Изучение клеточного и митотического циклов

Деление всех эукариотических клеток связано с конденсацией реплицированных хромосом, которые приобретают вид плотных нитчатых структур. Перенос хромосом в дочерние клетки осуществляется при помощи специальной структуры – веретена деления, а разделение клеточного тела (цитотомия) – за счет актомиозиновых комплексов, вызывающих образование перетяжки. Такой способ деления – митоз (от греч. «mitos» – нить) генетически детерминирован и протекает достаточно быстро. Его условно подразделяют на несколько фаз, точные границы между которыми установить достаточно сложно, поскольку это непрерывный процесс и фазы его сменяются постепенно. Тем не менее, в зависимости от морфологии различных клеточных компонентов в митозе можно выделить пять фаз (рис. 10.2).

В промежутке между двумя митотическими делениями клетка находится в интерфазе, во время которой осуществляется реализация ее наследственной информации. В зависимости от интенсивности синтеза ДНК в интерфазе выделяют три периода (рис. 10.1).

Задание

1. Изучитесхемы клеточного цикла и митоза, запишите в таблицу характеристики периодов жизненного цикла клетки (см. табл. 10.1).

Таблица 10.1

Характеристики периодов жизненного цикла клетки и фаз митоза

Фаза	Признаки этапа
Интерфаза
G1
G2
G0
Митоз
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза

2. Изучитемикроскопическую картину митоза эукариотической клетки.

Для этого используют демонстрационный микропрепарат – давленый препарат корешков лука, подготовленный заранее и окрашенный ацетоорсеином. Рассмотрите микропрепарат с объективами 9× и 40×. При малом увеличении микроскопа найдите зону деления. Ее образуют продольные ряды клеток кубической или призматической формы. Затем этот участок препарата рассмотрите с объективом 40×. Найдите клетки в состоянии интерфазы и различных фаз митоза.

Интерфаза. Неделящаяся клетка, отличается наличием округлого ядра с четкими границами и с одним или двумя ядрышками.

Профаза. Ядро клетки увеличивается в размерах. Оно не содержит ядрышки, в нем появляются окрашенные нити – хромосомы в виде плотного или рыхлого клубка (стадия рыхлого или плотного клубка). Ядерная оболочка исчезает в конце профазы.

Метафаза. Максимальный уровень конденсации хромосом, которые в виде сильно изогнутых палочек выстраиваются в области экватора митотического веретена деления и образуют экваториальную (метафазную) пластинку (вид сбоку) или материнскую звезду(вид сверху). Микротрубочки веретена деления не окрашены и выглядят как нитевидные структуры, ориентированные между полюсами. Обратите внимание, что центриоли у растительных клеток отсутствуют. Они принимают участие в образовании веретена деления только у эукариотов животного происхождения.

Анафаза.Расщепление хромосом на сестринские хроматиды и перемещение дочерних хроматид вдоль микротрубочек веретена деления к противоположным полюсам клетки. Анафаза завершается скоплением на полюсах клетки двух идентичных наборов хромосом, которые образуют картины звезд (стадия дочерних звезд). В анафазе очень хорошо видно ахроматиновое веретено деления.

Телофаза.Образование посредине веретена деления зернистой полоски – фрагмонтопласта, являющегося начальной стадией образования перегородки между дочерними клетками. У растительных клеток он формируется от центра кнаружи. В его образовании принимают участие микротрубочки и актиновые микрофламенты. Деление животных клеток происходит в результате образования перетяжки (перешнуровки) материнской клетки надвое, что обеспечивается втягиванием плазмолеммы внутрь цитоплазмы за счет актомиозиновых комплексов. Хромосомы в клетках постепенно исчезают. Вокруг ядра образуется ядерная оболочка. В ядре появляются ядрышки.

3. Зарисуйте клетки в интерфазе и на различных фазах митоза.

Подпись под рисунком: Митоз в клетках корешка лука. Давленый препарат. Окраска: ацетоорсеин. ×600.

На рисунке должны быть указаны интерфаза, профаза, метафаза, анафаза и телофаза; ядро, ядрышки, ядерная оболочка, хромосомы, веретено деления.

Материалы, представляемые в отчет по лабораторной работе

1. Заполненная табл. 10.1.

2. Зарисовки клеток в интерфазе, профазе, метафазе, анафазе, телофазе.

Лабораторная работа 10.2