Образовательные ткани (меристемы).

Меристема(образовательная ткань) обусловливает рост растений в длину и толщину в связи с делением клеток и их дифференциацией. Различают первичную и вторичную меристемы.

Первичная меристема появляется в самом начале роста проростка из клеток зародыша в виде конуса нарастания стебля и корня.

В первичной меристеме закладывается прокамбий. При этом клетки меристемы делятся преимущественно продольными перегородками, концы их заостряются. Так возникает прокамбиальный тяж, состоящий из прозенхимных меристематических клеток, из которых впоследствии дифференцируются проводящие и механические ткани или вторичная меристема – камбий.

Вторичной называют меристему, возникшую из какой-либо уже дифференцированной ткани.

Ткани, которые образуются из первичной меристемы, называют первичными, а из вторичной меристемы – вторичными.

Итак, рост растений обеспечивают меристемы в связи с делением клеток. Митоз – основной способ деления соматических клеток.

Митоз является составной частью митотического цикла, который проходит каждая делящаяся клетка. Митотический цикл состоит из интерфазы и митоза, тесно связанных между собой.

Рис. 3.1. Схема деления клетки

Интерфаза – наиболее продолжительная часть митотического цикла. В этой фазе происходят важные биохимические процессы, подготавливающие клетку к делению, – редупликация ДНК, накопление веществ и энергии. В интерфазе различают 3 периода: предсинтетический – рост и подготовка к удвоению ДНК, синтетический – синтез ДНК и постсинтетический – подготовка к построению веретена и накопление энергии.

Митоз в свою очередь делят на 4 фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В профазе начинается спирализация хромосом: они становятся более короткими, увеличивается их толщина. Ядрышко, хорошо видимое в начале профазы, к ее концу исчезает. Подвергается деструкции ядерная оболочка и хромосомы оказываются в цитоплазме. К концу профазы начинает формироваться по полюсам клетки ахроматиновое веретено. Метафаза характеризуется наличием ахроматинового веретена. Часть его нитей связаны с центромерами хромосом. К центромере одной хромосомы подходит по одной нити от каждого полюса. Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, там, где произойдет ее разделение на две дочерние клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. В метафазе между ними появляется щель и хроматиды слегка обособляются друг от друга, но остаются соединенными в области центромеры. В анафазе сестринские хроматиды полностью разъединяются и расходятся к полюсам клетки. На каждом полюсе оказывается по равноценному набору дочерних хромосом. Каждая из них состоит из одной хроматиды. В телофазе осуществляется реконструкция ядра в дочерних клетках. Хромосомы деспирализуются, образуется ядрышко, восстанавливается ядерная оболочка. Между двумя формирующимися дочерними клетками распределяется все живое содержимое материнской клетки. Появляется межклеточная пластинка в экваториальной плоскости. Каждая дочерняя клетка достраивает недостающую оболочку.

После четырех фаз деления начинается интерфаза – перерыв между следующими друг за другом митотическими делениями ядра. В этот период осуществляется рост клетки, сопровождающийся увеличением цитоплазмы и накоплением пластического и энергетического материала, необходимого для обеспечения последующего деления клетки. В интерфазу в клетке, готовой перейти к очередному делению, происходит удвоение количества наследственного материала. В результате каждая хромосома вновь состоит из двух хроматид. Только после этого ядро снова может делиться.

Комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени процессов, происходящих при подготовке клетки к митотическому делению (в интерфазе) и на протяжении самого деления, называют митотическим циклом.