов зависит от сложных регуляторных механизмов нервной системы и эндокринного аппарата.

1. В чем смысл клеточного деления? Для чего оно существует?

2. Что такое митоз и что такое мейоз? В чем их отличия?