2. Жизненный цикл клеток. Характеристика интерфазы.

Клетки-организмы и соматические клетки многоклеточных организмов размножаются путем сложного деления, которое получило название митоза. Образовавшиеся в результате деления дочерние клетки подобны материнской и отличаются меньшими размерами. Однако после деления они растут, быстро достигая размеров материнской клетки.

Совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до другого деления (или смерти клетки) получила название митотического цикла. Он включает две стадии:

- стадия покоя – интерфаза (метаболическая стадия);

- стадия деления – митоз.

Интерфаза составляет около 90% всей длительности жизненного цикла. В это время активно идут метаболические процессы, ядро гомогенно на вид, заполнено тонкой сеткой. В ней различают три периода: пресинтетический, синтетический и постсинтетический.

Пресинтетический период (G1), или первый интервал – начальный период интерфазы. В этот период ДНК еще не синтезируется, происходит накопление РНК и белка. Длительность этого периода 12-24 часа.

Синтетический период (S) – в клетке идет синтез ДНК и ее количество удваивается. Синтез РНК и белков продолжается. К концу этого периода каждая из хромосом состоит из двух хроматид.

Постсинтетический период (G2) – останавливается синтез ДНК, происходит накопление энергии, продолжается синтез РНК и белков, удваивается клеточный центр.

3. Способы деления соматических клеток: митоз и амитоз.

Амитоз – примитивный способ деления, прямое деление, которое преобладает у некоторых одноклеточных организмов и часто встречается у раковых клеток. Это деление происходит путем перетяжки без образования веретена деления. При этом распределение генетического материала между дочерними клетками может быть равномерным или неравномерным. Клетки образуются одинаковые или неодинаковые, возможно неполноценные.

Митоз – более совершенный способ деления клеток. В нем выделяют 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

Профаза – начало митоза. Ядро увеличивается в размере, нити хроматина конденсируются. В конце профазы появляется видимый клубок. Хромосомы состоят из 2х хроматид, соединенных в области центромеры. Завершается с исчезновением ядрышка, центриоли расходятся к полюсам и образуется веретено деления. Ядерная оболочка исчезает – хромосомы выходят в цитоплазму. К центриолям присоединяются нити веретена деления. Клетка переходит в метафазу.

Метафаза – начинается с движением хромосом к экватору. Образуется метафазная пластинка. В этот момент можно подсчитать число хромосом. Набор генетического материала 2п4с. Метафазную пластинку используют в цитогенетических исследованиях для определения числа и формы хромосом.

Анафаза – расходятся сестринские хроматиды (вследствие разделения центромерного участка). Это происходит одновременно. Каждая хроматида становится дочерней хромосомой и по ниткам веретена движется к одному из полюсов.

Телофаза – заключительная стадия митоза. Хромосомы на полюсах становятся тонкими, длинными, невидимы в световой микроскоп. Формируется ядерная оболочка, появляется ядрышко. Исчезает митотический аппарат. Идет цитокинез и образование двух дочерних клеток. Генетический набор 2п2с.

Частота митоза различна у разных организмов, в разных органах и тканях. Например в красном костном мозге каждую секунду происходит около 10 млн митозов. Считается, что деление клеток запускает соотношение объемов ядра и цитоплазмы клеток.

Биологическое значение митоза – наиболее распространенный способ репродукции клеток, основа роста и вегетативного размножения всех эукариотов; обеспечивает точное воспроизведение материнской клетки; основа регенерации – восстановления утраченных тканей.