Размножение клеток

Размножение клеток

Размножение или пролиферация (от лат. proles — потомство, ferre — не-сти) клеток — это процесс, который приводит к росту и обновлению клеток. Данный процесс характерен как для одноклеточных, так и многоклеточных ор-ганизмов.
Клетки-организмы (одноклеточные организмы) размножаются простым делением надвое (бактерии, саркодовые), множественным делением (споровики и др.) или другим путем. Поэтому у бактерий и одноклеточных животных уд-воение клеток представляет собой размножение их как самостоятельных орга-низмов, поскольку из исходной формы (организма) образуется две новые клет-ки, каждая из которых является организмом. Каждая дочерняя клетка (орга-низм) получает полную генетическую информацию, несомую исходной клет-кой-организмом.
Соматические клетки многоклеточных организмов размножаются путем сложного деления, которое получило название митоти-ческого деления и кото-рое в общем виде представляет собой механизм, посредством которого одиноч-ные клетки репродуцируют себя. Образовавшиеся в результате деления дочер-ние клетки подобны исходной (материнской) клетке, отличаясь от последней лишь меньшими размерами. Однако вслед за делением дочерние клетки мгно-венно начинают расти и быстро достигают размеров материнской клетки.
Биологический смысл митотического деления состоит в том, что оно яв-ляется ключевым событием в точной репликации всех хромосом еще до того, как произойдет деление ядра и клетки. В результате митоза дочерние клетки после деления получают хромосомы в точно таком же количестве, какое имела их родительская (материнская) клетка. Следовательно, митотическое деление есть особый способ упорядоченного деления клеток, при котором каждая из двух дочерних клеток получает хромосомы в точно таком же количестве и точ-но такого же строения, что и хромосомы, которые имела материнская клетка. При каждом митозе образуется копия каждой хромосомы и действует точный механизм их распределения между дочерними клетками.
В митотическом делении клетки различают две стороны — разделение исходного ядра на два дочерних ядра (равное деление хромосом), называемое кариокинезом (от греч. caryon — ядро, kinesis — движение) и представляющее собой, по существу, хромосомный цикл, и следующее затем разделение цито-плазмы с образованием двух дочерних клеток, называемое цитокинезом (от греч. cytos — клетка, kinesis — движение) и представляющее собой цитоплаз-матический цикл. Каждая из дочерних клеток содержит одно дочернее ядро.
Кариокинез и цитокинез протекают синхронно, причем в кариоки-незе имеет место чередование синтеза ДНК с митозом, тогда как цитокинез череду-ется с ростом клеток (удвоением в числе клеточных компонентов).
Существенной особенностью митотического деления является то, что оно в значительной мере сходно у всех организмов. Совокупность процессов, про-исходящих в клетке от одного деления до другого, получило название митоти-ческого цикла.
Митотический цикл состоит из двух стадий — стадии покоя или интер-фазы и стадии деления или митоза (от греч. rnitos — нить), обозначаемого сим-волом м. Термины «митоз» и «кариокинез» — синонимы. Интерфаза доступна для оценки качественно и количественно, точно так же доступен для измерения и митоз. В частности, для измерения интенсивности количества митозов ис-пользуют так называемый митотический индекс, под которым понимают число митозов на 1000 клеток. Данные о митотическом индексе имеют важное практическое значение, особенно в медицинской практике (в оценке ин-тенсивности регенерации органов, действия лекарственных веществ и т. д.).
Интерфаза предшествует митозу, и функциональное содержание ее за-ключается в том, что в ней происходит синтез ДНК (рис. 58), причем ее дли-тельность составляет не менее 90% в течение всего клеточного цикла. Различают три последовательных периода интерфазы, а именно: пресин-тетический, синтетический и постсинтетический.
Пресинтетический период (G1), который часто называют еще первым ин-тервалом (от англ. gap — интервал), является начальным периодом интерфазы. В этот период ДНК еще не синтезируется, однако происходит накопление РНК и белков, в том числе и белков, необходимых для синтеза ДНК. Увеличивается количество митохондрий. Обычно этот период длится 12-24 часа.
Синтетический период (S) следует за G1-периодом и характеризуется тем, что в этот период в клетке происходит синтез (репликация) ДНК, в результате чего количество ее удваивается. В этот период продолжается также синтез РНК и бел