Параграф 13 Биология 9 класс Пономарев | Конспект

Размножение клетки и её жизненный цикл

Понятие о делении клетки

Деление клетки — это основной способ размножения и передачи наследственной информации у всех живых организмов. Этот процесс характерен как для одноклеточных, так и для многоклеточных организмов, обеспечивая непрерывность их существования. В процессе деления родительская клетка делится на две дочерние, каждая из которых получает копию генетического материала (хромосом). Перед делением происходит удвоение ДНК, чтобы каждая дочерняя клетка имела полный набор хромосом. Деление клеток является важнейшим механизмом роста, развития и восстановления тканей организма.

Деление клеток у прокариот

Деление прокариотических клеток проходит по типу бинарного деления. Вначале кольцевая молекула ДНК удваивается, затем прикрепляется к клеточной мембране, после чего клетка вытягивается, и новые молекулы ДНК расходятся по разным полюсам клетки. После этого мембрана и клеточная стенка перетягиваются, образуя две дочерние клетки, идентичные родительской. Этот процесс обеспечивает быстрое размножение бактерий. Деление прокариотических клеток происходит очень быстро, что позволяет бактериям адаптироваться к изменениям среды.

Деление клеток у эукариот

В эукариотических клетках процесс деления более сложен и включает несколько этапов. Основной способ деления — митоз, в ходе которого наследственный материал равномерно распределяется между двумя дочерними клетками. Митоз начинается с удвоения ДНК, после чего хромосомы конденсируются и становятся видимыми в световой микроскоп. Затем хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, их копии расходятся к противоположным полюсам, и формируются два новых ядра. В финале происходит деление цитоплазмы (цитокинез), и образуются две генетически идентичные клетки.

Этапы митоза

Митоз делится на четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В профазе хромосомы спирализуются, исчезает ядерная оболочка, а центриоли расходятся к полюсам клетки. В метафазе хромосомы выстраиваются по экватору клетки, прикрепляясь к веретену деления. В анафазе центромеры делятся, и сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки. В телофазе формируются два новых ядра, и хромосомы деспирализуются. Митоз завершается цитокинезом, в ходе которого делится цитоплазма, и образуются две новые клетки.

Жизненный цикл клетки

Жизненный цикл клетки включает периоды роста, подготовки к делению и само деление. Основными фазами клеточного цикла являются интерфаза и митоз. Интерфаза — это период активного роста клетки, когда происходит удвоение органелл и накопление веществ, а также репликация ДНК. Митоз — это период, когда клетка делится на две дочерние. Каждая клетка имеет свой цикл, длительность которого зависит от типа ткани и условий окружающей среды. Нарушения в клеточном цикле могут приводить к неконтролируемому делению и образованию опухолей.

Клеточный цикл и его регуляция

Клеточный цикл строго контролируется различными регуляторными белками и ферментами. Важную роль в регуляции цикла играют контрольные точки, в которых проверяется целостность ДНК и готовность клетки к делению. Если ДНК повреждена, клеточный цикл останавливается, и включаются механизмы её восстановления. В случае серьёзных повреждений клетка может перейти в апоптоз — запрограммированную клеточную смерть. Таким образом, регуляция клеточного цикла обеспечивает нормальное развитие и предотвращает образование раковых клеток.

Значение деления клетки для организма

Деление клеток обеспечивает рост и развитие многоклеточных организмов, а также восстановление повреждённых тканей. В процессе деления передаётся наследственная информация, что обеспечивает генетическую стабильность поколений. В организме взрослого человека деление клеток особенно важно для обновления эпителия, крови и других тканей. Нарушения деления могут приводить к патологическим процессам, таким как рак. Поэтому изучение клеточного цикла имеет важное значение для понимания механизмов роста и разработки методов лечения заболеваний.