12. Временная организация клетки. Клеточный и митотический циклы. Характеристика фаз митотического цикла.

Жизненный (клеточный) цикл – это период существования клетки от момента ее образования вследствие деления материнской клетки до собственного деления или смерти.

Включает:

Митотический (пролиферативный) цикл (М) – комплекс однонаправленных, регулируемых, взаимосвязанных и упорядоченных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению, на протяжении деления и непосредственно после завершения деления.

Период выполнения специфических функций (дифференцированные клетки)

Период покоя(G0) – клетки не делятся и не функционируют.

Завершение жизни клетки связано с апоптозом (генетически запрограммированным самоуничтожением) или клеточным некрозом (гибель, вследствие воздействия неблагоприятных факторов).

Отдельно выделяют бласттрансформацию – превращение в опухолевую, фактически бессмертную клетку.

В митотическом цикле выделяют репродуктивную и разделительную фазы, соответствующие интерфазе и собственно митозу классической цитологии.

Интерфаза:

1. Постмитотический, предсинтетический (G1) период – восстанавливается масса клетки, вследствие этого синтезируются соответствующие белки. Если клетки предстоит вступить в митоз, то начинается синтез соответствующих ферментов и белков репликации. Вступление клетки в синтетический период интерфазы требует прохождения точки рестрикции. Если она не пройдена клетка, либо переходит в период G0, либо встает на путь специализации.

2. Синтетический период (S) – происходит репликация (удвоение) ДНК полуконсервативным способом, интенсивно образуется РНК и белки (гистоновые удваиваются как и ДНК), удваиваются центриоли клеточного центра.

3. Постсинтетический, предмитотический (G2) период – синтезируются тубулины, идущие на построение микротрубочек веретена, образуется РНК, заканчивается удвоение суммарной клеточной массы.

Митоз:

1. Профаза – конденсация хромосом, разрушение ядрышек, распад ядерной оболочки на пузырьки (это ведет к прекращению синтеза РНК и белка практически полностью), расхождение центриолей к полюсам клетки.

2. Метафаза – выстраивание спирализованных хромосом вдоль экватора (метафазная пластинка), хроматиды связаны только в области кинетохоры (туда прикрепляются кинетохорные трубочки веретена деления), а их плечи расходятся, завершается формирование веретена деления.

3. Анафаза – наиболее короткая фаза. Дочерние хроматиды расходятся к клеточным полюсам со скоростью 0,2-0,5 мкм/мин. Это происходит в результате укорочения кинетохорных трубочек веретена деления.

4. Телофаза – делят на раннюю и позднюю. Хромосомы входят в контакт с пузырьками (производные ядерной оболочки), а в стенку пузырьков встраиваются поровые комплексы, ламины проникают внутрь и восстанавливают структуру ядерной оболочки. Происходит деспирализация хромосом, разрушается веретено, образуются ядрышки. В поздней телофазе происходит разделение материнской клетки (цитотомия и цитокинез).

Продолжительность М для большинства животных от 10 до 50 ч.