Поділ клітин

Загальна властивість усіх живих систем — здатність до самовідтворювання, завдяки чому можливий ріст організму, а також замі­щення відмерлих та ушкоджених тканин. Тривалість життя різних клітин неоднакова. Так, епітеліальні клітини кишок живуть до 24 годин, клітини шкіри — від 5 до 35 днів, еритроцити — 120 днів, клітини печінки — 180 днів. Клітини протягом усього життя роз­множуються поділом.

Регуляція поділу клітин відбувається на тканинному рівні і є складним фізіологічним процесом їх регенерації.

Клітини розмножуються двома способами: прямим і непрямим поділом . Більшість клітин організму розмножується непрямим поділом ( мітоз ). Сукупність змін, які відбуваються в кліти­ні перед поділом і під час його, називається мітотичним циклом , у якому розрізняють чотири періоди: 1) власне мітотичного поділу; 2) постмітотичного; 3) редуплікації ДНК; 4) накопичення енергії.

Період власне мітотичного поділу найкоротший — не більше ніж 5 % часу в циклі. У цей період клітина ділиться на дві дочірні. В постмітотичний період, який може тривати кілька годин, наро­щується маса клітин. Після цього настає період редуплікації ДНК, під час якого посилюється синтез білка, відбувається подвоєння ДНК, тобто утворюється точна копія молекул ДНК, які під час по­вторного поділу клітини дадуть спадковий матеріал для двох нових дочірніх клітин. В останній, четвертий період, накопичується енер­гія, необхідна для дальшого процесу. Здатність до поділу мають ли­ше молоді клітини. Тривалість мітотичного циклу в різних клітин різна — від кількох хвилин до 2—30 годин. Вона залежить від виду клітин, умов навколишнього середовища та ін. Зі старінням здатність клітин до розмножування знижується.

Поряд із мітозом може відбуватися і прямий поділ клі­тин ( амітоз ), коли клітина поступово ділиться навпіл і з неї утворюються дві дочірні. Іноді такий поділ є неповним, — ядро ді­литься надвоє, а протоплазма — ні, внаслідок чого утворюються багатоядерні клітини.

Мітоз (каріокінез) відбувається в чотири етапи: профаза, мета­фаза, анафаза і телофаза .

Під час профази в клітині набухає ядро, хроматин із зерен пере­творюється на суцільну нитку, згортаючись при цьому в рухливий клубок.

Далі з хроматинових ниток виникають хромосоми, кожна з яких поділяється на дві дочірні. За цієї фази каріолема розчи­няється, зникає ядерце, центросома ділиться на дві центріолі, які розходяться по полюсах клітини.

У метафазі центріолі займають своє постійне місце на полюсах клітини й після цього формується ахроматинове веретено, яке складається з багатьох ниточок, що утворилися з ахроматинової ре­човини ядра. Одним кінцем ці ниточки прикріплюються до центрі­олі, а іншим — до середини хромосоми. Хромосоми ж на цей час розташовуються в центральній частині клітини, у вигляді фігури, схожої на зірку. Під кінець цієї фази хромосоми стають коротши­ми й товщими, починають поздовжньо ділитися на дві дочірні, але по екватору вони ще з’єднані між собою.

В анафазі дочірні хромосоми завдяки накручуванню на центріо­лі ниток ахроматинового веретена розходяться до протилежних по­люсів, утворюючи при цьому фігуру подвійної зірки.

У телофазі дочірні хромосоми збираються докупи, ущільнюють­ся й утворюють нові ядра, в яких з’являються каріолема та ядерце. Водночас відбувається перетягування в екваторіальній зоні тіла клі­тини й утворюються дві самостійні дочірні клітини.

Загальна тривалість цих фаз — від 1 до 1,5 годин. Період між клітинним поділом називається інтерфазою . У мітотичному циклі вона охоплює час трьох періодів: постмітотичного, редуплікації ДНК й накопичення енергії.

За Д.С. Саркісовим, розрізняють два види регенерації : клітинну та внутрішньоклітинну . Клітинна регенерація характеризується збіль­шенням кількості клітин при незмінності їхніх розмірів. Цей вид регенерації властивий епітеліальним клітинам шкіри, слизових оболонок і всім сполучним тканинам. Внутрішньоклітинна регене­рація характеризується збільшенням розмірів клітин та їхніх компо­нентів, підвищеною активністю внутрішньоклітинних структур. Цей вид регенерації характерний для гангліозних клітин централь­ної нервової системи і, як вважають деякі вчені, має місце й у розвитку серцевого та скелетних м’язів .

Поряд із клітинними формами організації живої речовини в людському організмі є й неклітинні. Це міжклітинна основна речо­вина. Крім цього, клітинні структури можуть мати спрощену (ерит­роцити крові не мають ядер, кров’яні пластинки) або ускладнену (симпласти, синцитії) форму існування. Прикладом симпласта є по­смуговане м’язове волокно. Його не можна назвати клітиною, оскільки в ньому багато ядер. Синцитій — це структури, які за до­помогою відростків утворюють суцільну сітку. Наприклад, у рети­кулярній тканині протоплазма одних клітин завдяки відросткам зливається з протоплазмою інших клітин.