Основные стадии митоза

Биологическое значение жизненного цикла

Понятие о жизненном цикле

Митоз

ЛЕКЦИЯ № 9. Жизненный цикл клетки.

Жизненный цикл клетки отражает все закономерные струк­турно-функциональные изменения, происходящие с клеткой во времени. Жизненный цикл — это время существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или естественной гибели.

У клеток сложного организма (например, человека) жизнен­ный цикл клетки может быть различным. Высокоспециализиро­ванные клетки (эритроциты, нервные клетки, клетки поперечно­полосатой мускулатуры) не размножаются. Их жизненный цикл состоит из рождения, выполнения предназначенных функций, гибели (гетерокаталитической интерфазы).

Важнейшим компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл. Он представляет собой комп­лекс взаимосвязанных и согласованных явлений во время деления клетки, а также до и после него. Митотический цикл — это сово­купность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток следующей генерации. Кроме этого, в понятие жизненного цикла входят также период выполнения клеткой своих функций и периоды покоя. В это время дальнейшая клеточная судьба неопре­деленна: клетка может начать делиться (вступает в митоз) либо начать готовиться к выполнению специфических функций.

Митоз — это основной тип деления соматических эукариотических клеток. Процесс деления включает в себя несколько по­следовательных фаз и представляет собой цикл. Его продолжи­тельность различна и составляет у большинства клеток от 10 до 50 ч. При этом у клеток тела человека продолжительность самого митоза составляет 1—1,5 ч, G2-периода интерфазы — 2—3 ч, S-периода интерфазы — 6—10 ч.

Обеспечивает преемственность генетического материала в ряду клеток дочерних генераций; приводит к образованию клеток, равноценных как по объему, так и по содержанию генетической информации.

1. Редупликация (самоудвоение) генетической информации материнской клетки и равномерное распределение ее между дочерними клетками. Это сопровождается изменениями структу­ры и морфологии хромосом, в которых сосредоточено более 90% информации эукариотической клетки.

2. Митотический цикл состоит из четырех последовательных периодов: пресинтетического (или постмитотического) G1, синтетического S, постсинтетического (или премитотического) G2 и собственно митоза. Они составляют автокаталитическую интерфазу (подготовительный период).

Фазы клеточного цикла:

1) пресинтетическая (G1). Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит. Клетка активно растет в раз­мерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки (гистоны, структурные белки, ферменты), РНК, молекулы АТФ. Происходит деление митохондрий и хлоропластов (т. е. структур, способных к ауторепродукции). Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествую­щего деления;

2) синтетическая (S). Происходит удвоение генетического ма­териала путем репликации ДНК. Она происходит полуконсер­вативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комп­лементарная цепочка.

В итоге образуются две идентичные двойные спирали ДНК, каждая из которых состоит из одной новой и старой цепи ДНК. Количество наследственного материала удваивается. Кроме этого, продолжается синтез РНК и белков. Также репликации подвергается небольшая часть митохондриальной ДНК (основная же ее часть реплицируется в G2 пе­риод);

3) постсинтетическая (G2). ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период (репарация). Также накапливаются энергия и пи­тательные вещества, продолжается синтез РНК и белков (пре­имущественно ядерных).

S и G2 непосредственно связаны с митозом, поэтому их иног­да выделяют в отдельный период — препрофазу.

После этого наступает собственно митоз, который состоит из четырех фаз.

Дата добавления: 2014-01-11