Лісова генетика. Навчальний посібник. Г.Г. Баранецький, Р.М. Гречаник. 2003 р.
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 3.96 (12 Голоса)

3.2. Мітотичний поділ клітин

У процесі обміну речовин і енергії клітини весь час змінюються, тобто проходить їх онтогенез, який отримав назву життєвого циклу клітини. Сукупність процесів, які проходять в клітині від одного поділу до наступного називається Мітотичним циклом. Розрізняють чотири періоди циклу клітини: пресинтетичний, синтетичний, постсинтетичний і мітоз (рис.3.3).

image001

Рис. 3.3. Схема клітинного циклу [8]

Пресинтетичний період Слідує безпосередньо за поділом. У цей час нагромаджується РНК і білок, які необхідні для утворення клітинних структур. Це найбільш довга фаза в мітотичному циклі і продовжується від 10 годин до декількох діб.

Синтетичний період Характеризується синтезом ДНК і реплікацією хромосомних структур. Кількість ДНК подвоюється, проходить також синтез РНК і білка. Триває ця фаза 6 – 10 годин.

В постсинтетичному періоді проходить нагромадження енергії, продовжується синтез РНК і білків. Ця фаза продовжується 3‑4 години. На кінець наступає поділ ядра клітини – мітоз (каріокінез). Три перших періоди клітинного циклу, під час якого проходить підготовка клітини до поділу, об'єднуються під назвою інтерфази.

Яким же чином новоутворені соматичні клітини в процесі росту і розвитку організму отримують повну спадкову інформацію? Це забезпечується поділом клітин, головним в якому є мітоз – непрямий поділ клітинного ядра. Мітотичний поділ клітин вперше був детально вивчений Флемінгом і Страсбургером (1882). Подальші багаточислені досліди показали, що закономірності мітозу загальні для клітин всіх організмів, які мають диференційоване ядро.

Мітоз супроводжується корінними змінами внутрішніх структур клітини, під час яких проходить точний поділ ядерного матеріалу (хромосом) між двома сестринськими клітинами. Складний і закономірний механізм мітозу вироблений в процесі еволюції і відображає історичний процес розвитку клітини.

Мітоз протікає в декілька етапів, або стадій, які поступово змінюють один другого. Якщо для проходження тієї чи іншої стадії немає відповідних умов, то процес мітозу дальше не йде або протікає з порушенням.

Розрізняють чотири стадії мітозу: Профазу, метафазу, анафазу і телофазу. Між двома послідовними поділами ядро клітини знаходиться в стадії інтерфази.. У цей період зафарбоване спеціальними барвниками воно має сітчасту або зернисту структуру. Добре видно одно або декілька ядерець. Хромосоми знаходяться в стані слабоскручених хроматинових ниток (хромонем). У цей час в них проходить становлення спадкової програми і всі життєві процеси в клітині протікають з найбільшою активністю. Має лише місце нагромадження речовин, необхідних для синтезу ДНК і білків, які входять до складу хромосом, а також інших органел клітини, акумуляція енергії, яка необхідна для процесу ділення. Але головним процесом, який відбувається в інтерфазі і зумовлює спадкову рівноцінність всіх клітин, являється подвоєння молекул ДНК (редуплікація ДНК).

Із стадії інтерфази ядро поступово вступає в поділ, який починається Профазою. У ранній профазі ядро помітно збільшується і в ньому стають чітко видимі хромосомні нитки – хроматиди. Вони з'єднані одна з другою центромерою. Потім хромосоми скорочуються і потовщуються за рахунок їх спіралізації. До кінця цієї стадії ядерна оболонка зникає і утворюється система ниток, які йдуть від протилежних полюсів клітини до її екватора і утворюють фігуру веретена.

У наступній стадії – Метафазі – хромосоми досягають максимальної спіралізації і розташовуються в екваторіальній площині клітини перпендикулярно до ниток веретена, утворюючи так звану метафазну пластинку. У цій стадії краще всього розглядати хромосоми і підрахувати їх кількість, особливо при перегляді клітин із сторони полюсів.

Потім наступає Анафаза. Центромери діляться і кожна із двох раніше об'єднаних хроматид відходить до протилежного полюса клітини. Ці хроматиди називаються сестринськими хромосомами, оскільки вони цілком однакові внаслідок редуплікації ДНК. В результаті до полюсів клітини відходять два абсолютно однорідних по вмісту в них спадкової інформації набору хромосом. Причому число хромосом в кожному наборі точно відповідає материнській клітині перед її поділом. Розходження хромосом до полюсів йде одночасно і швидко. Ця стадія дуже коротка у всьому мітозі.

Після того, як групи хромосом досягли полюсів, наступає завершуюча мітоз стадія – Телофаза. У цій стадії хромосоми розкручуються і перетворюються в хроматинові нитки. Утворюється оболонка ядра і саме ядро з ядерцем. Одночасно починається симетричний поділ цитоплазми і органел, який називається Цитокінезом. Між новими дочірними клітинами утворюється перегородка, а їх ядра вступають в стадію інтерфази. Клітини готуються до нового поділу. Весь процес клітинного поділу (від профази до інтерфази) у різних рослин по своїй довготривалості неоднакові і в середньому займають 2‑3 години.

Так, в результаті мітозу при рості організму новоутворені соматичні клітини одержують повний набір хромосом, які містять всю спадкову програму. Завдяки цьому зберігаються повністю спадкові ознаки при вегетативному розмноженні. Ці обставини мають виключно важливе значення в селекції, так як за допомогою вегетативного розмноження можна протягом багатьох поколінь зберігати цінні спадкові ознаки окремих особин в незмінному стані, що не завжди вдається при статевому розмноженні.

Мітотичний поділ клітин - 3.9 out of 5 based on 12 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить