Соматичні клітини: що це таке, для чого вони потрібні і як вони діляться

Клітина - це основна структурна одиниця більшості організмів на Землі. В основі її поділу лежать два процеси - мітоз і мейоз.

Що таке соматичні клітини?

Так називають всі клітини живих організмів, крім статевих. Всі вони володіють подвійним набором хромосом, на відміну від тих же статевих клітин, у яких одинарний набір. З них сформовані всі, за винятком вірусів, живі організми в світі. В основі їх розподілу лежить процес під назвою мітоз.

Що таке мітоз і яка його роль в природі?

Під час зазначеного процесу з однієї клітини утворюються дві ідентичні дочірні, з точно таким же набором хромосом, як і у материнської. Це єдиний спосіб розмноження всіх одноклітинних еукаріотів, також даний процес лежить в основі регенерації тканин рослин, тварин і грибів. Митоз відіграє найважливішу роль не тільки в безстатевому розмноженні, але й у статевому, забезпечуючи поділ клітин ембріона. Точно таким же способом діляться клітини рослин, грибів і тварин під час росту організму.

соматичні клітини

Що таке мейоз?

Це другий спосіб, за допомогою якого діляться соматичні клітини. Однак він дещо специфічний. У процесі мейозу з однієї клітини з подвійним набором хромосом утворюється кілька дочірніх з одинарним. Саме таким способом виробляються статеві клітини, тобто гамети.

Фази мітозу

Розподіл соматичних клітин відбувається в кілька етапів, у кожного з яких є свої відмінні риси. Весь процес триває близько трьох годин. Етапів налічується чотири, не рахуючи інтерфази: профаза, анафаза, метафаза і телофаза. Про всі по порядку.

Интерфаза

Це проміжок часу між поділами клітини, на якому вона готується до мітозу. У цій фазі клітина розвивається і проявляє звичайні для неї ознаки життєдіяльності. Даний період не входить безпосередньо в процес мітозу.

Профаза

Це найтриваліша за часом фаза мітозу. На її протязі збільшується ядро клітини, хромосоми формуються в спіралі. У цей період всі хромосоми являють собою дві хроматиди, які з'єднані центромерами - своєрідними перетяжками. Ці структури схожі на букву Х. Потім ядерна оболонка і ядерце руйнуються, і хромосоми переходять в цитоплазму. Центриоли клітини розташовуються по її полюсів і між собою утворюють нитки веретена розподілу, які потім, в кінці фази, кріпляться до Центромера.

Метафаза

Це наступний етап у процесі, за допомогою якого діляться соматичні клітини. Протягом цієї фази хромосоми розташовуються уздовж екватора клітини. Таким чином формується метафазної пластинка. У цей час хромосоми мають дуже малий розмір, так як вони сильно скручені в спіралі. Проте їх добре видно в мікроскоп завдяки чіткому розташуванню. Тому дослідження хромосом клітин проводиться зазвичай на цьому етапі мітозу.

поділ соматичних клітин

Анафаза

Це самий нетривалий етап поділу клітини за допомогою мітозу. У цей період нитки веретена, утвореного центриолями, починають відтягувати центромери хромосоми в протилежні сторони, внаслідок чого відбувається поділ її на дві окремі хроматиди. Тепер у кожному полюсі клітини розташовані однакові набори хроматид.

Телофаза

Це останній етап мітозу. На його протязі спостерігаються процеси, протилежні тим, що відбувалися в трьох попередніх фазах. А саме: спіралі хромосом розкручуються, знову утворюються ядерні оболонки та ядерця. Також на цьому етапі відбувається безпосередньо сам розподіл: розділяється цитоплазма, і кожна дочірня клітина отримує свій набір органел. У рослин відбувається ще й формування целюлозної стінки навколо мембрани двох новоутворених структур.

соматичні клітини хребетних тварин

Мейоз

Ще один процес, в результаті якого діляться соматичні клітини. Він передбачає формування гамет, тобто статевих клітин з одинарним набором хромосом. Соматичні клітини під час цього процесу діляться послідовно два рази. Таким чином, виділяють мейоз І та мейоз ІІ. Кожен з них складається з фаз під такими ж назвами, як і у мітозу. Розглянемо докладніше процеси, які відбуваються в клітці під час різних стадій мейозу.

Мейоз І

Під час цього процесу клітина ділиться таким чином, що утворюються дві дочірні зі скороченим вдвічі набором хромосом:

Профаза. На цьому етапі відбувається найцікавіший процес - кроссинговер. Він полягає в тому, що хроматиди переплітаються між собою і обмінюються окремими ділянками ДНК. Внаслідок цього відбувається перекомбінація генетичної інформації клітини, що забезпечує розмаїтість організмів одного виду. Потім хроматиди роз'єднуються, і відбувається те ж, що і в профазі мітозу: зникає оболонка ядра, ядерце і формується веретено поділу.
Метафаза. У цей час хромосоми вишиковуються уздовж екватора клітини, гомологічні при цьому розташовуються попарно.
Анафаза. На цьому етапі хромосоми пересуваються до різних полюсів клітини. Тобто кожна пара гомологічних структур розділяється, одна з хромосом розташовується в одній стороні, інша - в іншій.
Телофаза. Тут відбувається заново формування ядерних мембран і ядерець, цитоплазма і органели розділяються, і утворюються дві дочірні клітини з одинарним набором хромосом.

Мейоз ІІ

Відразу після першого мейозу починається другий. Профаза дуже коротка. Слідом за нею настає анафаза, протягом якої хромосоми займають положення уздовж екватора, до них кріпляться нитки веретена поділу. У анафазе до полюсів розходяться окремі половини хромосом. В телофазе формуються чотири клітини з одинарним набором генетичної інформації. Разом мейоз І та мейоз ІІ називаються Гаметогенез.

Різноманітність клітин

Соматичні клітини хребетних тварин та інших організмів діляться на групи, залежно від свого призначення, ролі та функцій тканин, які з них складаються. У зв'язку з цим вони мають дещо різне будову.

Види тканин та особливості їх клітин

Серед тканин тварин виділяють такі різновиди: покривна, сполучна, нервова, м'язова, кров, лімфа. Всі вони складаються з соматичних клітин, однак трохи різних за будовою:

Клітини покривної тканини розташовуються щільно один до одного, часто вони сплощені або кубовидні.
Сполучна складається з рідко розташованих клітин, які виробляють багато міжклітинної речовини, що складається з гликопротеидов та інших з'єднань.
Нервова - складається з нейронів, які мають специфічну будову: кругла форма з виростами під назвою аксони і дендрити, по яких передається сигнал.
Клітини м'язової тканини являють собою витягнуті клітини, що містять білки актин і міозин, завдяки яким відбувається скорочення.
Кров має три типи специфічних клітин: еритроцити, тромбоцити, лейкоцити, які відрізняються різною будовою і функціями. Перші містять гемоглобін, за допомогою якого вони переносять кисень-друге виконують імунну функцію-третє відповідають за згортання крові.
Лімфа складається з лімфоцитів, які також є частиною імунітету.
Серед рослинних тканин виділяють мерістематічеськую (тобто ту, з якої утворюються інші види), основну, провідну і покривну. Клітини першої дуже дрібні, але мають великі ядра, швидко діляться. Покривна тканина побудована з щільно розташованих циліндричних або сплощені клітин. Провідна представлена витягнутими клітинами, які, об'єднуючись, утворюють своєрідні судини.