Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма) - Сапин М.Р., Сивоглазов В. И. 2002

Строение тела человека
Клетки
Деление клеток (клеточный цикл)

Рост организма, увеличение числа клеток, их РАЗМНОЖЕНИЕ происходят путем деления. Основным способом деления клеток в человеческом организме являются Митоз и Мейоз. Процессы, происходящие при этих способах деления клеток, протекают одинаково, однако они приводят к разным результатам. Митотическое деление клеток приводит к увеличению числа клеток, к росту организма. Таким способом обеспечивается обновление клеток при их износе, гибели. (В настоящее время известно, что клетки эпидермиса живут 3—7 дней, эритроциты — до 4 месяцев. Нервные и мышечные клетки (волокна) живут в течение всей жизни человека.) Благодаря митотическому делению дочерние клетки получают набор хромосом, идентичный материнскому.

При мейозе, который наблюдается у половых клеток, в результате их деления образуются новые клетки с одинарным (гаплоидным) набором хромосом, что важно для передачи генетической информации. При слиянии одной половой клетки с клеткой противоположного пола (при оплодотворении) набор хромосом удваивается, становится полным, двойным (диплоидным).

Мейоз — представляет собой своеобразное деление, когда из одного образуется четыре дочерних ядра, в каждом из которых содержится вдвое меньше хромосом, чем в материнском ядре. При мейозе происходит два последовательных (мейотических) деления клеток. В результате из двойного (диплоидного) числа хромосом (2п) образуется одинарный (гаплоидный) набор (In). Мейоз происходит только при делении половых клеток, при этом сохраняется постоянное число хромосом, что обеспечивает передачу наследственной информации от одной клетки другой. У всех клеток при размножении (делении) наблюдаются изменения, укладывающиеся в рамках клеточного цикла.

Клеточным циклом называют процессы, которые происходят в клетке при подготовке клетки к делению и во время деления, в результате которого одна Клетка (материнская) делится на две дочерние (рис. 4). В клеточном цикле выделяют подготовку клетки к делению (интерфазу) и митоз (процесс деления клетки).

В интерфазе, которая длится примерно 20—30 часов, удваивается масса клетки и всех ее структурных компонентов, в том числе центриолей. Происходит Репликация (повторение) молекул нуклеиновых кислот. Родительская цепь ДНК служит матрицей для синтеза дочерних дезоксирибонуклеиновых кислот. В итоге репликации каждая из двух дочерних молекул ДНК состоит из одной старой и одной новой цепи. В период подготовки к митозу в клетке синтезируются Белки, необходимые для деления клетки (митоза). К концу интерфазы Хроматин в ядре конденсирован.

Митоз (от греч. mitos — нить) представляет собой период, когда материнская клетка разделяется на две дочерние. Митотическое деление клеток обеспечивает равномерное распределение структур клетки, ее ядерного вещества — хроматина — между двумя дочерними клетками. Длительность митоза — от 30 минут до 3 часов. Митоз подразделяют на профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Рис. 4. Стадии митоза. Показаны Конденсация хроматина с образованием хромосом, образование веретена деления и равномерное распределение хромосом и центриолей по двум дочерним клеткам.

А — интерфаза, Б — профаза, В — метафаза, Г — анафаза, Д — телофаза, Е — поздняя телофаза.

1 — ядрышко, 2 — центриоли, 3 — веретено деления, 4 — звезда, 5 — ядерная оболочка, 6 — кинетохор, 7 — непрерывные микротрубочки, 8, 9 — хромосомы, 10 — хромосомные микротрубочки, 11 — формирование ядра, 12 — борозда дробления, 13 — пучок актиновых нитей, 14 — остаточное (срединное) тельце

В профазе постепенно распадается ядрышко, центриоли расходятся к полюсам клеток.

В метафазе разрушается ядерная оболочка, хромосомные нити направляются к полюсам, сохраняя связь с экваториальной областью клетки. Структуры эндоплазматической сети и комплекса Гольджи распадаются на мелкие пузырьки (везикулы), которые вместе с митохондриями распределяются в обе половины делящейся клетки. В конце метафазы каждая хромосома начинает расщепляться продольной щелью на две новые дочерние хромосомы.

В анафазе хромосомы отделяются друг от друга и расходятся к полюсам клетки со скоростью до 0,5 мкм/мин.

В телофазе хромосомы, разошедшиеся к полюсам клетки, деконденсируются, переходят в хроматин, и начинается Транскрипция (продукция) РНК. Образуется ядерная оболочка, ядрышко, быстро формируются мембранные структуры будущих дочерних клеток. На поверхности клетки, по ее экватору, появляется перетяжка, которая углубляется, клетка разделяется на две дочерние клетки.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ и самоконтроля:

1. Назовите структурные элементы клетки.

2. Какие Функции выполняет клетка?

3. Перечислите мембранные и немембранные органеллы клетки, назовите их функции.

4. Из каких элементов состоит Ядро клетки, какие функции оно выполняет?

5. Какие существуют виды соединений клеток друг с другом?

6. Что такое Клеточный цикл, какие периоды (фазы) в нем (в этом цикле) выделяют?

7. Что такое мейоз, чем он отличается от митоза?