Митоз.

Способность к делению — важнейшее свойство клеток. Без деления невозможно представить себе увеличение числа одно­клеточных существ, развитие сложного многоклеточного орга­низма из одной оплодотворенной яйцеклетки, возобновление кле­ток, тканей и даже органов, утраченных в процессе жизнедея­тельности организма.

Деление клеток осуществляется поэтапно. На каждом этапе деления происходят определенные процессы. Они приводят к удвоению генетического материала (синтезу ДНК) и его распре­делению между дочерними клетками. Период жизни клетки от одного деления до следующего называется клеточным циклом.

Подготовка к делению. Эукариотические организмы, состоя­щие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к деле­нию на определенном этапе клеточного цикла, в интерфазе.

Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры клет­ки. Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке хими­ческих соединений синтезируется ее точная копия, удваивается молекула ДНК. Удвоенная хромосома состоит из двух полови­нок — хроматид. Каждая из хроматид содержит одну молеку­лу ДНК.

Интерфаза в клетках растений и животных в среднем про­должается 10—20 ч. Затем наступает процесс деления клетки — митоз.

Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, какой был в материнской клетке.

Фазы митоза. Различают следующие четыре фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. На рисунке 26 схема­тически показан ход митоза. В профазе хорошо видны центриоли — образования, находящиеся в клеточном центре и играю­щие роль в расхождении дочерних хромосом животных. (На­помним, что у высших растений нет центриолей в клеточном центре, который организует расхождение хромосом.) Мы же рас­смотрим митоз на примере животной клетки, поскольку присутствие центриоли делает процесс расхождения хромосом более наглядным. Центриоли удваиваются и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются микротрубоч­ки, образующие нити веретена деле­ния, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клет­ки.

В конце профазы ядерная оболоч­ка распадается, ядрышко постепенно исчезает, хромосомы спирализуются и

в результате этого укорачиваются и утолщаются, и их уже мож­но наблюдать в световой микроскоп. Еще лучше они видны на следующей стадии митоза — метафазе.

В метафазе хромосомы располагаются в экваториальной пло­скости клетки. При этом хорошо видно, что каждая хромосо­ма, состоящая из двух хроматид, имеет перетяжку — центро­меру. Хромосомы своими центромерами прикрепляют­ся к нитям веретена деления. После деления центромеры каж­дая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосо­мой.

Затем наступает следующая стадия митоза — анафаза, во время которой дочерние хромосомы (хроматиды одной хромосо­мы) расходятся к разным полюсам клетки.

Следующая стадия деления клетки — телофаза. Она начи­нается после того, как дочерние хромосомы, состоящие из од­ной хроматиды, достигли полюсов клетки. На этой стадии хро­мосомы вновь деспирализуются и приобретают такой же вид, какой они имели до начала деления клетки в интерфазе (длин­ные тонкие нити). Вокруг них возникает ядерная оболочка, а в ядре формируется ядрышко, в котором синтезируются рибосо­мы. В процессе деления цитоплазмы все органоиды (митохонд­рии, комплекс Гольджи, рибосомы и др.) распределяются меж­ду дочерними клетками более или менее равномерно.

Таким образом, в результате митоза из одной клетки полу­чаются две, каждая из которых имеет характерное для данно­го вида организма число и форму хромосом, а следовательно, постоянное количество ДНК.

Весь процесс митоза занимает в среднем 1—2 ч. Продолжи­тельность его несколько различна для разных видов клеток. За­висит он также и от условий внешней среды (температуры, све­тового режима и других показателей).

Биологическое значение митоза заключается в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках орга­низма. В процессе митоза происходит распределение ДНК хро­мосом материнской клетки строго поровну между возникаю­щими из нее двумя дочерними клетками. В результате митоза все дочерние клетки получают одну и ту же генетическую ин­формацию.