Вопрос 6. Виды клеточного деления.

Деление представляет способ самовоспроизведения клеток. Оно обеспечивает:

а) непрерывность существования клеток определенного типа;

б) тканевой гомеостаз;

в)физиологическую и репаративную регенерацию тканей и органов;

г) размножение особей и сохранение видов животных.

Существует 3 способа деления клеток:

1. амитоз – деление клетки без видимых изменений хромосомного аппарата. Оно происходит путем простой перетяжки ядра и цитоплазмы. Хромосомы не выявляются, веретено деления не образуется. Свойственен некоторым эмбриональным и поврежденным тканям.

2. митоз – способ деления соматических и половых клеток на стадии размножения. При этом из одной материнской клетки образуются две дочерние с полным, или диплоидным, набором хромосом.

3. мейоз – это способ деления половых клеток на стадии созревания, при котором из одной материнской клетки образуются 4 дочерние с половинным, гаплоидным, набором хромосом.

Митоз.

Митозу предшествует интерфаза, в течение которой клетка готовится к будущему делению. Эта подготовка включает

• рост клетки;

• накопление энергии в виде АТФ и питательных веществ;

• самоудвоение молекул ДНК и хромосомного набора. В результате удвоения каждая хромосома состоит из 2-х сестринских хроматид;

• удвоение центриолей клеточного центра;

• синтез специальных белков типа тубулина для построения нитей веретена деления.

Собственно митоз слагается из 4 фаз:

• профазы,

• метафазы,

• анафазы,

• телофазы.

В профазе хромосомы спирализуются, уплотняются и укорачиваются. Они теперь видны при световой микроскопии. Центриоли клеточного центра начинают расходиться к полюсам. Между ними строится веретено деления. В конце профазы исчезает ядрышко и происходит фрагментация ядерной оболочки.

В метафазе завершается построение веретена деления. Короткие нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом. Все хромосомы располагаются на экваторе клетки. Каждая из них удерживается в экваториальной пластинке с помощью 2-х, хроматиновых нитей, которые идут к полюсам клетки, а ее центральная зона заполнена длинными ахроматиновыми фибриллами.

В анафазе за счет сокращения хроматиновых нитей веретена деления хроматиды отрываются друг от друга в области центромеров, после чего каждая из них скользит по центральным нитям к верхнему или нижнему полюсу клетки. С этого момента хроматида называется хромосомой. Таким образом на полюсах клетки оказывается равное количество идентичных хромосом, т.е. по одному полному, диплоидному, их набору.

В телофазе вокруг каждой группы хромосом образуется новая ядерная оболочка. Конденсированный хроматин начинает разрыхляться. Появляются ядрышки. В центральной части клетки плазмолемма впячивается внутрь, с ней соединяются канальцы эндоплазматической сети, что приводит к цитотомии и разделению материнской клетки на две дочерние.

Мейоз (редукционное деление).

Ему также предшествует интерфаза, в которой выделяют те же процессы, что и перед митозом. Сам мейоз включает два деления: редукционное, при котором образуются гаплоидные клетки с удвоенными хромосомами, и эквационное, приводящее митотическим путем к образованию клеток с одиночными хромосомами.

Ведущим явлением, обеспечивающим уменьшение хромосомного набора, является конъюгация отцовских и материнских хромосом в каждой паре, которая проходит в профазе первого деления. При сближении гомологичных хромосом, состоящих из двух хроматид, образуются тетрады, включающие уже 4 хроматиды.

В метафазе мейоза тетрады сохраняются и располагаются на экваторе клетки. В анафазе поэтому к полюсам отходят целые удвоенные хромосомы. В результате и образуются две дочерние клетки с половинным набором удвоенных хромосом. Такие клетки после очень короткой интерфазы делятся снова уже обычным митозом, что приводит к появлению гаплоидных клеток с одиночными хромосомами.

Явление конъюгации гомологичных хромосом попутно решает и другую важную задачу – создание предпосылок для индивидуальной генетической изменчивости за счет процессов кроссинговера и обмена генами и многовариантности в полярной ориентации тетрад в метафазе первого деления.