Схема митотического цикла

Жизненный цикл клеток (клеточный цикл) – это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Обязательным компонентом жизненного цикла, является митотический цикл. Многие клетки выходят из митотического цикла на путь специализации, дифференцируются, выполняют определённые функции и их жизнь заканчивается смертью. Однако некоторые дифференцированные клетки (эпителиальные, соединительно-тканные) при определённых условиях переходят к подготовке к митозу и самому митозу. У таких клеток жизненный цикл продолжительнее митотического. Для разных типов клеток жизненный цикл различен.В некоторых клетках отсутствуют те или иные фазы митотического цикла. Часть клеток выходят из митотического цикла на путь дифференцировки и специализации, их пресинтетический период удлиняется. У нервных клеток этот период продолжается в течение всей жизни организма, и они не делятся, поэтому жизненный цикл таких клеток, например, нервных, не совпадает с митотическим циклом. Клетки, образующие обновляющиеся клеточные популяции постоянно делятся, проходя митоз и интерфазу, имеют клеточный цикл, совпадающий с митотическим циклом это, например эмбриональные клетки, ростовые базального слоя кожи, клетки образовательной ткани растений (кончик корня, стебля, камбий), регенерирующие клетки, клетки семенников.

Факторы, влияющие на митотическую активность:

суточная периодизация, факторы внутренней среды (нейрогуморальные влияния),факторы внешней среды (температура, свет, радиация), нарушение ядерно - цитоплазматических отношений, продукты распада и энергии в клетке.

Отдельные ткани характеризуются различной митотической активностью. Все ткани по митотической активности делятся на три группы: стабильные, растущие, обновляющиеся популяции.

Стабильныеклеточные популяции - это группы клеток, не обнаруживающие митотической активности. Например, это нервные клетки, их характерными особенностями являются увеличение объема и рост.

Растущиеклеточные популяции - это группа клеток, среди которых беспорядочно встречается митоз. Например, митозы нередко обнаруживаются среди клеток поджелудочной железы, почек, гепатоциты печени. Врачу необходимо помнить о замечательной способности растущих популяций увеличивать митотическую активность при определенных воздействиях. Так, после удаления почки наступает гипертрофия оставшейся.

Обновляющиесяклеточные популяции - это группы клеток, среди которых митотическая активность очень высока (служат незрелые эритроциты, клетки в ходе заживления ран, малодифференцированные клетки эпителия кишечника, базальные клетки эпидермиса, клетки семенников в зоне размножения). Характерной особенностью этих клеток, является уравновешивание избыточного количества клеток их утратой. Нарушение этого состояния приводит к развитию опухолевых процессов.

Существует 4 вида репродукции (размножения) клеток: амитоз, митоз, мейоз, эндомитоз.

Эндомитоз- это внутренний митоз, при котором удвоенное число хромосом остаётся в одном ядре. Во время эндомитоза число хромосом удваивается, но деление клетки (цитокинез, цитотомия) не происходит.Эти клетки удваивают ДНК, но не вступают в митоз. Полиплоидные клетки могут вновь вступать в S – период и снова увеличивать свою плоидность. Эндорепродукция, характеризуется увеличением объёма клетки, количества ДНК в хромосомах. Клетка становится гипертрофированной, в таких клетках увеличивается ядро и объём цитоплазмы.

Образование полиплоидных клеток в результате разрушения веретена деления. Б — образование полиплоидных клеток: /—в норме, //—при разрушении веретена деления колхицином

Эндорепродукция не приводит к увеличению числа клеток, а лишь повышает их функциональную активность. Результатом эндомитоза является образование полиплоидных клеток. 2п + п = 3п, 4п, 5п, 6п, 7п…

Гаплоидный (In), диплоидный (2п) и полиплоидные (Зп, 6п, 9п) на­боры хромосом в клетках растений

Способностью к эндорепродукции обладают не все клетки. Наиболее характерен для клеток печени, поджелудочной железы, эпителия мочевого пузыря, наблюдается у растений.

Морфологические критерии эндомитоза:

· ядро и цитоплазма не делятся

· происходит репликация ДНК

· увеличивается число хромосом

· образуются полиплоидные клетки

· увеличивается объем клетки.

Полиплоидия может быть вызвана действием на клетку альтернирующих факторов (колхицин, УФ, рентген, радиация, наркотики), при этом нарушается митотический аппарат и хромосомы в анафазе не расходятся к полюсам образуются полиплоидные клетки.

Политения. Политения возникает в результате многократной эндорепликации ДНК. Количество хромосом не увеличивается.

1. В результате политении образуются гигантские или политенные хромосомы, содержащие в 30000 раз больше ДНК, чем в обычных хромосомах.

2. Морфологические критерии политенных хромосом:

· состоят из темных дисков (гетерохроматин)

· междисковых светлых зон (эухроматин)

· имеются вздутия или пуфы или кольца Бальбиани (в кольцах Бальбиани максимально разрыхленный, деконденсированный хроматин, активно транскрибируемый).

3. Пуфы возникают на местах некоторых дисков за счёт разрыхления и деконденсации. Пуф является местом интенсивной транскрипции и генной активности.

4. Рисунок и чередование дисков постоянны для каждой хромосомы и не зависит от ткани. Это явление иллюстрирует однозначность генетической информации в каждой клетке.

5.Расположение пуфов произвольно для различных тканей. Они появляются в процессе онтогенеза.. Генетическая информация пуфов необходима для специализации и дифференцировки клеток.

Дата добавления: 2015-07-08