АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Репродукція клітин

Прочитайте:
  1. Будова і функції апарату Гольджі у рослинній клітині.
  2. БУДОВА ТВАРИННОЇ КЛІТИНИ
  3. Будова хромосомного апарату клітини.
  4. В полі зору помітна секреція безвійчастих клітин.
  5. В яких відділах головного мозку розміщені клітини, що є початком першого нейрону волокон різних парасимпатичних нервів?
  6. Війки та джгутики еукаріотичних клітин
  7. Вкажіть,які з нижче перерахованих клітин відносять до гранулоцитів
  8. ГРУДНА КЛІТИНА
  9. Двомембранні органели рослинної клітини, їхні спільні ознаки, будова та функції.
  10. Доведіть функціональний взаємозв’язок одномембранних органел клітини.

Одне із положень клітинної теорії стверджує, що збільшення кіль-кості клітин, їх розмноження відбувається шляхом поділу початкової клітини. Репродукція забезпечує рівномірний розподіл редуплікова-ного генетичного матеріалу між двома новими клітинами.

У дорослому організмі клітини тканин і органів мають неодна-кову здатність до поділу. Так, зустрічаються клітини, які зберігають здатність до поділу, постійно діляться (клітини базального шару епі-дерміса, крипт кишечника, кровотворні клітини червоного кістково-го мозку); поряд з цим зустрічаються клітини, що втратили здатність ділитися (зернисті лейкоцити крові, остеоцити кісткової тканини, нейроцити).

Період існування клітини від поділу до поділу називається клі-тинним циклом. Він складається з інтерфази і мітозу. Тривалість клі-тинного циклу залежить від виду клітин. Так в епітеліальних клітинах порожньої кишки мишей він триває від 12,5 до 19 годин. Найбільш тривалою в клітинному циклі є інтерфаза. Вона відбувається в три періоди: пресинтетичний (СТ), синтетичний (3) та постсинтетичний


В.П. Новак, Ю.П. Бичков, М.Ю. Пилипенко Цитологія, гістологія, ембріологія

(С2). Різні періоди клітинного циклу відрізняються один від другого вмістом у клітині білка, ДНК та РНК.

У періоді С1, відбувається посилений ріст молодої клітини, що ви-никла після поділу материнської за рахунок нагромадження клітин-них білків.

У наступному періоді § починається синтез ДНК. Якщо колхіци-ном викликати пригнічення синтезу білка або і-РНК, то перехід кліти-ни в 5-період блокується. У періоді С1 синтезуються ферменти, необ-хідні для утворення попередників ДНК, метаболізму РНК і білка.

5-період характеризується подвоєнням кількості ДНК в ядрі (ду-плікація) і відповідно відбувається подвоєння кількості хромосом. У 5-періоді також відбувається подвоєння центріолей центросоми.

Постсинтетичний період С2 (премітотичний). В цьому періоді від-бувається синтез і-РНК, і триває синтез рРНК. Інтенсивно синтезу-ються тубуліни — білки мітотичного веретена.

Поряд з цим у тканинах тварин є клітини, які ніби виходять з ци-клу. Це клітини СО-періоду, у них відсутній 5-період, вони не підда-ються поділу. Це клітини, які тимчасово або повністю перестали роз-множуватися. Клітини після диференціації не втрачають здатності до поділу і при необхідності повертаються у цикл. Прикладом їх є клітини печінки, при видаленні її частини вони починають синтезувати ДНК і вступають у мітоз, відбувається її регенерація.

Мітоз

Мітоз (від лат. тііозіз - нитка) або каріокінез (від гр. сагіоп - ядро, сіпезіз — рух) це непрямий поділ клітин, надзвичайно важливий і необ-хідний етап у житті, який забезпечує розмноження клітин і розподіл між новими клітинами усіх спадкових одиниць — генетичної інформації.

Розрізняють такі основні фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза, телофаза (рис. 15).

Профаза (від гр. ргоіюз - перший, рііазіз — явище) починається з припинення нормального функціонування клітини. При цьому вона може втрачати свої спеціальні структури (війки, тонофібрили, десмо-соми) і набуває округлої форми (рис. 16).

Наступний етап профази - утворення мітотичного апарату. Вна-слідок розходження центріолей навколо них формуються мікротру-бочки. Сформований апарат поділу має веретеноподібну форму і скла-


Розділ 1 Основи загальної цитології

дається з двох центросфер (зірок) з центріолями всередині і волокон веретена, розташованого між ними. Всі ці структури утворюються вна-слідок полімеризації білків - тубулінів.

Рис. 15. Мітоз в клітинах корінця цибулі х 400

Інша, хроматинова частина мітотичного апарату утворюється за рахунок клітинного ядра. Комплексні сполучення молекул ДНК і біл- ка-гістона (ДНП) інактивуються. При цьому вони скорочуються в спі-раль і потовщуються, в такому стані їх можна побачити під світловим мікроскопом у вигляді грудочок хроматину. Потім вони зливаються у вигляді клубка ниток.

В наступному хроматин розпушується і в ньому можна спостеріга-ти окремі ділянки - хромосоми.


В.П. Новак, Ю.П. Бичков, М.Ю. Пилипенко Цитодогія, гістологія, ембріологія

Рис. 16. Схема клітинного циклу.

В той же час розчиняється ядерце, ядерна мембрана розпадається. Інші органели розходяться до плазмолеми.

Метафаза (від гр. шеіе - після рпазіз — явище) цей стан клітини особливо зручний для генетичних досліджень тому, що хромосоми до-сягають повного розвитку. Інколи по об'єму вони займають 50% роз-мірів клітини. У середині метафази хромосоми вишиковуються в ек-ваторіальній площині клітини і веретена поділу утворюють так звану метафїзарну пластинку або «материнську зірку». При цьому центро-мерні ділянки хромосом спрямовані до центру, а їхні плечі на пери-ферію. В кінці метафази кожна хромосома утворена з двох хроматид, з'єднаних лише в ділянці кінетохора. Метафаза займає третину часу всього мітозу.

Анафаза (від гр. апа - над, зверху) характеризується двома взаємо-пов'язаними процесами. По-перше, мітотичне веретено ще більше ви-тягується і клітина видовжується, по-друге обидві хроматиди кожної хромосоми внаслідок розчеплення центромери відштовхуються одна від одної і відходять кожна до свого полюсу.

Кожна хроматида стає самостійною хромосомою і рухається до свого полюсу зі швидкістю 0,2-0,5 мкм/хв. Механізм руху хромосом точно не з'ясований. Більшість дослідників дотримуються гіпотези (ковзання ниток), згідно з якою сусідні мікротрубочки веретена за ра-хунок скоротливих білків тягнуть хромосоми до полюсів.


Розділ 1


Основи загальної цитології


Телофаза (від гр. Іеіоз — кінець) після відходження хромосом до по-люсів відбуваються заключні цитокінетичні та каріокінетичні процеси. Перші обумовлені виникненням течії цитоплазми з утворенням пере-тяжки поміж майбутніми дочірніми клітинами в ділянці колишнього екватора. Тут циркулярно розташовуються актинові мікрофібрили. Перетяжка стає тоншою, мітотичне веретено зникає. Екваторіальна ді-лянка ущільнюється і утворює так зване залишкове тільце. Це тільце швидко відщеплюється і дочірні клітини остаточно відокремлюються.

Каріокінетичні процеси в телофазі начебто повторюють в зворотньо-му порядку всі зміни, які відбувалися в ядрі під час профази. Зокрема, хромосоми розкручуються і включаються в процеси обміну. 3 елементів ендоплазматичної сітки утворюється каріолема, з'являється ядерце.

Ендорепродущія - це процес утворення клітин з підвищеним вміс-том ДНК (рис 19). Поява таких клітин відбувається внаслідок повної відсутності або незавершеності окремих етапів мітозу Існує декілька моментів в процесі мітоза, блокада яких призводить до його зупинки і появи поліплоїдних клітин. Блокада може наступити при переході від С2-періода до власне мітозу або в профазі і метафазі з порушенням веретена поділу. В зв'язку з цим цитотомія не відбувається і виникають одноядерні і двохядерні поліплоїдні клітини. Поява поліплоїдних со-матичних клітин може виникнути внаслідок блокади поділу В печінці дорослих ссавців спостерігаються диплоїдні, тетраплоїдні та октапло-їдні (8п) клітини. В процесі поперемінного утворення двохядерних і одноядерних клітин з'являються ядра з 8п,16п і навіть 32п кількістю хромосом. Таким чином з'являються поліплоїдні клітини в печінці, епітелії сечового міхура, ацинусах слинних залоз, підшлункової зало-зах, та пігментному шарі сітківки.

Поліплоїдні клітини функціонально активніші ніж звичайні, тому вони властиві спеціалізованим високодиференційованим тканинам.

Морфологія хромосом. Хромосоми добре забарвлюються основ-ними барвниками. Вони помітні в ядрі клітини під час мітозу Хро-мосоми не зникають після закінчення мітозу, завдяки деконденсації вони набувають іншого вигляду і тому їх не видно, як окремі тільця. Як інтерфазні, так і мітотичні хромосоми складаються з елементарних хромосомних фібрил — молекул ДНП. Останнім часом вважають, що кожна хромосома побудована з однієї гігантської молекули ДНП (де-зоксинуклеопротеїда), запакованої у відносно коротке тільце — власне


4 - 8-305



В.П. Новак, Ю.П. Бичков, М.Ю. Пилипенко Цитологія, гістологія, ембріологія

мітотичну хромосому Виявлено, що у мітотичній хромосомі гігантська молекула ДНП утворює бічні петлі. Типова хромосома людини може містити 2600 петель, кожна з яких утворена ділянкою хроматинової фібрили із середньою довжиною 400 нм.

Морфологію мітотичних хромосом краще вивчати у період їх най-вищої конденсації. У метафазі та на початку анафази, хромосоми у цьому стані являють собою паличкоподібні утворення різної довжини і товщини. У більшості хромосом легко знайти зону первинної пере-тяжки (центромери), яка ділить хромосому на два плеча. Хромосоми з рівними або майже рівними плечами називають метацентричними, а плечами різної довжини — субметацентричними. Паличкоподібні хро-мосоми з дуже коротким, майже не помітним другим плечем — акро-центричні (рис. 17).

Рис. 17. Схема будови хромосоми.

1-пелікула; 2-хроматида; 3-первшша перетяжка; 4а-мала спіраль; 4б-велика спіраль; 5-центромер; 6-вторинна перетяжка; 7-супутник.


Розділ 1 Основи загальної цитологй

Ділянка первинної перетяжки містить кінетохор, який є центром організації мікротрубочок, гцо утворюють хромосомні нитки веретена поділу. У деяких хромосом є й вторинні перетяжки, які знаходяться близько одного із кінців хромосоми і відокремлюють так званий супут-ник хромосоми. Вторинні перетяжки ще називають ядерцевими орга-нізаторами, оскільки у цих ділянках на початку інтерфази утворюється ядерце. Кінцеві ділянки плечей називають теломерами. У тваринних організмів, як і у рослин, кількість, розміри та будова хромосом мають свою специфіку. Сукупність ознак хромосомного набору називають каріотипом. Каріотип коня, наприклад, характеризується наявністю 33 пар хромосом, серед яких 32 пари аутосоми і одна — статева хро-мосома. Серед останніх, які називають гоносоми, розрізняють X- та У-хромосоми. Кількість хромосом у інших сільськогосподарських тва-рин також значно коливається. Кількість хромосомних наборів у клі-тині позначають терміном «плоїдність» і літерою п. Соматичні клітини містять диплоїдний (подвійний) набір хромосом (2 п). Статеві кліти-ни — гаплоїдний (одинарний п), гцо відповідає поняттю геном, тобто сукупності ядерних елементів генетичної конституції особи. Якщо клітина має 3 п набір хромосом, п називають триплоїдною, якщо 4 п — тетраплоїдною. Велику кількість хромосомних наборів називають по-ліплоідією.

Для хромосомного аналізу застосовують метод диференційного забарвлення хромосом, вперше запропонований — Касперсоном. Так, за допомогою диференційного забарвлення нефлуоресційними барв-никами (суміш Гімза) вдалося виявити, що кожна хромосома забарв-люється неоднорідно вздовж її довжини, при цьому спостерігається чергування фарбованих і нефарбованих ділянок — так звана диферен-ційна неоднорідність хромосом. Це дає змогу чітко ідентифікувати кожну хромосому, а також складати так звані хромосомні карти з ви-значенням локалізації у них певних генів (рис. 18).

Амітоз - прямий поділ соматичних клітин, що відбувається без ви-димих під мікроскопом морфологічних перебудов в ядрі та цитоплаз-мі. Під час цього поділу ядро перебуває в інтерфазному стані, також не утворюється мітотичний апарат.

Амітоз починається з поділу ядерця, потім ядра і цитоплазми. Про-те поділ цитоплазми відбувається не завжди, внаслідок чого утворю-ються дво-і багатоядерні клітини.


4*



В.П. Новак, Ю.П. Бичков, М.Ю. Пилипенко Цитологія, гістологія, ембріологія


 


 


Рис. 18. Хромосоми різних видів тварин:

А - щуки (2п=18); Б - курей (2п=78); В - котів (2п=38)4 Г - коней (2п= 66); Д — бугая (2п=60); Е — саламандри (2н=34); Є — вівці (2п=54).



 

 


Рис. 19. Ендомітоз в клітинах десцеметової оболонки ока коня:

1-одноядерна клітина; 2-поділ ядра; 3-двоядерна клітина.


Розділ 1 Основи загальної цитології

Розрізняють - генеративний, дегенеративний та реактивний амітоз.

Генеративний амітоз найбільш чітко ироявляється у простіших організмів. В порівнянні з мітозом він значно простіший і не супро-воджується спіралізацією хромосом. Такий процес часто називають фрагментацією. Він забезпечує швидке розмноження клітин.

Дегенеративний амітоз спостерігається у клітин, які втратили здатність до мітотичного поділу. Не маючи механізму для точного роз-ділення молекул ДНК такий амітоз не має генеративного значення і звичайно передує відмиранню клітин.

Реактивний амітоз виникає при різкій активізації клітин в зв'язку з ушкодженням тканини. Він проявляється в масовому, швидкому по-ділі ядер, які також швидко руйнуються.

Отже, даний процес в багатьох випадках носить абортивний харак-тер. Відновлення ушкодженої тканини забезпечується мітозом, який приходить на зміну реактивному прямому поділу ядер.

Приклад такого поділу буде розглянутий при описанні змін в ушкодженому нерві.


Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1627 | Нарушение авторских прав







При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.006 сек.)