ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2019
Просмотров: 3713
Скачиваний: 23
~ 66 ~
Собственно митоз
Митоз – это процесс деления ядра (клетки), при котором се-
стринские хроматиды отделяются одна от другой и перераспреде-
ляются в виде неудвоенных хромосом между дочерними клетками.
Этот вид деления был впервые описан немецким гистологом В.
Флеммингом в 1882 г., который наблюдал возникновение и поведе-
ние нитчатых структур в ядре в период деления. Отсюда происхо-
дит название процесса деления – митоз (греч. mitos – нить).
Митоз продолжается около одного часа. В этот короткий про-
межуток времени в клетке происходит очень много процессов. В
митозе условно выделяют несколько фаз, постепенно и непрерывно
переходящих друг в друга: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Цитогенетики выделяют также прометафазу, где в хромосомах об-
наруживается больше сегментов, чем в хромосомах, находящихся
в метафазе, поэтому можно точнее определить структурные нару-
шения.
I.
ПРОФАЗА
- Хромо-
сомы укорачиваются и утол-
щаются в результате спира-
лизации и более плотной
упаковки их компонентов.
Каждая хромосома состоит
из двух хроматид, соеди-
няющихся
центромерой.
Центриоли расходятся к по-
люсам. Ядрышки исчезают. В
конце профазы ядерная обо-
лочка дезинтегрируется с об-
разованием множест-
ва мелких пузырьков.
II. МЕТАФАЗА
–
занимает около трети
~ 67 ~
времени всего митоза. В метафазе спирализация хромосом
ет максимума. В это время заканчивается образование веретена де-
ления, а хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости
веретена, образуя так называемую метафазную пластинку хромо-
сом, или материнскую звезду. К концу метафазы завершается про-
цесс обособления друг от друга сестринских хроматид. Их плечи
лежат параллельно друг другу. Последним местом, где контакт ме-
жду хроматидами сохраняется, является центромера.
III.
АНАФАЗА
–
хромосомы все одно-
временно теряют связь
друг с другом в области
центромер и синхронно
начинают
удаляться
друг от друга по на-
правлению к противо-
положным
полюсам
клетки. Скорость дви-
жения хромосом равно-
мерная, она может дос-
тигать 0,2-0,5 мкм/мин.
Эта стадия протекает
очень быстро (она самая короткая), но за это время происходит ряд
событий. Главным из них является обособление двух идентичных
наборов хромосом и перемещение их в противоположные концы
клетки. Движение хромосом складывается из двух процессов: рас-
хождения их по направлению к полюсам и дополнительного расхо-
ждения самих полюсов.
IV. ТЕЛОФАЗА
–
хроматиды дости-
гают
полюсов
клетки,
ваются и вытяги-
ваются, они вновь
~ 68 ~
превращаются в хроматин и становятся плохо различимыми. Нити
веретена разрушаются, а центриоли реплицируются. Вокруг хромо-
сом на каждом полюсе вновь формируется ядерная оболочка и по-
являются ядрышки. Далее следует цитокинез (деление клетки).
Биологическое значение митоза
1. Генетическая стабильность.
События, происходящие в
процессе митоза, приводят к образованию двух дочерних ядер (или
клеток), каждое из которых содержит столько же хромосом, сколь-
ко их было в родительском ядре клетки. Эти хромосомы происхо-
дят от родительских хромосом путем точного удвоения ДНК, по-
этому гены их содержат одинаковую наследственную информацию.
Дочерние клетки генетически идентичны родительской клетке. В
связи с этим потомство клетки, размножающейся митозом (клон),
обладает генетической стабильностью.
2.
Рост и развитие организма
.
Митоз обеспечивает рост и
развитие организма в эмбриональном и постэмбриональном перио-
дах. В результате митоза число клеток в организме увеличивается,
что представляет собой один из главных механизмов роста. Митоз
является универсальным, эволюционно закрепленным механизмом
заживления ран и восстановления утраченных или функционально
устаревших клеток организма. Размножение и связанный с ним
рост вносят в клетку свежие материалы и эффективно препятству-
ют старению, сообщая клетке потенциальное бессмертие. У много-
клеточных организмов образование новых клеток создает возмож-
ность для «разделения труда», при котором разные клетки и группы
клеток специализируются для выполнения различных функций.
Патология митоза
Процесс митотического деления клеток очень чувствителен к
действию самых разнообразных факторов.
•
Наиболее часто встречается остановка митоза на стадии мета-
фазы. Это происходит в результате изменений веретена деления.
Многие вещества, останавливающие митоз, например цитостатики
(колхицин), препятствуют полимеризации тубулинов. В результате
этого новые микротрубочки веретена не образуются, а готовые
полностью разбираются. При этом митотические хромосомы соби-
~ 69 ~
раются в центре клетки, но не образуют метафазную пластинку, а
располагаются без всякого порядка (К-митоз).
•
К аномалиям деления клеток относятся и многополюсные ми-
тозы. В этом случае в метафазе образуется не биполярное веретено,
а веретено с тремя или четырьмя полюсами. Такая аномалия связа-
на с нарушениями функций центриолей: диплосома распадается на
две активные моноцентриоли. Эти изменения могут происходить
спонтанно (что характерно для опухолевых клеток).
•
Нарушения митотического деления могут быть связаны со
структурными изменениями самих хромосом. Так, воздействие раз-
личными формами лучистой энергии (ультрафиолетовый свет,
рентгеновские лучи и т.д.) или разными алкилирующими соедине-
ниями (иприт и др.) может привести к нарушениям структуры хро-
мосом и изменениям хода митоза. В результате таких воздействий
возникают так называемые хромосомные аберрации
.
Клеточный цикл и его периоды
Митотический (клеточный) цикл – совокупность внутрикле-
точных процессов, происходящих в интервале между окончанием
деления родительской клетки и завершением деления ее дочерней
клетки. В соответствии со своим происхождением слово «цикл»
(греч. cyklоs – круг) означает многократное повторение некой по-
следовательности событий, занимающей определенный отрезок
времени. Например, циклическим можно назвать бег спортсменов
по круговой дорожке стадиона. Такой цикл начинается с подготов-
ки к старту, самого старта и бега на дистанцию, превышающую
длину дорожки одного круга несколько раз.
У животных клеток митотический (клеточный) цикл составляет
примерно 24 часа и состоит из двух главных стадий:
I.
Собственно митоз.
II.
Интерфаза:
-
Пресинтетический период (G
1
)
-
Синтетический период (S)
-
Постсинтетический период (G
2
)
~ 70 ~
Интерфаза
Интерфаза
(лат. inter – между, и греч. phasis – появление) – это
период между делением, в течение которого клетка сохраняет
оформленное ядро. Именно в интерфазе клетка выполняет свои
обычные функции или подготавливается к последующему делению;
в клетках, утративших способность к делению (напр. нейронах)
интерфаза составляет период от последнего митоза и до смерти
клетки.
В интерфазе выделяют 3 периода: G
1
-период, или пресинтети-
ческий; S-период, или синтетический, и G
2
-период, или постсинте-
тический (премитотический).
ПРЕСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (G
1
) –
в постоянно делящихся
клетках он продолжается около 9 часов и включает в себя ряд со-
бытий в клетке в интервал времени от окончания собственно мито-
за до начала синтеза (удвоения) ДНК и ядерных белков в дочерней
клетке. В этом периоде, наступающем сразу после деления, клетки
имеют диплоидное содержание ДНК на одно ядро (2n 2с). В дочер-
них клетках общее содержание белков и РНК вдвое меньше, чем в
исходной материнской клетке. В этот период отмечается интенсив-
ный внутриклеточный метаболизм, происходят интенсивные про-
цессы синтеза веществ, необходимых для роста клеток, наблюдает-