Сторінка 8 з 68
Розмноження клітин в організмі багатоклітинних тварин відбувається головним чином шляхом ділення надвоє. Можливо множинне розподіл ядра всередині однієї клітини. Розрізняють непрямий (мітоз, або каріокінез) і пряме (амитоз) поділ клітин. У статевих клітин спостерігається і редукційний розподіл (мейоз).
Процес мітотичного поділу в основному схожий в клітинах рослин і тварин, складові частини материнської клітини рівномірно розподіляються між дочірніми клітинами. Найважливіша частина цього процесу - відтворення і рівномірний розподіл молекул ДНК, в яких укладена спадкова інформація, що дозволяє передавати особливості структури і відповідно функції від материнської клітини до дочірньої. Цей процес здійснюється завдяки рівномірному розподілу хромосом.
У кожного виду тварин є певна кількість хромосом. У людини їх 46: 22 парні соматичні і 2 статеві (рис. 12).
Під час підготовки до поділу відбуваються такі процеси: 1) подвоєння ДНК, 2) накопичення енергії, необхідної для поділу, 3) розподіл центриолей - дочірні центриоли утворюються шляхом поділу, брунькування материнської.
Мітоз складається з чотирьох фаз: профази, метафази, анафази, телофази (рис. 13).
Мал. 12.
Хромосоми людини:
а - хромосоми жіночої клітини, б - хромосоми чоловічий клітини.
Мал. 13
Мітоз.
А - схема; а, б - профази: в, г - метафаза; д - анафаза: е - тіло-фаза; Б - стадії мітозу; 1 - стадія метафази, 2 - стадія тіло-фази.
Ядерне речовина представляється у вигляді великого числа дрібних, добре забарвлених зерен. Потім виявляються згорнуті в клубок тонкі довгі хромосомні нитки (стадія щільного клубка). Нитки товщають і коротшають і добре видно під мікроскопом. Клубок стає більш пухким.
Нитки діляться поздовжньо, причому спочатку обидві утворилися дочірні нитки щільно прилягають одна до одної. Ядро зникає; слідом за ним поступово зникає ядерна оболонка.
Паралельно з формуванням хромосом йде зміна клітинного центру. Центриоли клітинного центру, попередньо розділившись, починають відділятися один від одного, розташовуючись на периферії центросфери. Центродесмоза у вигляді тяжа пов'язує розійшлися центриоли.
У цю стадію зникає ядерна оболонка і хромосоми опиняються вільно лежать в цитоплазмі ділиться клітини, утворити екваторіальну пластинку (стадія материнської зірки). Клітинний центр перетворюється в веретенообразную фігуру (веретено поділу), що розташовується уздовж осі клітини. Це веретено складається з тонких ниток, які одними кінцями з'єднані з хромосомами, іншими сходяться до центріолей. У кожній хромосомі збільшується видима ще в профазі поздовжня щілину. Хромосоми розщеплюються поздовжньо на дві ідентичні дочірні половини - дві хроматиди.
Анафаза - стадія дочірніх зірок. В результаті розщеплення материнських хромосом кожна з двох хроматид - дочірніх хромосом - завдяки активному скороченню мантійних ниток веретена направляється до полюсів (центриолями) веретена. Відповідно на кожному полюсі виходить набір хромосом, що дорівнює повному набору хромосом в материнській клітині.
Телофаза - процес формування дочірніх ядер і завершення поділу клітинного тіла. Дочірні хромосоми на полюсах веретена виявляються у вигляді спочатку пухких, а потім щільних клубків і поступово стають невиразними. Потім нитчасті зникає. Навколо клубка з вмісту цитоплазми утворюється ядерна оболонка, з'являється ядерце. Веретено поділу зникає, а з центріолей формується клітинний центр. Поступово з'являється борозенка в цитоплазмі центральній частині клітини, і клітина ділиться на дві.
Описані зміни відбуваються в ядрі і найбільш наочні, за що непрямий поділ і називають кариокинезом. Однак і в цитоплазмі виникає ряд перетворень: цитоплазматическая мережу порівну розподіляється між дочірніми клітинами. Мітохондрії поперечно діляться або розходяться порівну, так що дочірні клітини отримують приблизно рівну їх кількість. Внутрішньоклітинний пластинчастий комплекс розпадається на частини, які теж порівну розходяться в дочірні клітини, а потім з них формуються нові комплекси.
Тривалість мітозу різна (до декількох годин). Число митозов в різних тканинах неоднаково: чим їх більше, тим тканина відповідно швидше росте. У тканинах, що гинуть в процесі виконання своєї функції, де необхідна активна нове поповнення клітин (тканини з високою фізіологічною регенерацією), наприклад в епітелії рогівки ока і кишечника, активність митозов дуже велика.
Амитоз - прямий поділ. Цей вид поділу у деяких клітин є провідним (печінка), у інших же в нормі зовсім не зустрічається, але виникає під впливом несприятливих умов. Спочатку відбувається розподіл ядерця шляхом простої перешнуровкі. Потім в ядрі утворюється перетяжка, яка поступово ділить його на дві частини. Слідом за розподілом ядра відбувається поділ цитоплазми, і виникають дві дочірні клітини. Однак частіше розподіл ядра не супроводжується розподілом цитоплазми, тоді виникають дво-, три- і багатоядерні клітини. Амитотическое розподіл ядра, мабуть, нормальний фізіологічний процес, завдяки якому відбуваються зростання тканини і оновлення її клітинного складу. Іноді вдається спостерігати зміну цього поділу на мітотичний і навпаки.
Редукційний розподіл властиво статевим клітинам. Фази поділу подібні в загальних рисах з періодами мітотичного поділу, але в цьому випадку хромосоми не розщеплюються, а дочірні клітини отримують половинний набір хромосом. При заплідненні жіночої статевої клітини другу половину хромосом вона отримує від батьківської клітини.
У клітинах, які закінчують свій цикл розвитку, відбуваються певні морфологічні і фізико-хімічні зміни. Клітини стають нездатними до подальшого поділу. У старіючих тканинах збільшується кількість двоядерних клітин (проте, двоядерних і полиплоидия ядер не є самі по собі проявами тільки старечих змін). Є спостереження, що вказують на збільшення числа амітозів в старіючих тканинах.