Как происходит рост и деление клетки

Рост заключается в увеличении числа клеток организма. Процесс, посредством которого происходит деление с образованием новых клеток во время роста, называется митозом. Родительская клетка делится на две дочерние клетки, идентичные друг другу и родительской клетке во всех отношениях, включая число хромосом в ядре. Фактически каждая неполовая клетка организма несет одну и ту же генетическую копию. Ядро клетки делится в первую очередь, проходя серию изменений:

1. Непосредственно перед делением хромосомы в ядре становятся короче и толще, что можно видеть в микроскоп.

2 Каждая хромосома копирует себя. Родительская хромосома и ее копия соединены примерно посередине.

3. Соединенные хромосомные копии выстраиваются вблизи центра клетки. Образуется структура, называемая веретеном: она сокращается, оттягивая исходные хромосомы и их копии к противоположным концам клетки.

4. Начинает возникать новая ядерная мембрана вокруг двух групп хромосом. На уровне экватора клетки начинает формироваться перетяжка (не показана) и активно образуется новая клеточная мембрана

5. В конце концов перетяжка делит клетку пополам, и образуются две новые клетки. После этого хромосомы начинают разворачиваться, вновь становятся похожими на длинные тонкие нити, затем исчезают из поля зрения.

Новые клетки идентичны друг другу и родительской клетке. Весь процесс митоза у бактерий занимает примерно 15-20 минут, а у большинства животных и растительных клеток - 18-20 часов. Клетки затем растут до полного размера, прежде чем вновь начать делиться.

Как делятся половые клетки. Гены передаются от родителей потомству через половые клетки, или гаметы, - сперматозоиды и яйцеклетки. Эти специализированные клетки содержат только половину нормального для данного вида числа хромосом, но в них заложена вся совокупность наследственных характеристик предыдущего поколения. Половые клетки образуются в результате специального типа клеточного деления, называемого мейоз, который у людей происходит в яичниках или семенниках.

1. На начальной стадии мейоза парные хромосомы движутся навстречу друг другу и выстраиваются напротив по всей длине.

2. Хромосомы затем расщепляются пополам, образуя тонкие нити, соединенные посередине. Происходит перекрест (кроссинговер), с помощью которого хромосомы- партнеры обмениваются генетическим материалом.

3. Двойные пары с заново перетасованными генами начинают расходиться и оттягиваются к противоположным концам клетки. Затем вокруг них образуются ядра, и клетка делится пополам.

4. Потом двойные хромосомы выстраиваются по центру каждой дочерней клетки.

5. Наконец, эти двойные хромосомы разделяются, и каждая дочерняя клетка снова делится пополам, как при митозе. В результате получаются четыре дочерние клетки, каждая с половинным набором хромосом, они несут часть генетического материала каждого родителя.

Основные термины генетики. Аллель. Одна из двух или более альтернативных форм гена.

Геном. Последовательность оснований всех ДНК, включая гены, в хромосомах организма.

Гены. Последовательность ДНК, содержащая информацию о первичной структуре одного-единственного белка.

Гетерозиготы. Организм, получивший от каждого родителя неодинаковые аллели гена, определяющего данный признак.

Гомозиготы. Организм, получивший от каждого родителя одинаковые аллели гена, определяющего данный признак.

Доминантная. Аллель называется доминантной по отношению к альтернативной аллели, если при их одновременном присутствии в организме физический признак, который она кодирует, проявляется, а кодируемый другой аллелью - нет.

Мейоз. Процесс двойного клеточного деления, при котором образуются половые клетки, несущие половинный набор хромосом.

Митоз. Процесс клеточного деления для роста организма, при котором дочерние клетки имеют такой же набор хромосом, что и родительская клетка.

Основание. Кирпичик, составляющий молекулу ДНК. Рецессивная Проявляется только в организме, получившем обе такие аллели от родителей, При наличии двух разных аллелей рецессивная не экспрессируется, но может быть передана по наследству. Фенотип Совокупность внешних признаков организма.

Рекомендуемая литература. 1. Ботаника. Морфология и анатомия растений: Учеб, пособие для студентов пед. ин-тов по биол. и хим. специальностям. (Авторы: Т.И. Серебрякова, А.Е. Васильев, Н.С. Воронин, А.Г. Еленевский, Н.И. Шорина). 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1988.

2. Вехов В.Н., Лотова Л.И., Филин В.Р. Практикум по анатомии и морфологии высших растений: Учеб, пособие для студентов биол. специальностей. - М.: Изд-во МГУ, 1980.
3. Жизнь растений (в 6 томах). - М.: Просвещение. Т. 4 /Под ред. И.В. Грушвицкого, С.Г. Жилина. 1978. Т. 5. Часть 1 /Под ред. А.Л. Тахтаджяна. 1980.

4. Игнатьева И.П., Андреева И.И. Метаморфозы вегетативных органов покрытосеменных. Учебное пособие.- М.: Изд-во Моек, сель.-хоз. академии им. К.А. Тимирязева. Часть 1. 1991. Часть 2. 1993.
5. Левина Р.Е. Морфология и экология плодов. - Л.: Наука, 1987.
6. Меннинджер Э. Причудливые деревья. - М.: Мир, 1970.
7. Рейвн П., Эверт R, Айкхорн С. Современная ботаника. В 2-х томах. - М: Мир, 1990.