Способы репродукции клеток.

Существуют хромосомные и нехромосомные способы деления клеток. К хромосомным способам репрдукции клеток относятся митоз, мейоз (для половых) и эндомитоз.

Время существования клетки от деления до деления или от деления до смерти называется клеточным (или жизненным) циклом. В тканях существуют клетки, способные делиться постоянно, заменяя погибшие. Другие же клетки, специализирующиеся на выполнение определенных функций, теряют способность к размножению. Первые относятся к малоспециализированным или камбиальным и являются источником регенерации тканей и органов. Вторые – к высокоспециализированным, выполняющим специальные функции. Наиболее характерным способом размножения для соматических клеток является митоз. Он состоит из интерфазы – подготовки клетки к делению и собственно деления.

Интерфаза включает три периода: постмитотический (пресинтетический), синтетический и постсинтетический (или премитотический).

Постмитотический период наступает сразу же после деления клетки и характеризуется тем, что в этот период клетка работает на себя, синтезируя вещества, необходимые для ее роста. В этот период синтезируются функциональные и структурные белки, увеличивается количество РНК, восстанавливаются органоиды. Происходит и синтез ферментов, необходимых для синтетического периода интерфазы.

Синтетический период – в этот период под действием ДНК-полимеразы происходит процесс удвоения (редупликации) ДНК.     

Постсинтетический период. Клетка синтезирует белки тубулины, необходимые для образования микротрубочек веретена деления; синтезирует и накапливает энергию за счет синтеза АТФ. В этот же период происходит удвоение клеточного центра.

                                                                 МИТОЗ.

В митозе различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Профаза – самая длительная по времени фаза митоза. В клетке начинается спирализация хромосом, которые вначале видны в виде тонких нитей (ранняя профаза), а затем утолщаются и укорачиваются (поздняя профаза). Происходит растворение ядерной оболочки, в результате чего хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. Ядрышки исчезают. Центриоли расходятся к полюсам клетки и начинается формирование веретена деления.

Метафаза характеризуется выстраиванием хромосом по экватору в виде экваториальной пластинки или материнской звезды (стадия метафазной пластинки). Заканчивается формирование веретена деления, микротрубочки которого присоединяются к центромерам хромосом. Сестринские хромосомы обособляются, между ними появляется щель и они остаются прикрепленными только в области центромер.

Анафаза – самая короткая фаза митоза. Хромосомы одновременно теряют связь друг с другом в области центромер и синхронно расходятся к полюсам клетки.

Телофаза начинается с момента остановки хромосом на полюсах клетки. Вокруг идентичных наборов хромосом восстанавливается ядерная оболочка, хромосомы деспирализуются, выявляются ядрышки, веретено деления и центриоли исчезают- кариокинез заканчивается. После этого начинается процесс цитотомии – деления цитоплазмы материнской клетки. В животных клетках перетяжка формируется с периферии клетки к центру путем впячивания плазмолеммы. У растительных клеток перетяжка образуется из центра клетки, перемещаясь к ее периферии.

ЭНДОМИТОЗ (эндорепродукция или внутренний митоз)

Возникает при нарушении или незаконченности определенных фаз митоза и приводит к образованию клеток, содержащих увеличенное количество ДНК. Например, при нарушении формирования веретена деления возникают полиплоидные клетки. Если же нарушается цитотомия, это приводит к появлению многоядерных клеток.

                                   КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ.

Клеточная теория – обобщенное представление о строении клеток как единицы живого, об их воспроизведении и роли в формировании многоклеточных организмов. Основными положениями клеточной теории являются следующие:  

1. КЛЕТКА – НАИМЕНЬШАЯ ЕДИНИЦА ЖИВОГО. Всему живому присущи такие признаки как воспроизведение, использование и трансформация энергии, метаболизм, чувствительность, адаптация, изменчивость. Все эти признаки можно увидеть на клеточном уровне, поэтому клетка, обладающая всеми этими свойствами и является наименьшей единицей живого.

2. СХОДСТВО КЛЕТОК РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ ПО СТРОЕНИЮ. Клетки могут быть различной формы, но при изучении их строения выявляются признаки общего плана их организации (наличие ядра, цитоплазмы, органоидов). Однако, клетки, выполняющие определенные функции, могут содержать структуры, присущие только им и связанные с выполнением данных функций (например, миофибриллы в мышечных клетках). Поэтому, сходство в строении клеток определяется одинаковостью общеклеточных функций, связанных с поддержанием самой живой системы, в то время как различия в строении клеток обусловлены их специализацией на выполнение определенных функций.

3. РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК ПУТЕМ ДЕЛЕНИЯ ИСХОДНОЙ КЛЕТКИ. Размножение клеток происходит путем деления исходной клетки, которому предшествует воспроизведение ее генетического материала. Современная наука отвергает иные пути образования клеток и увеличения их числа.

4. КЛЕТКИ КАК ЧАСТИ ЦЕЛОСТНОГО ОРГАНИЗМА. Многоклеточные организмы представляют собой сложные комплексы клеток, объединенных в целостные системы тканей и органов, связанных между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Поэтому мы говорим об организме как о целом, а о клетках – как его элементарных единицах.