2010/2011 Учебный год

1 .Пролиферация клеток. Клеточные циклы.

После завершения митоза две дочерние клетки опять могут вступить в G₁-период клеточного цикла. Однако, такое поведение клеток характерно только для быстрорастущих тканей и культур клеток в экспоненциальной фазе роста. Многие клетки после митоза на длительное время выходят из клеточного цикла в состояние пролиферативного покоя - G₀. Остающиеся в цикле клетки составляют пролиферативный пул.

Величина пролиферативного пула определяется как отношение пролиферирующих клеток к общему числу клеток в популяции. Пролиферирующие клетки при этом идентифицируются по включению радиоактивно меченых предшественников ДНК или с помощью моноклональных антител к ядерному антигену пролиферирующих клеток - PNCA. Величина пролиферативного пула отражает характер роста тканей и клеточных культур. В стабильных, не растущих и не обновляющихся клеточных популяциях (например, в мышечной или нервной тканях) величина пролиферативного пула составляет менее 1%. В растущих или обновляющихся тканях величина пролиферативного пула варьирует в пределах 10-30%. Наиболее высокие значения пролиферативного пула характерны для быстро растущих опухолей - около 90%.

Жизненный цикл клетки – это период ее жизни от деления до деления клетки.

Клеточный цикл состоит из:

1.интерфазы

2.деления.

Интерфаза – это период жизни клетки между двумя метафазами.

Деление клетки (деление ядра – кариокинез, деление цитоплазмы - цитокинез).

Митоз – это непрямое деление. Основной способ деления эукариотических клеток. Необходимые условия митоза:

1.Наличие ядра

2.Присутствие хромосом

3.Наличие веретена деления, обеспечивающего передвижение хромосом к полюсам клетки

Интерфаза – синтез белка, РНК, АТФ. Хромосомы двухромотидные. Количество органоидов и размеры увеличиваются. Завершается подготовка к делению.

Профаза – ядерная оболочка распадается на куски. Ядрышко растворяется. Центриоли разошлись к полюсам. Образуются клетки веретена деления. Хромосомы двухромотидные

Метафаза – двуххроматидные хромосомы выстраиваются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку. Один конец нитей веретена деления прикрепляется к центромере, т.е. к первичной перетяжке, другой к центриолям.

Анафаза – центомеры делятся, хроматиды расходятся, однохромотидные хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам с одинаковой скоростью. Во время движения хромосомы изгибаются (шпилькой). В клетке находится два диплоидных набора хромосом.

Телофаза – Ядерная оболочка восстанавливается, формируется ядрышко. Центриоли находятся радом с ядром. Хромосомы однохромотидные, в виде нитей. В клетке образовалось 2 ядра. Кариокинез заканчивается. Конец телофазы – цитокинез. Образуется перетяжка. Образовались две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом.

Биологическое значение митоза

1.Из одной материнской диплоидной клетки образуется две дочерние диплоидные клетки.

2.Состоит в строго одинаковом распределении между дочерними клетками (материальных носителей наследственности) – молекул ДНК, входящих в состав хромосом.

3.Благодаря равномерному распределению хромосом между дочерними клетками обеспечивается образование генетически равноценных клеток и сохраняется преемственность в ряду поколений.

Мейоз – это процесс деления первичных половых клеток, в результате которого, из одной диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных клетки. Мейоз состоит из двух делений:

1.Это такое деление клетки, при котором хромосомный набор клетки уменьшается вдвое. Этот тип деления называется редукционным.

2.Второе деление протекает по типу обычного митоза (гаплоидность клетки сохраняется).

Интерфаза – удвоение ДНК (1 раз для 2-х делений) образование двух хроматид в каждой хромосоме.

Профаза I – длиннее, чем в митозе. Хромосомы утолщаются и спирализуются. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерами. Гомологические хромосомы соединяются и накладываются друг на друга, сливаясь в одну – конъюгируют. В результате этого образуются двойные гомологичные хромосомы – биваленты. Т.к. каждая из хромосом состоит из 2 хроматид, бивалент называют тетрадом. Конъюгация – обязательный процесс мейоза.

В слившихся гомологичных хромосомах поисходит обмен отдельными участками между гомологичными хромосомами – кроссинговер. Это изменяет комбинацию генов в хромосоме. У дочернего организма наблюдается новые комбинации родительских признаков. После конъюгации гомологичные хромосомы расходятся. Ядерная оболочка разрушается, центриоли расходятся к полюсам. Образуется веретено деления.

Метофаза I – на экваторе клетки образуются биваленты – пары гомологичных хромосом.

Анафаза I - расхождение гомологичных хромосом к полюсам клетки. Так у каждого полюса оказывается одна хромосома из пары. Происходит редукция числа хромосом.

Телофаза I – Короткая, у полюсов – гаплоидный набор хромосом, при этом в каждой хромосоме 2 хроматиды. Восстанавливается ядерная оболочка, ядрышко, клеточный центр. Нити веретена деления растворяются. Цитокинез.

Итог первого деления: число хромосом уменьшилось вдвое.

Интерфаза II – отсутствует. Мейоз идет в двух ядрах синхронно. Он полностью идентичен митозу.

Биологическое значение мейоза:

1.Из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.

2.Появление разнообразного и разнокалиберного потомства при половом размножении организма.

3.Сохранение вида.