Деление клетки. Митоз

Реферат

по биологии

Деление клетки. Митоз

Выполнил ученик школы №182 11Ж класса: Ермолаев Юра.

Проверила Людмила Константиновна.

Москва

2001

План:

Митоз

Подготовка
к делению

Фазы
митоза

Заключение

Список
литературы

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 летке.

            Митоз
(от греч. mitos- нить), непрямое деление, основной способ деления эукариотных
клеток. Биол. значение М. состоит в строго одинаковом распределении
редуплицированных хромосом между дочерними клетками, что обеспечивает
образование генетически равноценных клеток и сохраняет преемственность в ряду
клеточных поколений. В 1874 И. Д. Чистяков описал ряд стадий (фаз) М. в спорах
плаунов, ещё не ясно представляя себе их последовательность. Детальные
исследования по морфологии М. впервые были выполнены Э. Страсбургером на
растениях (1876-79) и В. Флеммингом на животных (1882). Продолжительность
митоза в среднем 1-2 ч., различна для разных видов клеток. Процесс зависит
также и от условий внешней среды (температуры, светового режима и других
показателей).

Фазы митоза

            В
процессе М. условно выделяют неск. стадий, постепенно и непрерывно переходящих
друг в друга: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу и телофазу. Длительность
стадий М. различна и зависит от типа ткани, физиол. состояния организма, внеш.
факторов; наиб. продолжительны первая и последняя.

            В
профазе хорошо видны центриоли - образования, находящиеся в клеточном центре и
играющие роль в делении дочерних хромосом животных. (Напомним, что у высших
растений нет центриолей в клеточном центре, который организует деление
хромосом.) Мы же рассмотрим митоз на примере животной клетки, поскольку
присутствие центриолей делает процесс деления клетки более наглядным. Центриоли
делятся и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются
микротрубочки, образующие нити веретена деления, которое регулирует расхождение
хромосом к полюсам делящийся клетки.

            Важнейшие
признаки профазы - конденсация хромосом, распад ядрышек и начало формирования
веретена деления, снижение активности транскрипции (к концу профазы синтез РНК
прекращается). Веретено деления образуется либо с участием центриолей, образуя
митотический аппарат (в клетках животных и нек-рых низших растений), либо без
них (в клетках высших растений и нек-рых простейших). У водорослей, низших
грибов и ряда простейших веретено может формироваться внутри ядра (т. н.
закрытый М.). Прометафаза начинается распадом ядерной оболочки на фрагменты и
беспорядочными движениями хромосом в центр. части клетки, соответствующей зоне
бывшего ядра. При "закрытом М." оболочка ядра сохраняется в течение
всего М. 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 завершается формирование веретена деления. Хромосомы перестают
двигаться и выстраиваются по экватору веретена, образуя экваториальную
пластинку. При этом хорошо видно, что каждая хромосома, состоящая из двух
хроматид, имеет перетяжку - центромеру (рис 2). Хромосомы своими центромерами
прикрепляются к нитям веретена деления. После деления центромеры каждая
хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой. Синтез белка снижен
на 20-30% по сравнению с интерфазой. На этой стадии М. клетки наиб.
чувствительны к холоду, колхицину, его производным и др. агентам, воздействие
к-рых разрушает веретено деления и приводит к пекращению деления клеток (К-митоз).
При низких дозах повреждающих агентов нормальное течение М. восстанавливается
через несколько часов после их воздействи; более высокие дозы приводят либо к
гибели клетки, либо к ее полиплоидизации.

            Анафаза
- самая короткая стадия М. Характеризуется разделением сестринских хроматид и
расхождением хромосом к противоположным полюсам клетки. Скорость их движения в
среднем 0,2-5 мкм/мин. В ряде случаев движение хромосом к полюсам клетки
сопровождается дополнит. расхождением полюсов друг от друга.

            Телофаза
длится с момента прекращения движения хромосом до окончания процессов,
связанных с реконструкцией дочерних ядер (десприрализация и активизация
хромосом, образование ядерной оболочки, формирование ядрышек), с разрушением
веретена деления, разделением тела материнской клетки на 2 дочерние и
образованием (в клетках животных) остаточного тельца Флемминга. 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.

            По
завершении цитотомии клетки вступают в интерфазу, к-рая начинается G₁- периодом следующего
клеточного цикла.

Заключение

            В
опытах с температурно-зависимыми мутантами дрожжей и клеточных линий
млекопитающих показано, что протекание М. обусловливается активацией
определённых генов и синтезом специфич. РНК и белка. Иногда М. считают только
деление ядра (кариокинез), к-рое не всегда сопровождается цитотомией -
образованием двух отд. клеток.

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

            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 клетки тела, кроме половых,
получают одну и ту же генетическую информацию. Такие клетки называются
соматическими (от греч. "сома" - тело).

Список литературы:

Биологический
энциклопедический словарь Глав. ред. М.С.Гиляров

Общая
биология учебник для 10-11 классов общ. учреж. Под ред. ак. Д.К.Беляева...