Жизненный цикл клетки
Период жизнедеятельности клетки, в котором происходят все процессы обмена веществ, называется жизненным циклом клетки. Клеточный цикл состоит из интерфазы и деления. Интерфазы – это период между двумя делением клетки. Она характеризуется активными процессами обмена веществ, синтезом белка, РНК, накоплением питательных веществ клеткой, ростом и увеличением объема. К концу интерфазы происходит удвоение ДНК (репликация). В результате каждая хромосома содержит две молекулы ДНК и состоит из двух сестринских хроматин. Клетка готова к делению. Деление клетки. Способность к делению – это важнейшее свойство клеточной жизнедеятельности. Механизм самовоспроизведения срабатывает уже на клеточном уровне. Наиболее распространенным способом деления клетки является митоз. Процесс деления клетки сводится главным образом к делению ядра. Митоз происходит в вегетативных клетках органов растений. Ему сопутствует деление пластид и митохондрий. Завершается митоз так называемым цитокинезом, при котором происходит разделение всей клетки с массой цитоплазмы на две части путём возникновения по экватору клетки клеточной пластинки, которая разделяет материнскую клетку на две дочерние. Митоз распадается на несколько фаз, сопровождаясь изменении в поведении и состоянии ядра. Митоз состоит из четырех последовательных фаз, обеспечивающих равномерное распределение генетической информации и органелл между двумя дочерними клетками. Профаза. В покоящемся ядре наступает ряд изменений: Ядро увеличивается в размерах («набухает»), в массе ядра становятся заметными и без окрашивания длинные изогнутые или спиральные нити со свободными концами. В конце профазы ядерная оболочка и ядрышко исчезают, нуклеоплазма смешивается с цитоплазмой клетки. Хромосомы хорошо видны, они состоят из двух продольных половинок, которые называются хроматинами. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматин. Цен триоли клеточного центра расходятся к полюсам и образуют веретено деления. Метафаза. Хроматины укорачиваются и утолщаются, располагаясь у экваториальной части клетки. К этому времени появляется ахроматиновое веретено, в середине которого и расположены хромосомы. Некоторые нити веретена прикреплены к хромосомам, а остальные нити дугообразно тянуться через все веретено между полюсами клетки. Метафаза – наиболее удобная фаза для подсчета и зарисовки хромосом. Нити веретена деления соединены цен промерами хромосом. Анафаза. Хроматины, которые теперь носят название дочерних хромосом, расходятся вдоль веретена к противоположным концам его в следствие сокращения тех нитей, к которым прикреплены. При этом они имеют часто V – образную форму. Анафаза характеризуется расхождениям сестринских хроматин – хромосом к полюсам клетки. У каждого полюса оказывается столько же хромосом, сколько же было в исходной клетке. Телофаза. Хромосомы у полюсов тесно сближаются, утончаются, оплетаются в сеть, образуя дочерние ядра. Каждое из них покрывается ядерной оболочкой, возникают ядрышки, веретено исчезает. Характерно то, что в телофазе происходит деление цитоплазмы и органоидов, в центре клетки образуется перегородка из клеточный мембраны и возникают две новые дочерние клетки. Ещё до завершения процесса ахроматиновое веретено в своей средней части значительно расширяется путем растяжения и образования новых нитей, достигая боковых стенок клетки. Это расширенное веретена образуется при помощи фрагмопласта, группа нитей веретена. В цитоплазме образуется утолщения в виде узелков на его нитях. Получается четко виденная экваториальная полоска. Распределения цитоплазмы между двумя дочерними клетками путем образования клеточной пластинки называется цитокионзом. Весь процесс деления делится от несколько минут до 3 ч. в зависимости от типа клеток и организма. Стадия деления клетки по времени в несколько раз короче её интерфазы. Биологический смысл митоза заключается в обеспечении постоянства числа хромосом и наследственный информации, полной идентичности исходных и вновь возникающих клеток. Амитоз. Митоз является сложным делением ядра. Существует более простой тип деления клетки (например, у некоторых водорослей), который заключается в простом разделении клетки, в том числе и ядра, на две части путём образования перетяжки. Такой способ получил названия амитоза, или прямого деления. Амитоз у растений иногда является трудно наблюдаемым митозом: подобный амитоз наблюдается, например, в клубне картофеля, когда клетки запасающей паренхимы находятся в фазе усиленного образования крахмала. Это клетки уже постоянные. В ядре такой клетки имеется крупные ядрышко, но, помимо него, возникает еще новое мелкое ядрышко, которое разрастается на основе материала старого ядра во второе ядро. Между старым и новым ядром образуется тонкая клеточная перегородка. Таким путем происходит быстрое увеличение числа клеток в растущем клубне картофеля.
