Митоз и мейоз
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ
Цитоскелет
Включения
Пероксисомы
Пероксисомы - одиночные органеллы, которые, наряду с митохондриями, служат основным местом использования кислорода. В этих органеллах содержится около 50 ферментов. В них много оксидаз, которые производят перекись водорода, а также содержатся первые два фермента, участвующие в синтезе плазмалогенов (плазмалоге-ны - фосфолипиды, составляющие примерно 19% от фосфолипидов организма, в частности, они в высоких концентрациях находятся в мозге и сердце), ферменты, участвующие в расщеплении жирных кислот, обезвреживании поглощенного алкоголя в гепатоцитах и т.д.
Размножение пероксисом в клетках считают адаптивным ответом клеток на такие воздействия внешней среды, при которых для роста и
выживания нужны ферменты, вырабатываемые этими органеллами (возможно, в клетках это что-то вроде «скорой помощи»).
Включения - временные компоненты цитоплазмы, появляющиеся в процессе жизнедеятельности клетки (вакуоли, гранулы и др.). Это трофические (питательные) (белки, липиды, гликоген, пигменты), секреторные (секреторные гранулы клеток различных желез) включения, связанные со специфическими функциями некоторых клеток (лейкоцитов, меланоцитов, тучных клеток и др.). В зависимости от физического состояния различают плотные включения (гранулы) и включения с жидким содержимым (вакуоли). Гранулы и вакуоли видны при световой микроскопии, и их присутствие позволяет идентифицировать некоторые клетки (меланоциты, клетки, секретирующие слизь, макрофаги с гемосидерином и пр.).
Цитоскелет - это опорный аппарат (кости и мышцы клетки), основа движения всей клетки и ее органелл. Он состоит из стрелок (пучков) белковых филаментов (нитей), формирующих сеть в цитозо-ле, придающую клетке ее форму. Основные типы цитоскелета:
- микротрубочки;
- филаменты актина;
- промежуточные филаменты.
Эти образования связаны с цитоплазматической мембраной и ядерной оболочкой, образуют сложные переплетения в цитоплазме, определяя форму клетки и обеспечивая движение внутриклеточных структур и перемещение всей клетки.
Митоз- одно из центральных явлений жизни. В митозе слиты два процесса: предшествующий митозу (необходимый для него синтез ДНК) и митоз в собственном смысле слова. Этот процесс состоит из деления ядра (кариокинеза) и деления цитоплазмы (цитокинеза). Карио- и цитокинез тесно связаны между собой. В делении ядра участвуют два вида структур. К первой группе относятся структуры, связанные с цитоплазмой, образующие ахроматиновый аппарат митоза
(его элементы окрашены слабее). Вторая группа структур связана с основным элементом ядра - хроматином. Он образует хроматиновую структуру митоза, основой которой являются хромосомы, содержащие основное составляющее ядра - ДНК.
Во время митоза ядро перестраивается, замещается конденсированными хромосомами (митотическое ядро), но всегда возвращается к исходному состоянию после деления. В митозе выделяют 4 фазы:профазу(ядро округляется, оболочка его разрушается, кариоплазма и цитоплазма сливаются, хромосомы отделяются друг от друга из нити хроматина), метафазу(хромосомы перемещаются к экватору, образуются хроматиды), анафазу(разделение хроматид и расхождение их по разным полюсам клетки),телофазу(разделение тела клетки на две клетки) (рис. 2.12, 2.13).
Одна из особенностей деления животной клетки заключается в образовании структуры, называемой звездой. Она образуется из микротрубочек (центриолей), расходящихся в виде лучей от центрального участка клеточного центра - центросомы. По мере того как парные центриоли расходятся, между ними протягиваются микротрубчатые веретена и в конечном счете образуется двухполюсное веретено со звездой на каждом полюсе. Митоз является лишь частью цикла размножения клеток. Во время интерфазы (периода между концом телофазы и началом следующей - профазы) осуществляется вся подготовка к митозу и цитокинезу. Для того чтобы размеры клетки оставались достаточно постоянными, в период между двумя делениями как ядро, так и цитоплазма должны расти. Для их роста необходим синтез входящих в состав клетки веществ, которые должны быть распределены между дочерними клетками. Во время интерфазы происходит точная репликация ядерной ДНК и связанная с этим редупликация хромосом, в процессе которой вместо одной хроматиды возникают две хроматиды.
Синтез ДНК происходит не на всем протяжении интерфазы, а занимает лишь определенный интервал, называемый S-периодом.Промежуток времени между окончанием телофазы и началом синтеза ДНК называют G1-периодом,а промежуток между завершением синтеза ДНК и наступлением профазы - G2-периодом(рис. 2.14).
Продолжительность всего клеточного цикла и составляющих его периодов G1, S, G2 и М (митоз)варьирует для клеток разного типа. Продолжительность клеточного цикла и составляющих его периодов можно определить с помощью радиоавтографии с использованием тимидина.
Постоянство числа хромосом у каждого вида сохраняется из поколения в поколение. И, следовательно, у видов с половым размножением половые клетки (гаметы)должны содержать вдвое меньше хромосом, чем зигота(клетка, образующаяся при слиянии гамет) и другие клетки тела (аутосомные клетки),поскольку последние образуются в результате митотического деления. Уменьшение (редукция) числа хромосом происходит путем деления особого типа, называемого мей-озом(рис. 2.15) и состоящего в том, что ядро и цитоплазма делятся дважды, но хромосомы при этом реплицируют только один раз.
Как яйцеклетка, так и сперматозоид человека содержат 23 хромосомы,а образовавшаяся в результате оплодотворения зигота имеет 46 хромосом.Кроме того, не все эти 46 хромосом отличаются друг от друга; из них можно составить 23 пары, причем члены каждой пары одинаковы по форме, размерам и генетическому содержанию (рис. 2.16). Хромосомы, составляющие каждую такую пару, называют гомологичными друг другу и негомологичными по отношению ко всем остальным хромосомам. В зиготе в каждую пару гомологов входит одна хромосома, полученная от сперматозоида, и одна - от яйцеклетки.