АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Деление растительных клеток

Клетка делится, когда достигает определенного размера и развития.

Различают следующие способы деления клеток: митоз (непрямое деление), амитоз (прямое деление) и мейоз.

Митоз

Клетки различных тканей и органов растений отличаются неодинаковой способностью к делению. Существуют регулярно обновляющиеся ткани, клетки которых постоянно делятся (например, меристема, камбий). Наряду с этим имеются специализированные, хорошо дифференцированные клетки, потерявшие способность к делению.

Деление клеточного ядра у растительных клеток впервые обнаружил в 1874 году И.Д. Чистяков при развитии спор у хвоща. По предложению В. Шлейхера, деление ядра получило название кариокинез, а в 1882 году В. Флемингом было дано подробное описание процесса деления ядра, приводящего к образованию двух ядер под названием митоз.

Рис. 39. Общая схема митоза:

1 — интерфаза; 2 — профаза; 3 — прометафаза; 4 — метафаза;

5 — анафаза; 6 — телофаза; а — ядерная оболочка; б — хромосомы;

в — центриоли; г — ядрышки.

Таким образом, митоз это деление ядра, приводящее к образованию двух дочерних ядер, в каждом из которых имеется точно такой же набор хромосом, как в родительском ядре.

Весь комплекс процессов, в результате которых из одной клетки образуются две новые, называют митотическим циклом.

Следовательно, митотический цикл по времени длится от конца одного до начала другого деления клетки.

Период времени между двумя делениями называют интерфазой.

Она состоит из трех периодов: пресинтетического (G₁), когда происходит синтез специфических белков и РНК, синтетического (S) – в котором происходит репликация молекул ДНК, образование двух хроматид и постсинтетического (G₂) – синтез белка и накопление энергии. Это наиболее продолжительная часть митотического цикла с хорошо заметными 1-2 ядрышками и слабозернистой структурой.

Интерфаза у разных клеток продолжается от 10 ч до 20 дней.

За интерфазой следуют 4 фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Продолжительность митоза от нескольких минут до 2-3 часов.

Профаза. В начале профазы ядро увеличивается в размерах; в нем отчетливо видны спутанные в клубок хромосомы, начавшие конденсироваться. К концу профазы хромосомы укорачиваются, но иногда заметно, что они состоят из двух хроматид. Ядерная оболочка распадается на небольшие фрагменты. Ядрышко – дезинтегрируется. Нуклеоплазма смешивается с гиалоплазмой и образуется миксоплазма. На полюсах клетки образуются белковые нити, растущие к центру. Это самая продолжительная фаза митоза.

Метафаза. В начале метафазы хромосомы достигают максимальной конденсации и передвигаются к экваториальной пластинке клетки. Они хорошо видны в оптический микроскоп. В этой фазе хроматиды отделяются друг от друга и связаны они между собой в области центромеры. Из белковых нитей формируется веретено деления, состоящее из опорных и тянущих нитей.

Опорные нити идут от одного полюса клетки к другому через экваториальную пластинку.

Тянущие – связывают центромеры хромосом с полюсами.

Наиболее характерным для метафазы является то, что центромеры хромосом, прикрепленные к нити веретена, располагаются в плоскости экваториальной пластинки клетки.

Анафаза. В анафазе центромера разделяется и хроматиды расходятся к полюсам вследствие сокращения тянущих нитей. Каждая хроматида становится хромосомой.

Следовательно, на каждом полюсе имеется столько хромосом, сколько их было у исходной клетки. Это самая короткая фаза.

Телофаза. В начале телофазы хромосомы видны в виде двух темных сгустков на полюсах клетки, а к концу их контур исчезает. В это время в экваториальной пластинке появляются волокна, располагающиеся перпендикулярно к ней, образуя т.н. фрагмопласт. В центре фрагмопласта накапливаются пузырьки Гольджи, содержащие пектиновые вещества. Они дают начало клеточной пластинке, которая центробежно разрастаясь, раздвигает фрагмопласт, достигая материнской клетки. Происходит завершение митоза – цитокинез.

Следовательно, происходит деконденсация хромосом, разрушение веретена деления, восстанавливается ядерная оболочка, ядрышки и органеллы.

В результате образуется две клетки, имеющие хромосомы, идентичные хромосомам материнской клетки по структуре ДНК, форме, размеру и числу.

Амитоз

Амитоз начинается с деления ядра, с последующим делением цитоплазмы. В начале деления ядро вытягивается, на нем образуется перетяжка, которая перешнуровывает ядро пополам. Вслед за делением ядра происходит деление цитоплазмы. Хромосомы распределяются между дочерними клетками неравномерно, поэтому не обеспечивается их биологическая равноценность.

Амитоз встречается у многоклеточных высших растений в стеблях, корнях, эндосперме и других тканях.

Мейоз

Биологический смысл мейоза заключается в том, что гаплоидные половые клетки – гаметы (n) при половом процессе сливаются и образуют зиготу (2n), которая получает наследственную информацию от обеих гамет.

Мейоз состоит из двух делений, неизменно следующих одно за другим.

Рис.40. Схема мейоза:

1 - лептотена; 2 - зиготена; 3 - пахитена; 4 - диплотена; 5 - диакинез; 6 - метафаза; 7 - анафаза; 8 - телофаза; 9 - интеркинез; 10 - метафаза; 11 - анафаза; 12 - телофаза. Одна из двух гомологичных хромосом заштрихована, другая — белая. Обмен белыми и заштрихованными участками хромосом — результат кроссинговера. Маленькие белые кружки — центромеры, большой круг — контур ядра. В метафазе и анафазе обоих делений ядерная мембрана исчезает. В телофазе возникает снова. В метафазе и анафазе обоих делений стрелками показано направление растягивания и движения хромосом с помощью нитей веретена.

Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 4518 | Нарушение авторских прав