Самовоспроизведение клетки. Клеточный цикл, митоз и мейоз

Клеточный цикл. Митоз

Клеточный цикл. Все новые клетки возникают в результате деления надвое уже существующих. Многоклеточный организм также начинает свое развитие чаще всего с одной-единственной клетки. Путем многократных делений образуется огромное количество клеток, которые и составляют организм.

В многоклеточных организмах не все клетки способны к делению по причине их высокой специализации. Именно такими являются клетки, имеющие разную продолжительность жизни. Например, нервные и мышечные клетки после завершения эмбрионального периода развития организма перестают делиться и функционируют на протяжении всей последующей жизни организма. Многие специализированные клетки не размножаются в обычных условиях, но при повреждении органов и тканей, в состав которых они входят, их способность к делению восстанавливается. К таким клеткам относятся клетки печени, эндокринных желез и других органов. Другие клетки, в частности костного мозга, эпителия тонкого кишечника, эпидермиса, в процессе выполнения своей специфической функции погибают, поэтому на смену им приходят новые, образованные путем деления.

Вновь образованные клетки приобретают способность к делению после некоторого периода роста. Кроме того, делению предшествует удвоение клеточных структур: хлоропластов, митохондрий, центриолей и др.

Перед началом клеточного деления должна реплицироваться ДНК, поскольку она несет в себе информацию, необходимую клетке для синтеза белков. Если бы дочерние клетки не получали точных копий ДНК материнской клетки, они перестали бы быть похожими друг на друга. Это в конечном итоге привело бы к невозможности существования определенных видов организмов. Чтобы этого не случилось, ДНК должна идеально реплицироваться и каждая дочерняя клетка при клеточном делении должна получать ее копию.

Жизнь клетки от одного деления до следующего или до смерти называется клеточным или жизненным циклом клетки. У одноклеточных организмов клеточный цикл совпадает с жизнью особи. В непрерывно размножающихся тканевых клетках клеточный цикл совпадает с митотическим циклом и состоит из четырех периодов со строгой последовательностью смен друг друга: пост-митотического (G₁ — англ. grow — расти, увеличиваться), синтетического (S —англ. synthesis — синтез), премитотического (G₂) амитоза (М) (рис. 1.23). Первые три периода —это интерфаза. По продолжительности она составляет большую часть мито-тического цикла клетки.

Деление клетки. После того как в клетке завершаются биохимические процессы подготовки к делению, начинается таинственный и до конца не изученный процесс. В настоящее время известно несколько способов деления клетки: митоз, прямое бинарное деление, амитоз и мейоз.

10.Основные типы клеток. Прокариотическая и эукариотическая клетка.

Характеристика	Прокаритоты	Эукариоты
Размеры	Диаметр в среднем составляет 0.5 - 5 мкм	Диаметр обычно до 40 мкм, объем клетки, как правило, в 1000 - 10000 раз больше, чем у прокариот
Строение клетки
Форма	Одноклеточные или нитчатые	Одноклеточные, нитчатые или истинно многоклеточные
Генетический материал	Кольцевая ДНК находится в цитопплазме и ничем не защищена. Нет истинного ядра или хромосом. Нет ядрышка.	Линейные молекулы ДНК связаны с белками и РНК и образуют хромосомы внутри ядра. Внутри ядра находится ядрышко.
Синтез белка	70-s рибосомы. Синтез характеризуется и многими другими особенностями, в том числе чувствительностью к антибиотикам.	80-s рибосомы. Рибосомы могут быть прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму.
Органеллы	Органелл мало. Ни одна из них не имеет оболочки (двойной мембраны). Внутренние мембраны встречаются редко, если они есть, то на них обычно протекают процессы дыхания и фотосинтеза	Органелл много. Некоторые органеллы окружены двойной мембраной, например, ядро, митохондрии, хлоропласты. Большое число органелл ограничено одинарной мембраной, например, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, микротельца, эндоплазматический ретикулум и др.
Клеточные стенки	Жесткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий компонент - муреин.	У зеленых растений и грибов клеточные стенки жесткие и и содержат полисахариды. Основной упрочняющий компонент клеточной стенки растений - целлюлоза, у грибов - хитин.
Жгутики	Простые, микротрубочки отсутствуют, находятся вне клетки (не окружены плазматической мембраной). Диаметр 20 нм.	Сложные, с расположением микротрубочек типа 9+2. Располагаются внутри клетки (окружены плазматической мембраной). Диаметр 200 нм.
Дыхание	У бактерий происходит в мезосомах,у сине-зеленых водорослей - в цитоплазматической мембране.	Аэробное дыхание происходит в митохондриях.
Фотосинтез	Хлоропластов нет. Происходит в мембранах, не имеющих специфической упаковки.	В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, которые обычно уложены в ламеллы или граны.
Фиксация азота	Некоторые обладают этой способностью.	Ни один организм не способен к фиксации азота.