93. Митоз и его стадии. Значение митоза.

Мито́з (греч. μιτος — нить) — непрямое деление клетки, кариокинез,[~ 1] наиболее распространенный способ репродукции эукариотических клеток. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

Митоз (рис. 41) состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы, телофазы.

В профазе увеличивается объем ядра, хромосомы становятся видимыми вследствие спирализации, по две центриоли расходят­ся к полюсам клетки. В результате спирализании хромосом стано­вится невозможным считывание генетической информации с ДНК

и синтез РНК прекращается. Между полюсами протягиваются нити ахроматинового веретена: формируется аппарат, обеспечивающий расхождение хромосом к полюсам клетки. В конце профазы ядер­ная оболочка распадается на отдельные фрагменты, края которых смыкаются. Образуются мелкие пузырьки, сходные с эндоплазма-тической сетью.

На протяжении профазы продолжается спирализация хромо­сом, которые утолщаются и укорачиваются. После распада ядер­ной оболочки хромосомы свободно и беспорядочно лежат в ци­топлазме.

В метафазе спирализация хромосом достигает максимума, и уко­роченные хромосомы устремляются к экватору клетки, располага­ясь на равном расстоянии от полюсов. Видно, что хромосомы со­стоят из двух хроматид, соединенных только в области центромеры. Центромерные участки хромосом располагаются в одной плоско­сти. Митотическое веретено к этому времени уже полностью сфор­мировано. Часть нитей веретена идет от полюса к полюсу — это непрерывные нити. Другие нити — хромосомные — соединяют полюса с центромерами хромосом.

В анафазе центромеры разъединяются, и с этого момента сест­ринские хроматиды становятся самостоятельными дочерними хро­мосомами. Механизм движения дочерних хромосом к полюсам клетки обеспечивается следующими процессами. Во-первых, сколь­жением хромосомной нити веретена деления, к которой прикреп­лена хромосома. Во-вторых, отщеплением фрагментов хромосом­ной нити ферментами в области клеточного центра (или центро-мерного участка), в результате чего нить укорачивается и прибли­жает хромосому к полюсу. Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных еще в интерфазе хромосом точно расходятся к полю­сам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных на­бора хромосом (4п4с).

Завершается митоз телофазой. Хромосомы, собравшиеся у по­люсов, деспирализуются и становятся едва видимыми. Из мемб­ранных структур цитоплазмы образуется ядерная оболочка.

В клетках животных цитоплазма делится вследствие перетяжки тела клетки на две меньших размеров, каждая из которых содер­жит один диплоидный набор хромосом.

В клетках растений цитоплазматическая мембрана возникает в середине клетки и распространяется к периферии, разделяя клетку пополам. После образования поперечной цитоплазма-тической мембраны у растительных клеток появляется целлюлоз­ная стенка.

Начиная с оплодотворенной яйцеклетки — зиготы, — все до­черние клетки, образовавшиеся в результате митоза, содержат одинаковый набор хромосом и одни и те же гены, обеспечивая преемственность генотипа в ряду клеточных поколений.

Таким образом, биологический смысл митоза как способа деления клеток заключается в точном распределении генети­ческого материала между дочерними клетками. В результате ми­тоза обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромо­сом.

Биологическое значение митоза. Постоянство строения и пра­вильность функционирования органов и тканей многоклеточного организма были бы невозможны без сохранения одинакового на­бора генетического материала в бесчисленных клеточных поко­лениях. Митоз обеспечивает важные проявления жизнедеятельно­сти: эмбриональное развитие, рост, восстановление органов и тканей после повреждения, поддержание структурной целостно­сти тканей при постоянной утрате клеток в процессе их функцио­нирования (замещение погибших эритроцитов, случившихся кле­ток кожи, эпителия кишечника и пр.). У простейших митоз обес­печивает бесполое размножение.