Тема 2. Клітина як цілісна система. Тканини.

§1.Ділення клітин еукаріотів.Життєвий цикл клітин. Мітоз.

1.Поняття клітинного циклу.

Існування кожного виду тварин і рослин, наступність між батьківськими осо­бинами та їх потомством підтримуються завдяки розмноженню. Це одна із най­важливіших характеристик сутності життя. В основі всіх форм розмноження лежить поділ клітини. Внаслідок поділу еукаріотичної клітини утворюються дві дочірні, які мають однаковий з материнською клітиною набір хромосом. Такий поділ називається мітозом. Утворення чотирьох клітин (внаслідок двох послідовних поділів), хромосомний набір кожної з яких вдвічі зменшується, характеризують мейотичний поділ. Якщо внаслідок поділу клітини утворюється дві дочірні, одна з яких за розмірами більша за іншу, то таке явище називається брунькуванням (дріжджі). Існує ще множинний поділ, внаслідок якого ядро материнської клітини ділиться багато разів, а потім навколо кожного з них цитоплазматичною мембраною відокремлюються ділянки цитоплазми (наприклад, поділ малярійного плазмодія в еритроцитах).

Клітинний цикл — це період існування клітини від одного поділу до іншого. Він складається з періодів поділу і перерви між ними — інтерфази. Тривалість клітинного циклу у різних організмів неоднакова (20 - ЗО хв у бактерій, 10 -80 год і більше — у еукаріот).

2.Інтерфаза

Інтерфаза — період зростання і активного функціонування клітини. В інтерфазі відбуваються такі процеси:

— реплікація ДНК;

— активний синтез білків, необхідних для процесу поділу;

— збільшення кількості деяких органел (мітохондрій, пластид, розростання ендоплазматичної сітки, тощо);

— нагромадження енергії у вигляді молекул АТФ;

— подвоєння клітинного центру (у тварин).

Тривалість інтерфази, як правило, становить до 90% часу всього клітинного циклу.

3.Мітоз. Фази мітозу

Мітоз — основний спосіб поділу еукаріотичних клітин. Він супроводжується утворенням особливого апарату, який забезпечує рівномірний розподіл спадкового матеріалу материнської клітини між двома дочірніми.

Мітоз складається з чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази та телофази і триває від кількох хвилин до 2-3 годин.

Профаза —- найдовша стадія мітозу:

— відбувається спіралізація ДНК, хроматиди скорочуються і стають товщими, хромосоми стають помітними під мікроскопом;

— ядерця зникають;

— розчиняється ядерна оболонка і хромосоми потрапляють у цитоплазму;

— центріолі клітинного центру розходяться до полюсів клітини.

Метафаза (стадія безпосередньої підготовки до поділу):

—формується веретено поділу, яке є сукупністю мікротрубочок, що складаються з білка тубуліну;

-— кожна хроматида прикріплюється своєю центромерою до однієї з мікротрубочок веретена поділу;

— усі хромосоми шикуються по "екватору" клітини своїми центромерами.

Анафаза:

— нитки веретена поділу скорочуються і розтягують хроматиди до різних полюсів клітини;

— хроматиди знову стають хромосомами;

— біля кожного полюса клітини збирається диплоїдний набір хромосом.

Телофаза (остання стадія мітозу):

— відбувається деспіралізація ДНК (хромосоми біля кожного з полюсів роз­кручуються);

— знову утворюється ядерна оболон­ка;

— зникають нитки веретена поділу;

— формується клітинна перегородка, що розділяє цитоплазму на дві дочірні клітини.

Крім мітозу, клітини еукаріот можуть ділитися іншими способами. У більшості одноклітинних тварин (наприклад, амеби, евглени) усі фази мітозу відбуваються всередині ядерної оболонки, яка на цей час не зникає, а веретено поділу не утворюється. В телофазі хроматиди утворюють два скупчення поблизу полюсів ядра, яке разом з цитоплазмою ділиться перетяжкою навпіл. Такий спосіб забезпечує передачу спадкової інформації і має назву ендомітоз.

У деяких клітин спостерігається амітоз -поділ, внаслідок якого ядро ділиться навпіл і розподіляються між дочірніми клітинами.