КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Клеточный (жизненный) цикл
Клеточный (или жизненный) цикл клетки – время существования клетки от деления до следующего деления или от деления до смерти. Для разных типов клеток клеточный цикл различен. В организме млекопитающих и человека различают следующие типы клеток, локализующиеся в разных тканях и органах: 1) часто делящиеся клетки (малодифференцированные клетки эпителия кишечника, базальные клетки); 2) редко делящиеся клетки (клетки печени – гепатоциты); 3) неделящиеся клетки (нервные клетки центральной нервной системы, меланоциты и др.). Жизненный цикл у этих клеточных типов различен. Жизненный цикл у часто делящихся клеток – время их существования от начала деления до следующего деления. Жизненный цикл таких клеток нередко называют митотическим циклом. Такой клеточный цикл подразделяется на два основных периода: 1) митоз (или период деления); 2) интерфазу (промежуток жизни клетки между двумя делениями). Выделяют два основных способа размножения (репродукции) клеток. 1. Митоз (кариокенез) – непрямое деление клеток, присущее в основном соматическим клеткам. 2. Мейоз (редукционное деление) характерен только для половых клеток. Имеются описания и третьего способа деления клеток – амитоза (или прямого деления), которое осуществляется путем перетяжки ядра и цитоплазмы с образованием двух дочерних клеток или одной двухядерной. Однако в настоящее время считают, что амитоз характерен для старых и дегенерирующих клеток и является отражением патологии клетки. Указанные два способа деления клеток подразделяются на фазы или периоды. Митоз подразделяется на четыре фазы: 1) профазу; 2) метафазу; 3) анафазу; 4) телофазу. Профаза характеризуется морфологическими изменениями ядра и цитоплазмы.
В ядре происходят следующие преобразования: 1) конденсация хроматина и образование хромосом, состоящих из двух хроматид; 2) исчезновение ядрышка; 3) распад кариолеммы на отдельные пузырьки. В цитоплазме происходят следующие изменения: 1) редупликация (удвоение) центриолей и расхождение их к противоположным полюсам клетки; 2) формирование из микротрубочек веретена деления; 3) редукция зернистой ЭПС и также уменьшение числа свободных и прикрепленных рибосом. В метафазе происходит следующее: 1) образование метафазной пластинки (или материнской звезды); 2) неполное обособление сестринских хроматид друг от друга. Для анафазы характерно: 1) полное расхождение хроматид и образование двух равноценных дипольных наборов хромосом; 2) расхождение хромосомных наборов к полюсам митотического веретена и расхождение самих полюсов. Для телофазы характерны: 1) деконденсация хромосом каждого хромосомного набора; 2) формирование из пузырьков ядерной оболочки; 3) цитотомия, (перетяжка двухядерной клетки на две дочерние самостоятельные клетки); 4) появление ядрышек в дочерних клетках. Интерфазу подразделяют на три периода: 1) I – J1 (или пресинтетический период); 2) II – S (или синтетический); 3) III – J2 (или постсинтетический период). В пресинтетическом периоде в клетке происходят следующие процессы: 1) усиленное формирование синтетического аппарата клетки – увеличение числа рибосом и различных видов РНК (транспортной, информационной, рибосомальной); 2) усиление синтеза белка, необходимого для роста клетки; 3) подготовка клетки к синтетическому периоду – синтез ферментов, необходимых для образования новых молекул ДНК. Для синтетического периода характерно удвоение (редупликация) ДНК, что приводит к удвоению плоидности диплоидных ядер и является обязательным условием для последующего митотического деления клетки.
Постсинтетический период характеризуется усиленным синтезом информационной РНК и всех клеточных белков, особенно тубулинов, необходимых для формирования веретена деления. Клетки некоторых тканей (например, гепатоциты) по выходе из митоза вступают в так называемый J0-период, во время которого они выполняют свои многочисленные функции в течение ряда лет, при этом не вступая в синтетический период. Только при определенных обстоятельствах (при повреждении или удалении части печени) они вступают в нормальный клеточный цикл (или в синтетический период), синтезируя ДНК, а затем митотически делятся. Жизненный цикл таких редко делящихся клеток можно представить следующим образом: 1) митоз; 2) J1-период; 3) J0-период; 4) S-период; 5) J2-период. Большинство клеток нервной ткани, особенно нейроны центральной нервной системы, по выходе из митоза еще в эмбриональном периоде в дальнейшем не делятся. Жизненный цикл таких клеток состоит из следующих периодов: 1) митоза – I период; 2) роста – II период; 3) длительного функционирования – III период; 4) старения – IV период; 5) смерти – V период. На протяжении длительного жизненного цикла такие клетки постоянно регенерируют по внутриклеточному типу: белковые и липидные молекулы, входящие в состав разнообразных клеточных структур, постепенно заменяются новыми, т. е. клетки постепенно обновляются. На протяжении жизненного цикла в цитоплазме неделящихся клеток накапливаются различные, прежде всего липидные включения, в частности липофусцин, рассматриваемый в настоящее время как пигмент старения. Мейоз – способ деления клеток, при котором происходит уменьшение числа хромосом в дочерних клетках в 2 раза, характерен для половых клеток. В данном способе деления отсутствует редупликация ДНК. Кроме митоза и мейоза, выделяется также эндорепродукция, не приводящая к увеличению количества клеток, но способствующая увеличению количества работающих структур и усилению функциональной способности клетки. Для данного способа характерно, что после митоза клетки сначала вступают в J1-, а затем в S-период. Однако такие клетки после удвоения ДНК не вступают в J2-период, а затем в митоз. В результате этого количество ДНК становится увеличенным вдвое – клетка превращается в полиплоидную. Полиплоидные клетки могут вновь вступать в S-период, в результате чего они увеличивают свою плоидность.
В полиплоидных клетках увеличивается размер ядра и цитоплазмы, клетки становятся гипетрофированными. Некоторые полиплоидные клетки после редупликации ДНК вступают в митоз, однако он не заканчивается цитотомией, так как такие клетки становятся двухъядерными. Таким образом, при эндорепродукции не происходит увеличения числа клеток, но увеличивается количество ДНК и органелл, следовательно, и функциональная способность полиплоидной клетки. Способностью к эндорепродукции обладают не все клетки. Наиболее характерна эндорепродукция для печеночных клеток, особенно с увеличением возраста (например, в старости 80% гепатоцитов человека являются полиплоидными), а также для ацинозных клеток поджелудочной железы и эпителия мочевого пузыря.
Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 586; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |