Деление и рост клеток

Формы клеток

Форма и продолжительность жизнедеятельности клетки обусловлены ее функциональными свойствами.

Среди многочисленных конфигураций выделяют:

• овальную, круглую (яйцеклетки);
• дискообразную (эритроциты);
• яйцевидную;
• спиральную;
• призматическую;
• веретеновидную (мышечная клетка);
• кубическую и цилиндрическую (клетки эпителия);
• звездчатую (нервные);
• палочкообразную.

Несмотря на то, что клетки могут отличаться друг от друга, у них есть общие закономерности в процессах жизни и роста. В частности это движение цитоплазмы, питание, дыхание и размножение. 

Особенности жизнедеятельности

Для поддержания жизни клетки нуждаются в правильном обмене веществ.

Движение цитоплазмы и его значение.

Все пространство клетки заполнено цитоплазмой.

Движение цитоплазмы содействует передвижению питательных элементов и воздуха, увеличению активности в жизнедеятельности клетки. Как правило, цитоплазма одной клетки не изолируется от цитоплазмы рядом расположенных клеток. Цитоплазменные нити (плазмодесмы) связывают соседние клетки, проникая сквозь поры в оболочке клетки.

В многоклеточных организмах есть межклеточное вещество.

Это особое вещество, находящееся между оболочками соседних клеток и выполняющее защитную (защищает клетки от механических повреждений) и трофическую (переносит питательные вещества между клетками и тканями) функции. При разрушении межклеточного вещества возникают межклетники, которые заполняются воздухом.

Питание и дыхание

Эти процессы выполняются вместе. При питании молекулы веществ используются для построения других элементов, выполняющих в клетке важные функции. Например, вещества входящие в состав клеточной мембраны или для построения белков.

Для того чтобы разрушить вещества клетки используют процесс дыхания, окисляя (разрушая) эти вещества и превращая их в более простые. Клетка используют их для построения веществ, которые ей требуются. Данный процесс называется клеточный метаболизм.

Жизненный цикл клетки

Для выполнения индивидуальных функций клетки растут и видоизменяются, а после успешного выполнения своих функций приступает к делению.

Жизненный цикл состоит из:

1. Интерфазы — период жизнедеятельности клеток между делениями. В этой стадии клетка растет, накапливает питательные элементы и подготавливается к делению. 
2. Митоза — процесс формирования двух дочерних клеток, при этом новые клетки получают равное количество наследственного материала.
3. Мейоза — процесс образования клеток, при котором одна материнская клетка формирует четыре клетки с уменьшенным в два раза набором хромосом. 

Деление клетки при помощи митоза

Данный процесс свойственен всем типам тканей и организмам, обеспечивает возобновление клеток в процессе их старения, лежит в основе процесса регенерации.

Митоз состоит из 4 фаз, идущих последовательно:

1. Профаза — клеточные хромосомы спирализуются, скручиваются, утолщаются, состоят из двух сестринских хроматид. Ядерная мембрана растворяется, формируются нити веретена деления. 
2. Метафраза — хромосомы выстраиваются в плоскости экватора клетки. Нити веретена деления соединены с центромерами. 
3. Анафаза — центромеры разделяются и к плюсам расходятся к сестринским хроматидам. Каждый полюс образует то количество хромосом, которое присутствовало в материнской клетке. 
4. Телофаза — цитоплазма и все органеллы клетки делятся, в центре формируется перетяжка и ядро вокруг хромосом. Возникают 2 дочерние клетки, полностью идентичные родительской.

Деление клеток при помощи мейоза

Данный процесс состоит из 8 последовательных фаз:

• Профаза 1 — хромосомы спирализуются, утолщаются, наблюдается конъюгация (поэтапное сближение гомологичных (похожих) хромосом). Ядерная мембрана растворяется, формируется веретено деления. В этой стадии, как правило, проходит кроссинговер (процесс обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации). 
• Метафаза 1 — хромосомы выстраиваются в плоскости экватора клетки. 
• Анафаза 1 — к полюсам клетки расходятся сестренки хромосомы, которые состоят из двух хроматид.
• Телофаза 1 — формируется 2 клетки или 2 ядра с половинным комплектом хромосом. Клетка приступать ко второй фазе деления. 
• Второй этап деления мейоза профаза 2, метафаза 2, анафаза 2 идентичны фазам митоза. 
• Телофаза 2 соответствует митозу, только в завершении фазы формируется 4 клетки с половинным комплектом хромосом. 

Биологическое значение митоза

Главной ролью митоза считается воссоздание генетического кода и сохранение его для следующих поколений. Данный процесс позволяет поддерживать в ядре устойчивое число хромосом, которое пропорционально делится между дочерними клетками. 

Биологическое значение мейоза

Этот процесс деления клеток играет важную роль в формировании половых клеток (гамет). Когда при оплодотворении гаметы объединяются, новый организм получает полный набор хромосом. Благодаря этому сохраняются отличительные признаки вида.