"Биология. Человек. 9 класс". А.С. Батуев и др. (гдз)

Классификация хромосом. Клеточный цикл. Митоз растительной клетки

 

Таблица 5.Число хромосом соматических клеток некоторых видов рганизмов

 

Виды Число хромосом
Малярийный плазмодий
Гидра
Таракан
Комнатная муха
Сазан
Окунь
Зеленая лягушка
Голубь
Кролик
Шимпанзе
Человек
2,
32
48
12
104
28
26
80
44
48
46

 

Таблица 6. Классификация хромосом по размеру и расположению центромеры

 

Группа
хромосом
Номер по
кариотипу
Характеристика хромосом
A (I)
B (II)
C (III)
D (IV)
E (V)
F (VI)
G (VII)
X-хромосома
(относится к
группе (III)
Y-хромосома
1, 2, 3
 
4,5
6—12
13—15
16—18
19—20
21—22
23
23
1 и 3 — почти метацентрические;
2 — крупная субметацентрическая
Крупные субмета центрические
Средние акроцентрические
Средние акроцентрические
Мелкие субметацентрические
Самые мелкие метацентрические
Самые мелкие акроцентрические
 
Мелкая акроцентрическая

 

Митоз растительной клетки

 

митоз

Рис. 23. Схема фаз митоза растительной клетки

В процессе митоза растительной клетки происходят сложные последовательные изменения структуры ядра и цитоплазмы, подразделяющиеся на фазы (рис. 23).
Первой фазой митоза является профаза — фаза реорганизации клетки. Разрушается ряд структур, существовавших в клетке до митоза, и строятся новые, связанные с процессом деления. В цитоплазме органоиды смещаются от ядра на периферию клетки. Ядро увеличивается в объеме, хроматин оформляется в хромосомы с кинетохором (определенный участок хромосомы) и с двумя сестринскими хроматидами кажлая. Ядрышко постепенно диссоциирует. После распада оболочки ядра на ряд ретикулярных элементов в клетке формируется структура веретена.
В клетках растений нет центриолей (организаторов веретена), характерных для животных клеток. Их функцию выполняют скопления мембран ЭПС на полюсах клетки. С ними связаны структурные элементы веретена.
В течение следующего периода митоза — метафазы начинается движение хромосом. Перед его началом кинетохоры увеличиваются в размерах, от них отходят многочисленные хромосомные МТ. Полагают, что кинетохор участвует в формировании МТ и движениях хромосом. В течение митоза хромосомы движутся сначала к полюсам, а затем —к середине веретена. Во время этих перемещений в хромосоме раскручиваются две сестринские хроматиды, которые остаются соединенными в кинетохоре. Повреждение кинетохора в это время избирательным ультрафиолетовым облучением или лазером останавливает движение хромосом.
В результате перемещения хромосомы собираются вдоль поперечника веретена и образуют метафазную пластинку (метафаза). При этом они совершают небольшие перемещения вдоль веретена. В течение метафазы продолжается синтез РНК и белков, хотя и с невысокой скоростью.
Переход клетки к анафазе сопроиождается делением кинетохора, физическим разделением двух сестринских хроматид и перемещением разделившихся хромосом к полюсам кинетохором вперед. Происходит также перераспределение микротрубочек: количество их у полюсов уменьшается и увеличивается в интерполярной области, в районе эватора веретена. В поперечной плоскости веретена начинает образовываться зона скопления везикул — начало формирования разделительной пластинки.
После расхождения хромосом к полюсам начинается последняя стадия митоза — телофаза. У полюсов МТ веретена дезинтегрируют, образуются ядрышки, ядра, заканчивается формирование разделительной пластинки — фрагмопласта, делящей клетку пополам в экваториальной плоскости. В анафазе вдоль экватора веретена скапливаются пузырьки различного размера. Мелкие везикулы являются производными аппарата Гольджи содержат пектиновые вещества. В экваториальной плоскости обнаруживаются также мембраны ЭПС. Для образования фрагмопласта важно также присутствие кальция. Сливаясь, везикулы образуют две мембраны — плазмалеммы дочерних клеток, разделенные полужидким слоем, состоящим из пектиновых веществ. Взаимодействие везикул происходит между микротрубочками веретена.
От центра к периферии фрагмопласт растет за счет присоединения (самосборки) новых пузырьков, но цитоплазма дочерних клеток остается связанной через плазмодесмы, формирующиеся в тех участках клеточной пластинки, в которых сказались локализованными нити веретена с МТ и элементами ЭПС. Со стороны цитоплазмы дочерних клеток начинается формирование первичных клеточных стенок, а фрагмопласт превоащается в срединную пластинку, разделяющую материнскую клетку на две дочерние. Откладывающиеся микрофибриллы целлюлозы первичных клеточных стенок имеют рыхлую текстуру, но основное направление ориентации микрофибрилл перпендикулярно продольной оси клетки. Содержание целлюлозы в первичных клеточных стенках вначале не превышает 2,5%.
После окончания деления дочерние клетки растут благодаря синтезу компонентов цитоплазмы. Именно так растут и животные к метки. Как правило, дочерние клетки достигают размеров материнской и затем могут вновь перейти к делению. Процесс деления (митоз) и период цитоплазматического роста и подготовки к делению (интерфаза) составляют митотический цикл клетки.

Клеточный цикл

Один из постулатов клеточной теории гласит, что увеличение числа клеток, их размножение, происходит путем деления исходной клетки. Это положение полностью исключает какое-либо «самозарождение» клеток или их образование из неклеточного «живого вещества». Обычно делению клеток предшествует редупликация их хромосомного аппарата, синтез ДНК. Это правило является общим для прокариотических и эукариотических клеток.
Время существования клетки как таковой — от деления до деления — обычно называют клеточным циклом. Величина его может быть различной для разных типов клеток. Так, например, для бактериальных клеток в стационарных условиях культивирования это время может быть равно 20—30 мин. У эукариотических одноклеточных организмов время жизни клетки, продолжительность ее клеточного цикла, значительно больше. Так, инфузория туфелька может делиться 1—2 раза в сутки, время клеточного цикла при бесполом размножении у амёбы составляет около 1,5 суток, у инфузории трубача — 2—3 суток. Время прохождения клеточного цикла зависит от температуры и условий окружающей среды.
Клетки многоклеточных организмов обладают разной способностью к делению. Если в раннем эмбриогенезе клетки животных организмов делятся часто, то во взрослом организме они большей частью теряют эту способность. У круглых червей и коловраток клетки теряют способность к делению после прохождения эмбрионального развития, и рост организма, например у аскариды, происходит не за счет роста числа клеток, а за счет увеличения их размера.
В организме высших позвоночных клетки различных тканей и органов имеют неодинаковую способность к делению. Здесь встречаются клетки, полностью потерявшие свойство делиться: это большей частью специализированные, дифференцированные клетки (например, клетки центральной нервной системы). В организме есть постоянно обновляющиеся ткани (различные эпителии, кровь, клетки рыхлой и плотной соединительной ткани). В этом случае в таких тканях существует часть клеток, которые постоянно делятся (например, клетки базального слоя покровного эпителия, клетки крипт кишечника, кроветворные клетки костного мозга и селезенки), заменяя отработавшие или погибающие клеточные типы. Многие клетки, не размножающиеся в обычных условиях, приобретают вновь это свойство при процессах репаративной регенерации органов и тканей.
Примерно такие же типы клеток по способности их вступать в деление встречаются и у растительных организмов: это камбиальные клетки, дающие начало различным органам и тканям, клетки, интенсивно делящиеся, это клетки, возобновляющие деление при регенерации, это дифференцированные клетки, потерявшие в естественных условиях способность делиться. Клетки животных и растений, так же как одноклеточные эукарпотические организмы, вступают в процесс деления после ряда подготовительных процессов, важнейшим из которых является синтез ДНК.
Весь смысл клеточного деления заключается в равномерном распределении редуцированного генетического материала по двум новым клеткам.