Поділ клітини

Динамічний процес, одна з найважливіших форм розвитку та росту живого організму. Розрізняють три типи поділу: амітоз (або прямий поділ), мітоз (або каріокінез) і мейоз (або редукційний поділ). У природі найбільш поширеним способом поділу клітин є мітоз (гр. mitos — нитка).

Мітоз — це непрямий поділ соматичних клітин, при якому утворюються дві клітини з набором хромосом, ідентичних кількісно і якісно материнській клітині. Мітоз забезпечує ріст і розвиток рослин. У мітозі розрізняють чотири фази: профазу, метафазу, анафазу, телофазу (рис. 9а). Проміжок часу між двома послідовними поділами клітини називається інтерфазою. В інтерфазі (гр. inter— між і phasis— виявлення) починається підготовка клітин до мітозу: проходить синтез білка, подвоєння ДНК хромосом, синтез АТФ, збільшення кількості органел цитоплазми. Як тільки ця підготовка закінчується, наступає профаза. У профазі (гр. pro — до і phasis) в ядрі починають виявлятися хромосоми. Кожна з них складається з двох тонких ниток — хроматид, які безладно переплетені між собою. У цей час ядерце зменшується і згодом зникає разом з ядерною мембраною, нуклеоплазма змішується з гіалоплазмою. У метафазі (гр. meta — після і phasis) закладається ахроматинове веретено, хромосоми максимально спіралізуються і розміщуються в екваторіальній площині клітини. Паралельно з цим з полюсів клітини виростають назустріч один одному конуси ахроматинової фігури, утворюючи суцільне веретено. У кінці метафази хроматиди починають розходитись. На стадії анафази (гр. ana нагору і phasis) хроматиди розходяться до протилежних полюсів веретена, і кожна хроматида стає хромосомою. У телофазі (гр. telos— кінець і phasis) хромосоми деспіралізуютьcя, мітотичне веретено руйнується, утворюється ядерна оболонка й ядерця, на екваторі формується від центру до периферії клітинна оболонка. Закінчується поділ клітини утворенням клітинної оболонки між двома новоутвореними клітинами. Цей процес називають цитокінезом [3].

Рис. 9а. Схема мітозу: Рис. 9б. Схема мейозу:

1 – інтерфаза; 2, 3 – профаза; 4, 5 – метафаза; 1 – інтерфаза; 2а-2д – профаза І;

6-7 – анафаза; 8 - телофаза; 9 – цитокінез 3 – метафаза І; 4 – анафаза І; 5 – телофаза І;

6 – метафаза ІІ; 7 – анафаза ІІ; 8 - цитокінез

Мейоз (гр. meios — менше) — поділ ядра, який відбувається перед статевим процесом. При мейозі ядро ділиться в два етапи: гетеротипний (гр. heteros — різний і typos — образ) і гомеотипний (гр. homoios — подібний і typos). У кожному з цих поділів виділяють чотири фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу. У профазі першого поділу гомологічні хромосоми можуть обмінюватися між собою своїми окремими частинами. У кінці профази вкорочені й потовщені хромосоми відходять до периферії, зникають ядерця й ядерна оболонка, утворюється ахроматинове веретено. Настає друга фаза поділу — метафаза. Хромосоми лише розділяються двома взаємоперпендикулярними щілинами. Одна щілина відділяє гомологічні хромосоми і називається редукційною, а друга — екваційна (лат. aequalis — рівний) ділить кожну хромосому на дві хроматиди. Біваленти концентруються в екваторіальній площині. Анафаза наступає тоді, коли біваленти починають роз'єднуватися по редукційній щілині і відходити до полюсів клітини. Причому одна гомологічна хромосома кожної пари відходить до одного полюса, друга — до другого, тобто відбувається зменшення кількості хромосом наполовину. Телофаза І дуже короткочасна. Вона практично зливається з профазою II. Другий поділ мейозу фактично починається з метафази II, коли моновалентні хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, розміщуються з екваторіальній площині, утворюючи метафазну пластинку. Кожна хромосома ділиться на хроматиди, і вони в анафазі розходяться до полюсів клітини. У телофазі утворюється чотири ядра з гаплоїдним набором хромосом. Клітинні оболонки формуються після закінчення мейозу. Так, з однієї диплоїдної клітини в процесі редукційного поділу утворюється тетрада (чотири) клітин, які містять у ядрі гаплоїдний набір хромосом, при цьому виникає значна різноманітність клітин, оскільки «батьківські» і «материнські» хромосоми можуть потрапити в різні клітини і комбінації (рис. 9б).

Мітоз і мейоз мають важливе біологічне значення. Вони забезпечують постійність видів у природі. Відхилення в нормальному проходженні поділу клітин може вести до видоутворення.

Хід роботи: