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.

[pic]

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.

[pic]

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...