Рост человеческого организма, увеличение числа клеток, их размножение происходят путем деления клеток. Основными способами деления клеток в человеческом организме являются митоз и мейоз. Процессы, происходящие при этих способах деления клеток, протекают одинаково, однако они приводят к разным результатам.
При митотическом делении (митоз) число клеток увеличивается, происходит рост организма. Таким способом обеспечивается обновление клеток при их износе, старении, гибели. Благодаря митотическому делению дочерние клетки получают набор хромосом, идентичный материнскому. У всех клеток при размножении (делении) наблюдаются изменения, укладывающиеся в рамки клеточного цикла.
Клеточным циклом называют процессы, которые происходят в клетке при подготовке ее к делению и во время деления.
В клеточном цикле выделяют интерфазу (подготовку клетки к делению) и митоз (процесс деления клетки).
Интерфаза длится примерно 20—30 ч. В интерфазе удваивается масса клетки и всех ее структурных компонентов, в том числе центриолей. Происходит повторение (репликация) молекул нуклеиновых кислот. Родительская цепь ДНК служит матрицей для синтеза двух дочерних дезоксирибонуклеиновых кислот. В итоге репликации каждая дочерняя молекула ДНК состоит из одной старой и одной новой цепи. В период подготовки к митозу в клетке синтезируются белки, необходимые для деления клетки (митоза). К концу интерфазы хроматин в ядре конденсирован.
Митоз (от греч. mitos — нить) представляет собой период, когда материнская клетка разделяется на две дочерние. Митотическое деление клеток приводит к равномерному распределению структур клетки, ее ядерного вещества (хроматина) между двумя дочерними клетками. Митоз длится от 30 мин до 3 ч. Митоз подразделяется на профазу, мстафазу, анафазу, телофазу (рис. 7).
i

10


Рис. 7. Стадии митоза. Показаны конденсация хроматина с образованием хромосом, образование веретена деления и равномерное распределение хромосом и центриолей по двум дочерним клеткам:
А — интерфаза, Б — профаза, В — метафаза, Г — анафаза, Д — телофаза,
Е — поздняя телофаза.
1 — ядрышко; 2 — центриоли; 3 — веретено деления; 4 — звезда; 5 — ядерная оболочка; 6 — кинехотор; 7 — непрерывные микротрубочки; 8, 9 — хромосомы; 10 — хромосомные микротрубочки; 11 — формирование ядра; 12 — борозда дробления; 13 — пучок актиновых нитей; 14 —¦ остаточное (срединное) тельце
В профазе постепенно распадается ядрышко, центросома распадается на две центриоли, которые расходятся к полюсам делящейся клетки. Хроматин в ядре уплотняется (конденсируется). Из хроматина образуются хорошо видимые хромосомы. Начинается распад ядер ной оболочки.
В метафазе разрушается ядерная оболочка, хромосомы направляются к полюсам клетки, сохраняя связь с ее экваториальной областью. Структуры эндоплазматической сети и комплекса Голь- джи расспадаются на мелкие пузырьки (везикулы), которые вместе с митохондриями расходятся в обе части делящейся клетки. В конце метафазы каждая хромосома начинает расщепляться продольной щелью на две новые дочерние хромосомы.
В анафазе хромосомы отделяются друг от друга и расходятся к полюсам клетки со скоростью до 0,5 мкм/мин. Делится анафаза всего несколько минут.
В телофазе (от греч. telos — конец) дочерние хромосомы, разошедшиеся к полюсам клетки, деконденсируются, переходя в хроматин, и начинается транскрипция (продукция) РНК. Вокруг каждой группы хромосом образуется ядерная оболочка. В новых ядрах появляется ядрышко. Быстро формируются мембранные структуры будущих дочерних клеток. На поверхности материнской клетки, по ее экватору, появляется борозда — перетяжка. Эта борозда быстро углубляется, материнская клетка разделяется на две дочерние клетки.
Мейоз наблюдается у половых клеток. В результате их деления образуются новые клетки с одинарным (гаплоидным) набором хромосом, что важно для передачи генетической информации. При слиянии мужской половой клетки — сперматозоида и женской — яйцеклетки (при оплодотворении) набор хромосом удваивается, становится полным, двойным (диплоидным).
Мейоз представляет собой деление клетки, когда из одного ядра образуется четыре дочерних. В каждом новом ядре содержится вдвое меньше хромосом, чем в материнском ядре. При мейозе происходит два последовательных (митотических) деления клеток. В результате из двойного (диплоидного) числа хромосом (2 п) образуется одинарный (гаплоидный) набор (1 п). Мейоз происходит только при делении половых клеток. При этом сохраняется постоянное число хромосом, что обеспечивает передачу наследственной информации от одной клетки другой.
Вопросы для повторения и самоконтроля:

1. Назовите структурные элементы клетки.
2. Какие функции выполняет клетка?
3. Перечислите мембранные и немембранные органеллы клетки, назовите их функции.
4. Из каких элементов состоит ядро клетки, какие функции оно выполняет?
5. Какие существуют виды соединений клеток друг с другом?
6. Что такое клеточный цикл, какие периоды (фазы) в нем (в этом цикле) выделяют?
7. Что такое мейоз, чем он отличается от митоза?