Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Мітотичний поділ клітин еукаріотів

Мітоз, або непрямий поділ клітини, — основний універсальний спосіб збільшення кількості соматичних клітин. Це спосіб поділу клітини, що полягає в точному розподілі генетичного матеріалу між дочірніми клітинами. Він супроводжується утворенням особливого апарату, що забезпечує рівномірний розподіл спадкового матеріалу материнської клітини між двома дочірніми, — хромосом і веретена поділу.

У процесі мітозу з одного ядра з певною кількістю хромосом утворюються два дочірні ядра з такою ж кількістю хромосом у кожному.

Мітоз є безперервним процесом, але залежно від того, де розміщуються і як виглядають у цей період хромосоми під світловим мікроскопом, а також від фізико-хімічного стану цитоплазми та ядра, його умовно розділяють на чотири послідовні стадії — профазу, метафазу, анафазу й телофазу.

Профаза — перша, найдовша стадія мітозу:

• відбувається спіралізація ДНК, хроматиди скорочуються і потовщуються, хромосоми стають помітні під світловим мікроскопом;
• ядерця зникають, бо припиняється синтез рРНК;
• розчиняється ядерна оболонка, хромосоми потрапляють у цитоплазму;
• центріолі клітинного центру тваринних клітин розходяться до полюсів клітини.

Схема мітотичного поділу клітини: 1 — ядро, що не ділиться; 2-6 — послідовні зміни ядра в профазі; 7-9 — метафаза; 10 — анафаза; 11-13 — телофаза.

Метафаза — стадія безпосередньої підготовки до поділу:

• формується веретено поділу, яке є сукупністю мікротрубочок, що складаються з білка тубуліну;
• кожна хроматида своєю центромерою прикріплюється до однієї з мікротрубочок веретена поділу;
• усі хроматиди шикуються по «екватору» клітини своїми центромерами;
• хроматиди відокремлюються одна від одної.

Анафаза:

• нитки веретена поділу скорочуються і розтягують хроматиди до різних полюсів клітини;
• хроматиди знову стають хромосомами;
• до закінчення анафази біля кожного полюса клітини збирається диплоїдний набір хромосом.

Телофаза — остання фаза поділу:

• відбувається деспіралізація ДНК: біля кожного з полюсів клітини хромосоми розкручуються, перетворюючись на деспіралізовану ДНК, з’єднану з білками (хроматин);
• знову з’являється ядерна оболонка;
• в ядрі з’являються ядерця;
• формується перегородка, що розділяє цитоплазму двох дочірніх клітин.

У тварин формування перегородки відбувається від периферії до центру, у рослин — від центру до периферії. У клітинах ссавців профаза триває 25-30 хв, метафаза — 6-15 хв, анафаза — 8-14 хв і телофаза — 10- 40 хв.

Біологічне значення мітозу

Мітоз забезпечує точну передачу спадкової інформації дочірним клітинам і, як результат, постійну кількість хромосом в усіх клітинах організму. Кожна з дочірних клітин одержує по одній хроматиді від кожної материнської хромосоми, тобто зберігається стала кількість хромосом в усіх дочірних клітинах.

Усі клітини тіла, крім статевих, утворюються внаслідок мітотичного поділу, що забезпечує ріст організму.

Багато тварин і рослин розмножуються нестатевим шляхом лише за допомогою мітозу.

Мітоз забезпечує регенерацію — відновлення втрачених частин тіла, органів або організмів (наприклад, організмів гідри і планарії білої з незначної частини клітин тіла, усього організму з одного променя в морських зірок, кінцівок у хвостатих земноводних, хвоста в ящірки, ніжок у ракоподібних тощо).

Природним доказом генетичної рівноцінності клітин, що виникають шляхом мітозу, є однояйцеві близнюки, які походять з однієї зиготи.

Мітоз забезпечує також заміщення клітин, що відбувається в багатоклітинних організмів (наприклад, утворення формених елементів крові: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів).