Биология. В 3-х томах. Т. 3

Многие зимнеспящие животные запасают энергию в виде липидных капелек, накапливаемых в особой жировой ткани — буром жире. Клетки этой ткани содержат много сферических митохондрий, которые и придают ей характерную темную окраску. Липиды рассеяны по всей цитоплазме в виде капелек, а не в твердом состоянии. Животное расходует эти резервные липиды понемногу на протяжении всего периода спячки, но как только оно просыпается, метаболическая активность клеток жировой ткани резко возрастает. Используя освобождающуюся при этом энергию, животное начинает сильно дрожать и генерирует тепло, которое разносится по организму кровью благодаря учащению сердечного ритма. В первую очередь тепло поступает в сердце, головной мозг и легкие; это достигается благодаря сужению сосудов, идущих к другим частям тела, под воздействием симпатической нервной системы. Постепенно весь организм разогревается и его нормальные метаболические и физиологические функции в конце концов возобновляются.

Некоторые мелкие птицы и млекопитающие, у которых отношение поверхности тела к его объему велико, отличаются крайне интенсивным метаболизмом; поэтому по ночам, когда они не могут потреблять корм, им приходится, для того чтобы избежать гибели, понижать температуру своего тела. Это явление, наблюдаемое у колибри и у мелких насекомоядных летучих мышей, известно под названием оцепенения.

Глава 22. Непрерывность жизни

В начале главы 7 говорилось о создании клеточной теории Шлейденом и Шванном. Рудольф Вирхов расширил эту теорию, провозгласив в 1855 г.: "omnis cellula е cellula" ("каждая клетка из клетки"). Признание непрерывности живого побудило ученых второй половины XIX века заняться исследованием строения клетки и механизмов клеточного деления. Совершенствование гистологических методов и создание микроскопов с более высокой разрешающей способностью позволило выявить важную роль ядра и в особенности заключенных в нем хромосом как структур, обеспечивающих преемственность между последовательными поколениями клеток. В 1879 г. Бовери и Флемминг описали происходящие в ядре события, в результате которых образуются две идентичные клетки, а в 1887 г. Вейсман высказал мысль о том, что при образовании гамет происходит деление иного типа. Эти два типа деления называют соответственно митозом и мейозом. Происходящие при этом процессы почти идентичны, однако они приводят к совершенно разным результатам.

Митоз — это такое деление клеточного ядра, при котором образуются два дочерних ядра с наборами хромосом, идентичными наборам родительской клетки. Вслед за ядерным делением обычно сразу же происходит деление цитоплазмы на две равные части, восстановление клеточной (плазматической) мембраны и клеточной стенки (у растений) или одной только клеточной (плазматической) мембраны (у животных) и разделение возникших таким образом двух дочерних клеток. Весь этот процесс и называют клеточным делением. Митотическое деление клеток приводит к увеличению их числа, обеспечивая процессы роста, регенерации и замещения клеток у всех высших животных и растений. У одноклеточных организмов митоз служит механизмом бесполого размножения, ведущего к увеличению их численности.

Мейоз

— это процесс деления клеточного ядра с образованием четырех дочерних ядер, каждое из которых содержит вдвое меньше хромосом, чем исходное ядро. Его называют также редукционным делением (от лат. reductio-уменьшение): число хромосом в клетке уменьшается с диплоидного (2n) до гаплоидного (n). Значение мейоза состоит в том, что он обеспечивает сохранение в ряду поколений постоянного числа хромосом у видов с половым размножением. Мейоз происходит только при образовании гамет у животных и при образовании спор у тех растений, которым свойственно чередование поколений (см. разд. 20.2). В результате мейоза получаются гаплоидные ядра, слияние которых при оплодотворении ведет к восстановлению диплоидного числа хромосом.

Хромосомы играют главную роль в процессе клеточного деления, так как они обеспечивают передачу наследственной информации от одного поколения другому (см. разд. 23.2) и участвуют в регуляции клеточного метаболизма. В состав хромосом эукариотических клеток входят ДНК, белки и небольшие количества РНК (см. разд. 5.6). В неделящихся клетках хромосомы представлены чрезвычайно длинными тонкими нитями, распределенными во всем объеме ядра. Отдельные хромосомы неразличимы, но хромосомный материал окрашивается некоторыми основными красителями (см. Приложение 4.2) и поэтому был назван хроматином. В начале клеточного деления хромосомы укорачиваются и окрашиваются более интенсивно, так что становятся видимыми по отдельности. В диспергированном растянутом состоянии хромосомы участвуют в регуляции всех процессов биосинтеза, протекающих в клетке, но во время клеточного деления эта их функция прекращается.