ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Будова еукаріотинчої клітин

1 23

До еукаріот належать три основні царства живих організмів: Тварини, Рослини та Гриби, не зважаючи на незначні відмінності у будові, їхні клітини схожі між собою і відрізняються від клітин прокаріот двома основними особливостями: нявністю ядра та компартменталізацією цитоплазми на окремі ділянки за допомогою системи внутрішніх мембран.

Живий вміст клітини називається протоплазмою, протоплазма оточена напівпроникною плазматичною мембраною або плазмалемою, зовні від плазмалеми можуть розташовуватись надмембранні структури такі як клітинна стінка (у рослин та грибів) або глікокалікс (у тварин). До складу протоплазми клітини входить ядро та цитоплазма, яка у свою чергу складається із колоїдного розчину — гіалоплазми, та розміщених у ній органел — постійних структурних і функціональних елементів клітини. Окрім цього клітини можуть тимчасово накопичувати певні речовини, що утворюють клітинні включення.

Будова типової рослинної клітини

Будова типової тваринної клітини

Клітинний цикл

Схематичне зображення клітинного циклу

Клітинний цикл — це серія подій, що відбувається у період від утворення еукаріотичної клітини до завершення її поділу. Клітинні поділи необхідні як утворення тіла багатоклітинних організмів так і для відтворення собі подібних. Перед поділом генетичний матеріал повинен бути реплікований, щоб кожна із дочірних клітин могла отримати його копію ідентичну до материнської.

Здатність до поділу - найважливіша властивість кліток. Без поділу неможливо уявити собі збільшення числа одноклітинних істот, розвиток складного багатоклітинного організму з однієї заплідненої яйцеклітини, поновлення кліток, тканин і навіть органів, втрачених у процесі життєдіяльності організму.

Поділ кліток здійснюється поетапно. На кожнім етапі поділу відбуваються визначені процеси. Вони приводять до подвоєння генетичного матеріалу (синтезу ДНК) і його розподілу між дочірніми клітками. Період життя клітки від одного поділу до наступного називається клітинним циклом.

Підготовка до поділу

Еукаріотичні організми, що складаються з кліток, що мають ядра, починають підготовку до розподілу на визначеному етапі клітинного циклу, в інтерфазі.

Саме в період інтерфази в клітці відбувається процес біосинтезу білка, подвоюються всі найважливіші структури клітки. Уздовж вихідної хромосоми з наявних у клітці хімічних сполук синтезується її точна копія, подвоюється молекула ДНК. Подвоєна хромосома складається з двох половинок - хроматид. Кожна з хроматид містить одну молекулу ДНК.

Інтерфаза в клітках рослин і тварин у середньому продовжується 10 - 20 ч. Потім настає процес розподілу клітки - мітоз.

Під час мітозу клітка проходить ряд послідовних фаз, у результаті яких кожна дочірня клітка одержує такий же набір хромосом, який був у материнській льотці.

Мітоз (від греч. mitos- нитка), непрямий розподіл, основний спосіб розподілу еукаріотних кліток. Біологічне значення мітозу складається в строго однаковому розподілі редуплікованих хромосом між дочірніми клітками, що забезпечує утворення генетично рівноцінних кліток і зберігає наступність у ряді клітинних поколінь. У 1874 И. Д. Чистяков описав ряд стадій (фаз) М. у спорах плаунів, ще не ясно представляючи собі їхню послідовність. Детальні дослідження з морфології М. уперше були виконані Е. Страсбургером на рослинах (1876-79) і В. Флеммінгом на тварин (1882). Тривалість мітозу в середньому 1-2 ч., різна для різних видів кліток. Процес залежить також і від умов зовнішнього середовища (температури, світлового режиму й інших показників).

Фази мітозу

Мітоз клітини миші на стадії телофази: веретено поділу (мікротрубочки) зафарбовані оранжевим, актинові філаменти — зеленим, хроматин — блакитним

Середня тривалість клітинного циклу еукаріотичної клітини за сприятливих умов і наявності стимулів до поділу може становити 24 год. Він складається із наступних фаз:

Інтерфаза — період, коли клітина не ділиться, займає 90% часу клітинного циклу і в свою чергу поділяться на три фази:

Фаза G1 (англ. first gap) — пресинтетичний період, клітина росте, накопичує поживні речовини, виконує свої основні функції (5-6 год або більше в залежності від типу клітин і умов)
Фаза S — синтетичний період, відбуваєтья реплікація ДНК, продовжується ріст клітини (10-12 год для людської клітини)
Фаза G2 (англ. second gap) — постсинтетичний період, клітина готується до поділу — перевіряє чи добре скопійована ДНК, накопичує білки необхідні для утворення веретена поділу, подвоюються деякі органели (4-6 год для типової людської клітиин)

Клітинний поділ — триває не більше години і поділяється на два взаємопов'язані етапи:

Мітоз — поділ ядра, під час якого відбувається рівномірний розподіл генетичної інформації. Відбувається у кілька етапів: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза і телофаза. Під час мітозу спіралозвані хромосоми, що складаються із двох ідентичних хроматид вишиковуються по екватору веретена поділу, а потім окремі хроматиди, за допомогою мікротрубочок, розходяться до його полюсів. На кожном у полюсі формується нове ядро.
Цитокінез — поділ цитоплазми клітини, у тварин відбуваєтья за участі скоротливого кільця із актинових та міозинових філамтенів, а у вищих рослин — за допомогою спеціальної структури — фрагмопласту, що складається із мікротрубочок веретена поділу і везикул апарату Гольджі, які, зливаючись між собою, відокремлюють дві дочірні клітини.

У процесі мітозу умовно виділяють декілька стадій, поступово і безупинно перехідний друг у друга: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу і телофазу. Тривалість стадій мітозу різна і залежить від типу тканини, фізіологічного стану організму, зовнішні факторів; найбільш тривалі перша й остання.

У профазі добре видні центріолі - утворення, що знаходяться в клітинному центрі і грають ролі в розподілі дочірніх хромосом тварин. (Нагадаємо, що у вищих рослин немає центріолей у клітинному центрі, що організує розподіл хромосом.) Ми ж розглянемо мітоз на прикладі тваринної клітки, оскільки присутність центріолей робить процес розподілу клітки більш наочним. Центріолі поділяються і розходяться до різних полюсів клітки. Від центріолів протягаються мікротрубочки, що утворять нитки веретена розподілу, що регулює розбіжність хромосом до полюсів клітки, що ділиться

Найважливіші ознаки профази - конденсація хромосом, розпад ядерець і початок формування веретена розподілу, зниження активності транскрипції (до кінця профази синтез РНК припиняється). Веретено розподілу утвориться або за участю центріолів, утворити мітотичний апарат (у клітках тварин і деяких нижчих рослин), або без них (у клітках вищих рослин і деяких найпростіших). У водоростей, нижчих грибів і ряду найпростіших веретено може формуватися усередині ядра (т.зв. закритий М.). Прометафаза починається розпадом ядерної оболонки на фрагменти і безладні рухи хромосом у центр. частини клітки, що відповідає зоні колишнього ядра. При "закритому М." оболонка ядра зберігається протягом усього М. Хромосоми спірализуються й у результаті цього коротшають і товщають, і їх уже можна спостерігати у світловий мікроскоп. Ще краще вони видні на наступній стадії мітозу - метафазі.

У Метафазі завершується формування веретена розподілу. Хромосоми перестають рухатися і вибудовуються по екваторі веретена, утворити екваторіальну пластинку. При цьому добре видно, що кожна хромосома, що складається з двох хроматид, має перетяжку - центроміру (рис 2). Хромосоми своїми центромірами прикріплюються до ниток веретена розподілу. Після розподілу центроміри кожна хроматида стає самостійною дочірньою хромосомою. Синтез білка знижений на 20-30% у порівнянні з інтерфазою. На цій стадії М. клітки наиб. чуттєві до холоду, колхіцину, його похідним і ін. агентам, вплив яких руйнує веретено поділу і приводить до зупинення поділу кліток (До-мітоз). При низьких дозах агентів, що ушкоджують, нормальний плин М. відновлюється через кілька годин після їх впливу; більш високі дози приводять або до загибелі клітки, або до її поліплоїдизації.

Анафаза - сама коротка стадія М. Характеризується поділом сестриних хроматид і розбіжністю хромосом до протилежних полюсів клітки. Швидкість їхнього руху в середньому 0,2-5 мкм/хв. У ряді випадків рух хромосом до полюсів клітки супроводжується додатковою розбіжністю полюсів друг від друга.

Тілофаза триває з моменту припинення руху хромосом до закінчення процесів, зв'язаних з реконструкцією дочірніх ядер (деспіралізація й активізація хромосом, утворення ядерної оболонки, формування ядерець), з руйнуванням веретена розподілу, поділом тіла материнської клітки на 2 дочірні й утворенням (у клітках тварин) залишкового тельця Флеммінга. Вона починається після того, як дочірні хромосоми, що складаються з однієї хроматиди, досягли полюсів клітки. На цій стадії хромосоми знову деспіралізуются і здобувають такий же вид, який вони мали до початку розподілу клітки в інтерфазі (довгі тонкі нитки). Навколо них виникає ядерна оболонка, а в ядрі формується ядерце, у якому синтезуються рибосоми. У процесі розподілу цитоплазми всі органоїди (мітохондрії, комплекс Гольджи, рибосоми й ін.) розподіляються між дочірніми клітками більш-менш рівномірно.

По завершенні цитотомії клітки вступають в інтерфазу, до-раю починається G₁- періодом наступного клітинного циклу.

Окрім мітозу існує ще один спосіб поділу ядра еукаріотичної клітини — мейоз, це, власне, серія із двох поділів, між якими часто відсутня інтерфаза. На противагу до мітозу, по завершенню мейозу кожна дочірна клітина отримує тільки половину генетичної інформації батьківської клітини. Мейоз обов'язково відбувається на певному етапі життєвого циклу всіх організмів, здатних до статевого розмноження. Він необхідний для підтримання сталої кількості хромосом у всіх особин виду і для здійснення генетичної рекомбінації — перегрупування та перерозподілу генів.

У багатоклітинних організмів частина диференційованих клітин виходять із клітинного циклу: після стадії G₁ вони переходять у стадію спокою — G₀, більшість таких клітин за певних умов можуть відновлювати проліферацію.

Всі події у клітинному циклі строго регулюються сиситемою спеціальних білків циклінів та циклін-залежних кіназ, яка тісно пов'язана з іншими сигнальними шляхами клітини. Якщо один або кілька елементів цієї системи виходять із ладу, це може призвести до неконтрольованого поділу клітин і утворення пухлин, в тому числі і злоякісних.

Висновок

У результаті мітозу з однієї клітки виходять дві, кожна з який має характерно для даного виду організму число і форму хромосом, а отже, постійна кількість ДНК.

Біологічне значення мітозу полягає в тім, що він забезпечує сталість числа хромосом у всіх клітках організму. У процесі мітозу відбувається розподіл ДНК хромосом материнської клітки строго нарівно між виникаючими з її двома дочірніми клітками. У результаті мітозу всі клітки тіла, крім полових, одержують ту саму генетичну інформацію. Такі клітки називаються соматичними (від гречок. "сома" - тіло).

Список використаної літератури:

1. Біологічний енциклопедичний словник / Головний ред. М.С.Гиляров

2. Біологія загального розвитку / Під ред. Команського І.М.

3. Загальна біологія. Підручник. – К., 2000.

1 23