Жизненият цикъл на клетката: интерфаза (период на подготовка на клетката за делене) и митоза (деление). Клетъчен цикъл. Подготовка на клетката за делене. Директно и непряко клетъчно делене. Митоза, биологична същност и значение на митозата

Цел:да актуализира личното значение за учениците значението за учениците на въпросите на изучаваната тема, показвайки биологичното значение на митозата и мейозата

Задачи:

Създаване на организационни условия за възпитаване на постоянство при постигане на целта;

Развийте комуникационни умения чрез работа в малки групи.

Оборудване: учебник, компютър (с достъп до Интернет), мултимедиен проектор, CD Open Biology, справочна литература по биология.

По време на часовете:

1. Определяне на темата на урока.

Актуализация на знанията

На учениците бяха раздадени карти със задача: за всеки термин, посочен в лявата колона, изберете съответната дефиниция, дадена в дясната колона.

Отговор: 1 - D, G; 2 - Б; 3 - B; 4 - А; 5 - Е

3. Учене на нов материал

3.1 Разказ на учителя за митозата (можете да използвате модела на митозата, който е наличен на диска "Open Biology").

3.2 Самостоятелна работа на студентите.

Подгответе история за мейозата, като използвате всякакви източници на информация (учебник, справочна литература, Интернет). Докато работите, помнете! Древният римски оратор Цицерон вярва, че правилно артикулираната реч съдържа отговор на седем въпроса: Какво? Къде, Как?, Кога (при какви условия), Какво?, Защо?, Защо? Разбира се, не винаги е възможно да се намери отговор на всички въпроси на алгоритъма, но трябва да се опитаме да отговорим на повечето въпроси, като същевременно се опитваме да получим относително свързан текст (учениците работят в групи, тъй като броят на компютрите в класната стая е ограничен).

Възможни източници на информация:

К. Уайли Биология. - М.: Мир, 1966, превод от английски, - 685 с.: ил.

Биология: Голям справочник за ученици и кандидати / и др. - 3 изд., стереотип. – М.: Дропла, 2000. - 668 с.: ил. - (Големи справочници за ученици и кандидати за университети).

Биология. Голям енциклопедичен речник / гл. изд. . - 3-то изд. - М.: Велика руска енциклопедия, 1999. - 864 с. - ил., 30 листа. полк. аз ще.

Енциклопедия за деца. Т. 2. Биология / Comp. - 3-то изд. Ревизиран И допълнително. – М.: Аванта+, 1996. – 704 с.: ил.

Уеб сайтове:

http://ru. уикипедия. org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%B9%D0%BE%D0%B7

http://ru. уикипедия. org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%8A%D1%8E%D0%B3%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F

http://ru. уикипедия. org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B7

http://ru. уикипедия. org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%86%D0%B8%D0 %BA%D0%BB

http://ru. уикипедия. org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1 %80

"Отворена биология"

3.3 Взаимна проверка на задачите.

4. Рефлексия

На учениците бяха раздадени карти. Попълнете таблицата1

Използвайки резултатите от работата, сравнете митозата и мейозата

Помислете дали условията на околната среда могат да повлияят на процесите на митоза и мейоза? До какви последствия за организма може да доведе това?

Учебникът отговаря на Федералния държавен образователен стандарт за средно (пълно) общо образование, препоръчва се от Министерството на образованието и науката на Руската федерация и е включен във Федералния списък на учебниците.

Учебникът е предназначен за ученици от 10 клас и е предназначен за преподаване на предмета 1 или 2 часа седмично.

Модерният дизайн, многостепенните въпроси и задачи, допълнителната информация и възможността за паралелна работа с електронно приложение допринасят за ефективното усвояване на учебния материал.

Помня!

Как според клетъчната теория се получава увеличаване на броя на клетките?

Смятате ли, че продължителността на живота на различните видове клетки в един многоклетъчен организъм е еднаква? Обосновете мнението си.

По време на раждането едно дете тежи средно 3–3,5 kg и е високо около 50 cm, кафява мечка, чиито родители достигат тегло от 200 kg или повече, тежи не повече от 500 g, а малкото кенгуру тежи по-малко от 1 гр. красив лебед израства от гнездо, пъргава попова лъжичка се превръща в улегнала жаба, а огромен дъб расте от жълъд, засаден близо до къщата, който след сто години радва нови поколения хора със своята красота. Всички тези промени са възможни благодарение на способността на организмите да растат и да се развиват. Дървото няма да се превърне в семе, рибата няма да се върне в яйцето - процесите на растеж и развитие са необратими. Тези две свойства на живата материя са неразривно свързани помежду си и се основават на способността на клетката да се дели и специализира.

Растежът на реснички или амеба е увеличаване на размера и усложняване на структурата на отделна клетка поради процеси на биосинтеза. Но растежът на многоклетъчния организъм е не само увеличаване на размера на клетките, но и тяхното активно делене - увеличаване на броя. Скоростта на растеж, характеристиките на развитието, размерът, до който може да нарасне даден индивид - всичко това зависи от много фактори, включително влиянието на околната среда. Но основният, определящ фактор във всички тези процеси е наследствената информация, която се съхранява под формата на хромозоми в ядрото на всяка клетка. Всички клетки на многоклетъчния организъм произхождат от едно оплодено яйце. В процеса на растеж всяка новообразувана клетка трябва да получи точно копие на генетичния материал, за да има обща наследствена програма на организма, да се специализира и, изпълнявайки специфичната си функция, да бъде неделима част от цялото.

Във връзка с диференциацията, т.е. разделянето на различни видове, клетките на многоклетъчния организъм имат различна продължителност на живота. Например, нервните клетки спират да се делят още по време на вътреутробното развитие, а по време на живота на организма техният брой може само да намалява. Веднъж възникнали, те вече не се делят и живеят толкова дълго, колкото тъканта или органът, от които са част, клетките, които образуват набраздени мускулни тъкани при животните и тъканите за съхранение при растенията. Клетките на червения костен мозък непрекъснато се делят, за да образуват кръвни клетки, които имат ограничен живот. В процеса на изпълнение на функциите си клетките на кожния епител бързо умират, следователно в зоната на растеж на епидермиса клетките се делят много интензивно. Камбиалните клетки и клетките на растежния конус в растенията активно се делят. Колкото по-висока е специализацията на клетките, толкова по-ниска е способността им да се възпроизвеждат.

В човешкото тяло има около 10 14 клетки. Всеки ден умират около 70 милиарда клетки от чревния епител и 2 милиарда еритроцити. Най-краткотрайните клетки са чревният епител, чиято продължителност на живот е само 1-2 дни.

Жизненият цикъл на клетката.

Периодът на живот на клетката от момента на появата й в процеса на делене до смъртта или края на последващото деленеНаречен кръговат на живота . Клетката възниква в процеса на делене на майчината клетка и изчезва по време на собственото си делене или смърт. Продължителността на жизнения цикъл в различните клетки варира значително и зависи от вида на клетките и условията на околната среда (температура, наличие на кислород и хранителни вещества). Например, жизненият цикъл на амебата е 36 часа, а бактериите могат да се делят на всеки 20 минути.

Жизненият цикъл на всяка клетка е набор от събития, които се случват в клетката от момента, в който тя възниква в резултат на делене, до смъртта или последващата смърт. митоза. Жизненият цикъл може да включва митотичен цикъл, състоящ се от подготовка за митоза − интерфазаи самото делене, както и етапа на специализация – диференциация, по време на който клетката изпълнява специфичните си функции. Продължителността на интерфазата винаги е по-голяма от самото разделяне. В клетките на чревния епител на гризачите интерфазата продължава средно 15 часа, а деленето се извършва за 0,5–1 час. По време на интерфазата в клетката активно протичат процеси на биосинтеза, клетката расте, образува органели и се подготвя за следващо делене. Но несъмнено най-важният процес, който се случва по време на интерфазата в подготовката за делене, е дублирането на ДНК ().

Двете спирали на молекулата на ДНК се разминават и върху всяка от тях се синтезира нова полинуклеотидна верига. Редупликацията на ДНК се извършва с най-висока точност, което се осигурява от принципа на комплементарност. Новите ДНК молекули са абсолютно идентични копия на оригинала и след приключване на процеса на дублиране те остават свързани в областта на центромера. Молекулите на ДНК, които изграждат хромозомислед извикване на редупликация хроматиди.

В точността на процеса на редупликация има дълбок биологичен смисъл: нарушението на копирането би довело до изкривяване на наследствената информация и в резултат на това до нарушаване на функционирането на дъщерните клетки и на целия организъм като цяло.

Ако не се случи удвояване на ДНК, тогава с всяко клетъчно делене броят на хромозомите ще бъде намален наполовина и съвсем скоро няма да останат никакви хромозоми във всяка клетка. Знаем обаче, че във всички клетки на тялото на многоклетъчния организъм броят на хромозомите е еднакъв и не се променя от поколение на поколение. Това постоянство се постига чрез митотично клетъчно делене.

Митоза. Деление, по време на което има строго идентично разпределение на точно копирани хромозоми между дъщерните клетки, което осигурява образуването на генетично идентични - еднакви - клетки, се нарича митоза.

Клетъчно делене. Митоза" class="img-responsive img-thumbnail">

Ориз. 57. Фази на митозата

Целият процес на митотично делене е условно разделен на четири фази с различна продължителност: профаза, метафаза, анафаза и телофаза (фиг. 57).

AT профаза хромозомизапочват активно да се спирализират - усукват и придобиват компактна форма. В резултат на такова опаковане четенето на информация от ДНК става невъзможно и синтезът на РНК спира. Хромозомната спирализация е предпоставка за успешното разделяне на генетичния материал между дъщерните клетки. Представете си някаква малка стая, чийто обем е пълен с 46 нишки, чиято обща дължина е стотици хиляди пъти по-голяма от размера на тази стая. Това е ядрото на човешката клетка. В процеса на редупликация всяка хромозома се удвоява и вече имаме 92 заплетени нишки в същия обем. Почти невъзможно е да ги разделите по равно, без да се объркате и без да ги разкъсате. Но навийте тези нишки на топки и лесно можете да ги разпределите на две равни групи - по 46 топки във всяка. Нещо подобно се случва по време на митотичното делене.

В края на профазата ядрената мембрана се разпада и влакната на вретеното се разтягат между полюсите на клетката - апарат, който осигурява равномерно разпределение на хромозомите.

AT метафазаспирализацията на хромозомите става максимална и компактните хромозоми се намират в екваториалната равнина на клетката. На този етап ясно се вижда, че всяка хромозома се състои от две сестрински хроматиди, свързани в центромера. Влакната на вретеното са прикрепени към центромера.

Анафазатече много бързо. Центромерите се разделят на две и от този момент сестринските хроматиди стават независими хромозоми. Влакната на вретеното, прикрепени към центромерите, издърпват хромозомите към полюсите на клетката.

На сцената телофазадъщерните хромозоми, събрани на полюсите на клетката, се развиват и разтягат. Те отново се превръщат в хроматин и стават слабо различими в светлинен микроскоп. Нови ядрени мембрани се образуват около хромозомите на двата полюса на клетката. Образуват се две ядра, съдържащи еднакви диплоидни набори от хромозоми.

Ориз. 58. Деление на цитоплазмата в животински (А) и растителни (В) клетки

Митозата завършва с разделянето на цитоплазмата. Едновременно с разминаването на хромозомите органелите на клетката са приблизително равномерно разпределени по двата полюса. В животинските клетки клетъчната мембрана започва да се издува навътре и клетката се дели чрез свиване (фиг. 58). В растителните клетки мембраната се образува вътре в клетката в екваториалната равнина и, разпространявайки се към периферията, разделя клетката на две равни части.

Значение на митозата.В резултат на митозата възникват две дъщерни клетки, съдържащи същия брой хромозоми, както е имало в ядрото на майчината клетка, т.е. образуват се клетки, идентични на родителската клетка. При нормални условия не настъпват промени в генетичната информация по време на митозата, така че митотичното делене се поддържа генетична стабилностклетки. Митозата е в основата на растежа, развитието и вегетативното размножаване на многоклетъчните организми. Благодарение на митозата се извършват процесите на регенерация и заместване на умиращи клетки (фиг. 59). При едноклетъчните еукариоти митозата осигурява безполово размножаване.

Ориз. 59. Значение на митозата: А - растеж (върхът на корена); Б - вегетативно размножаване (пъпкуване на дрожди); B - регенерация (опашка на гущер)

Прегледайте въпроси и задачи

1. Какъв е жизненият цикъл на клетката?

2. Как се случва дублирането на ДНК в митотичния цикъл? Обяснете какъв е биологичният смисъл на този процес.

3. Каква е подготовката на клетката за митоза?

4. Опишете последователно фазите на митозата.

5. Начертайте диаграма, илюстрираща биологичното значение на митозата.

Мисля! Изпълни!

1. Обяснете защо завършването на митозата - разделянето на цитоплазмата - протича по различен начин в животинските и растителните клетки.

2. Клетките на какви растителни тъкани активно се делят и дават началото на всички останали растителни тъкани?

Работа с компютър

Вижте електронното приложение. Проучете материала и изпълнете задачите.

Интерфаза. Етапът, в който клетката се подготвя за делене, се нарича интерфаза Разделен е на няколко периода.

Пресинтетичен период(G1) е най-дългият период от клетъчния цикъл след клетъчното делене (митоза). Брой хромозоми и съдържание на ДНК - 2 н 2с. В различни видове клетки периодът G1 може да продължи от няколко часа до няколко дни. През този период в клетката активно се синтезират протеини, нуклеотиди и всички видове РНК, разделят се митохондриите и пропластидите (в растенията), образуват се рибозоми и всички едномембранни органели, увеличава се обемът на клетката, натрупва се енергия, протича подготовка за редупликация на ДНК.

Синтетичен период(S) е най-важният период от живота на клетката, през който се случва дублиране (редупликация) на ДНК. Продължителността на S-периода е от 6 до 10 часа. В същото време има активен синтез на хистонови протеини, които изграждат хромозомите, и тяхната миграция към ядрото. До края на периода всяка хромозома се състои от две сестрински хроматиди, свързани една с друга в центромера. По този начин броят на хромозомите не се променя (2 н), а количеството на ДНК се удвоява (4 с).

Постсинтетичен период(G2) възниква след завършване на хромозомното дублиране. Това е периодът на подготовка на клетката за делене. Продължава 2-6 часа. По това време активно се натрупва енергия за предстоящото делене, синтезират се микротубулни протеини (тубулини) и регулаторни протеини, които задействат митозата.

форми на митоза.В природата има няколко варианта на митотично клетъчно делене.

симетрична митоза. Най-често срещаната форма на митоза в природата, която води до две идентични клетки.

асиметрична митоза. Митоза, при която има неравномерно разпределение на цитоплазмата между дъщерните клетки или неравномерно разпределение на специални протеини - фактори на диференциация, които определят по-нататъшната съдба на клетката след разделяне.

Затворена митоза . При някои реснички, водорасли и гъби митозата протича без разрушаване на ядрената мембрана. В този случай вретеното на делене може да се намира вътре в специален канал, който се образува в ядрото. Молекулярните механизми на затворената митоза все още не са добре разбрани.

Амитоза. Амитоза, или директно делене, - клетъчно делене без образуване на делително вретено.Интерфазното ядро ​​е разделено чрез стесняване на две части. В този случай няма равномерно разпределение на генетичния материал между две дъщерни клетки. Най-често амитозата се среща в клетки на високоспециализирани тъкани, които вече не се нуждаят от по-нататъшно делене, по време на стареене, дегенерация на тъкани и в клетки на злокачествен тумор.

Трябва да се отбележи, че в момента повечето учени смятат, че всички явления, приписвани на амитозата, са описания на определени патологични процеси или резултат от неправилна интерпретация на недостатъчно подготвени микропрепарати. Въпреки това, някои варианти на ядрено делене в еукариотните клетки не могат да бъдат приписани нито на митоза, нито на мейоза. Такова е например деленето на макронуклеусите на много реснички, което става без образуване на вретено на делене.

растения

Образователни тъкани.Клетките на специализираните растителни тъкани (покривни, механични, проводими) не са способни на делене. Следователно в растението трябва да има тъкани, чиято единствена функция е да образуват нови клетки. Само от тях зависи възможността за растеж на растенията. Това са образователни тъкани или меристеми (от гръцки. меристос- делим).

Образователните тъкани или меристемите се състоят от малки тънкостенни големи ядрени клетки, съдържащи пропластиди, митохондрии и малки вакуоли, които са практически неразличими под светлинен микроскоп. Меристемите осигуряват растежа на растенията и образуването на всички други видове тъкани. Техните клетки се делят чрез митоза. След всяко делене една от сестринските клетки запазва свойствата на майчината клетка, докато другата скоро спира да се дели и преминава към началните етапи на диференциация, като впоследствие образува клетки от определена тъкан.

Образователните тъкани в тялото на растението са разположени на различни места и затова са разделени на няколко групи.

Апикална (апикален) меристеми.Те са разположени на върховете на аксиалните органи - стъблото и корена, като осигуряват растежа на тези органи на дължина. Когато настъпи разклоняване, всеки нов страничен издънка или корен развива свои собствени апикални меристеми.

отстрани (страничен) меристеми.Осигурете удебеляване на аксиалните органи. Това е камбият, характерен за голосеменните и двусемеделните растения, и фелогенът, който образува покривната тъкан - корк или фелема.

Вмъкване (интеркален) меристеми.Те са разположени в долната част на междувъзлията на стъблото на зърнените култури и в основата на младите листа, осигурявайки растежа на тези органи. Когато растежът на частта на листа или стъблото приключи, интеркаларната меристема се превръща в постоянни тъкани.

Един от най-важните процеси в индивидуалното развитие на живия организъм е митозата. В тази статия ще се опитаме кратко и ясно да обясним какви процеси протичат по време на клетъчното делене и да говорим за биологичното значение на митозата.

Определение на понятието

От учебниците по биология за 10 клас знаем, че митозата е клетъчно делене, в резултат на което от една майчина клетка се образуват две дъщерни клетки с еднакъв набор от хромозоми.

В превод от старогръцки език терминът "митоза" означава "нишка". Това е като връзка между стари и нови клетки, в която се съхранява генетичният код.

Процесът на делене като цяло започва от ядрото и завършва с цитоплазмата. Той се нарича митотичен цикъл, който се състои от етапа на митоза и интерфаза. В резултат на делене на диплоидна соматична клетка се образуват две дъщерни клетки. Поради този процес се получава увеличаване на броя на тъканните клетки.

Етапи на митоза

Въз основа на морфологичните характеристики процесът на разделяне се разделя на следните етапи:

• Профаза ;

На този етап ядрото се кондензира, вътре в него се кондензира хроматин, който се усуква в спирала, хромозомите се разглеждат под микроскоп.

ТОП 4 статиикоито четат заедно с това

Под въздействието на ензими ядрата и техните мембрани се разтварят, хромозомите в този период са произволно подредени в цитоплазмата. По-късно настъпва разделяне на центриолите към полюсите, образува се вретено на клетъчно делене, чиито нишки са прикрепени към полюсите и хромозомите.

Този етап се характеризира с удвояване на ДНК, но двойки хромозоми все още се държат една за друга.

Преди етапа на профазата растителната клетка има подготвителна фаза - предпрофаза. Каква е подготовката на клетката за митоза може да се разбере на този етап. Характеризира се с образуването на препрофазен пръстен, фрагмозоми и нуклеация на микротубули около ядрото.

• прометафаза ;

На този етап хромозомите започват да се движат и се насочват към най-близкия полюс.

В много учебници препрофазата и прометофазата се наричат ​​етап на профаза.

• метафаза ;

В началния етап хромозомите са разположени в екваториалната част на вретеното, така че натискът на полюсите действа върху тях равномерно. По време на този етап броят на микротубулите на вретеното непрекъснато нараства и се обновява.

Хромозомите се подреждат по двойки в спирала по екватора на вретеното в строг ред. Хроматидите постепенно се отделят, но все още се държат на нишките на вретеното.

• Анафаза ;

На този етап се получава удължаване на хроматидите, които постепенно се отклоняват към полюсите, тъй като нишките на вретеното се свиват. Образуват се дъщерни хромозоми.

По време това е най-кратката фаза. Сестринските хроматиди внезапно се разделят и се преместват на различни полюси.

• Телофаза ;

Това е последната фаза на делене, когато хромозомите се удължават и се образува нова ядрена обвивка близо до всеки полюс. Нишките, изграждащи вретеното, са напълно унищожени. По време на този етап цитоплазмата се разделя.

Завършването на последния етап съвпада с деленето на майчината клетка, което се нарича цитокинеза. От преминаването на този процес зависи колко клетки се образуват при деленето, може да са две или повече.

Ориз. 1. Етапи на митоза

Значение на митозата

Биологичното значение на процеса на клетъчно делене е неоспоримо.

• Благодарение на него е възможно да се поддържа постоянен набор от хромозоми.
• Възпроизвеждането на идентична клетка е възможно само чрез митоза. По този начин се подменят клетките на кожата, чревния епител, червените кръвни клетки, чийто жизнен цикъл е само 4 месеца.
• Копиране, а оттам и запазване на генетичната информация.
• Осигуряване на развитието и растежа на клетките, поради което се образува многоклетъчен организъм от едноклетъчна зигота.
• С помощта на такова разделение е възможно регенерирането на части от тялото в някои живи организми. Възстановяват се например лъчите на морска звезда.

Ориз. 2. Регенерация на морска звезда

• Осигуряване на безполово размножаване. Например пъпкуването на хидрата, както и вегетативното размножаване на растенията.

Ориз. 3. Hydra Budding

Какво научихме?

Клетъчното делене се нарича митоза. Благодарение на него генетичната информация на клетката се копира и съхранява. Процесът протича в няколко етапа: подготвителна фаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза. В резултат на това се образуват две дъщерни клетки, които са напълно подобни на оригиналната майчина клетка. В природата значението на митозата е голямо, тъй като тя прави възможно развитието и растежа на едноклетъчни и многоклетъчни организми, регенерацията на определени части на тялото и безполовото размножаване.

Тематическа викторина

Доклад за оценка

Среден рейтинг: 4.6. Общо получени оценки: 296.

Жизнен цикъл на клетката

Модели на съществуване на клетката във времето

Способността на клетката да се възпроизвежда е едно от основните свойства на живите същества. Клетъчното делене е в основата на ембриогенезата и регенерацията.

Редовните промени в структурните и функционални характеристики на клетката във времето съставляват съдържанието клетъчен жизнен цикъл (клетъчен цикъл).Клетъчният цикъл е периодът на съществуване на клетката от момента на нейното образуване чрез делене на майчината клетка до нейното собствено делене или смърт.

Важен компонент на клетъчния цикъл е митотичен (пролиферативен) цикъл- комплекс от взаимосвързани и координирани във времето събития, протичащи в процеса на подготовка на клетката за делене и по време на самото делене. Освен това жизненият цикъл включва период на изпълнение на клеткатамногоклетъчен организъм специфични функциикакто и периоди на латентност. По време на периоди на почивка непосредствената съдба на клетката не е определена: тя може или да започне подготовка за митоза, или да започне специализация в определена функционална посока.

Продължителността на митотичния цикъл за повечето клетки е от 10 до 50 часа, стойността му варира значително: за бактериите е 20-30 минути, за обувка 1-2 пъти на ден, за амеба около 1,5 дни. Продължителността на цикъла се регулира чрез промяна на продължителността на всички негови периоди. Многоклетъчните клетки също имат различна способност за делене. В ранната ембриогенеза те се делят често, а във възрастния организъм в по-голямата си част губят тази способност, тъй като се специализират. Но дори в организъм, който е достигнал пълно развитие, много клетки трябва да се разделят, за да заменят износените клетки, които непрекъснато се отделят и накрая са необходими нови клетки, за да лекуват рани.

Следователно, в някои популации от клетки, деленето трябва да се случи през целия живот. Като се има предвид това, всички клетки могат да бъдат разделени на три категории:

1. В тялото на висшите гръбначни не всички клетки се делят постоянно. Има специализирани клетки, които са загубили способността си да се делят (неутрофили, базофили, еозинофили, нервни клетки). Към момента на раждането на детето нервните клетки достигат високо специализирано състояние, губейки способността си да се делят.В процеса на онтогенезата техният брой непрекъснато намалява. Това обстоятелство има една добра страна; ако нервните клетки се делят, тогава висшите нервни функции (памет, мислене) биха били нарушени.

2. Друга категория клетки също са високоспециализирани, но поради постоянната им десквамация се заменят с нови, като тази функция се изпълнява от клетки от същата линия, но все още неспециализирани и не загубили способността си да се делят. Тези клетки се наричат ​​обновяващи. Пример за това са постоянно обновяващите се клетки на чревния епител, хематопоетичните клетки. Дори клетките на костната тъкан могат да се образуват от неспециализирани (това може да се наблюдава при репаративна регенерация на костни фрактури). Популациите от неспециализирани клетки, които запазват способността си да се делят, обикновено се наричат ​​стволови клетки.

3. Третата категория клетки е изключение, когато високоспециализираните клетки при определени условия могат да влязат в митотичния цикъл. Говорим за клетки, които се характеризират с дълъг живот и при които след пълен растеж рядко настъпва клетъчно делене. Пример са хепатоцитите. Но ако 2/3 от черния дроб се отстрани от опитно животно, то за по-малко от две седмици той се възстановява до предишния си размер. Такива са и клетките на жлезите, които произвеждат хормони: при нормални условия само няколко от тях могат да се възпроизвеждат, а при променени условия повечето от тях могат да започнат да се делят.

Според двете основни събития на митотичния цикъл се разграничава репродуктивени разделянесъответстващи фази интерфазаи митозакласическа цитология.

В началния сегмент на интерфазата (при еукариотите 8-10 часа) (постмитотичен, пресинтетичен или G 1 период)характеристиките на организацията на интерфазната клетка се възстановяват, образуването на ядрото, започнало в телофазата, е завършено. Значително (до 90%) количество протеин навлиза в ядрото от цитоплазмата. В цитоплазмата, успоредно с реорганизацията на ултраструктурата, се засилва протеиновият синтез. Това допринася за растежа на клетъчната маса. Ако дъщерната клетка трябва да влезе в следващия митотичен цикъл, синтезите стават насочени: образуват се химически прекурсори на ДНК, ензими, които катализират реакцията на редупликация на ДНК, и се синтезира протеин, който започва тази реакция. Така се извършват процесите на подготовка на следващия период от интерфазата - синтетичният. Клетките имат диплоиден набор от хромозоми 2n и 2cгенетичен материал ДНК (генетичната формула на клетката).

AT синтетиченили S-период (6-10 h)количеството на наследствения материал на клетката се удвоява. С малки изключения редупликация(понякога дублирането на ДНК се нарича с термина репликация,напускане на срока редупликацияза обозначаване на удвояване на хромозомите.) ДНК се извършва по полуконсервативен начин. Състои се в разминаването на спиралата на ДНК в две вериги, последвано от синтеза на комплементарна верига близо до всяка от тях. Резултатът е две еднакви намотки. ДНК молекулите, които са комплементарни на майчините, се образуват в отделни фрагменти по дължината на хромозомата, освен това неедновременно (асинхронно) в различни части на една и съща хромозома, както и в различни хромозоми. След това колети (репликационни единици - репликони) на новообразуваната ДНК са „омрежени“ в една макромолекула. В една човешка клетка има над 50 000 репликона. Дължината на всяка от тях е около 30 µm. Броят им се променя в онтогенезата. Значението на репликацията на ДНК чрез репликони става ясно от следните сравнения. Скоростта на синтеза на ДНК е 0,5 µm/min. В този случай редупликацията на ДНК верига на една човешка хромозома с дължина около 7 cm би трябвало да отнеме около три месеца. Областите на хромозомите, където започва синтезът, се наричат начални точки. Може би те са местата на прикрепване на интерфазните хромозоми към вътрешната мембрана на ядрената обвивка. Може да се предположи, че ДНК на отделните фракции, за които ще стане дума по-долу, се репликира в строго определена фаза на S-периода. По този начин повечето от рРНК гените удвояват ДНК в началото на периода. Редупликацията се задейства от сигнал, постъпващ в ядрото от цитоплазмата, чиято природа не е ясна. Синтезата на ДНК в репликона се предшества от синтеза на РНК. В клетка, която е преминала S-периода на интерфазата, хромозомите съдържат двойно количество генетичен материал. Заедно с ДНК, в синтетичния период интензивно се образуват РНК и протеин, а броят на хистоните е строго удвоен.

Приблизително 1% от ДНК на животинска клетка се намира в митохондриите. Незначителна част от митохондриалната ДНК се репликира в синтетичния период, докато основната част се репликира в постсинтетичния период на интерфазата. В същото време е известно, че продължителността на живота на митохондриите в чернодробните клетки например е 10 дни. Като се има предвид, че хепатоцитите рядко се делят при нормални условия, трябва да се приеме, че редупликацията на митохондриална ДНК може да се случи независимо от етапите на митотичния цикъл. Всяка хромозома е изградена от две сестрински хроматиди ( 2n), съдържа ДНК 4в.

Интервалът от време от края на синтетичния период до началото на митозата отнема постсинтетичен (премитотичен),или G 2 - периодинтерфаза ( 2n и 4c) (3-6 часа).Характеризира се с интензивен синтез на РНК и особено на протеин. Удвояването на масата на цитоплазмата е завършено в сравнение с началото на интерфазата. Това е необходимо, за да влезе клетката в митоза. Част от образуваните протеини (тубулини) се използват в бъдеще за изграждане на микротубули на вретеното на делене. Синтетичните и постсинтетичните периоди са пряко свързани с митозата. Това ви позволява да ги подчертаете в специален период на интерфаза - препрофаза.

Съществуват три вида клетъчно делене: митоза, амитоза, мейоза.