Введение. 
Митоз как способ размножения

Каждую секунду на земле гибнет от старости, болезней и хищников астрономическое количество живых существ, и только благодаря размножению, этому универсальному свойству организмов, жизнь на Земле не прекращается. Может показаться, что процессы размножения у живых существ очень разнообразны, однако все их можно свести к двум формам: бесполому и половому. При бесполом размножении, одна клетка делится, воспроизводя целый организм. При половом размножении две половые клетки (мужская и женская) соединяются и дают начало одной клетке (зиготе), которая затем делится, и воспроизводит целый организм. Организмы развиваются из одной клетки. У некоторых организмов встречаются разные формы размножения. Например, многие растения могут размножаться черенками, отводками, клубнями (бесполое размножение) и семенами (половое).

В основе размножения и индивидуального развития организма лежит процесс деления клеток.

Митоз, как один из способов размножения

Рассмотрим митоз — один из способов деления. Способность к делению — важнейшее свойство клеток. Без деления невозможно представить себе увеличение числа одноклеточных существ, развитие сложного многоклеточного организма из одной оплодотворенной яйцеклетки, возобновление клеток, тканей и даже органов, утраченных в процессе жизнедеятельности организма.

Деление клеток осуществляется поэтапно. На каждом этапе деления происходят определенные процессы. Они приводят к удвоению генетического материала (синтез ДНК) и его распределению между дочерними клетками. Период жизни клеток от одного деления до следующего называется клеточным циклом.

Подготовка к делению. Эукариотические организмы, состоящие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе клеточного цикла, в интерфазе.

Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры клетки. Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке химических соединений синтезируется ее точная копия, удваивается молекула ДНК. Удвоенная хромосома состоит из двух половинок — хроматид. Каждая из хроматид содержит одну молекулу ДНК.

Интерфаза является также промежутком между делениями клетки и делится на три основных этапа:

• 1. Пресинтетический — следует после деления и является самым длительным. Основные процессы этого типа — подготовка клетки к удвоению хромосом (интенсивный синтез белков и РНК, увеличение числа рибосом и метохондрий, интенсивный рост клетки в целом).
• 2. Синтетический — усиливается синтез белков и РНК. В это период удваиваются хромосомы за счет кодирования ДНК.
• 3. Постсинтетический — после удвоения хромосом. Этот этап подготавливает клетку к делению. Увеличивает запас энергии и веществ, помогающих в будущем делении клетки.

Интерфаза в клетках растений и животных в среднем продолжается 10−20 часов. Затем наступает процесс деления клетки — МИТОЗ.

Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, который был в материнской клетке.

Митоз состоит из двух основных этапов:

• 1. Деление ядра митоза (кариокенеза).
• 2. Деление цитоплазмы (цитокенез).

В жизненном цикле клетки происходит шесть последовательных стадий:

• 1. Интерфаза.
• 2. Профаза.
• 3. Прометафаза.
• 4. Метафаза.
• 5. Анафаза.
• 6. Телофаза.

Все составляет один митотический цикл, разделенный на интерфазу и митоз. Между двумя делениями клетки ядро находится в стадии интерфазы. В интерфазе идет синтез веществ, связанных с жизнедеятельностью клетки и ее делением.

В первой стадии митоза — профазе хромосомы спирализуются и выглядят как двойные нити (одна — материнская, другая — дочерняя). Эти половинки называют сестринскими хромосомами. В профазе они не расходятся, а удерживаются вместе общим участком, который называется центромерой. Хромосомы в этой фазе укорачиваются и утолщаются. В цитоплазме происходит формирование веретена и двух полюсов деления. Исчезает ядрышко и оболочка ядра, в результате чего хромосомы оказываются в общей массе цитоплазмы и нуклеоплазмы.

Прометафаза характеризуется движением хромосом к центру клетки, это называется метакинез.

Метафаза — хромосомы выстраиваются по центру клетки, каждая хромосома это система двух хроматид, соединенных в центромерном районе.

Анафаза — делятся центромеры и сестринские хроматиды, которые можно назвать хромосомами расходящимся к полюсам. При этом отталкиваются друг от друга в первую очередь центромерные участки, а затем расходятся к полюсам центрамерами вперед и сами хромосомы. Расхождение хромосом происходит очень быстро, и у каждого полюса скапливается одинаковое количество хромосом. Оно соответствует общему числу хромосом исходной клетки.

Телофаза — дочерние хромосомы деспирализуются. Образуется оболочка ядра. Затем восстанавливается ядрышко. Ядро восстанавливается в обратном порядке по сравнению с тем, что происходило в профазе.

Второй основной этап митоза — цитокинез или деление тела. Начинается вслед за делением ядра. Деление происходит путем перешнуровывания цитоплазмы по экватору материнской клетки от периферии к центру. Этим и заканчивается митоз. Продолжительность всего митотического цикла зависит от типа ткани, физиологического состояния организма, внешних факторов (температура, световой режим) и колеблется в пределах от нескольких минут до нескольких суток.