Тема 9 по биология: Делене на клетката

Какво ще научите тук?
Делене на клетката. Бинарно делене. Видове делене на еукариотната клетка(митоза, амитоза и мейоза)- същност, фази.

Къде можете да прочетете повече?
  • в българския учебник за 9-ти клас с автори: Майя Маркова, Донка Стрелчева, Ренета Петкова; 
  • в македонския учебник за 3-та година с автори:  Йорданка Димовска, Славчо Митев, Ицко Гйоргоски.
Речник
  • Дъщерни клетки - ќерките- клетки
  • Клетъчна стена - клеточен ѕид
  • Срещуположни полюси - спротивни полови
Определения
Клетъчното делене е процес, при който от една майчна клетка се получават две нови дъщерни клетки.

Деленето осигурява:
  • Размножаването на едноклетъчните организми;
  • Растежа и размножаването на многоклетъчните организми
  • Възпроизводството на клетки, тъкани и органи в многоклетъчните организми.
Основни моменти в темата
Делене на прокариотните клетки
Прокариотната клетка расте непрекъснато и периодично се дели, като преди това реплицира своята ДНК. Геномът ѝ е представен от голяма пръстеновидна молекула ДНК, която не е обособена в ядро. Репликацията на бактерийната ДНК започва близо до мястото на свързване на клетъчната мембрана и успоредно с това клетката се удължава. Оформящите дъщерни ДНК молекули се теглят от свързащите ги белтъци в противположни посоки и постеппено се раздалечават. След това те се разделят и между тях остава празно място. Там клетъчната стена започва да расте докато напълно раздели майчината клетка на две дещерни. 

Делене на еукариотните клетки
Основните етапи са: Митоза (митос-нишка) - разделяне на ядрения материал (хромозоми), универсален процес на делене като от една майчина клетка се получават 2 дещерни със същия хромозомен набор. Разделянето на клетъчното тяло се нарича цитокинеза и се извръшва в края на митозата. Ако майчината клетка е диплоидна, дещерните клетки също са диплоидни.

Митотичният цикъл започва с интерфаза - подготовка за деленето която се състои от G1 (клетката расте), S (протича репликацията в резултат всяка хромозома е изградена от 2 сестрински хроматиди като се удвоява и центрозомата и върху всяка тот старите центриоли перпендикулярно се изгражда нова), G2 (натрупват се вещества необходими за деленето). Следи митозата която протича в 4 фази: профаза - хромозомите се уплътняват и ядърцето се разрушава. Двойките центриоли се раздалечават и между тях се подреждат микротубулите като се получава делително вретено. То има функция да движи хромозомите; в края на профазата ядрената обвивка се разпада на мембранни мехурчета. Нишките на делителното вретено достигат хромозомите и се свръзват с центромерите им. Двете хроматиди се закачват за нишките. Метафаза - хромозомите се подреждат по средата на делителното вретено, а сестринските хроматиди все още са свързани в областта на центромера и започва анафазата. Сестринските хроматиди се разделят и в центромера и делителното вретено ги разделя към срещуположните полюси. Нишките на вретеното, свързани с хромозомите се скъсяват, а клетката се удължава и започва последната фаза. Телофазата - делителното вретено се трансформира в мрежа от микротръбички. Хромозомите струпани при полюсите губят компакността си, а около тях чрез сливане на мехурчетата се образува ядрена обвивка. Най накрая е цитокинезата, която протича през късната анафаза и телофаза. Микронишките се подреждат в пръстен под клетърната мембрана и се съкращяват и така „пристягат“ клетката с т.нар делителна бразда. Тя става все по-дълбока докато двете дъщерни клетки напълно се разделят.

Амитоза - не се наблюдават компактни хромозоми и делително вретено, а ядрото и самата клетка просто се прищъпват и разделят. Среща се рядко.

Мейоза - тип клетъчно делене при което диплоидният хромозомен набор се намалява наполовина до хаплоиден. Протича при образуването на полови клетки. 

Механизъм на мейозата: 
Първо мейотично делене - деленето се предшества от репликация на ДНК. Профаза I - хромозомите се уплътняват и се наблюдават хомоположни хромозоми, които се свързват по цялата си дължина. Този процес се нарича конюнкция. Конюгираните хромозоми могат да се бивалент (две) и тетрада (общо 4 хроматиди). Те обменят помежду си участъци от молекулите ДНК  и това се нарича кросинговър. В края на профаза I в цитоплазмата се изгражда делително вретено, а ядрената обвивка се разпада. Метафаза I - подреждат се бивалентите и се закачат за делителното вретено така, че едната хромозома да се свързана с нишки от единия полюс, а другата- с нишки от срещуположния полюс. Анафаза I - започва с разкъсване на връзките между хомоложните хроматиди.  Бивалените се разпадат до хромозоми и хромозомите се придвижват към полюсите, теглени от нишките на делителното вретено. Телофаза I - около хромозомите се образуват ядрени обвивки и ядрата на двете дъщерни клетки са с хаплоиден брой хромозоми. ДНК е удвоена, тъй като репликацията не протича.

Второ мейотично делене - в края на профаза II хромозомите са закачени за нишките на делителното вретено. През метафаза II хромозомите се подреждат на екватора. През анафаза II сестринските хроматиди се разделят и поемат към полюсите. През телофаза II се получават дъщерни клетки с хаплоидни ядра и неудвоено количество ДНК. Дъщерните клетки са 4 на брой.