§ 23. Клітинний цикл. Мітоз

Що таке конденсація хроматину, хромосома, хроматида, центромера? Як відбувається нестатеве розмноження? За рахунок чого відбувається ріст?

Клітинний цикл. Ви вже знаєте, що розмноження, ріст організмів зумовлені поділом клітин. Клітини можуть знову поділятися, старі ж клітини відмирають.

• Період існування клітини від початку одного поділу до наступного або від початку останнього поділу клітини до її загибелі називається клітинним циклом.

Клітинний цикл складається з власне поділу та інтерфази - періоду від утворення клітини до початку наступного поділу. В інтерфазі виокремлюють три періоди - пресинтетичний, синтетичний та постсинтетичний. Найтриваліший період - пресинтетичний (G1), під час якого клітини ростуть, утворюють потрібні для життєдіяльності речовини, запасають енергію. У цей період збільшується кількість органел клітин. Важливим є синтетичний період (S), під час якого утворюються копії молекул ДНК клітини, тобто відбувається реплікація (іл. 86). Утворені ідентичні дочірні молекули ДНК залишаються сполученими одна з одною. Вони є основою двох хроматид, з’єднаних в області центромери (іл. 87). Крім утворення копій ДНК в клітині відбувається подвоєння центріолей клітинного центру. У постсинтетичний період (G₂) тривають накопичення енергії, синтез РНК й білків. Періоди, з яких складається інтерфаза, тривають до 90 % часу всього клітинного циклу.

Іл. 86. Клітинний цикл

Іл. 87. Подвоєння ДНК

Який період інтерфази триває найдовше?

Поясніть відмінність у будові хромосом у різні періоди інтерфази.

Мітоз. Одним з основних способів поділу еукаріотичних клітин є мітоз, який відбувається подібно у всіх організмів.

• Мітоз - це спосіб поділу еукаріотичних клітин, за якого з однієї материнської клітини утворюються дві дочірні, що є її генетичними копіями.

Мітоз поділяють на чотири фази. Існує кілька варіацій цього процесу. Ми розглянемо найтиповішу для тварин.

Профаза. Починає конденсуватися хроматин, формуються Х-подібні хромосоми. Центріолі клітинного центру починають розходитися до протилежних полюсів клітини. Формуються мікротрубочки, сукупність яких називається веретеном поділу. Одним кінцем вони сполучені з клітинним центром, іншим - з центромерами хромосом. Кожна хромосома сполучена з обома клітинними центрами. Далі ядерна оболонка розпадається на мембранні пухирці.

Метафаза. Унаслідок формування веретена поділу кожна хромосома розташовується на однаковій відстані від клітинних центрів, тобто в серединній, «екваторіальній» площині клітини.

Анафаза. Парні хроматиди, що утворюють хромосому, розділяються й починають рухатися за допомогою мікротрубочок веретена поділу до різних полюсів клітини. Ви пам’ятаєте, що хроматиди утворені однаковими молекулами ДНК. Через те під час анафази до кожного полюса клітини прямує по одній копії кожної молекули ДНК материнської клітини. Це дуже важливо для рівномірного розподілу генетичного матеріалу між дочірніми клітинами.

Телофаза. У заключній фазі дочірні хромосоми, що складаються з однієї хроматиди, досягають двох полюсів клітини. Навколо них формується ядерна оболонка. Далі відбувається поділ цитоплазми та формування двох нових клітин.

Біологічне значення мітозу полягає в точному передаванні спадкової інформації від материнської клітини дочірнім. Це основний спосіб збільшення кількості клітин у багатоклітинних організмах.

Повторіть, поміркуйте

1. Дайте означення понять клітинного циклу, мітозу. 2. Опишіть процеси, що відбуваються під час мітозу. 3. Поясніть біологічне значення мітозу.