Основной формой клеточного деления является митоз. Название «митоз» происходит от греческого слова, обозначающего нить, что связано с появлением в ядре нитевидных структур. Этот процесс имеет и другое название – «кариокинез», говорящее о характерном для него передвижении ядерных структур. Этот процесс протекает в основном одинаково у растительных и животных клеток. Различия составляют лишь появление в метафазе центросом у животных клеток и иной способ образования клеточной перегородки.
Ход работы
1. Рассмотрите постоянный препарат «Кариокинез в клетках корешка лука». В поле зрения микроскопа в концевой части препарата обнаруживается большое количество мелких клеток. Эти клетки находятся в различных фазах деления. Осторожно перемещая препарат на предметном столике, отыщите следующие фигуры деления, соответствующие последовательным фазам кариокинеза (рис. 47).
а) Прежде всего, найдите клетку, находящуюся в стадии интерфазы. Отметьте в ядре такой клетки оболочку, одно или два ядрышка, ядерную плазму и сильно окрашенные зерна хроматина.
б) Найдите клетку, в ядре которой в связи с подготовкой к делению наблюдаются первые изменения: ядро набухло.
в) Далее рассмотрите клетку, в ядре которой появилась нитчатая структура в виде плотного клубка, оболочка ядра стала тоньше (стадия плотного клубка).
г) Отыщите клетку, перешедшую в следующую стадию – стадию рыхлого клубка, когда оболочка ядра и ядрышко исчезли, а клубок стал более рыхлым.
д) Найдите клетку, в которой видны отдельные хромосомы, свободно лежащие в цитоплазме. Напомним, что яркая окрашиваемость хромосом основными красителями обусловлена наличием в них нуклеиновых кислот. Хромосома состоит из ДНК и белков.
Рис. 47. Кариокинез, или митоз:
1 – интерфаза; хорошо заметно ядро с двумя ядрышками. Хромосомы в ядре не выделяются; 2 – начало деления – профаза; образуется плотный клубок из хромосом, ядрышки исчезают; 3 – поздняя профаза: исчезает ядерная оболочка, хромосомы хорошо заметны и образуют рыхлый клубок; 4 – метафаза: хромосомы располагаются в зоне экватора; сформировано веретено деления, на клетке снизу заметна форма хромосом; 5,6 – анафаза: к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды, хорошо заметны нити веретена деления; 7 – телофаза – окончание деления клетки: идет формирование ядер у полюсов клетки; кариокинез закончен
Все рассмотренные стадии – после интерфазы до обнаружения хромосом включительно – составляют первый этап в делении клетки, называемый профазой.
2. Профаза сменяется метафазой, когда все хромосомы распределяются в одной экваториальной плоскости. Эту же стадию можно обнаружить и со стороны одного из полюсов, и тогда видно, что лежащие в одной плоскости хромосомы расположились в виде звезды (стадия материнской звезды). Обратите внимание, что в некоторых клетках на этой стадии все хромосомы выглядят двойными.
3. Позже, в анафазе происходит расхождение дочерних хромосом (сестринских хроматид) к противоположным полюсам клетки. Между двумя группами хромосом хорошо видны нити митотического аппарата.
4. Далее отметьте три стадии последнего этапа в делении клет- ки – телофазы, когда в клетке каждая группа хромосом у полюса формируется сначала в рыхлый, затем плотный клубок, и, наконец, вместо клубков появляются зернистые структуры ядер, ядрышки и оболочка ядер (стадия двух клубков и ядер). Обратите внимание на появление на стадии двух клубков клеточной перегородки, постепенно растущей от центра клетки к ее поверхности, которая к моменту формирования ядер полностью разделяет две образовавшиеся клетки. После деления клетки переходят вновь в стадию интерфазы (рис. 48).
Рис. 48. Молодые клетки после деления.
5. Зарисуйте клетки, находящиеся в интерфазе и в разных фазах деления клетки, обозначьте хромосомы, ядро.
Контрольные вопросы
1. Что такое клеточный цикл? Приведите примеры тканей человека, в которых клетки образуются постоянно.
2. В каком периоде клеточного цикла происходит редупликация генетического материала?
3. Какие клетки навсегда теряют способность к делению?
4. Каков механизм расхождения хромосом к полюсам клетки во время деления?
5. Перечислите основные события, которые происходят в клетке в разные фазы деления.
6. Что такое амитоз и какие клетки делятся этим способом?
7. Каков механизм бинарного деления клеток прокариот?
