Цитоплазма та клітинні органели

Цитоплазма (від грец. cytos — клітина і plasma — виліплене, створене) — складова частина клітини, яка оточує ядро і знаходиться всередині клітинної оболонки (плазмолеми). У цитоплазмі відбуваються основні метаболічні процеси. Це пластична диференційована трифазна система, що складається з гіалоплазми, внутрішньоклітинних мембранних структур і вмісту мембранної системи.

Гіалоплазма (від грец. hуаlоs — скло) — прозорий розчин органічних і неорганічних речовин у воді. Фізичний стан гіалоплазми впливає на швидкість перебігу біохімічних процесів: чим вона густіша, тим повільніше відбуваються хімічні реакції. Гіалоплазмі притаманний постійний рух. Гіалоплазма як внутрішнє середовище клітини об’єднує в єдину функціональну біологічну систему всі клітинні структури і забезпечує їхню взаємодію. У гіалоплазмі розміщені органели і включення.

Органели (органоїди) — це постійні клітинні мікроструктури, які мають специфічну будову та виконують життєво важливі функції. Розрізняють органели загального значення і спеціальні органели. Органели загального значення містяться в усіх клітинах протягом усього їх життя або в певні його періоди: рибосоми, ендоплазматична сітка, мітохондрії, комплекс Гольджі, центросома, лізосоми, пероксисоми, пластиди (в рослинних клітинах). Спеціальні органели містяться лише в деяких видах високоспеціалізованих клітин: міофібрили — у м’язових, нейрофібрили — у нервових, тонофібрили — в епітелії шкіри, війки — в епітелії повітроносних шляхів, джгутики — у сперматозоїдах.

Органели поділяються на мембранні та немембранні. Серед мембранних розрізняють одномембранні органели (ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, лізосоми, вакуолі) та двомембранні, що мають зовнішню та внутрішню мембрану (пластиди і мітохондрії). Немембранні органели — це рибосоми, клітинний центр, органели руху.

Включення — відкладення речовин, тимчасово виведених з метаболізму, або кінцевих продуктів метаболізму.

ВІДТВОРЕННЯ КЛІТИНИ

Мітоз

Мітоз (від грец. mitos — нитка) — основний спосіб поділу еукаріотичних клітин. В результаті мітозу кожна з утворених дочірніх клітин отримує такий самий набір хромосом, який був у материнській клітині. Розрізняють чотири фази мітозу: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

У профазі стають помітні центріолі (у клітинах тварин), які відходять до полюсів клітини, утворюються нитки веретена поділу. У кінці профази руйнується ядерна оболонка, поступово зникає ядерце, спіралізуються хромосоми і стає помітним, що кожна з них складається з двох хроматид.

У метафазі хромосоми розміщені по екватору клітини; стають помітні центромери хромосом, до яких прикріплюються нитки веретена поділу.

В анафазі хромосоми розриваються веретеном поділу, і хроматиди (дочірні хромосоми) за допомогою ниток веретена поділу розходяться до полюсів клітини.

У телофазі хромосоми знов деспіралізуються і набувають вигляду довгих тонких ниток. Навколо них виникає ядерна оболонка, формується ядерце, в якому синтезуються рибосоми. Відбувається поділ цитоплазми, під час якого всі органели більш-менш рівномірно розподіляються між дочірніми клітинами.

Рис. 5. Схема мітозу: 1,2 — профаза; З, 4 — метафаза; 5 — анафаза; 6,7 — телофаза

Процес мітозу займає в середньому 1-2 години. Тривалість мітозу залежить від виду клітин, а також від умов зовнішнього середовища — температури, світлового режиму тощо.

Біологічне значення мітозу полягає в підтримуванні сталої кількості хромосом в усіх клітинних поколіннях завдяки рівному розподілу ДНК між дочірніми клітинами. Усі соматичні клітини утворюються внаслідок мітотичного поділу, що забезпечує ріст організму. Мітоз забезпечує також відновлення органів та тканин після ушкодження.



Мейоз

Мейоз (від грец. mеіоsіs — зменшення) — спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого хромосомний набір зменшується вдвічі й утворюються гамети (статеві клітини). Процес мейозу складається з двох послідовних клітинних поділів — мейозу І та мейозу II. Подвоєння ДНК відбувається тільки в інтерфазі перед мейозом І.

Мейоз І складається з профази І, метафази І, анафази І та телофази І. У профазі І відбуваються спіралізація хромосом, кросинговер гомологічних хромосом, під час якого ці хромосоми тісно з’єднуються одна з іншою у поздовжньому напрямку й скручуються, відбувається обмін ділянками, тобто спадковою інформацією. Після кон’югації гомологічні хромосоми відокремлюються одна від одної. Зникають оболонка ядра, ядерце, починає утворюватись веретено поділу.

Метафаза І починається, коли утворилося веретено поділу. Характерною ознакою метафази І є наявність в екваторіальній площині клітини гомологічних хромосом, які лежать парами. До хромосом прикріплюються нитки веретена поділу.

Під час анафази І гомологічні хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, від’єднуються одна від одної, відходять до протилежних полюсів клітини. Гомологічні хромосоми кожної пари випадково перерозподіляються між майбутніми клітинами. У кожного полюса клітини виявляється вдвічі менше хромосом, ніж було в клітині на початку поділу.

У телофазі І утворюються дві дочірні клітини з гаплоїдним (одинарним) набором хромосом.

Інтерфаза між двома поділами мейозу коротка, оскільки синтезу ДНК не відбувається. Другий поділ мейозу відбувається подібно до мітозу і складається з профази II, метафази II, анафази II та телофази II. Відмінність від мітозу полягає в тому, що в профазі II кількість хромосом у клітині вдвічі менша, ніж у профазі мітозу. Таким чином, у телофазі II утворюються чотири клітини з гаплоїдним набором хромосом (гамети). Лише після другого поділу мейозу настає справжня інтерфаза.

Біологічне значення мейозу полягає в запобіганні збільшенню кількості хромосом удвічі при злитті ядер яйцеклітини та сперматозоїда. Завдяки мейозу дозрілі гамети отримують гаплоїдний набір хромосом; при заплідненні відновлюється диплоїдний набір хромосом, притаманний даному виду. Таким чином підтримується стала кількість хромосом в усіх поколіннях будь-якого виду рослин і тварин.

Мітоз і мейоз

Відтворення клітини

Поиск по сайту: