Поміркуйте

Чому мітоз не потрібний бактеріям?

Загальна схема і біологічне значення мітотичного поділу

Мітотичний поділ — це спосіб непрямого поділу еукаріотичних клітин, за якого генетичний матеріал рівномірно розподіляється між дочірніми клітинами. У результаті мітотичного поділу утворюються дві дочірні клітини, які є точною генетичною копією материнської клітини (мал. 81.1).

Отже, завданням мітотичного поділу є точне копіювання генетичної інформації і відтворення численних копій (клонів) вихідних клітин. Основними біологічними процесами, які реалізуються за рахунок мітотичного поділу, є ріст організмів, регенерація органів і тканин, а також нестатеве розмноження.

Підготовка клітини до мітозу

На стадії S інтерфази відбувається реплікація ДНК. У результаті загальна кількість генетичного матеріалу в клітині подвоюється. Копії молекул ДНК, що утворилися під час реплікації, не відокремлюються одна від одної, а залишаються з’єднаними в ділянці центромери — так майбутні хромосоми набувають Х-подібної форми. Ці копії називають сестринськими хроматидами, вони є абсолютно ідентичними.

До кінця інтерфази клітина має подвоєну ДНК, збільшений об’єм цитоплазми, збільшене число мембран та інших органел, а також запас АТФ для забезпечення всіх процесів енергією.

Стадії мітозу

Мітотичний поділ складається з двох стадій — поділу клітинного ядра (мітоз, або каріокінез) і розподілу цитоплазми (цитокінез).

Мітоз складається із чотирьох стадій — профази, метафази, анафази і телофази.

Середня тривалість мітозу — 1-2 години. Найшвидше діляться ембріональні клітини. Так, дроблення яйцеклітини відбувається за 10-40 хвилин. Мітоз у рослинних клітинах триває 2-3 години, мітоз у клітинах тварин відбувається швидше — близько 30-60 хвилин.

Морфологічна будова метафазної хромосоми

Як вам уже відомо, хромосоми на стадії метафази максимально щільно спаковані (будову метафазної хромосоми ви вивчали ра-

ніше) (мал. 81.2). Вони компактно розташовані в ділянці екватора клітини і найбільш зручні для вивчення під світловим мікроскопом. Саме на метафазних мікропрепаратах визначають каріотип.

Стадії мітозу

	Хроматин конденсується, під мікроскопом стають помітні окремі хромосоми. Кожна хромосома складається з двох ідентичних сестринських хроматид. Ядерна оболонка і ядерце руйнуються. У цитоплазмі формується веретено поділу. Тривалість: 30 хв — 1,5 години
	Нитки веретена поділу простягаються між полюсами клітини. Хромосоми шикуються на екваторі клітини, прикріплюються центромерами до ниток веретена, утворюючи метафазну пластинку. Тривалість: до 1 хвилини
	Сестринські хроматиди відокремлюються одна від одної і просуваються уздовж ниток веретена до протилежних полюсів клітини. Від цього моменту сестринські хроматиди стають окремими дочірніми хромосомами. Тривалість: 2-3 хвилини
	Хромосоми (однохроматидні) збираються на протилежних полюсах клітини й оточуються ядерними оболонками — виникають два нових клітинних ядра. Формуються ядерця, деконденсується хроматин, зникає веретено поділу. Тривалість: 20-30 хвилин

Дізнайтеся більше

Центромерні частини хромосом представлені гетерохроматиновими ділянками, що містять багаторазові повтори ДНК. Крім поєднання сестринських хроматид, центромера бере участь у формуванні кінетохора — складного білкового комплексу, до якого прикріплюються нитки веретена поділу.

Практична робота

Вивчення стадій мітозу на препараті корінця цибулини

1. Помістіть мікропрепарат під мікроскоп та уважно розгляньте клітини. Знайдіть клітини, що діляться, на різних стадіях мітозу та інтер-фазні клітини.

Порада. Щоб знайти всі стадії мітотичного циклу, пересувайте препарат.

2. Замалюйте клітини на різних стадіях мітотичного циклу.

3. Сформулюйте висновок.

Ключова ідея

Мітотичний поділ — це спосіб непрямого поділу еукаріотичних клітин, за якого відбувається точне копіювання генетичної інформації, і генетичний матеріал рівномірно розподіляється між дочірніми клітинами. Завдяки мітотичному поділу відбуваються ріст, регенерація і нестатеве розмноження.

Запитання та завдання

1. Для приготування хромосомних препаратів людини використовують венозну кров. Як ви вважаєте, хромосоми яких клітин крові вивчаються під мікроскопом — еритроцити чи лейкоцити? 2. Чи можна приготувати каріологічні препарати з мета-фазними пластинками нейронів? 3. Що станеться в результаті мітозу, якщо одна з хромосом утратить центромеру? 4. Поміркуйте, як би йшла еволюція, якби не виник мітоз.

Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний