Промежуток времени от момента возникновения клетки до ее гибели или до последующего деления – жизненный цикл клетки

Жизненный цикл клетки многоклеточного организма.

I — митотический цикл; II — переход клетки в дифференцированное состояние; III— гибель клетки:

G1 — пресинтетический период, G2 — постсинтетический (предмитотический) период, М —митоз, S — синтетический период, R1 и R2 — периоды покоя клеточного цикла; 2с —количество ДНК в диплоидном наборе хромосом, 4с —удвоенное количество ДНК

Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический цикл, включающий подготовку к делению и само деление.

В жизненном цикле есть также периоды покоя, когда клетка только исполняет свои функции и избирает свою дальнейшую судьбу (погибнуть либо возвратится в митотический цикл).

Значительную часть митотического цикла составляет интерфаза – период подготовки клетки к делению.

В это время в клетке усиленно протекают процессы синтеза органических веществ: РНК, ДНК, АТФ, белков, ферментов. По времени она превосходит сам процесс деления. Важнейший процесс, совершающийся только в период интерфазы, - это синтез ДНК, в результате которого каждая хромосома удваивается. Синтез ДНК протекает в середине интерфазы, а продолжительность его различна у разных видов животных и растений. Н-р в клетках млекопитающих этот процесс продолжается 6-10 час, и за это время каждая молекула ДНК строит подобную себе вторую молекулу.

Следовательно, если до начала синтеза в состав одной Х входила одна молекула, т.е. одна нить ДНК, то после завершения синтеза в состав каждой Х входят две совершенно одинаковые нити ДНК.

В течении всего периода интерфазы Х активно осуществляют контроль над всеми процессами жизнедеятельности клетки. Именно в интерфазе в ядре непрерывно происходит синтез РНК, в цитоплазме идет синтез белков, углеводов и жиров, клетки растут. Всё это означает, что в период интерфазы клетка активно функционирует, в ней осуществляются все процессы жизнедеятельности, включая питание, дыхание, синтез АТФ. Во время интерфазы происходит также увеличение числа митохондрий, хлоропластов, элементов комплекса Гольджи, удваивается число центриолей, т.е. клетка готовится к делению.

Продолжительность интерфазы различна у разных клеток – она колеблется от 10 до 20 часов. Есть такие клетки в составе многоклеточного организма, которые не делятся, и интерфаза у них продолжается в течении многих лет. К их числу относятся нервные клетки, утратившие способность к делению и существующие в течение всей жизни организма.

Интерфаза состоит из трех подпериодов:

1.Постмитотический, или пресинтетический (G1) - самый вариабельный по продолжительности. Во время его в клетке активизируются процессы биологического синтеза, в первую очередь структурных и функциональных белков. Клетка растет и готовится к следующему периоду.

2. Синтетический(S) - главный в митотическом цикле. В делящихся клетках млекопитающих он длится около 6 - 10 ч. В это время клетка продолжает синтезировать РНК, белки, но самое важное осуществляет синтез ДНК. Редупликация ДНК происходит асинхронно. Но к концу S - периода вся ядерная ДНК удваивается, каждая хромосома становится двунитчатой, то есть состоит из двух хроматид - идентичных молекул ДНК.

3. Постсинтетический, или премитотический (G2) - относительно короток, в клетках млекопитатающих он составляет около 2 - 5 ч. В это время количество центриолей, митохондрей и пластид удваивается, идут активные метаболические процессы, накапливаются белки и энергия для предстоящего деления. Клетка приступает к делению.

Митоз - (от греч. mitos - нить), это основной способ деления эукариотических клеток (2п =2п). Еариокинез, непрямое деление соматических клеток, при котором из одной материнской клетки образуются две дочерние с точно таким же числом и набором Х, что и в исходной клетке.

В 1874 г. Чистяков И. Д. изучил митоз в спорах плаунов. В 1876- 1879г.г. Э Страсбургер изучил митоз в растительных клетках. В 1882 г. В.Флемминг изучил митоз в клетках животных.

Различают 4 фазы митоза,в зависимости от того, как выглядят в это время Х:

1.Профаза – ядро увеличивается в объеме, в это время Х спирализуются, происходит их укорочение и утолщение, в результате этого они становятся видимыми. Каждая Х состоит из 2-х хроматид. К концу профазы ядерная оболочка и ядрышко разрушаются. Х свободно и беспорядочно лежат в цитоплазме. Центриоли расходятся к разным полюсам клетки.

2.Метафаза – Х располагаются по экватору клетки. При этом хорошо видно, что каждая Х, состоящая из 2-х хроматид, имеет перетяжку- центромеру . Х своими центромерами прикрепляются к нитям веретена деления..

3.Анафаза – центромеры делятся, и каждая хроматида становится самостоятельной дочерней Х. Разделившись, эти Х с помощью нитей веретена деления движутся к полюсам клетки.

3.Телофаза – Х начинают деспирализироваться (раскручиваться), они становятся плохо видимы в микроскоп. Вокруг Х у каждого полюса формируется ядерная оболочка, возникают ядрышки. Исчезает веретено деления. В конце телофазы сразу следует цитокинез – разделение цитоплазмы, происходит образование клеточной перегородки между дочерними клетками. Образуются 2 дочерние клетки.

Продолжительность митоза зависит от размеров клеток, числа ядер, а также от условий окружающей среды, в частности от температуры. В животных клетках М. длится 30-60 мин, в растительных - 2-3 часа.

Поиск по сайту: