Что такое амитоз в биологии. Значение слова амитоз. Биологическое значение амитоза

АМИТОЗ (amitosis ; греческий отрицательная приставка a-, mitos - нить + -ōsis) прямое деление ядра - деление клеточного ядра на две или несколько частей без образования хромосом и ахроматинового веретена; при амитозе ядерная мембрана и ядрышко сохраняются и ядро продолжает активно функционировать.

Прямое деление ядра впервые описано Ремаком (R. Bemak, 1841); термин «амитоз» предложен Флеммингом (W. Flemming, 1882).

Обычно амитоз начинается с деления ядрышка, затем делится ядро. Деление его может протекать по-разному: либо в ядре появляется перегородка - так называемая ядерная пластинка, либо оно постепенно перешнуровывается, образуя два или несколько дочерних ядер. При помощи цитофотометрических методов исследования установлено, что примерно в 50% случаев амитоза ДНК равномерно распределяется между дочерними ядрами. В других случаях деление заканчивается появлением двух неравных ядер (мероамитоз) или множества мелких неодинаковых ядер (фрагментация и почкование). Вслед за делением ядра происходит деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием дочерних клеток (рис. 1); если цитоплазма не делится, возникает одна дву- или многоядерная клетка (рис. 2).

Амитоз характерен для ряда высокодифференцированных и специализированных тканей (нейроны вегетативных ганглиев, хрящевые, железистые клетки, лейкоциты крови, клетки эндотелия кровеносных сосудов и другое), а также для клеток злокачественных опухолей.

Беншшгхофф (A. Benninghoff, 1922), исходя из функционального назначения, предложил различать три типа амитоза: генеративный, реактивный и дегенеративный.

Генеративный амитоз - это полноценное деление ядер, после которого становится возможным митоз (см.). Генеративный амитоз наблюдается у некоторых простейших, в полиплоидных ядрах (см. Хромосомный набор); при этом происходит более или менее упорядоченное перераспределение всего наследственного аппарата (например, деление макронуклеуса у инфузорий).

Сходная картина наблюдается при делении некоторых специализированных клеток (печени, эпидермиса, трофобласта и другое), где амитоз предшествует эндомитоз - внутриядерное удвоение набора хромосом (см. Мейоз); образующиеся в результате эндомитоз а полиплоидные ядра подвергаются затем амитозу.

Реактивный амитоз обусловлен влиянием на клетку различных повреждающих факторов - облучения, химических препаратов, температуры и другое. Он может быть вызван нарушениями обменных процессов в клетке (при голодании, денервации ткани и другое). Этот тип амитотического деления ядра, как правило, не завершается цитотомией и приводит к появлению многоядерных клеток. Многие исследователи склонны рассматривать реактивный амитоз как внутриклеточную компенсаторную реакцию, обеспечивающую интенсификацию метаболизма клетки.

Дегенеративный амитоз - деление ядра, связанное с процессами деградации или необратимой дифференциации клетки. При этой форме амитоза происходит фрагментация, или почкование, ядер, не связанная с синтезом ДНК, что в ряде случаев является признаком начинающегося некробиоза тканей.

Вопрос о биологическом значении амитоза окончательно не решен. Однако не возникает сомнений в том, что амитоз - это вторичное явление по сравнению с митозом.

Библиография: Клишов А. А. Гистогенез, регенерация и опухолевый рост скелетно-мышечной ткани, с. 19, Л., 1971; Кнорре А. Г. Эмбриональный гистогенез, с. 22, Л., 1971; Михайлов В. П. Введение в цитологию, с. 163, Л., 1968; Руководство по цитологии, под ред. А. С. Трошина, т. 2, с. 269, М. - Л., 1966; Bucher О. Die Amitose der tierischen und menschlichen Zelle, Protoplasmalogia, Handb. Protoplasmaforsch., hrsg. v. L. V. Heilbrunn u. F. Weber, Bd 6, Wien, 1959, Bibliogr.

Ю. Е. Ершикова.

Митоз –mitos (греч. - нити) – непрямое деление клетки, универсальный способ деления эукариотических клеток.

Главные события митотического цикла заключаются в редупликации (самоудвоении) наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками. Указанным событиям сопутствуют закономерные изменения химической и морфологической организации хромосом - ядерных структур, в которых сосредоточено более 90% генетического материала эукариотической клетки (основная часть внеядерной ДНК животной клетки находится в митохондриях).

Хромосомы во взаимодействии с внехромосомными механизмами обеспечивают: а) хранение генетической информации; б) использование этой информации для создания и поддержания клеточной организации; в) регуляцию считывания наследственной информации; г) удвоение генетического материала; д) передачу его от материнской клетки дочерним.

Митоз – непрерывный процесс, который делится на фазы.

В митозе можно выделить четыре фазы . Главные события по отдельным фазам представлены ниже.

Биологическое значение митоза: образование клеток с наследственной информацией, которая качественно и количественно идентична информации материнской клетки. Обеспечение постоянства кариотипа в ряду поколений клеток. Митоз служит клеточным механизмом процессов роста и развития организма, его регенерации и бесполого размножения. Таким образом, митоз является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии.

Патология митоза

Нарушения той или иной фазы митоза приводят к патологическим изменениям клеток. Отклонение от нормального течения процесса спирализации может привести к набуханию и слипанию хромосом. Иногда наблюдается отрыв участка хромосомы, который, если он лишен центромеры, не участвует в анафазном перемещении к полюсам и теряется. Отставать при движении могут отдельные хроматиды, что приводит к образованию дочерних ядер с несбалансированными хромосомными наборами. Повреждения со стороны веретена деления приводят к задержке митоза в метафазе, рассеиванию хромосом. При изменении количества центриолей возникают многополюсные или асимметричные митозы. Нарушение цитотомии приводит к появлению дву- и многоядерных клеток.

На основе митотического цикла возник ряд механизмов, с помощью которых в том или ином органе количество генетического материала и, следовательно, интенсивность обмена могут быть увеличены при сохранении постоянства числа клеток.

Эндомитоз. Удвоение ДНК клетки не всегда сопровождается ее разделением на две. Поскольку механизм такого удвоения совпадает с предмитотической редупликацией ДНК и оно сопровождается кратным увеличением количества хромосом, это явление получило название эндомитоза. При воздействии на клетки веществами разрушающими микротрубочки веретена, деление прекращается, а хромосомы будут продолжать цикл своих превращений: реплицироваться, что приведет к поэтапному образованию полиплоидных клеток – 4n, 8n и т.д. Такой процесс преобразований иначе называется эндорепродукцией. С генетической точки зрения, эндомитоз - геномная соматическая мутация. Способность клеток к эндомитозу используют в селекции растений для получения клеток с кратным набором хромосом. Для этого применяют колхицин, винбластин, разрушающие нити ахроматинового веретена. Полиплоидные клетки (а затем и взрослые растения) отличаются большими размерами, вегетативные органы из таких клеток крупные, с большим запасом питательных веществ. У человека эндорепродукция имеет место в некоторых гепатоцитах и кардиомиоцитах.

Политения. При политении в S-периоде в результате репликации и нерасхождения хромосомных нитей образуется многонитчатая, политенная структура. От митотических хромосом они отличаются большими размерами (длиннее в – 200 раз). Встречаются такие клетки в слюнных железах двукрылых насекомых, в макронуклеусах инфузорий. На политенных хромосомах видны вздутия, пуфы (места транскрипции) – выражение генной активности. Эти хромосомы – важнейший объект генетических исследований. Эндомитоз и политения приводят к образованию полиплоидных клеток, отличающихся кратным увеличением объема наследственного материала. В таких клетках в отличие от диплоидных гены повторены более чем два раза. Пропорционально увеличению числа генов растет масса клетки, что повышает ее функциональные возможности. В организме млекопитающих полиплоидизация с возрастом свойственна печеночным клеткам.

Аномалии митотического цикла . Митотический ритм, обычно адекватный потребности восстановления стареющих, погибших клеток, в условиях патологии может быть изменен. Замедление ритма наблюдается в стареющих или маловаскуляризированных тканях, увеличение ритма - в тканях при разных видах воспаления, гормональных воздействиях, в опухолях и др.

Аномалии развития митозов . Некоторые агрессивные агенты, действуя на фазу S, замедляют синтез и дупликацию ДНК. К ним относятся ионизирующая радиация, различные антиметаболиты (метатрексат, меркапто-6-пурин, флюоро-5-урацил, прокарбозин и др.). Их используют для противоопухолевой химиотерапии. Другие агрессивные агенты действуют на фазы митоза и препятствуют образованию ахроматического веретена. Они изменяют вязкость плазмы, не расщепляя нити хромосом. Такое цитофизиологическое изменение может повлечь за собой блокаду митоза в метафазу, а затем - острую смерть клетки, или митонекроз. Митонекрозы часто наблюдаются, в частности, в опухолевой ткани, в очагах некоторых воспалений с некрозом. Их можно вызвать при помощи подофиллина, который применяется при лечении злокачественных новообразований.

Аномалии морфологии митозов . При воспалении, действии ионизирующей радиации, химических агентов и особенно в злокачественных опухолях обнаруживаются морфологические аномалии митозов. Они связаны с тяжелыми метаболическими изменениями клеток и могут быть обозначены как «абортивные митозы». Примером такой аномалии служит митоз с анормальным числом и формой хромосом; трех-, четырех- и мультиполярные митозы.

Многоядерные клетки . Клетки, содержащие множество ядер, встречаются и в нормальном состоянии, например: остеокласты, мегакариоциты, синцитиотрофобласты. Но они поручаются часто и в условиях патологии - например: клетки Ланганса при туберкулезе, гигантские клетки инородных тел, множество опухолевых клеток. Цитоплазма таких клеток содержит гранулы или вакуоли, число ядер может колебаться от нескольких единиц до нескольких сотен, а объем отражён в названии - гигантские клетки. Происхождение их вариабельно: эпителиальные, мезенхимальные, гистиоцитарные. Механизм формирования гигантских многоядерных клеток различен. В одних случаях их образование обусловлено слиянием мононуклеарных клеток, в других оно осуществляется благодаря делению ядер без деления цитоплазмы. Считают также, что их образование может быть следствием некоторых аномалий митоза после облучения или введения цитостатиков, а также при злокачественном росте.

Амитоз

Прямое деление или амитоз – это деление клетки, у которой ядро находится в интерфазном состоянии. При этом не происходит конденсации хромосом и образования веретена деления. Формально амитоз должен приводить к появлению двух клеток, однако чаще всего он приводит к разделению ядра и появлению двух- или многоядерных клеток.

Начинается амитотическое деление с фрагментации ядрышек, вслед за этим делится перетяжкой ядро (или инвагинацией). Может быть множественное деление ядра, как правило, неравной величины (при патологических процессах). Многочисленные наблюдения показали, что амитоз встречается почти всегда в клетках отживающих, дегенерирующих и не способных дать в дальнейшем полноценные элементы. В норме амитотическое деление встречается в зародышевых оболочках животных, в фолликулярных клетках яичника, в гигантских клетках трофобластов. Положительное значение амитоз имеет в процессе регенерации тканей или органа (регенеративный амитоз). Амитоз в стареющих клетках сопровождается нарушениями биосинтетических процессов, включая репликацию, репарацию ДНК, а также транскрипцию и трансляцию. Изменяются физико-химические свойства белков хроматина ядер клеток, состав цитоплазмы, структура и функции органоидов, что влечет за собой функциональные нарушения на всех последующих уровнях – клеточном, тканевом, органном и организменном. По мере нарастания деструкции и угасания восстановления наступает естественная смерть клетки. Нередко амитоз встречается при воспалительных процессах и злокачественных новообразованиях (индуцированный амитоз).

Процесс прямого деления без подготовки клетки называется амитозом. Впервые обнаружен в 1841 году биологом Робертом Ремаком. Термин ввёл гистолог Вальтер Флемминг в 1882 году.

Особенности

Амитоз - наиболее простой процесс, чем митоз или мейоз. Амитоз у эукариотов встречается довольно редко и более свойственен прокариотам. Это более быстрый и экономичный процесс, чем митоз. Наблюдается при стремительном восстановлении тканей. Амитозом делятся стареющие клетки и клетки ткани, которые в дальнейшем не будут делиться митотическим способом. Чаще всего это группа клеток, выполняющая строго определённые функции.

Амитоз наблюдается:

• при увеличении корневого чехлика;
• в клетках эпителия;
• при росте лука;
• в рыхлой соединительной ткани;
• в хрящевой ткани;
• в мускулатуре;
• в клетках зародышевых оболочек;
• при увеличении тканей водорослей;
• в клетках эндосперма.

Основные особенности амитоза, по сравнению с митозом:

• не сопровождается перестройкой всей клетки;
• отсутствует веретено деления;
• не происходит спирализация хроматина;
• не выявляются хромосомы;
• отсутствие репликации (удвоения) ДНК;
• генетический материал распределяется неравномерно;
• образовавшаяся клетка не способна к митозу.

Рис. 1. Митоз и амитоз.

Амитоз может происходить в опухолевых тканях. При неравномерном распределении генетического материала образуются дефектные эукариотические клетки с нарушенными внутриклеточными процессами.

Механизм

Амитоз - простой и редкий способ деления клеток, который мало изучен. Известно, что амитоз происходит за счёт простой перетяжки (инвагинации) кариолеммы - ядерной оболочки, что приводит к разделению родительской клетки на две части. Во время деления клетка находится в интерфазе, т.е. в состоянии роста и развития, никак не подготавливаясь к делению. Процесс амитоза описан в таблице.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Не всегда при амитозе происходит цитокинез, т.е. деление тела клетки - цитоплазмы со всем её содержим. В этом случае образуется два и более ядра под одной оболочкой (многоядерная клетка), что может приводить к образованию колоний (дрожжи).

Рис. 2. Почкование дрожжей.

Значение

Амитоз имеет биологическое значение для быстрого восстановления тканей, размножения одноклеточных эукариотических и прокариотических организмов. Амитоз свойственен дрожжам, размножающимся бесполым путём (почкованием, делением), бактериям, лейкоцитам.

Бактерии и другие прокариоты не имеют ядра. Поэтому амитоз происходит несколько иначе. Сначала удваивается кольцевая ДНК, прикреплённая к складке цитоплазматической мембраны (мезосоме). Затем между двумя закреплёнными на мезосомах ДНК образуется перетяжка, разделяющая клетку пополам.

Рис. 3. Деление прокариотов.

Что мы узнали?

Выяснили, чем митоз отличается от амитоза, как происходит прямое деление клетки, какую роль играет в природе. Амитоз - наиболее быстрый способ деления, что помогает восстановить повреждённые ткани за короткий промежуток времени. Характерно эукариотам (встречается редко) и прокариотам. Прямое деление клетки не требует подготовки: спирализации хромосом, удвоения ДНК, создания веретена деления. При таком способе клетка делится неравномерно: дочерние клетки могут отличаться по размеру и количеству генетической информации.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 152.

Амитоз иногда ещё называют простым делением.

Определение 1

Амитоз – прямое деление клетки путём перетяжки или инвагинации. При амитозе не происходит конденсация хромосом и не образуется аппарат деления.

Амитоз не обеспечивает равномерного распределения хромосом между дочерними клетками.

Обычно амитоз свойствен стареющим клеткам.

Во время амитоза ядро клетки сохраняет строение интерфазного ядра, а сложной перестройки всей клетки, спирализации хромосом, как во время митоза, не происходит.

Нет никаких доказательств равномерного распределения ДНК между двумя клетками при амитотическом делении, потому считают, что ДНК при таком делении может распределятся между двумя клетками неравномерно.

Амитоз встречается в природе достаточно редко, в основном у одноклеточных организмов и у некоторых клеток многоклеточных животных и растений.

Типы амитоза

Различают несколько форм амитоза:

• равномерный , когда образуются два равных ядра;
• неравномерный – образуются неодинаковые ядра;
• фрагментация - ядро распадается на множество мелких ядер, одинаковой или нет величины.

Первые два типа деления вызывают образование двух клеток из одной.

В клетках хряща, рыхлой соединительной и некоторых других тканях происходит деление ядрышек с последующим делением ядра путём перетяжки. У двухъядерной клетки появляется кольцевая перетяжка цитоплазмы, которая при углублении вызывает полное деление клетки на две.

В процессе амитоза в ядре происходит деление ядрышек с последующим делением ядра перетяжкой, цитоплазма так же делится перетяжкой.

Амитоз-фрагментация вызывает образование многоядерных клеток.

В некоторых клетках эпителия, печени наблюдается процесс деления ядрышек в ядре, после чего всё ядро перешнуровывается кольцевой перетяжкой. Процесс этот заканчивается образованием двух ядер. Такая двухъядерная или многоядерная клетка уже не делится митотически, через некоторое время она стареет или гибнет.

Замечание 1

Таким образом, амитоз – это деление, которое происходит без спирализации хромосом и без образования веретена деления. Так же неизвестно синтезируется ли перед началом амитоза синтез ДНК и как происходит распределение ДНК между дочерними ядрами. Происходит ли предыдущий синтез ДНК перед началом амитоза и как она распределяется между дочерними ядрами – неизвестно. При делении определённых клеток иногда митоз чередуется с амитозом.

Биологическое значение амитоза

Некоторые учёные считают этот способ деления клеток примитивным, другие относят его к вторичным явлениям.

Амитоз по сравнению с митозом встречается значительно реже у многоклеточных организмов и может быть отнесён к неполноценному способу деления клеток, утративших способность к делению.

Биологическое значение процессов амитотического деления:

• процессы, обеспечивающие равномерное распределение материала каждой хромосомы между двумя клетками, отсутствуют;
• образование многоядерных клеток или увеличение количества клеток.

Определение 2

Амитоз – это своеобразный тип деления, который иногда можно наблюдать при нормальной жизнедеятельности клетки, а в большинстве случаев, когда функции нарушаются: влияние излучения или действие других вредных факторов.

Амитоз свойствен высокодифференцированным клеткам. В сравнении с митозом он встречается реже и играет второстепенную роль в клеточном делении большинства живых организмов.

Мы точно знаем, что понятия «митоз» и «амитоз» связаны с делением клетки и увеличением числа этих однотипных структурных единиц организма одноклеточного, животного, растения или гриба. Ну а с чем связано появление буковки «а» перед митозом в слове «амитоз» и почему митоз и амитоз противопоставляются один другому, мы выясним прямо сейчас.

Амитоз – это процесс прямого деления клетки.

Сравнение

Митоз является самым распространенным способом размножения клеток-эукариотов. В процессе митоза одинаковое, столько же, сколько и было у исходной особи, количество хромосом достается дочерним новообразованным клеткам. Это обеспечивает воспроизведение и увеличение количества однотипных клеток. Процесс митоза можно сравнить с копированием.

Амитоз менее распространен, чем митоз. Данный тип деления характерен для «ненормальных» клеток – раковых, стареющих или таких, которые заранее обречены на отмирание.

Процесс митоза состоит из четырех фаз.

1. Профаза. Подготовительный этап, в результате которого начинает образовываться веретено деления, разрушается ядерная оболочка и начинается конденсация хромосом.
2. Метафаза. Заканчивает образовываться веретено деления, все хромосомы выстраиваются по условной линии экватора клетки; начинается расщепление отдельных хромосом. На данной стадии их связывают пояски-центромеры.
3. Анафаза. Близняшки-хромосомы разрываются и расходятся к противоположным полюсам клетки. В конце этой фазы на каждом клеточном полюсе находится диплоидный набор хромосом. После этого они начинают деконденсироваться.
4. Телофаза. Хромосомы перестают быть заметными. Вокруг них формируется ядро, начинается деление клетки путем перетяжки. Из одной материнской клетки получились две абсолютно одинаковые клетки, обладающие диплоидным набором хромосом.

В процессе амитоза наблюдается простое разделение клетки путем ее перетяжки. При этом не происходит ни одного процесса, характерного для митоза. При таком делении генетический материал распределяется неравномерно. Иногда наблюдается такой амитоз, когда ядро разделилось, а клетка – нет. В результате получаются многоядерные клетки, более не способные к нормальному размножению.

Описание фаз «копирования клеток» началось в конце XIX столетия. Термин появился благодаря немцу Вальтеру Флеммингу. В среднем один цикл митоза занимает в клетках животных не больше часа, в клетках растений – от двух до трех часов.

Процесс митоза несет ряд важных биологических функций.

1. Поддерживает и передает следующим поколениям клетки исходный хромосомный набор.
2. Благодаря митозу увеличивается количество соматических клеток организма, происходит рост растения, гриба, животного.
3. Благодаря митозу из одноклеточной зиготы формируется многоклеточный организм.
4. Благодаря митозу идет замена «быстро изнашиваемых» клеток или тех, что работают в «горячих точках». Имеются в виду клетки эпидермиса, эритроциты, клетки, которые выстилают внутренние поверхности пищеварительного тракта.
5. Процесс регенерации хвоста ящерицы или оторванных щупалец морской звезды происходит благодаря непрямому делению клеток.
6. Примитивные представители царства животных, например кишечнополостные, в процессе бесполого размножения увеличивают количество особей почкованием. При этом новые клетки для потенциальной новообразованной особи образуются митотически.

Выводы сайт

1. Митоз характерен для большинства перспективных, здоровых соматических клеток живого организма. Амитоз – это признак стареющих, отмирающих, больных клеток организма.
2. При амитозе делится только ядро, при митозе вдвое увеличивается биологический материал.
3. При амитозе генетический материал распределяется хаотически, при митозе каждой дочерней клетке достается полноценный родительский генетический набор.