Поділ клітин

Ріст клітини та всі процеси, які його вабевпечують (зокрема живлення, фотосинтез або внутрішньоклітинне травлення, виділення, цнхянни), є підготовкою клітини до наяплиливішої події в її житті — клітинного поділу. При поділі з однієї материнської клітини утворюються дві «нові» — дочірні. Таким чином, біологічне значення поділу клітин полягає у передачі естафети життя новий поколінням клітин.
Розвиток клітини від її утворення (після поділу материнської клітини) до завершення власного поділу — називається клітшіг намциклом. Він включає дві ста дії: стадію росту та. стадію поділу (жал. 15). Протягом більшої частини клітинного никлу клітина знаходиться на стадії росту. Ця стадія, залежно від типу клітини, може продовжуватися від кількох і'Однн до кількох місяців. Стадія поділу короткочасна: її тривалість зазвичай становить від ЗО хв до 2 год.
У стадії росту клітина синтезує складні органічні речовини. Як наслідок, клітина збільшується.
Далі в ядрі відбувається подвоєння носіїв спадкової інформації — молекул ДНК (мал. 16).
Молекула ДНК мае вигляд тонної, але дуже довгої нитки. Вона складається а двох спірально закручених ланцюжків. Одна молекула ДНК, упакована за допомогою спеціальних білків, називається хромосомою (мал. IT). До початку поділу клітини хромосоми розміщуються в ядрі у вигляді рихлої переплутаної маси, де окрема нитка в оптичний мікроскоп не помітна.
Якщо витягнути в одну долю молекули ДНК, що містяться в хромосомах однієї клітини людини, то її довжина перевищить 2 м; при цьому діаметр ядра, де розтаїїювуються молекули ДНК, в середньому становить лише 5 мкм. Якщо ж витягнути в довжину всі молекули ДНК, які містяться в клітинах організму однієї' дорослої людини (близько одного квадрильйона клітин), то відстань у 10 тис. разів перевищить відстань від Землі до Сонця.
Кожна молекула ДНК подвоюється шляхом копіювання. Як наслідок, замість однієї материнської молекули ДНК у хромосомі з'являються дві П точні коші.
У різних видів організмів кількість молекул ДНК у клітині не однакова. Наприклад, клітини тіла людини містять у ядрі 46 хромосом, тобто 46 молекул упакованої ДНК. Проте наприкінці фази росту кількість молекул ДНК у хромосомі подвоюється, і 46 хромосом містять вже 92 молекули ДНК.
Стадія поділу розпочинається після завершення росту клітини та подвоєння є ДНК і завершується утворенням двох дочірніх клітин. Спочатку хромосоми надзвичайно щільно згортаються і стають помітними в оптичний мікроскоп.
Без щільної упаковки хромосом розподіл копій ДНК між дочірніми клітинами нагадував би неможливу спробу розділити дві сплетені у безладний клубок нитки таким чином, щоб ані нитки не порвалися, ані вузли не утворилися. Саме в забезпеченні розподілу копій ДНЕ між дочірніми клітинами ііолягає роль хроносом при поділі клітин.
Хромосома на стадії поділу має дві паличкоподібні частини, з'єднані однією спільною ділянкою, — це дні з'єднані між собою копії материнської молекули ДНК. Хромосома ділиться по спільній ділянці, і кожна частина стає самостійною дочірньою хромосомою.
Волн розходяться до протилежних полюсів клітини. Таким «типом, при поділі ядра копії ДНК розподіляються між двома майбутніми дочірніми клтгнпамн (мал. 16).
Далі клітинна мембрана розділяє цитоплазму на дві частини. Па цьому поділ завершується, і кожна дочірня клітина розпочинає свій власний клітинний цикл.
Доля дочірніх клітин. Всі клітини «народжуються» лише внаслідок поділу материнської клітини. Але далеко не всі дочірні клітини завершують поділом свій власний клітинний цикл.
У багатоклітинних істот, особливо тих, що мають складну будову і добре помітні навіть без використання збільшувальних приладів, чимало клітин протягом усього свого життя залишаються на стадії росту і працюють на користь інших клітин свого організму. Наприклад, не здатні до поділу червоні кров'яні тільця — ери-троцйтиі не ділиться більшість клітин кісток, мозку, м'язів. Такі клітини є спеціалізованими для виконання певних функцій. Вони вже не можуть ділитися й утворювати дочірні клітини. Життя спеціалізованих клітин завершується не поділом, а відмиранням. Нові ж клітини в організмах утворюються завдяки поділу особливих клітин, які в людини і тварин називаються стовбурбвими.
1. Поділ клітин забезпечує неперервність передачі життя наступним поколінням.
2. Внаслідок поділу дочірні клітини завдяки хромосомам отримують у спадок програму росту та розвитку — молекули ДНК. Внаслідок поділу тгятоплаами дочірні клітини успадковують усі органели та структури, які необхідні для виконання програми, записаної в молекулі ДНК.
Клітинний цикл, стадія росту, стадія поділу, хромосома.
1. Які основні процеси відбуваються в клітині на стадії росту?
2. Які основні процеси відбуваються в кл ІтинІ на стадії поділу?
3. Яку роль відіграють хромосоми в поділі клітан7
4. У якій послідовності відбуваються події'протягом клітинного циклу: поділ цитоплазми, подвоєння ДНК, ріст, поділ ядра?
5. У чому полягає біологічне значення поділу клггин?
У засобах масової інформації часто використовуються вислови: «Земля — жива планета», «живий океані, «жива Істота», «жива вода», «жива рослина». Які з цих висловів, з точки зору біології, правильні, а які — хибні? Відповідь обгрунтуйте.
Відповідь на запитання школяра «Від чого виникле небезпечна захворювання — «рак»?»
Спеціалізовані клітини, які відмирають, заміщуються новими клітинами, що утворюються внаслідок поділу неспеціалізован их клітин, І далі набувають певної «професії». Якщо ж клітина, яка мала замістити відмерлу спеціалізовану клітину, не спеціалізується, то вона завершує клітинний цикл поділом і передає цю здатність своїм нащадкам. Такі клітини починають неконт-рольовано ділитися, утворюючи пухлини. Виникав хвороба — раж. Окрема клітина з ракової пухлини маже відділитися і бути занесена кровотокам до Інших здорових частин тіла, де дасть початок новій пухлині — метастазу.
Наразі відомо, що для перетворення здорової клітини на ракову необхідна, щоб при копіюванні ДНК у деяких її ділянках — певних генах— з'явились помилки, тобто щоб спадкова інформація під час копіювання була певним чином спотворена. Такі помилки (tx називають мугбцкіим) трапляються випадково і дужа рідко (наприклад, мутація в одному гені, що спричинює розвиток раку, трапляється приблизно 1 раз на 1 млн — 1млрд поділів).
Проте під впливом деяких чинників, які називають ктнцтрогбиаым, мутації трапляються в десятки, сотні й тисячі разів частіше. Відповідно, ймовірність виникнення не спеціалізованих клітин замість спеціалізованих зростає в десятки, сотні й тисячі разів, і, враховуючи велику кількість клітин, з яких складається тіло людини (приблизно 1 000 000 000 000 000 клітин — один квадрильйон), з малоймовірної стає досить високою.
Канцерогенами є радіоактивне випромінювання, продукти горіння пластмас, випаровування бензину та близьких до нього речовин, тютюновий дим. Канцерогенні сполуки також утворюються при підгорянні м'яса, олії та сала, при спалюванні сміття. Канцерогени можуть виникати в організмі при вживанні їжі з високим вмістом нітратів та нітритів тощо.
Відмінні риси будови рослинної і тваринної клітин