Клеточный цикл, способы деления кл-ки.

Клеточный (митотический) цикл – жизнь клетки от одного деления до другого.
1) ПРЕСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (постмитотический) – в дочерних клетках содержание белка и РНК в два раза меньше чем в материнской. Идет синтез РНК и белка. Клетка содержит диплоидный набор ДНК.
2) СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД – происходит удвоение ДНК, клетки тетраплоидны
3) ПОСТСИНТЕТИЧЕСКИЙ (премитотический) – идет синтез иРНК, синтез белков, преимущественно тубулинов. В конце этого периода синтез белков падает и клетка вступает в митоз.
4) МИТОЗ
o ПРОФАЗА – хромосом 2n, ДНК 4c, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, идет конденсация хромосом, ичезновение ядрышек, разрушение ядерной оболочки. Образуется веретено деления, центриоли расходятся к противоположным полюсам, от них отходят микротрубочки веретена деления. Микротрубочки образуются в результате полимеризации тубулина в области центриолей и кинетохоров, которые располагаются в области перевичной перетяжки хромосом.
o МЕТАФАЗА – заканчивается образование веретена деления, хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку или материнскую звезду. Происходит обособление сестринских хроматид, они контактируют только центриолями.
o АНАФАЗА – сестринские хроматиды теряют связь друг с другом и начинают расходится к полюсам клетки.
o ТЕЛОФАЗА – начинается с остановки хромосом, они начинают деконденсироваться, формируется ядерная оболочка и ядрышки, происходит разделение клетки – цитотомия (у животных – путем перетяжки).
ХРОМОСОМЫ: равноплечие, акроцентрические. Кинетохор – в области первичной перетяжки. Вторичная перетяжка отделяет спутник хромосомы.
G0 период – это клетки, находящиеся вне митотического цикла. Представляют собой покоящиеся, временно или окончательно переставшие делится клетки. Потеря способности делится сопровождается способностью к специализации. Клетки печени могут вновь вернуться в митотический цикл.

Митоз.

Митоз (непрямое деление клетки) - это такое деление клеточного ядра, при котором образуется два дочерних ядра, каждое из которых содержит набор хромосом идентичный набору материнского ядра. Митоз входит в состав клеточного цикла, т.е. периода между появлением клетки и её делением. Клеточный цикл состоит из интерфазы, митотического (пролиферативного) цикла и цитокинеза. Во время интерфазы клетка подготавливается к делению: происходит деление митохондрий, сборка рибосом, редупликация ДНК, хроматин диспирализуется и становится виден в световой микроскоп. Митотический цикл - это комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 ч. У млекопитающих время митоза составляет 1-1, 5 ч, G2-периода интерфазы - 2-5, S-периода интерфазы - 6-10 ч. Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. В митотическом цикле выделяют репродуктивную (интерфаза) и разделительную (митоз) фазы. В начальной отрезок интерфазы (постмитотический, пресинтетический или G1-период) восстанавливаются черты организации интерфазной клетки, завершается формирование ядрышка, начавшееся в телофазе. Из цитоплазмы в ядро поступает значительное (90%) количество белка. Масса клетки возрастает за счет интенсивного синтеза белка в цитоплазме. В синтетическом (S-период) удваивается количество наследственного материала клетки. Наряду с ДНК, интенсивно образуются РНК и белок, а количество гистонов строго удваивается. Продолжительность синтетического периода в клетках человека составляет 7-12 ч. Постсинтетический (предмитотический или G2-период) занимает отрезок времени от окончания синтетического периода до начала митоза. Он характеризуется интенсивным синтезом РНК и белка, завершается увеличение массы цитоплазмы. Митоз делят на четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Обязательным для разделительной фазы митоза является построение митотического аппарата, который состоит из системы микротрубочек (ахроматиновое веретено, или веретено деления) и структур, поляризующих митоз, т.е. обозначающих два полюса в клетке, к которым разойдутся дочерние хромосомы. Митотический аппарат обеспечивает направленное перемещение дочерних хромосом в анафазе

Амитоз

АМИТОЗ (amitosis, is, f)- прямое деление ядра клетки, которое чаще всего происходит в соматических клетках, без формирования веретена деления. Является наиболее характерным для лейкоцитов и чаще всего символизирует злокачественные клетки.

Впервые процесс деления клеток был охарактеризован Р.Ремаком – знаменитым немецким биологом в 1841 году. В 1882 году в медицине появляется научный термин – амитоз.

При амитозе отсутствует цитокинез, что ведет к образованию двуядерных клеток. Образовавшиеся клетки лишены, способности вступать в нормальный митотический цикл. Если амитоз происходит постоянно, то вполне допустимо появление многоядерных клеток.

В процессе амитоза ядро и ядерная оболочка остаются неизменными. Более того ядро не разделяется, а перешнуровывается или в нем образуется перегородка, вместо веретена деления. Отсутствует удвоение количества ДНК, вследствие чего клетки оказываются наследственно неполноценными, не наблюдается спирализация хроматина, не обнаруживаются хромосомы. При амитозе клетка остается функционально активной, однако деление клетки распределяет наследственный материал в хаотичном порядке.

Мейоз

Мейоз (греч. мейозис – уменьшение) – способ деления диплоидных клеток с образованием из одной материнской диплоидной клетки четырех дочерних гаплоидных клеток. Мейоз состоит из двух последовательных делений ядра и короткой интерфазы между ними. Первое деление состоит из профазы I, метафазы I, анафазы I и телофазы I. В профазе I парные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, подходят друг к другу (этот процесс называется конъюгацией гомологичных хромосом), перекрещиваются (кроссинговер), образуя мостики (хиазмы), затем обмениваются участками. При кроссинговере осуществляется перекомбинация генов. После кроссинговера хромосомы разъединяются. В метафазе I парные хромосомы располагаются по экватору клетки; к каждой из хромосом прикрепляются нити веретена деления. В анафазе I к полюсам клетки расходятся двухроматидные хромосомы; при этом число хромосом у каждого полюса становится вдвое меньше, чем в материнской клетке. Затем наступает телофаза I – образуются две клетки с гаплоидным числом двухроматидных хромосом; поэтому первое деление мейоза называют редукционным. После телофазы I следует короткая интерфаза (в некоторых случаях телофаза I и интерфаза отсутствуют). В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, т.к. каждая хромосома уже состоит из двух хроматид. Второе деление мейоза отличается от митоза только тем, что его проходят клетки с гаплоидным набором хромосом; во втором делении иногда отсутствует профаза II. В метафазе II двухроматидные хромосомы располагаются по экватору; процесс идет сразу в двух дочерних клетках. В анафазе II к полюсам отходят уже однохроматидные хромосомы. В телофазе II в четырех дочерних клетках формируются ядра и перегородки (в растительных клетках) или перетяжки (в животных клетках). В результате второго деления мейоза образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом (1n1c); второе деление называют эквационным (уравнительным) (рис. 18). Это – гаметы у животных и человека или споры у растений. Значение мейоза состоит в том, что создается гаплоидный набор хромосом и условия для наследственной изменчивости за счет кроссинговера и вероятностного расхождения хромосом.