Цикъл 1, урок 10 – Функции на еукариотната клетка. Митоза

По своите жизнени функции еукариотните клетки, общо взето, приличат на прокариотните. Има обаче и важни разлики, които трябва да разгледаме.

Дишане. Еукариотите са възникнали по време, когато атмосферата вече е съдържала кислород. Затова не е чудно, че те са аероби. Подобно на аеробните бактерии еукариотните клетки поемат кислорода и отделят въглеродния двуокис с цялата си повърхност. Но пълното разграждане на органични вещества и отделянето на енергия не протича в цялата клетка като при бактериите, а в специални органели – митохондриите.

Много еукариотни клетки имат резервни анаеробни начини за получаване на енергия, които използват при недостиг на кислород. Например дрождите осъществяват алкохолна ферментация, а нашите мускулни клетки – процес, подобен на млечнокиселата ферментация. Съвсем малко еукариоти обаче са истински анаероби и това е вторично, резултат от приспособяване към безкислородна среда. Например еукариотните чревни паразити са анаеробни, защото в червата няма кислород.

Хранене. Първите еукариоти са били хетеротрофи, хранещи се холозойно чрез фагоцитоза. И днес повечето еукариоти – животните, гъбите и мнозинството от първаците, са хетеротрофи. Някои еукариоти – зелените растения и част от първаците, са фотосинтезиращи автотрофи. Фотосинтезата протича в органели, наречени хлоропласти. Ще ги обсъдим по-подробно, когато разглеждаме растенията.

Движение. Еукариотните клетки могат да се придвижват чрез псевдоподи, камшичета или реснички. Много еукариотни клетки обаче нямат такива двигателни органели и не могат да се движат активно.

Размножаване – митоза. Еукариотните клетки, както и прокариотните, се размножават чрез делене. Еукариотното клетъчно делене се нарича митоза и е много по-сложно от прокариотното поради по-големия брой хромозоми и наличието на ядрена обвивка. То изисква и много повече време. Самото делене трае около час, а подготовката му – от часове до денонощие и повече.

Деленето се предшества от подготовка, при която клетката нараства и удвоява хромозомите си. Двете нишки, получени при удвояването на всяка хромозома, не се разделят, а остават прилепени една до друга. Затова продължаваме да броим удвоената хромозома за една, макар че тя съдържа материал, достатъчен за две хромозоми.

Навлизането на клетката в митоза се познава по това, че хромозомите стават видими под микроскоп като нишки. Оттам идва името “митоза”: митос, гр. – нишка. Отначало хромозомите изглеждат дълги и тънки, а после – все по-къси и по-дебели. Видимото скъсяване и удебеляване на хромозомите се постига чрез спирално навиване. Прокариотната клетка има само една хромозома, и то сравнително къса, затова след удвояване разделя дъщерните хромозоми без усложнения. Еукариотната клетка обаче има повече и по-дълги хромозоми и, ако не ги уплътняваше, не би могла да ги раздели правилно. Ние също разделяме оплетени валма прежда, като ги намотаваме спирално на плътни кълба.

По-нататъшният ход на деленето е донякъде различен при различните еукариотни клетки. Да разгледаме познатата ни амеба. След като се уплътнят, хромозомите се подреждат в средата на ядрото. Следва едновременно надлъжно разполовяване на всички хромозоми на съставните им нишки. Двете половинки на всяка хромозома, сега вече самостоятелни хромозоми, се отправят в противоположни посоки. Така в двата края на ядрото се събират два пълноценни набора хромозоми, включващи по една (и само една) половинка от всяка майчина удвоена хромозома. Те постепенно започват да се разгъват, докато приемат обичайния си рехав вид.

Когато в средата на ядрото не останат никакви хромозоми, то се прищъпва и се разделя на две. Самата клетка също се прищъпва в средата и се разделя на две дъщерни клетки, които могат да започнат подготовка за следващо делене.

При другите едноклетъчни и гъбите ядрото се дели по същия начин. При многоклетъчните животни и растения обаче има важна разлика. В средата на митозата ядрената обвивка се разпада на малки мехурчета и ядрото престава да съществува. Така се отваря повече място за движението на хромозомите. След като се окажат в цитоплазмата, те се подреждат в средата на клетката. Половинките им се разделят и се придвижват към двата края на клетката. Там се събират накуп и започват да се разгъват. Около тях се подреждат мехурчетата от ядрената обвивка и се сливат помежду си. Така се образуват две нови дъщерни ядра.

Животинските клетки се разделят чрез прищъпване като амебата. При растенията и гъбите, които имат твърда клетъчна стена, това не е възможно. Там дъщерните клетки се разделят от новоизградена стена като при бактериите.

Клетъчният скелет осъществява всички движения по време на деленето – мести хромозомите, пристяга в средата ядрото на амебата, а накрая и самата клетка. На схемите нишките на клетъчния скелет не са показани.

Copyright Майя Маркова. Имате право да съхранявате, размножавате и разпространявате този текст, стига да не го представяте като създаден от вас или от трето лице и да не извличате печалба.

Към съдържанието

Етикети: образование, учебник