Способы репродукции клеток:
-
Митоз – кариокинез – непрямое деление с равномерным распределением генетической информации, характерно для соматических клеток. Митоз включат 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Профаза:
- спирализация хроматина, образование хромосом
- исчезновение ядрышка
- распад кариолеммы
- редупликация центриолей, расхождение их к полюсам
- формирование микротрубочек веретена деления
- редукция зернистой ЭПС
Метафаза:
- образование метафазой пластинки или материнской звезды
- обособление сестринских хроматид друг от друга
Анафаза:
- полное обособление хроматид и образование 2 –х диплоидных наборов хромосом
- расхождение хромосомных наборов к полюсам
Телофаза:
- деконденсация хромосом
- формирование ядерной оболочки
- цитотомия
- появление ядрышек в дочерних клетках
Биологическое значение митоза: за счёт деления происходит рост организма, физиологическая и репаративная регенерация клеток, тканей и органов.
За телофазой митоза следует интерфаза, которая включает три периода: G1, S, G2.
G1 – пресинтетический период – характеризуется:
- усиленным формированием синтетического аппарата клетки (увеличение рибосом, синтез РНК)
- усиление синтеза белков, необходимых для роста
- подготовка к синтетическому периоду – синтез ферментов, необходимых для редупликации ДНК.
S – синтетический период – происходит удвоение ДНК
G2 – постсинтетический период – характеризуется усиленным синтезом информационной РНК, белков-тубулинов, необходимых для формирования веретена деления в митозе.
Описанные закономерности клеточного цикла характерны, прежде всего, для часто делящихся клеток.
Жизненный цикл часто делящихся клеток выглядит следующим образом:
М - G1 - S - G2 – М.
Для редко делящихся клеток характерен выход из клеточного цикла. Этот период обозначается буквой G0 и наступает вслед за митозом. Клетка подвергается начальной дифференцировке и специализируется для выполнения определённой функции. В этом периоде клетка может функционировать в течение нескольких лет, не вступая в S период.
Жизненный цикл редко делящихся клеток выглядит следующим образом:
-
митоз
-
G1 – период
-
G0 – период
-
S – период
-
G2 – период
Большинство клеток нервной ткани по выходе из митоза ещё в эмбриональном периоде, в дальнейшем не делятся. Клетка растёт, затем длительно функционирует, стареет и погибает. Однако в течение жизненного цикла такие клетки постоянно регенерируют по внутриклеточному типу – происходит обновление структурных компонентов цитоплазмы.
Жизненный цикл неделящихся клеток выглядит следующим образом:
-
митоз
-
рост
-
длительное функционирование
-
старение
-
смерть
Кроме рассмотренного способа размножения клеток - митоза - различают ещё:
-
Мейоз – редукционное деление, в дочерних клетках оказывается половинный (гаплоидный) набор хромосом, характерно для половых клеток.
-
Амитоз – прямое деление без равномерного распределения генетической информации. Сначала появляется перетяжка ядра, которая делит его на неравные части, затем перетяжкой делится цитоплазма. Амитоз характерен для стареющих и патологически изменённых клеток.
-
Эндорепродукция (полиплоидия) – процесс увеличения количества хромосом в ядре клетки. В процессе полиплоидии задействованы 2 механизма:
- блокирование одной из фаз митоза
- нарушение цитотомии во время телофазы
При эндорепродукции увеличения числа клеток не происходит, но увеличивается количество ДНК, число органелл, а, следовательно, увеличивается функциональная способность полиплоидной клетки. Способностью к эндорепродукции обладают не все клетки. Наиболее характерна эндорепродукция для клеток печени, а также для гландулоцитов слюнных желез, поджелудочной железы. Резко выраженная полиплоидия присуща мегакариоцитам ККМ.