16. Существование клеток во времени.

а) Жизненный цикл клетки: определение и периодизация.

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

Периодизация:

1. Митотический (пролиферативный) цикл – комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления;

2. Период выполнения клеткой (многоклеточного организма) специфических функций;

3. Периоды покоя.

б) Типы клеточной пролиферации.

Пролиферация лежит в основе регенерации утраченных частей. Различают:

1. Физиологическая – естественное восстановление клеток и тканей в онтогенезе (смена эритроцитов, кожного эпителия)

2. Репаративная – восстановление после повреждения или гибели клеток и тканей

3. Патологическая – разрастание тканей, неидентичных здоровым тканям (рубцовая ткань на месте ожога, хрящ на месте перелома, раковая опухоль)

в) Митотический цикл, его периодизация и биологическое значение.

Митотический (пролиферативный) цикл – комплекс взаимосвязанных и детерминированных хронологических событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления.

В митотическом цикле выделяют два периода:

I. Интерфаза

1.1. постмитотический (G1);

1.2. синтетический (S);

1.3. предмитотический (G2) периоды.

II. Собственно митоз (М) (Митоз — непрямое деление соматических клеток, при котором из одной материнской клетки образуются две дочерние с точно таким же числом и набором хромосом, что и в материнской клетке) включает четыре фазы:

2.1. профаза;

2.2. метафаза;

2.3. анафаза;

2.4. телофаза.

Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 часов. Длительность цикла регулируется путем изменения продолжительности всех его периодов. У млекопитающих время митоза составляет 1-1,5 часа, G2 периода интерфазы – 2-5 часов, S-периода – 6-10 часов.

г) Интерфаза. (пресинтетический, синтетический, постсинтетический периоды)

д) Понятие об эндомитозе и политении.

Эндомитоз – кратное увеличение числа хромосом без дальнейшего разделения клетки. Встречается в клетках печени животных, характеризующихся повышенной функциональной деятельностью, а также в клетках слюнных желез некоторых насекомых.

Политения – кратное увеличение содержания ДНК в отдельных хромосомах при сохранении их диплоидного количества.

И эндомитоз, и политения приводят к образованию полиплоидных клеток, отличающихся кратным увеличением объема наследственного материала.

17. Существование клеток во времени.

а) Периодизация митоза и характеристика его фаз.

б) Динамика количества хромосом и ДНК в митотическом цикле.

в) Биологическое значение митоза.

1) Сохранение генетической стабильности (равномерное распределение генетической информации между дочерними клетками)

2) Митоз является главным механизмом роста

3) Обеспечивает бесполое размножение и регенерацию клеток

г) Амитоз, его механизмы и биологическое значение.

Амитоз – прямое деление.

При амитозе происходит разделение ядра путем перетяжки или путем образования перегородки без сложной перестройки наследственного материала, и затем деление цитоплазмы.

Бактерии и другие прокариоты не имеют ядра. Поэтому амитоз происходит несколько иначе. Сначала удваивается кольцевая ДНК, прикреплённая к складке цитоплазматической мембраны. Между двумя закреплёнными ДНК образуется перетяжка, разделяющая клетку пополам.

Биологическое значение:

1) Быстрое восстановление тканей;

2) Размножение одноклеточных эукариотических и прокариотических организмов;

3) Амитоз свойственен дрожжам, размножающимся бесполым путём, бактериям, лейкоцитам;

4) Часто амитоз приводит к образованию многоядерных клеток опухолей.

д) Проблемы клеточной пролиферации в медицине.

Ткани с высокой скоростью обновления клеток более чувствительные к воздействию различных мутагенов, чем ткани, в которых клетки обновляются медленно.

Действием облучения объясняется его применение в терапии опухолей. Цель облучения не в том, чтобы убить опухолевые клетки в интерфазе, а в том, чтобы они утратили способность к митозу, что приведет к замедлению или прекращению роста опухоли. Излучение в дозах не летальных для клетки может вызвать мутации, приводящие к усиленной пролиферации измененных клеток и дать начало злокачественному росту.

На пролиферацию клеток влияют многие химические вещества, в том числе лекарственные препараты.