ГДЗ: Параграф § 26 / Биология 10 класс

Сложный механизм митоза необходим эукариотическим клеткам из-за их многократно большего и сложного генома по сравнению с прокариотами. Митоз обеспечивает точное и равномерное распределение удвоенных хромосом (наследственного материала), состоящих из двух хроматид, между двумя дочерними клетками. Такое точное распределение жизненно необходимо для сохранения генетической идентичности и нормального функционирования многоклеточного организма. Простая перетяжка, как при делении прокариот, не может гарантировать равное распределение большого числа эукариотических хромосом.

Биологический смысл апоптоза (запрограммированной гибели клеток) заключается в контроле численности клеток и удалении дефектных, повреждённых или ненужных клеток. Это ключевой процесс для:

• Нормального развития организма (морфогенез).
• Поддержания постоянства клеточного состава тканей (гомеостаз).
• Защиты организма от распространения повреждённых клеток (например, потенциально опухолевых).
• Утилизации клеточных компонентов для вторичного использования.

Амитоз встречается в основном в патологически изменённых тканях (например, опухолях) и в клетках, обречённых на скорую гибель (стареющие или отмирающие ткани), которым не требуется точное распределение генетического материала. Амитоз является более быстрым, но неточным способом деления, часто приводящим к образованию нежизнеспособных двуядерных или полиплоидных клеток с неравномерным набором хромосом.

Естественный порядок стадий митоза (кариокинеза): Профаза \(\rightarrow\) Метафаза \(\rightarrow\) Анафаза \(\rightarrow\) Телофаза.

Деление цитоплазмы (цитокинез) завершает клеточное деление. Во время этого процесса происходит разделение цитоплазмы и всех органоидов между двумя дочерними клетками:

• У животных клеток это происходит путём формирования и углубления перетяжки (борозда деления) в экваториальной плоскости.
• У растительных клеток, имеющих клеточную стенку, разделение происходит путём формирования внутриклеточной перегородки.

Репликация (редупликация) ДНК — это процесс самоудвоения молекулы ДНК, при котором каждая из двух цепей исходной молекулы ДНК служит матрицей для синтеза новой комплементарной цепи. В результате образуются две абсолютно идентичные молекулы ДНК, каждая из которых состоит из одной старой и одной новосинтезированной цепи. Этот процесс обеспечивает точную передачу наследственной информации дочерним клеткам и происходит в синтетическом периоде (\( S \)-период) интерфазы.

События интерфазы:

• \( G_{1} \)-период: Клетка активно растёт, выполняет свои функции, происходит накопление энергии (АТФ) и синтез белков и нуклеотидов, необходимых для репликации.
• \( S \)-период: Происходит удвоение ДНК (репликация) и синтез белков для формирования хромосом. Удваиваются центриоли. Каждая хромосома становится двухроматидной.
• \( G_{2} \)-период: Продолжается накопление энергии, синтезируются белки микротрубочек, которые понадобятся для формирования веретена деления. Клетка завершает подготовку к митозу.

Биологическое значение митоза:

• Воспроизводство идентичных клеток: Обеспечивает образование двух дочерних клеток, которые генетически и количественно идентичны материнской клетке.
• Рост и развитие: Обеспечивает рост и нормальное развитие многоклеточного организма из одной оплодотворённой клетки.
• Замена и регенерация: Обеспечивает замену изношенных и повреждённых клеток, а также регенерацию утраченных частей организма.
• Бесполое размножение: Лежит в основе бесполого размножения у одноклеточных эукариотов.