муються мікротрубочки, з яких утворюється веретено поділу. Ядер­на оболонка і ядерце розчиняються під дією ферментів лізосом.

Мал. 14. Схема мітозу тваринної клітини:

1 — ядерна оболонка; 2 — хроматин; З — клітинний центр; 4 — ядерце; інші позначення див. у тексті

Із хроматинової сітки (мал. 14, а, б) ядра в результаті спіралізації утворюються хромосоми, які з довгих невидимих ниток наприкінці профази стають короткими, потовщеними і розміщуються у вигляді клубочка. Кожна хромосома складається з двох хроматид, з’єднаних центромерою.

У метафазі (мал. 14, г, д) хромосоми розміщуються в площині екватора і до центромер приєднуються нитки веретена поділу. На стадії метафази чітко помітні структура та індивідуальні особливості всіх хромосом (мал. 15).

Мал. 15. Метафазна пластинка клітини людини

Набір генетичного матеріалу — 2пАС. На цій фазі визначають кількість і форми хромосом. Матеріалом для дослідження хромосом людини є лімфоцити крові, які вирощують на штучному живильно­му середовищі. Під час поділу відбирають клітини на стадії метафа­зи, готують препарати, фарбують хромосоми. На метафазній плас­тинці вивчають каріотипи людини. Такі дослідження проводять у цитогенетичних лабораторіях медико-генетичних центрів.

В анафазі (мал. 14, е) кожна хромосома ділиться в ділянці цент- ромери на дві хроматиди, які називають дочірніми, або сестринсь­кими, хромосомами. Нитки веретена скорочуються в напрямку по­люсів, центромера розділяється, хроматиди розходяться. Кожна хро­матина разом із центромерою відходить до одного з полюсів і стає дочірньою хромосомою. Набір хромосом — 2п2С.

У телофазі (мал. 14, є, ж) хромосоми досягають полюсів кліти­ни, деспіралізуються, стають довгими, тонкими і утворюють хрома- тинову нитку. Навколо неї формується ядерна оболонка і з’являється ядерце. Веретено зникає та відбувається цигокінез — поділ мате­ринської клітини на дві дочірні, які мають такий самий набір хро­мосом, що й материнська клітина.

Мітоз забезпечує:

• рівномірний розподіл хромосом між дочірними клітинами;

• сталу кількість і форму хромосом у всіх клітинах організму;

• утворення генетично ідентичних клітин;

• регенерацію тканин;

• ріст і вегетативне розмноження тварин, рослин, найпрос­тіших.

Розлади мітозу призводять до утворення клітин з різними каріо­типами і є причиною соматичної анеуплоідії. Прояв соматичних му­тацій залежить від віку людини. Соматичні мутації, які виникають у зародків, спричинюють утворення дефективних тканин або органів.

Амітоз, або прямий поділ клітин, відбувається без подвоєння ДНК і утворення хроматид, без утворення веретена поділу.

Амітоз — це прямий поділ інтерфазного ядра клітини шляхом перетяжки простою перетинкою. Розподіл спадкового матеріалу між дочірними клітинами може бути рівномірний або нерівномірний. Утворюються однакові або неоднакові за розміром клітини, які є генетично нерівноцінними.

Амітоз відбувається у диференційованих тканинах, наприклад у скелетній мускулатурі, в клітинах шкірного епітелію, сполучної тка­нини, а також у патологічно змінених клітинах. Цей поділ не відбу­вається в клітинах, які потребують збереження генетичної інформа­ції, наприклад у клітинах ембріонів, що розвиваються.

Часто амітоз виникає у разі порушення функцій під впливом опромінення або інших шкідливих чинників. Амітоз трапляється рідше порівняно з мітозом і відіграє другорядну роль у переважної більшості живих організмів.

Клітинний поділ регулюється не повністю дослідженими ме­ханізмами, які спонукають поділ, коли виникає потреба в нових клітинах. Так, клітини печінки, що перебувають у стані спокою, після видалення частини печінки починають інтенсивно ділитися, доки не відновиться її маса. Фібробласти в культурі діляться, доки не утвориться шар фібробластів завтовшки в одну клітину. Це так зване контактне гальмування. Клітини епідермісу діляться у випад­ку контакту з базальною мембраною. Втрата зв’язку з мембраною пригнічує їх поділ. Важливу роль відіграють фактори росту, якими можуть бути білки або стероїди. Найчастіше факторами росту є поліпептиди, які зв’язуються з відповідними рецепторами в плазма­тичній мембрані клітин і здійснюють певну регуляторну функцію. Порушення такої регуляції спостерігається в пухлинних клітинах. Вони діляться безконтрольно, не поїдаються контактному гальму­ванню, потребують меншого вмісту факторів росту, ніж звичайні клітини. Пухлинні клітини здатні до необмеженого подиху.

Істотну роль у стимуляції клітини до поділу відіграє ядерно-ци- топлазматичне співвідношення. Коли в цитоплазмі накопичується велика кількість різних речовин, ядро неспроможне регулювати їх обмін.

ЗАВДАННЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

1. Засвоїти періоди клітинного циклу і фази мітотичного поділу.

2. Розпізнати прямий поділ клітин, його відмінності від мітозу.

Хід заняття

Завдання 1. Розглянути під мікроскопом мікропрепарат мітозу клі­тин корінця цибулі. Визначити періоди, в яких перебувають різні клітини, описати розміщення хромосом у кожній фазі мітозу. За­повнити таблицю і дати характеристику мітотичного циклу.

Структури, процеси	Інтерфаза			Стадії мітозу
		Б		Профаза	Метафаза	Анафаза	Телофаза	Цитокінез
1. Хромосоми
2. ДНК
3. РНК і білки
4. Ядерце і ядер­на оболонка
5. Клітинний центр
6. Ахроматинове веретено поділу
7. Особливості обміну речовин і енергії

Завдання 2. Розглянути за малого і великого збільшення мікроско­па препарат епітелію слизової оболонки сечового міхура миші. Звер­нути увагу на кількість ядер у різних клітинах. За великого збільшен­ня розглянути клітини, які вступають у поділ, зміну форми їхніх ядер, появу перетяжок, утворення двоядерних клітин. Зобразити амітоз в епітеліальних клітинах слизової оболонки сечового міхура миші.

Запитання і завдання для самостійного опрацювання та самоконтролю

1. Які клітини діляться впродовж усього життя людини?

2. Який поділ клітин забезпечує постійний набір хромосом?

ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ КЛІТИН. МІТОЗ. АМІТОЗ

3. Що забезпечує рівномірний розподіл хромосом між дочірніми клітинами?

4. У клітину введено хімічну речовину, яка тимчасово блокує процеси у період Є,. В який період клітинного циклу вступить клі­тина із запізненням?

5. У клітину введено колхіцин, який блокує утворення веретена поділу. Які етапи мітотичного циклу будуть порушені? Який набір хромосом у клітині?

6. У результаті мітозу утворилися дві клітини. Одна з них ділить­ся мітозом, а друга втратила здатність ділитися внаслідок диферен­ціювання. Що відбулося з першою і другою клітинами?

7. У профазі мітозу зникає ядерце. Який механізм цього явища та яку роль при цьому відіграє ядерцевий організатор?

8. На препараті мітозу в одній із клітин корінця цибулі хромосо­ми розміщені в площині екватора у формі зірки. На якій стадії міто­зу перебуває клітина?

9. Вказати відмітні ознаки мітозу і амітозу.

10. На якій фазі мітозу вивчають каріотипи?

Практичне заняття № 5

РОЗМНОЖЕННЯ. ГАМЕТОГЕНЕЗ. МЕЙОЗ

Мста. Засвоїти форми розмноження та їх значення. Визначити від­мінності мейозу від мітозу. Вивчити гаметогенез та поведінку хро­мосом у кожній його зоні.

Забезпечення заняття: таблиці нестатевого та статевого розмно­ження, таблиці будови статевих залоз і статевих клітин, таблиці ре­дукційного та екваційного поділів, схеми сперматогенезу та овоге- незу. Мікропрепарати: сім’яники щура, яєчники кішки, спермато­зоїди ссавців. Мікроскопи.

вміти:

1. Відрізнити нестатеве роз­множення від статевого.

2. Встановити відмінність ме­йозу від мітозу.

3. Пояснити виникнення кро­синговеру.

4. Пояснити виникнення ге­неративних мутацій.

Студент повинен знати:

1. Передачу спадкової інформації в процесі розмноження.

2. Процес формування статевих клі­тин.

3. Особливості мейозу та його зна­чення у збереженні сталої кількості хромосом в особин виду.

4. Фактори, які спричинюють розла­ди гаметогенезу та зміни кількості хромосом у гаметах. Механізм утво­рення генеративних мутацій.

Зміст заняття

Розмноження — це загальна властивість організмів відтворювати собі подібних. У процесі розмноження генетична інформація передаєть­ся нащадкам й тим самим забезпечується неперервність життя. Нестатеве розмноження забезпечує генетичну ідентичність поколін­ня з батьківською особиною. Якщо нове покоління походить від однієї батьківської особини, його називають клоном. Отримання ба­

гатьох ідентичних за формою і функціями генетично однакових на­щадків однієї клітини або одного організму називають клонуванням.

Форми розмноження Нестатеве Статеве

Моноцитогсннс:	Поліцитогенне:	Кон’югація	Копуляція:
• поділ клітини	• невпорядкований	(інфузорії,	• ізогамія (деякі
(одноклітинні);	поділ, або фраг­	бактерії,	водорості,
• множинний	ментація (зелені	водорості,	найпростіші);
поділ (малярій­	нитчасті водо-рості,	гриби)	• анізогамія
ний плазмодій);	цвільові гриби,		(багатоклі­
■ спороутворення	лишайники, кільчасті		тинні тва­
(гриби, водорос­	та плоскі черви,		рини, вищі
ті, мохи, папо­	кишковопорожнинні,		рослини, деякі
роті, хвощі,	губки);		гриби)
плауни);	• впорядкований поділ
• брунькування	(морські зірки,
(дріжджі,	поліпи та деякі
кишковопорож­	медузи);
нинні)	брунькування (поліпи, деякі кільчасті черви); поліембріонія (кільчасті, війчасті черви, інколи риби, птахи та ссавці)

Під час статевого розмноження відбувається злиття гамет, які несуть спадкову інформацію чоловічого і жіночого організмів. У на­щадків поєднується спадковий матеріал двох організмів, вони відріз­няються різноманітністю та ширшими пристосувальними можли­востями.

Гамети — це високоспеціалізовані клітини, які містять повну спадкову інформацію, необхідну для розвитку організму. Статеві клітини містять гаплоїдний набір хромосом та мають низький рівень обміну речовин.

Яйцеклітина більша за розміром від соматичної клітини. Внут­рішньоклітинна структура цитоплазми специфічна для кожного виду іварин. В яйцеклітинах містяться поживні речовини, необхідні для розвитку зародка. Оболонки яйцеклітини слугують для захисту за­родка, а у ссавців і людини — для прикріплення зародка до стінки матки.

Сперматозоїди мають малу кількість цитоплазми, містять орга- нели та здатні рухатися. Сперматозоїд складається з голівки, шийки та хвоста.

Утворення чоловічих статевих клітин — сперматогенез — відбу­вається у сім’яниках (мал. 16).