Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
11. Изучите препарат под микроскопом при малом и большом увеличениях и найдите клетки, находящиеся на разных стадиях митоза.
12. Зарисуйте ядра, находящиеся на разных стадиях митоза, и надпишите рисунки.
23.3. Митоз
События, происходящие в ядре во время митоза, обычно наблюдают на фиксированных и окрашенных препаратах. Такие препараты позволяют увидеть фазы, через которые проходят хромосомы при клеточном делении, но не выявляют их последовательность. Следует по-
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Непрерывность жизни 147
Интерфаза
Профаза
Ядерная оболочка Нити хроматина Ядрышко Центриоли
Цитоплазма Клеточная мембрана
Звезда Центриоль
Ядерная оболочка Ядрышко Пара хроматид (хромосома) Центромера
Нити веретена (микротрубочки)
Центромера на экваторе веретена
Интерфаза
Продолжительность интерфазы различна в зависимости от функций данной клетки. Непосредственно перед делением ядра ДНК каждой хромосомы реплицируется. В результате каждая хромосома представлена теперь в виде пары хроматид, соединенных центромерой. На этой стадии клетка содержит 4 копии каждой молекулы ДНК {An), по две в каждой хромосоме гомологичной пары. Во время интерфазы хромосомный материал находится в состоянии рыхлой массы закрученных нитей, называемой хроматином. Центриоли реплицировались.
Профаза
Обычно самая продолжительная фаза деления. Хромосомы укорачиваются и утолщаются в результате спира-лизации и более плотной упаковки их компонентов. При окрашивании они четко видны. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединяющихся центромерой, которая не окрашивается. В животных клетках центриоли расходятся к противоположным концам клетки. Можно видеть короткие микротрубочки, отходящие от центриолей по радиусам и образующие так называемую звезду. Ядрышки исчезают, так как их ДНК переходит в некоторые хромосомы. В конце профазы ядерная оболочка дезинтегрируется с образованием множества мелких пузырьков. Образуется веретено.
Метафаза
Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки. Они прикреплены к нитям веретена (микротрубочкам) своими центромерами.
Метафаза
Анафаза
. Хроматиды расходятся к разным полюсам
Пара центриолей
Ядрышко Нити хроматина
Ядерная оболочка
Начало цитокинеза (деления цитоплазмы)
Телофаза
Рис. 23.6. Митоз в животной клетке.
Анафаза
Эта стадия протекает очень быстро. Центромеры расщепляются надвое, и нити веретена оттягивают дочерние центромеры к противоположным полюсам. Центромеры тянут за собой отделившиеся одна от другой хроматиды.
Телофаза
Хроматиды достигают полюсов клетки, раскручиваются и вытягиваются; они вновь превращаются в хроматин и становятся плохо различимыми. Нити веретена разрушаются, а центриоли реплицируются. Вокруг хромосом на каждом полюсе вновь формируется ядерная оболочка и появляются ядрышки. За телофазой сразу следует цитокинез (деление клетки).
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
148 Глава 23
Д. Анафаза ? Телофаза к! цитокинез
Рис. 23.7. Стадии митоза и клеточного деления в животной клетке.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Непрерывность жизни
149
'..Vt 1 »Jt
т
ZOO нм-
Триплет микротрубочек
Соединительные фибриллы
Фибриллы
образуют -спицы» у одного конца центриоли
Рис. 23.9. А. Электронная микрофотография поперечного среза центриоли из клетки поджелудочной железы куриного зародыша. Б. Схематическое изображение поперечного среза центриоли.
Рис. 23.8. Продольный разрез кончика корня . Видны стадии митоза, типичные для растительной метки. Попытайтесь определить эти стадии на основе информации, представленной на рис. 23.7,
мнить, однако, что митоз — непрерывный процесс, без резких границ между фазами. Методы фазово-контрастной микроскопии и цейтраферной съемки дают возможность наблюдать, как происходит деление ядра в живой клетке. При быстром прокручивании пленки митоз воспринимается как непрерывный процесс. Для удобства его делят на четыре фазы. Изменения, происходящие в животной клетке на протяжении этих фаз, показаны на рис. 23.6. Фотографии митозов в животной и растительной клетках показаны на рис. 23.7 и 23.8.
23.3.1. Центриоли и образование веретена
Центриоли — это органеллы, расположенные в цитоплазме вблизи ядерной оболочки; они имеются в животных клетках и в клетках низших растений. Это парные органеллы, расположенные перпендикулярно одна другой.
Длина каждой центриоли составляет примерно 500 нм, а ее диаметр — 200 нм; они состоят из девяти групп микротрубочек, по три в каждой группе. Полагают, что соседние тройки микротрубочек соединены между собой фибриллами (рис. 23.9). Микротрубочки представляют собой длинные полые трубки диаметром 25 нм, состоящие из субъединиц белка тубулина (разд. 5.10.7).
Центриоли всегда бывают расположены в материале, не имеющем четко выраженной структуры, который инициирует развитие микротрубочек. Эту область клетки называют центросомой. Именно центросома образует веретено, потому что «нити веретена» на самом деле представляют собой микротрубочки. Это позволяет объяснить, как растения и грибы, не имеющие центриолей, также способны образовывать веретено. Функция центриолей в делении ядра остается неясной. Возможно, они участвуют в ориентации веретена, помогая таким образом установить, в какой плоскости будет проходить деление клетки. Некоторые нити веретена тянутся от одного полюса к другому, тогда как другие — от полюсов к центромерам. Укорочение этих нитей веретена в результате удаления субъединиц тубулина позволяет объяснить перемещения хромосом и хроматид во время клеточного деления. Они фактически «наматываются» центросомами.
