Всі нові клітини виникають в результаті поділу вже існуючих клітин. Якщо шляхом ділення клітини навпіл розмножується одноклітинний організм, то в кінцевому підсумку з одного старого організму утворюється два нових. Багатоклітинні організми починають свій розвиток теж з однієї клітини; всі їх численні клітини утворюються потім шляхом многократ-них клітинних поділів. Ці поділу тривають протягом усього життя багатоклітинних організмів, у міру їх розвитку і зростання. Вони пов'язані з процесами регенерації або заміщення відслужили клітин новими. Так, клітини верхнього шару шкіри відмирають і злущуються, а на зміну їм приходять інші, нові клітини, які утворилися шляхом ділення клітин, що лежать в більш глибоких шарах епітелію шкіри. Новоутворені клітини (якщо вони не відмирають в кінці свого існування) зазвичай ста-ють здатними до поділу лише після періоду їх росту і розвитку. Активне функціонування клітини між двома її поділами називає-сяінтерфазой. Тривалість інтерфази клітин у різних організ-мов буває різною. У клітинах рослин і тварин, наприклад, вона в середньому триває 10-20 годин, потім настає знову процес деле-ня клітин. Таким чином, життєвий цикл клітини складається з її справі-ня і інтерфази.
Вінтерфазе клітина як би готується до чергового свого поділу. По-перше, в клітці збільшується число її органел; в іншому випадку в дочірні клітини потрапляло б все менше і менше їх кількість. Деякі органели, наприклад, хлоропласти і мітохондрії самі воспро-переводила шляхом ділення. Клітці досить мати хоча б одну таку органеллу, щоб потім утворити їх стільки, скільки їй потрібно. Каж-дою клітці необхідно також мати спочатку якусь кількість рибосом, щоб використовувати їх для синтезу білків, з яких потім можна пост-роіть нові рибосоми, ендоплазматичнийретикулум і багато інших органели. В період інтерфази клітина інтенсивно накопичує енергію, щоб їх будувати молекули АТФ. Перед початком поділу клітина подвоює число своїх хромосом з тим, щоб після поділу дочірні клітини отримали спадкову інформацію, ідентичну тій, якою володіла материн-ська клітина. В іншому випадку, дочірні клітини виявилися б не в відбутися у-янии синтезувати все ті білки, які їм необхідні для збереження своєї видової приналежності. У тваринних клітинах в період інтерфази відбувається ще й подвоєння центріолі клітинного центру, який за рахунок цього відновлює свою будову, для того щоб бути готовим до навчаючи-стію в черговому розподілі клітини.
Отже, в інтерфазі клітина росте і розвивається, при цьому в ній відбувається із-дять такі процеси:
- активний синтез білків;
- збільшення кількості деяких органел;
- накопичення енергії у вигляді АТФ;
- подвоєння клітинного центру (в тваринних клітинах).
Після інтерфази настає другий етап життєвого циклу клітини, кото-рий називається поділом. Сигналом до початку поділу для клітини являє-ся порушення в процесі її росту ядерно-плазматичного співвідношення, коли обсяг цитоплазми збільшується, а обсяг ядра залишається колишнім.
Процес поділу соматичних клітин, в результаті якого до-чорні клітини повністю зберігають спадкову інформацію материнських клітин, називаетсямітозом. Таїн-жавного танець, виконуваний хромосомами при їх поділі під час мітозу на два ідентичних набору, вперше спостерігався дослідниками понад сто років тому, проте і досі багато в цій фантастично точ-ний хореографії хромосомних рухів ще залишається неясним. Мітоз є безперервний ланцюг подій, але для того щоб зруч-неї було в них розібратися, біологи умовно розділили цей процес на чотири стадії в залежності від того, як виглядають в цей час хромосо-ми в світловому мікроскопі. Перша фаза мітозу -профаза. Це найдовша стадія мітозу. Вона характеризується тим, що в ній:
- відбувається суперспіралізації ДНК, внаслідок чого хроматиди коротшають і товщають, хромосоми стають видимими під мік-роскопія;
- ядерця зникають, так як припиняється синтез р-РНК;
- ядерна оболонка розпадається на фрагменти, і хромосоми окази-ються в цитоплазмі;
- починає формуватися веретено поділу: в тваринних клітинах центріолі, які були розташовані в області клітинного центру, направля-ються до протилежних полюсів клітини, між ними починають з'являтися нитки веретена поділу. У клітинах вищих рослин веретено поділу форми-ється без участі центріолей. Нитки веретена приєднуються до центроме-рам хромосом, які починають рухатися до центральної частини клітини.
Наступна фаза мітозу -метафаза. У ній:
-заканчівает формуватися веретено поділу (сукупність мікро-трубочок, що складаються з білка турбуліна);
хромосомою шикуються в центральній частині клітини в одній пло-кістки таким чином, що їх центромери розташовуються на рівних рассто-яниях від полюсів клітини;
-в кінці метафази хроматиди відокремлюються одна від одної.
Анафаза - найкоротша фаза мітозу. Вона характеризується тим, що:
-ніті веретена поділу коротшають і розтягують відокремилися один від одного в кінці метафази хроматиди до протилежних полюсів клітини, в силу чого вони стають хромосомами;
-до кінця анафази у кожного полюса клітини виявляється диплоїдний набір хромосом.
Телофаза - остання фаза мітозу. У ній відбуваються такі процеси:
-деспіралізація молекул ДНК, внаслідок чого хромосоми перетворюється-щаются в хроматин;
-вокруг скупчень хроматину, що утворилися у протилежних полюсів клітини, утворюються ядерні оболонки;
- в утворилися таким чином дочірніх ядрах формуються ядерця;
- протягом телофази, починаючи від полюсів клітини і до її екватора, поступово руйнується веретено ділення;
- в кінці телофази ділиться цитоплазма материнської клітини, що призводить до утворення двох дочірніх клітин.
Біологічне значення мітозу полягає в точної передачі спадкової інформації від материнської клітини дочірнім.
Лабораторна робота № 6