12. Клеточный цикл. Его периодизация. Митотический цикл и его механизмы. Проблемы клеточной пролиферации в медицине.

Клеточный цикл – период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или гибели.

Периодизация: (3 периода)

1. Пресинтетический период (G1) –следует непосредственно за делением. В это время синтез ДНК еще не происходит, но накапливаются РНК и белок, необходимые для образования клеточных структур. Наиболее длительная фаза, продолжающаяся от 10 ч до нескольких суток.

2. Синтетический период (S) – характеризуются синтезом ДНК и редупликацией хромосомных структур, поэтому к концу его содержание ДНК удваивается. Происходит синтез РНК и белка. Продолжительность этой фазы 6-10 ч.

3. Постсинтетический период (G2) – ДНК уже не синтезируется, но происходит накопление энергии и продолжается синтез РНК и белка, эта фаза длится 3-4 часа.

Эти три периода (G1, S, G2) – объединяются под названием интерфаза.

И, наконец, наступает деление ядра клетки – митоз или кариокинез.

Если количество ДНК в гаплоидном наборе хромосом (n) обозначить как C, то после деления клетки диплоидный набор хромосом (2n) содержит 2C ДНК. В пресинтетический период (G1) неизменным сохраняется тоже количество ДНК, но в синтетический период (S) количество ДНК удваивается, и когда клетка переходит к постсинтетическому периоду (G2), диплоидный набор хромосом (2n) содержит уже 4C ДНК. В это время каждая из хромосом редуплицирована и состоит из двух нитей (хроматид). Постсинтетический период и период митоза характеризуются сохранением того же набора хромосом (2n) итого же количества ДНК (4C). В результате митоза каждая дочерняя клетка содержит 2n хромосом и 2C ДНК.

Деление клетки – состоит из двух этапов: деление ядра – митоз и деление цитоплазмы – цитокинез.

Митоз – сложное деление ядра клетки, биологическое значение которого заключается в точном идентичном распределении дочерних хромосом с содержащийся в них генетической информацией между ядрами дочерних клеток.

В процессе митоза в клетке последовательно протекает 5 фаз: профаза, прометафаза, анафаза и телофаза.

В клетке, вступающей в деление, хромосомы приобретают вид клубка, из множества тонких, слабо спирализованных нитей. В это время каждая хромосома состоит из двух хроматид.

Фазы митоза:

1. Профаза – центриоль делится на две, и они расходятся к полюсам ядра. Хромосомы претерпевают процесс скручивания (спирализации), они утолщаются и укорачиваются. Хроматиды несколько отходят друг от друга, оставаясь связанными лишь центромерами. Между хроматидами появляется щель.

К концу профазы ядрышки исчезают, ядерная оболочка под действием ферментов из лизосом растворяется, хромосомы оказываются погруженными в цитоплазму. Одновременно появляется ахроматиновая фигура, которая состоит из нитей, тянущихся от полюсов клетки.Ахроматиновые нити прикрепляются к центромерам хромосом. Образуется веретено деления.

2. В прометафазе в центре клетки находится цитоплазма, имеющая незначительную вязкость. Погруженные в нее хромосомы направляются к экватору клетки.

3. В метафазе хромосомы находятся в упорядоченном состоянии в области экватора. Хорошо видны все хромосомы, каждая хромосома состоит из двух хроматид, концы которых разошлись.

4. В анафазе каждаяхромосома продольно расщепляется по всей ее длине, в том числе и в области центромеры, происходит расхождение хроматид, которые после этого становятся сестринскими, или дочерними хромосомами.

Они имеют палочкообразную форму, изогнутую в области первичной перетяжки. Нити веретена сокращаются, направляются к полюсам, а за ними начинают расходиться к полюсам и дочерние хромосомы.

5. В телофазе дочерние хромосомы достигают полюсов. После этого хромосомы деспирализуются, теряют ясные очертания, вокруг них формируются ясные оболочки. Ядро приобретает строение, с интерфазным материнской клетки.

Митотический цикл и его механизмы.????????????????????

Пролиферация (от лат. proles — отпрыск, потомство и fero — несу) — разрастание ткани организма путём размножения клеток делением. История термин в медицине впервые ввел немецкий ученый Вирхов для обозначения новообразования клеток путем их размножения делением, дабы отличать этот механизм от других механизмов изменения объёма клеток, например, отёка или апоптоза. Интенсивность пролиферации регулируется стимуляторами и ингибиторами, которые могут вырабатываться и вдали от реагирующих клеток (например, гормонами), и внутри них. Непрерывно пролиферация происходит в раннем эмбриогенезе и по мере дифференцировки периоды между делениями удлиняются. Некоторые клетки, например нервные, не способны к пролиферации — делением размножаются их клетки-предшественницы.

С начала 60-х гг. появились новые взгляды на значение для старения и продолжительности жизни закономерностей клеточной пролиферации. На основании подсчета числа делений фибробластов, высеваемых в культуру ткани от эмбриона человека и от людей в возрасте 20 лет и выше, было сделано заключение о пределе клеточ­ных делений (лимит Хейфлика), которому соответствует видовая длительность жизни. Показано, что фибробласты мыши способны удваивать свою численность 14—28 раз, цыпленка —15—35, чело­века—40—60, черепахи—72—114 раз. Проверка результатов, о которых идет речь, выявила, что представление об ограниченности числа клеточных делений в индивидуальном развитии является неточным.