Краткое содержание: Параграф § 11 / Биология 9 класс

Сущность и биологическое значение размножения

Размножение (самовоспроизведение) - это всеобщее свойство живых организмов, которое заключается в способности воспроизводить себе подобных. Оно является необходимым условием для существования жизни на Земле.

Бесполое размножение

Бесполое размножение является древнейшей формой размножения, при которой потомки наследуют генетический аппарат, идентичный родительскому организму. Различают следующие способы бесполого размножения:

• Размножение делением: один из самых распространенных способов, характерный для прокариотических организмов (бактерий). У них происходит удвоение кольцевой хромосомы, затем между двумя дочерними хромосомами возникает перегородка, и клетка делится надвое. Также делением размножаются многие одноклеточные эукариоты, например, водоросли (хламидомонада, эвглена зелёная) и простейшие (амёба, инфузория-туфелька). У эукариот процесс деления протекает сложнее.
• Размножение спорами: способ размножения, характерный для грибов и растений. Споры служат для размножения и расселения.
• Вегетативное размножение: характерно для многих многоклеточных организмов, при котором потомство развивается из группы родительских клеток. Этот способ бесполого размножения называется вегетативным. Различают несколько способов вегетативного размножения:
• Размножение частями вегетативных органов (частью слоевища, черенком стебля, черенком корня) или видоизменёнными побегами (корневище, луковица, клубень).
• Фрагментация - процесс, основанный на регенерации. Например, фрагмент тела дождевого червя может дать начало целому организму. В природе фрагментация встречается у многощетинковых червей, плесневых грибов, некоторых водорослей (спирогира).
• Почкование - способ размножения, при котором группа клеток родительского организма начинает делиться, давая начало дочернему организму, который некоторое время развивается как часть материнского организма, а затем отделяется от него (например, пресноводная гидра) или формирует колонии (например, коралловые полипы).

Митоз как основа бесполого размножения и роста многоклеточных организмов

Митоз - это процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого наследственный материал равномерно распределяется между дочерними клетками. Митоз лежит в основе роста и развития многоклеточных организмов, а также процессов заживления повреждений. Биологическое значение митоза заключается в воспроизводстве клеток с количественно и качественно одинаковым генетическим материалом, что обеспечивает генетическую стабильность.

Жизненный цикл клетки (клеточный цикл) состоит из периода подготовки к делению, называемого интерфазой (от лат. inter - между), и периода самого деления. Основную часть своей жизни клетки проводят в интерфазе. В интерфазе происходит синтез ДНК (удвоение хромосом).

Митоз включает в себя два основных процесса: деление ядра, или кариокинез (от греч. karyon - ядро и kinesis - движение), и деление цитоплазмы, или цитокинез (от греч. kytos - клетка и kinesis). В процессе кариокинеза молекулы ДНК, находящиеся в ядре клетки, плотно скручиваются, образуя хромосомы. Каждая хромосома состоит из двух идентичных сестринских хроматид, соединённых в области центромеры.

В митозе различают четыре последовательные фазы:

• Профаза: происходит спирализация ДНК, хромосомы становятся видимыми. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Ядрышки исчезают. Центриоли (у животных клеток) расходятся к полюсам. Начинает формироваться веретено деления, а ядерная оболочка разрушается.
• Метафаза: хромосомы располагаются в плоскости экватора клетки, образуя метафазную пластинку. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам каждой хромосомы.
• Анафаза: каждая хромосома расщепляется на две идентичные хроматиды. Эти хроматиды, которые теперь называются дочерними хромосомами, расходятся к противоположным полюсам клетки. Таким образом, к полюсам отходят одинаковые генетические наборы.
• Телофаза: на полюсах клетки дочерние хромосомы деспирализуются (становятся менее плотными), формируются ядерные оболочки и ядрышки. Нити веретена деления распадаются. Завершается кариокинез и начинается цитокинез. У животных клеток в экваториальной плоскости образуется перетяжка, которая углубляется до полного разделения двух дочерних клеток. У растительных клеток деление происходит путём формирования жёсткой клеточной стенки (внутриклеточной перегородки). После разделения дочерние клетки вступают в интерфазу нового цикла.

Таким образом, митоз обеспечивает воспроизводство клеток, генетически идентичных исходной, что важно для роста и восстановления многоклеточных организмов, а также для бесполого размножения.