Уроки ботаники

Урок 7. Деление клетки

Существует множество гипотез, пытающихся объяснить появление живого вещества на нашей планете. Было ли оно занесено из Космоса или тому способствовали определенные, исключительно благоприятные, условия, появившиеся на Земле в процессе ее становления и развития как планеты Солнечной системы? Все эти вопросы ждут еще своего разрешения. На сегодняшний день ученым ясно, что оформившийся в клетку живой организм выработал механизм самовоспроизведения – «клетка от клетки», и другого пути не найдено. Мощные микроскопы позволили увидеть и в определенной мере объяснить процессы деления клеток.

Сегодня мы в самых общих чертах откроем для себя, как происходит деление клетки, митоз.

Деление клеток и связанные с ним рост и увеличение размера растения или отдельных органов происходит всю его жизнь с различной интенсивностью в разные периоды. В теле растения есть и специальные участки, зоны, органы, в которых основное и главное предназначение клеток – деление. Вот о них мы сегодня и поговорим. Эти клетки относительно невелики по размерам, с тонкой нежной оболочкой, мелкие вакуоли равномерно распределены в цитоплазме, а в центре расположено ядро с ядрышком. Ядро одето довольно толстой двойной оболочкой, которая, предоставляя многочисленные каналы связи с цитоплазмой клетки, вместе с тем надежно защищает его содержимое. Это и есть цитадель бесценной наследственной информации о том, как, в каком образе и зачем, появившись на свет, жить растению в этом огромном мире. Такой информацией располагают хромосомы – живые (заметьте, они живут, а не покоятся!) нити, состоящие из ядерного вещества. С полным правом можно говорить, что они и есть хранители бессмертия видов – и растительных, и животных.

Итак, деление клетки надвое, или рождение двух новых клеток, как оно происходит?

Организм клетки работает четко и слаженно. Сначала заготавливается строительный материал – растительные белки, из которых и будет создаваться новая клетка. Организует эту работу ядрышко, находящееся в ядре, о функциях которого мы скромно умолчали на прошлом уроке.

Говоря «организует», мы подчеркиваем, что оно не само производит эти белки, а лишь вырабатывает аппараты (рибосомы) для производства белка, притом под неусыпным контролем носителей наследственности. Исполнив свои обязанности, ядрышко растворяется, чтобы вновь возродиться в ядрах дочерних клеток.

Тем временем хромосомный материал ядра самоудваивается. Происходит это следующим образом: параллельно имеющейся хромосоме, в самой тесной близости с ней, выстраивается ее точная копия. После этого обе копии свиваются в сложные плотные структуры. На этой стадии они становятся видимыми под микроскопом. В результате получаются два абсолютно одинаковых комплекта хромосом. (Профаза.)

Теперь оболочка ядра растворяется, хромосомные пары выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, и в обе стороны к полюсам в виде веретена протягиваются нити, прикрепленные к хромосомам в той самой точке, где они еще продолжают соприкасаться. Не правда ли, как в последнем рукопожатии?! (Метафаза.)

Непродолжительное противостояние – и нити растаскивают хромосомы с драгоценным Кодом Жизни в разные стороны. (Анафаза.)

Далее их выровненный строй нарушается, и, сблизившись друг с другом, они оформляются в новое ядро, которое одевается оболочкой, и внутри каждого формируется новое молодое ядрышко. (Телофаза.)

В месте противостояния хромосомных пар появляется перегородка, а затем каждая дочерняя клетка достраивает свою оболочку. Некоторая передышка – и всё повторится сначала.

А накопленная мудрость, не умирая, будет передаваться из поколения в поколение, бережно пронося эстафету Жизни.

Здесь память прошлого
и в будущее нити.
Смотрите,
постигайте,
берегите,
Как с давних пор
до наших дней
Живая клетка в памяти своей.

Итак, сложный механизм деления обеспечивает максимально точную передачу информации. Эта информация огромна, она будет еще расшифровываться в той или иной степени по мере необходимости в дальнейшей жизни и специализации клеток, но передать ее надо всю, во всей полноте, без искажений и сбоев.

Задание (лист 8).

На схематических рисунках изображены различные состояния клетки в процессе митоза.

1. Под каждым из них подпишите название фазы деления.

2. Надпишите органоиды, участ-вующие в делении клетки или
подготавливающие его. Укажите их функции. Например, так или в другой формулировке:

Хромосомы – носители определенного кода наследственной информации.
Ядро – обеспечивает жизнедеятельность и воспроизведение (путем копирования) хромосом как носителей наследственности.
Ядрышко – формирует аппараты синтеза белка.
Нити – транспортируют хромосомы в дочерние клетки.
Перегородка – разделяет содержимое дочерних клеток, затем становится межклеточным веществом.
Оболочка (новый ее участок) – обособляет дочерние клетки, завершая их создание.

Примечание. Условное разделение процесса деления клетки на фазы на этом этапе изучения я старалась сделать ознакомительным, не предлагая заучивать, как таблицу умножения. Приводимые термины не должны быть уже совершенно чужими и непонятными, они останутся в тетради как справочный материал. А вникнуть и понять следует основную суть происходящего как великого таинства бессмертной жизни на Земле.

Лист 8

Продолжение следует