Размножение клеток PDF Печать E-mail

Размножение клеток осуществляется только путем их деления. Это — одно из положений клеточной теории. Последовательность процессов подготовки к делению и самого деления клетки называется клеточным циклом. Другими словами, клеточный цикл — это жизнь клетки от начала предыдущего деления до начала следующего.

Основой клеточного деления является репликация всех молекул ДНК и точное распределение реплицированных молекул между дочерними клетками.
У эукариот процесс разделения хромосом называется митозом. Во время митоза хромосомы конденсируются и становятся видны в световой микроскоп. В митозе активное участие принимает цитоскелет.

У прокариотических клеток кольцевая молекула ДНК обычно прикреплена к плазматической мембране. Одновременно с репликацией ДНК клетка растет, увеличивается площадь ее плазматической мембраны и дочерние молекулы ДНК разъединяются. Когда между объемом клетки и ее поверхностью достигается определенное соотношение, образуется перетяжка, и клетка делится на две. При этом примерно поровну делится все содержимое клетки.
У эукариотических клеток процессы репликации, роста клеток и их деления разделены во времени. Само деление осуществляется в два этапа: вначале делится ядро — это кариокинез (греч. karyon - ядро и kinesis — движение), затем происходит разделение цитоплазмы — цитокинез. При делении ядер хроматин конденсируется и в световой микроскоп становятся видны хромосомные нити. Отсюда еще одно название процесса деления ядра — митоз (греч. mitos - нить).

Таким образом, митоз — это способ деления ядер эукариотических клеток, при котором каждое из двух вновь возникающих ядер получает генетический материал, идентичный тому, который имело исходное ядро. Период между митозами называется интерфазой. Название этой стадии появилось еще в древние времена, когда о функционировании клеток могли рассуждать исключительно при изучении их морфологии, так как главным методом исследования являлся простой микроскоп. Поскольку существенные структурные изменения клеток случались во время деления, то к ним и было приковано внимание ученых, а интервал между делениями назвали промежуточным (лат. inter — между) или фазы покоя.

Временной промежуток, который клетка затрачивает только на деление, составляет обычно 1-3 часа. Главную часть функционирования клетки приходится на интерфазу. Длительность интерфазы, а вместе с ней и всего клеточного цикла, может варьировать в широких пределах у разных организмов и у различных клеток одного и того же организма.

Самые короткие клеточные циклы обнаружены у дробящихся яиц некоторых животных. Например, у золотой рыбки первые деления дробления совершаются через 20 минут. Довольно распространены циклы длительностью 18-20 часов. Встречаются циклы, которые занимают несколько суток. В интерфазе происходят важнейшие события клеточной жизни: транскрипция, трансляция и репликация.

Удвоение молекул ДНК начинается не сразу после митоза. Вначале клетка растет, восстанавливая свой размер до размеров материнской клетки. В это время в ней синтезируются РНК и белки, увеличивается количество органоидов. В частности, происходит деление митохондрий и хлоропластов (способом, похожим на деление клеток прокариот). Затем клетка приступает к репликации ДНК. Одновременно в цитоплазме синтезируются гистоновые и негистоновые белки хроматина, транспортируются в ядро, соединяются с ДНК — хромосомы удваиваются. После удвоения хромосом клетка начинает подготовку к делению. В это время синтезируются белки, из которых во время митоза будут собираться микротрубочки веретена деления, которые обеспечивают разделение хромосом.

Репликация ДНК различных репликонов происходит не одновременно, в первую очередь удваиваются те районы, в которых идет интенсивная транскрипция, т.е. имеется "расписание" репликации.

Интересные статьи по биологии:

1) Функция бактериальных жгутиков

2) Белки микротрубочек класса А