Клітинний цикл і мітоз
В основі індивідуального розвитку всіх організмів лежить клітинний розподіл. Час існування клітини від поділу до поділу називається клітинним (мітотичним) циклом. Величина його може сильно відрізнятися для різних організмів і для різних стадій розвитку. Типовий мітотичний цикл еукаріотичної клітини складається з 4 періодів (рис. 3.3).
Пресинтетичний період (G1) – найбільш тривалий період клітинного циклу. Він характеризується зростанням клітини, накопиченням РНК, АТФ, білків, необхідних для утворення клітинних структур, підготовкою клітини до синтезу ДНК.
Синтетичний період (S) – період синтезу ДНК та реплікації хромосом. У цей період відбувається також інтенсивний синтез гістонів, їх переміщення в ядро, де вони зв’язуються з реплікованих ДНК. До кінця періоду кожна хромосома складається з двох хроматид, які мають ідентичні копії молекули ДНК. Таким чином, саме під час S-періоду генетичний матеріал клітини подвоюється.
Постсинтетичний період (G2) – період формування структур, необхідних для процесу поділу клітини. Триває синтез РНК і білків. Запасається енергія у вигляді АТФ.
Періоди G1, S, G2 іноді об’єднують під назвою интерфаза, однак треба зауважити, що термін цей дещо застарілий, що виник в далекі часи, коли механізм клітинного поділу був не вивчений.
Період мітозу (М) – період ділення генетичного матеріалу і утворення двох нових клітин. Цей період займає менше 10% часу клітинного циклу.
Послідовність періодів клітинного циклу можна представити таким чином:
G1 → S → G2 → M.
Мітоз – основний спосіб розподілу еукаріотичної клітини. У ньому виділяють 4 наступні один за одним фази:
1. Профаза. Йде процес прогресивної спіралізаціі хромосом. Зникають ядерця, руйнується ядерна мембрана. Утворюється веретено поділу, що складається з мікротрубочок. До кінця про-фази центріолі клітинного центру розходяться до полюсів клітини.
2. Метафаза. Хромосоми вишиковуються в екваторіальній площині. В області центромери вони прикріплені до ниток веретена розподілу, але деякі нитки веретена проходять від полюса до полюса, не прикріплений до хромосом.
3. Анафаза. Центромера ділиться навпіл, і хроматиди починають синхронно розходитися до полюсів клітини. З цього моменту вони стають самостійними дочірніми хромосомами. Великий теоретичний інтерес представляє механізм розподілу хромосом, випадковість чи зумовленість цього процесу. Не зовсім зрозуміла роль веретена поділу і центріолей. Наприкінці анафази на полюсах клітини групуються два ідентичні хромосомних набору.
4. Телофаза. Завершується відокремлення двох кариотипов. Навколо них утворюються ядерні мембрани. Відбувається деспіралізация хромосом, формуються ядерця. Розпадається митотическое веретено поділу. Завершує телофазу процес поділу цитоплазми – цитокинез, в якому головну роль відіграють структури цито-скелета.
Дана схема мітозу характерна для всіх вищих еукаріот. Деякі Найпростіші і гриби мають ряд особливостей процесу, що не зачіпають його сутність.
Основне біологічне значення мітозу полягає в точному розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)