Временная организация клетки. Клеточный цикл, его возможные направления и периодизация

Время существования клетки от ее образования до следующего деления или смерти называют жизненным циклом клетки (ЖЦК). В ЖЦК эукариотических клеток многоклеточного организма можно выделить несколько периодов (фаз), каждый из которых характеризуется определенными морфологическими и функциональными особенностями:

- фаза размножения и роста

- фаза дифференцировки

- фаза нормальной активности

- фаза старения и смерти клетки.

В жизненном цикле клетки можно также выделить митотический цикл, включающий подготовку клетки к делению и само деление.

Основные принципы организации ЖЦК:

1. Продолжительность клеточного цикла различна в зависимости от типа клеток.

Определить продолжительность ЖЦК специализированных клеток различных органов можно с помощью вычисления митотического индекса, т.е. определением доли клеток, находящихся в митозе. Пример: Клетки печени, на препарате обнаружено 3 митоза на 25000 клеток, продолжительность митоза предположительно – 1 час. Доля делящихся клеток – 3: 25000 = 0,00012. Если митоз длится 1 час, а доля клеток в митозе – 0,00012, то 1 час составляет 0,0012 часть от общей продолжительности ЖЦК. Следовательно, длительность цикла составит 1: 0,00012 = 8300 часов (1 год – 8760 час).

2. В нормальных клетках каждая стадия клеточного цикла зависит от правильного завершения предыдущей стадии. Контроль за основными процессами, происходящими в определенную стадию ЖЦК осуществляют многочисленные ферментативные и белковые системы клеток. При неблагоприятных условиях могут возникать задержки прохождения стадий клеточного цикла.

Клеточный цикл — это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления или гибели.

Деление клетки. Понятие о митотической активности. Нарушение митоза.

Мито́з (др.-греч. μίτος — нить) — непрямое деление клетки, наиболее распространенный способ репродукции эукариотических клеток. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

Митоз – способ деления генетически и морфологически неизмененных клеток. В литературе описывается и другой способ деления – амитоз. Но этот способ деления приводит к образованию клеток с различной генетической информацией. Мнение современных цитологов: амитоз – нарушенный митоз.

Высокую митотическую активность клеток в ткани связывают с накоплением в ней гликогена

Правильное течение митоза может быть нарушено различными внешними воздействиями: высокими дозами радиации, некоторыми химическими веществами. Например, под действием рентгеновых лучей ДНК хромосом может разорваться. Хромосомы в таком случае тоже разрываются. При этом могут возникнуть хромосомы без центромерного района. Такие хромосомы лишены способности двигаться в прометафазе и анафазе.

23) Мейоз. Механизмы, которые предопределяют генетическое разнообразие гамет.

Механизмы, приводящие к генетической разнообразия гамет. Организмы, которые размножаются половым путем, образующие половые клетки, или гаметы. Этому предшествует особый способ деления клеточного ядра их предшественников - мейоз (греч. ??????? - уменьшение). С помощью мейоза образуются и созревают половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки. Мейотическое разделение впервые описано в 1888 г. Он лежит в основе редукции числа хромосом (уменьшено вдвое): 2п -> п. Из диплоидных клеток образуются гаплоидные.

Если бы половые клетки содержали диплоидный набор хромосом, то их число удваивалось бы в каждом поколении. Поскольку каждый вид из поколения в поколение сохраняет устойчивую количество хромосом, то очевидна необходимость существования определенных механизмов, в результате которых число хромосом уменьшалось бы вдвое. Это и обеспечивается редукционным делением, или мейозом. Поскольку при оплодотворении объединяются Маринский и родительский наборы хромосом, уменьшение их числа вдвое при образовании гамет - биологически необходимый процесс. У животных мейоз проходит при образовании гамет, а у цветковых растений - ранее: при образовании пыльцевых зерен и зародышевых мешков. В мейоз вступают незрелые половые клетки, достигшие определенного дифференцировки.

 Мейоз состоит из двух быстрых во времени последовательных делений клеток: первого и второго, причем удвоение ДНК происходит только перед первым делением. Один из них называется редукционным, или первым мейотического деления, при котором число хромосом уменьшается в два раза, второй - эквационный (равный), или второй редукционный деление, которое напоминает митотическое деление.

В мейоз, как и в митоз, вступают клетки с хромосомами, состоящие из двух сестринских хроматид. После первого раздела быстро наступает второй раздел, без подготовки и без синтеза ДНК. Второй мейотическое разделение происходит по типу митоза, только с той разницей, что на всех фазах будет вдвое меньшее число хромосом. В каждом делении созревания различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Фазы первого раздела обозначают римской цифрой I (профаза И метафаза И и т.д.), а фазы второго раздела цифрой II (профаза II, метафаза II и др.).