Типи і види поділу клітин

Мітоз - найбільш поширений спосіб репродукції клітин. Універсальність цього способу поділу клітин пов'язана з тим, що він забезпечує утворення генетично рівноцінних клітин і зберігає спадкоємність хромосом у ряді клітинних поколінь.

Біологічне значення мітозу:

Рівномірний розподіл генетичного матеріалу.

Освіта ідентичних з материнської двох дочірніх клітин з диплоїдним набором хромосом.

Забезпечує ріст і регенерацію.

Забезпечує безстатеве розмноження.

Є способом поділу соматичних клітин.

У процесі мітозу послідовно протікають фази: профази, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза.

Профаза - відбувається спирализация, вкорочення, потовщення хроматінових ниток. Спостерігається подвоєння центріолей і розбіжність їх до полюсів. Початок освіти ниток веретена поділу. В кінці - спостерігається руйнування ядерця і ядерної оболонки. Генетична характеристика: 2n 2 хроматиди 4С.

Метафаза - хромосоми в тваринних клітинах розташовуються в упорядкованому стані в області екватора. Утворюється метафазної пластинка. У рослинних клітинах хромосоми лежать неупорядоченно. Завершується освіту ниток веретена поділу. Хромосоми пов'язані центромерами з нитками веретена поділу. Нитки веретена, які кріпляться до хромосом, називаються хромосомними, а які йдуть до полюсів - безперервними. Генетична характеристика: 2n 2 хроматиди 4С.

Анафаза - хромосомні нитки веретена скорочуються. До протилежних полюсів розходяться хроматиди, які прийнято називати дочірніми хромосомами. На кожному полюсі генетична характеристика: 2n 1хроматіда 2С.

Телофаза - дочірні хромосоми, що розійшлися до полюсів, деспирализуются, втрачають чіткі обриси, навколо них формуються ядерні оболонки, відновлюється ядерце. Клітинний центр втрачає активність. Починається цитокинез - поділ цитоплазми. Підсумком поділу є утворення двох диплоїдних клітин.

Розподіл в рослинної і тваринної клітинах відбувається така сама. Але в клітинах вищих рослин відсутня клітинний центр. Цитотомія в тваринних клітинах відбувається шляхом перетяжки (освіта борозни), яка, заглиблюючись, ділить клітину на дві частини. У клітинах рослин формується в центрі серединна пластинка, яка потім зростає до периферії.

Мітотичний цикл клітини сукупність процесів підготовки клітин до поділу і саме мітотичний поділ. Якщо дочірні клітини, або клітини, відразу ж приступають до підготовки до наступного мітозу, то їх мітотичний цикл збігається з життєвим циклом (тканини ембріона). В інших випадках дочірні клітини піддаються диференціювання і виконують різні функції (пресинтетичний період подовжується). Їх життєвий цикл закінчується смертю клітини (у нервових клітин G1 - протягом усього життя).

Тривалість кожного з періодів мітотичного циклу і фаз мітозу різна і триває від декількох хвилин до декількох годин, що залежить від ряду причин: типу тканин, фізіологічного стану організму, зовнішніх факторів (t, світло, хімічні речовини). Так добовий ритм мітотичної активності у нічних тварин характеризується max і min митозов - вранці, у денних - у вечірні години. Впливають і фактори внутрішнього середовища: нейрогуморальні механізми, здійснювані нервовою системою і гормонами, а також продукти розпаду тканин.

Важливу роль відіграють фактори, що забезпечують можливість вступу клітин у розподіл. Чітко доведено, що всі синтетичні процеси в клітці, яка готується до поділу, знаходяться під контролем її генетичного апарату. Гени, які контролюють цей процес, знаходяться в різних хромосомах. Активність генів пояснюється гіпотезою Жакоба і Мано (1961). Радянські вчені Л. Н. Бляхер (1954), І. А. Уткін (1959) показали важливу роль нейрогуморальної регуляції мітотичної активності. Вони встановили, що рефлекторний характер регуляції клітинних поділів впливає опосередковано - через зсув гормонального рівноваги. Встановлено, що посилення секреції адреналіном гальмує мітотичну активність, тоді як гормони щитовидної залози викликають посилення мітозу. Видалення наднирників призводить до вимикання ефекту гальмування мітозу. На мітотичний цикл також впливають: добовий ритм митотический активності, фактори зовнішнього середовища (світло, температура) нейрогуморальні механізми, продукти розпаду тканин.

Ендомітоз- один з видів мітозу, суть якого полягає в редуплікаціі хромосом. Без руйнування ядерної оболонки і без поділу клітини (освіта полиплоидов). Внаслідок цього в клітині відбувається множення числа хромосом, іноді в десятки разів у порівнянні з вихідним. Ендомітоз зустрічається в інтенсивно функціонуючих клітинах різних тканин: клітинах печінки, тканинах нематод, комах, ракоподібних, в корінцях деяких рослин. Припускають, що Ендомітоз виникає в процесі еволюції, як один з варіантів мітозу.

Політенія - багаторазове відтворення в хромосомах кількості хромонем без збільшення їх числа в клітці. При політенії випадають все фази мітотичного циклу, крім репродукції хромонем. Політенія зустрічається у двокрилих комах, інфузорій, деяких рослин. Використовується для побудови карт хромосом, а також виявлення хромосомних перебудов.

Мейоз- розподіл, що забезпечує утворення статевих клітин.

1. Забезпечує утворення статевих клітин з гаплоїдний набором хромосом.

2. Забезпечує підтримання сталості числа хромосом в кареотіпе.

3. Обумовлює утворення великої кількості нових комбінацій генів.

4. Чи є джерелом комбинативной мінливості.

5. Забезпечує статеве розмноження.

Складається з двох послідовних поділів:

1. Мейоз 1 - редукционное;

2. Мейоз II - екваціонное.

Лептотена- хромосоми форми ниток, помітних під мікроскопом.

Зіготена- кон'югація (спаровування) гомологічних хромосом, утворення бівалентов.

Пахітена- відбувається обмін ділянками гомологічних хромосом - кросинговер. І освіту рекомбінантних генів.

Діплотена- відштовхування між гомологічними хромосомами в області центромер. Залишаються пов'язаними в області перехрещення. Ці місця називаються хіазмі.

Діакенез- спирализация максимальна, біваленти розташовуються по периферії ядра. Зникає ядерце і ядерна оболонка. Центриоли розходяться до полюсів, початок утворення веретена поділу.

Метафаза 1 біваленти шикуються в екваторіальній площині, центромерами прикріплюються до ниток веретена поділу. Генетична характеристика: 2n 2хр. 4С.

Анафаза 1 розбіжність гомологічних хромосом до полюсів клітини. На кожному полюсі формується гаплоїдний набір хромосом. Кожна хромосома складається з 2 хроматид. Генетична характеристика: n 2хр. 2С.

Телофаза 1 характерна для клітин тварин при цьому утворюються 2 клітини з гаплоїдний набором. Клітини рослин відразу переходять в мейоз II.

Між мейозом I і мейозом II спостерігається інтеркінез, в якому реплікація ДНК відсутня.

Профаза 2 нетривала.

Метафаза 2 освіту екваторіальної пластинки.

Анафаза 2 розбіжність сестринських хроматид. n 1 хр. 1С

Телофаза 2 формування ядер, розподіл цитоплазми і освіту 4 гаплоїдних клітин. n 1 хр. 1С

Амитоз, або прямий поділ, являє собою розподіл ядра без підготовки апарату поділу, спирализации хромосом. Хромосоми розподіляються довільно.

Пряме розподіл характеризується спочатку перешнуровкі ядерця, потім ядра і цитоплазми. Ядро може ділитися на дві рівномірні частини - рівномірний амитоз, або дві нерівномірні частини - нерівномірний амитоз, або ядро ​​ділиться на кілька частин - фрагментація, шизогонія. Іноді після поділу ядра цитоплазма не ділиться, і виникають багатоядерні клітини - амитоз без цитотомії. Залежно від чинників, які обумовлюють амитоз, виділяють три його види: генеративний, реактивний, дегенеративний.

Генеративний амитоз відзначається при розподілі високо спеціалізованих поліплоїдних клітин. Спостерігається у інфузорії при розподілі макронуклеуса, а також в деяких клітинах ссавців (печінки, епідермісу).

Реактивний амитоз виявляється при різних ушкоджує впливах: іонізуючого опромінення, порушення обмінних процесів, голодуванні, порушення нуклеїнового обміну та денервации тканини. Цей вид амітозу зазвичай не завершується цитотомії і призводить до утворення багатоядерних клітин. Ймовірно, його слід розглядати як компенсаторну реакцію, що призводить до збільшення поверхні обміну між ядром і цитоплазмою.

Дегенеративний амитоз виникає в старіючих клітинах з згасаючими життєвими властивостями. Цей вид представлений фрагментацією і брунькуванням ядер. Він не має відношення до репродукції клітин. Поява дегенеративних форм амітозу служить одним з ознак некробіотичні процесів.

Пряме бінарне поділ - характерно для прокаріотів. Включає реплікацію кільцевої ДНК і далі - розподіл цитоплазми з утворенням двох клітин.