Процес поділу клітини

Індивідуальний розвиток (онтогенез) будь-якого організму починається з однієї клітини. Ця клітина піддається процесу ділення, що для одноклітинних організмів рівнозначно розмноженню, а для багатоклітинних – формуванню нового організму. Тому процеси ділення клітин мають велике значення в житті будь-яких організмів.

За характером протікання процесу поділу клітини розрізняють прямий розподіл (амитоз) і непрямий поділ (мітоз). При амитозе і митозе дочірні клітини отримують диплоїдний набір хромосом і кількість ядерної речовини складає «2n». В результаті вищезгаданих видів поділу утворюються соматичні клітини (клітини тіла). При утворенні спор (у рослин) і гамет (у тварин) відбувається непрямий поділ із зменшенням числа хромосом в два рази. Цей вид поділу клітин називають мейозом. У даному підрозділі будуть розглянуті амитоз і мітоз.
Коротка характеристика амітозу
Ділення, при якому будова ділиться клітини практично не зазнає істотних змін, називається амитозе, або прямим діленням.

У процесі амітозу клітка і ядро подовжуються, утворюється перетяжка і в кінцевому результаті з однієї батьківської клітини виникають дві дочірні. Аміотичні діляться клітини амеби та інших найпростіших одноклітинних організмів.
Недоліком амітозу є те, що можливо нерівномірний розподіл ядерної речовини між дочірніми клітинами, що може сприяти виродження даного виду. Цей тип поділу зустрічається досить рідко, а у високоорганізованих організмів не зустрічається зовсім.
Загальна характеристика мітозу

Процес поділу клітини, при якому її будова піддається істотним змінам, виникненням нових структур і реалізацією строго певних стадій, називається непрямим поділом, або митозом.
При мітозі дочірні клітини отримують диплоїдний набір хромосом і така ж кількість ядерної речовини, яке характерно для нормально функціонуючої соматичної батьківської клітини.
Мітоз здійснюється при розмноженні соматичних (клітин тіла) клітин, наприклад, в меристемах (тканинах росту) рослин або в активних зонах ділення у тварин (в кровотворних органах, в шкірі і т. д.). Для тваринних організмів стан поділу характерно в молодому віці, але воно може здійснюватися і в зрілому віці у відповідних органах (шкіра, органи кровотворення та ін.)

Мітоз являє собою послідовність строго певних процесів, які протікають по стадіях. Мітоз складається з чотирьох фаз: профази, метафази, анафази і телофази. Загальна тривалість мітозу становить 2-8 годин.

Розглянемо фази мітозу більш докладно.

1. Профаза (перша фаза мітозу) – найтриваліша. Під час профази в ядрі з’являються хромосоми (за рахунок спіралізаціі молекул ДНК). Ядерце розчиняється. Чітко виявляються всі хромосоми. Центриоли клітинного центру розходяться до різних полюсів клітини і між центриолями формується «веретено поділу». Ядерна оболонка розчиняється, і хромосоми потрапляють в цитоплазму. Профаза завершується.

Отже, в результаті профази формується «веретено поділу», що складається з двох центріолей, що знаходяться в різних полюсах клітини і пов’язаних між собою двома типами ниток – опорними і тянущими. У цитоплазмі є диплоїдний набір хромосом, кожна з яких містить подвійне (по відношенню до норми) кількість ядерної речовини і має перетяжку уздовж великої осі симетрії.

2. Метафаза (друга фаза поділу). Іноді її називають «фаза зірки», так як при вигляді зверху хромосоми утворюють деяку подобу зірки. Під час метафази хромосоми виражені найбільшою мірою.
У метафазі хромосоми переміщуються в центр клітини і прикріплюються центромерами до тягнучим ниткам веретена, що призводить до виникнення строго впорядкованої структури розташування хромосом у клітині. Після прикріплення до тянущей нитки кожна хроматинова нитка розділяється на дві частини, за рахунок чого кожна хромосома нагадує як би зліплені в районі центромери хромосоми. Наприкінці метафази центромера розділяється вздовж (паралельно хроматинового ниткам) і утворюється Тетраплоїдний кількість хромосом. На цьому метафаза завершується.
Отже, наприкінці метафази виникає Тетраплоїдний кількість хромосом (4n), одна половина яких прикріплена до ниток, тягнучим ці хромосоми до одного полюса, а друга половина – до іншого полюсу.

3. Анафаза (третя фаза, слід за Метафаза). При анафазе (початковий період) тягнуть нитки веретена скорочуються і за рахунок цього хромосоми розходяться до різних полюсів ділиться клітини. Кожна з хромосом характеризується нормальною кількістю ядерної речовини.

До кінця анафази хромосоми концентруються біля полюсів клітини, а на опорних нитках веретена в центрі клітини (на «екваторі») виникають потовщення. На цьому анафаза завершується.
4. Телофаза (остання стадія мітозу). Під час телофази відбуваються наступні зміни: виникли наприкінці анафази потовщення на опорних нитках збільшуються і зливаються, утворюючи первинну мембрану, що відокремлює одну дочірню клітину від іншої.

У підсумку виникають дві клітини, що містять диплоїдний набір хромосом (2n). На місці первинної мембрани утворюється перетяжка між клітинами, яка поглиблюється, і до кінця телофази одна клітина відділяється від іншої.

Одночасно з формуванням клітинних оболонок і поділом вихідної (материнської) клітини на дві дочірні відбувається остаточне формування молодих дочірніх клітин. Хромосоми мігрують в центр нових клітин, тісно зближуються, молекули ДНК деспіралізуются і хромосоми як окремі утворення зникають. Навколо ядерної речовини формується ядерна оболонка, виникає ядерце, тобто відбувається формування ядра.

В цей же час формується і новий клітинний центр, тобто з однієї центриоли утворюється дві (за рахунок поділу), між виникли центриолями з’являються тягнучі опорні нитки. Телофаза на цьому завершується, а знову виниклі клітини вступають в свій цикл розвитку, який залежить від місцезнаходження клітин та їх майбутньої ролі.

Шляхів розвитку дочірніх клітин декілька. Один з них полягає в тому, що знову виниклі клітини спеціалізуються на виконанні конкретних функцій, наприклад, стають форменими елементами крові. Нехай частина з цих клітин стає еритроцитами (червоними кров’яними тільцями). Такі клітини ростуть, досягаючи певного розміру, потім вони втрачають ядро і заповнюються дихальним пігментом (гемоглобіном) і стають зрілими, здатними до виконання своїх функцій. Для еритроцитів – це здатність реалізації газообміну між тканинами та органами дихання, здійснюючи перенесення молекулярного кисню (O2) з органів дихання до тканин і вуглекислий газ з тканин до органів дихання. Молоді еритроцити потрапляють у кров’яне русло, де функціонують 2-3 місяці, а потім гинуть.
Другим шляхом розвитку дочірніх клітин тіла є вступ їх в мітотичний цикл.

ПОДІЛИТИСЯ: