Рост и развитие живых организмов невозможен без процессов деления клеток. Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором образуются генетически идентичные клетки. Митоз можно назвать клонированием на клеточном уровне. В этой статье Вы подробнее узнаете об особенностях клеточного цикла, познакомитесь с характеристикой фаз митоза.
Это возможно благодаря двум важным процессам:
- Самоудвоение или редупликация ДНК приводит к полному копированию всей наследственной информации, находящейся в клетке. Данный процесс происходит в период подготовки клетки к делению – интерфазе.
- Равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками в процессе митоза.
Интерфаза митоза включает в себя три периода: пресинтетический, синтетический и постсинтетический. Именно в синтетический период происходит редупликация ДНК. В остальное время клетка растёт, идет синтез белка, накопление энергии в АТФ, удвоение органоидов.
Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении молекул ДНК между дочерними клетками, что обеспечивает сохранение наследственной информации в ряду клеточных поколений. Митотическое деление клеток лежит в основе роста и развития многоклеточных форм жизни, регенерации утраченных клеток, бесполого размножения организмов.
Процесс непосредственного деления клетки, митоз, происходит в четыре фазы, соответствуя такой последовательности:
- профаза;
- метафаза;
- анафаза;
- телофаза.
Познакомиться с кратким описанием каждой фазы можно в таблице «Фазы митоза», которая представлена далее.
Таблица «Фазы митоза»
|
№ п/п |
Фаза |
Характеристика |
|
1. |
Профаза |
В профазе митоза происходит растворение ядерной оболочки и ядрышка, центриоли клеточного центра расходятся к разным полюсам, начинается формирование микротрубочек, так называемых нитей веретена деления. Происходит спирализация хромосом. Хромосомы, состоящие из двух хроматид (молекул ДНК) становятся видимыми в микроскоп. |
|
2. |
Метафаза |
На этом этапе хромосомы перемещаются и выстраиваются в экваториальной части веретена, образуя метафазную пластинку. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом. |
|
3. |
Анафаза |
Является самой кратковременной фазой, во время которой происходит расхождение хроматид после распада центромер хромосом. Сестринские хромосомы (хроматиды) перемещаются к разным полюсам за счет сокращения нитей веретена деления. |
|
4. |
Телофаза |
Является заключительным этапом митоза, при котором новообразованные хромосомы располагаются на полюсах клетки и деспирализуются, обретая обычные размеры. Вокруг них образуется новая ядерная оболочка с ядрышком внутри. Нити веретена распадаются и исчезают, начинается процесс деления цитоплазмы и её органоидов (цитотомия). |
Процесс цитотомии в животной клетке происходит при помощи борозды деления, а в растительной клетке – с помощью клеточной пластинки.
Нетипичные формы митоза
В природе иногда встречаются и нетипичные формы деления наследственного материала:
- Амитоз – способ прямого деления ядра, при котором сохраняется строение ядра, не происходит самоудвоения ДНК, хромосомы распределяются между ядрами случайным образом. В результате образуется двухъядерная клетка.
- Политения – кратно увеличивается число молекул ДНК, но без увеличения содержания хромосом.
- Эндомитоз – в ходе процесса после репликации ДНК нет разделения хромосом на дочерние, не следует процесс деления ядра и самой клетки. При этом число хромосом увеличивается в десятки раз, возникают полиплоидные клетки.
Что мы узнали?
Процесс непрямого деления клеток эукариот проходит в несколько этапов, каждый из которых имеет свои особенности. Клеточный цикл состоит из интерфазы и непосредственного клеточного деления, состоящего из четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Митоз обеспечивает точную передачу наследственной информации в ряду клеточных поколений. Иногда в природе встречаются нетипичные способы деления, к ним относятся амитоз, политения и эндомитоз.
