Клеточный уровень организации живого План 1 Клетка

Клеточный уровень организации живого

План 1. Клетка как элементарная генетическая и структурно-функциональная биологическая единица. Типы клеточной организации. 2. Структурно-функциональная организация эукариотических клеток. Строение и функции биологической мембраны. 3. Временная организация клетки.

1. Клетка как элементарная генетическая и структурнофункциональная биологическая единица. Типы клеточной организации.

Клетка как элементарная генетическая и структурнофункциональная биологическая единица • Клетка – элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию. • Клетка составляет основу строения, функций и развития (генезиса) всех живых существ.

Клеточная теория включает три основных положения • 1. Жизнь в ее структурном, функциональном и генетическом плане обеспечивается только клеткой. • 2. Способом возникновения новых клеток является деление существующих клеток. • 3. Многоклеточное существо – это совокупность высоко интегрированных в систему организма клеточных ансамблей, объединенных дистантными гуморальными, нервными и иммунными, а также местными формами регуляции и интеграции.

http: //hnu. docdat. com/docs/index 173867. html

Типы клеточной организации: прокариотический Бациллы Helicobacter Pylori Стрептококки Вибрионы Сальмонеллы

Схема строения бактериальной клетки 1 - клеточная стенка; 2 - плазматическая мембрана; 3 - ДНК нуклеоида, 4 - полирибосомы цитоплазмы; 5 - мезосома; 6 - ламеллярные структуры; 7 - впячивания плазмалеммы; 8 - скопления хроматофоров; 9 - вакуоли с включениями; 10 - бактериальные жгутики; 11 - пластинчатые тилакоиды

Цианобактерии Cyanothece Спирулина (Spirulina) Aphanizomenon ovalisporum

2. Структурно-функциональная организация эукариотических клеток. Строение и функции биологической мембраны.

Состав эукариотической клетки: 1. поверхностный аппарат (комплекс) или клеточная оболочка 2. цитоплазма 3. ядро

Схема строения эукариотической клетки http: //www. google. ru/search? newwindow=1&hl=ru

Поверхностный аппарат клетки или клеточная оболочка • Отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая ее целостность; регулирует обмен между клеткой и средой. • На внешней поверхности плазматической мембраны в животной клетке белковые и липидные молекулы связаны с разветвленными углеводными цепями, образуя гликокаликс (надмембранный слой). Углеводные цепи выполняют роль рецепторов – мишеней для сигнальных молекул (лиганд). Далее следует биологическая мем-брана. Под мембраной со стороны цитоплазмы имеются кортикальный слой, богатый цитоскелетными структурами: микротрубочками и микрофиламентами, включающими сократимые белки. Обеспечивает механическую устойчивость плазматической мембраны.

Поверхностный аппарат клетки или клеточная оболочка A – надмембранный слой (гликокаликс животной клетки); B – плазматическая мембрана; C – подмембранный (кортикальный) слой http: //vb. userdocs. ru/biolog/179137/index. htm

Поверхностный аппарат клетки или клеточная оболочка Биологическая мембрана включает различные белки: -интегральные (пронизывающие мембрану насквозь) -полуинтегральные (погруженные одним концом во внешний или внутренний липидный слой) -поверхностные (расположенные на внешней или при -легающие к внутренней сторонам мембраны). http: //steelbros. ru/threads/%D 0%9 A%D 0%BB%D 0%B 5%D 1%82%D 0%BE%D 1%87

Варианты схем строения биологической мембраны http: //www. google. ru/search? newwindow=1 &hl=ru&site=imghp&tbm http: //cache-media. britannica. com/ebmedia/74/53074 -004 -9 F 65 D 813. jpg

Микрофотография биологической мембраны Мембраны двух соседних нервных клеток (электронный микроскоп, увеличивает в 400 000 раз). Каждая мембрана имеет видна в виде двух тёмных полос, разделённых более светлой полосой, толщиной 35 А. Щель между клетками достигает 150 А. http: //bse. sci-lib. com/article 117953. html

Функции мембран: 1) барьерная; 2) сохранение формы и содержимого структуры; 3) организация поверхностей раздела между водной и неводной фазами; 4) образование гидрофобной фазы для химических превращений; 5) рецепторная; 6) регуляторная; 7) транспортная.

Структурно-функциональнометаболическая компартментация клетки • Внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты. Компартментация способствует пространственному разделению веществ и процессов в клетке, часто противоположно направленных. Функциональная специализация мембран разных компартментов достигается их различной химической организацией. Отдельный компартмент представлен органеллой (лизосома) или ее частью (пространство, отграниченное внутренней мембраной митохондрии).

Структурно-функциональнометаболическая компартментация клетки Компартментация объема клетки с помощью мембран: 1—ядро, 2—шероховатая цитоплазматическая есть, 3—митохондрия, 4—транспортный цитоплазматический пузырек, 5—лизосома, 6—пластинчатый комплекс, 7 — гранула секрета http: //userdocs. ru/medicina/104309/index. html? page=12

Немембранный механизм компартментации объема клетки • Мембранный механизм компартментации объема клетки - не единственный. Известно семейство протеаз (пептидаз) самокомпартментирующихся ферментов, участвующих во внелизосомном расщеплении белков. В клетках они «укрыты» в протеасомах. Это мультимерные гетеробелковые агрегаты «цилиндрической» формы, образующиеся путем самосборки. Протеазы в них занимают внутреннюю зону, а снаружи располагаются белки- «проводники» или шапероны. В функцию последних входит опознание (детекция) белков, подлежащих протеолитическому расщеплению, и их «допуск» внутрь протеасомы к протеазам. Известно, что протеасомы обеспечивают деградацию циклина B в анафазе митоза. В комплексе с соответствующей циклинзависимой киназой (Cdk англ. cyclin dependent kinase) названный белок принимает участие в регуляции прохождения клеткой митотического цикла (Ярыгин 2011)

Протеасомный комплекс (самокомпартментализующиеся протеазы) В. Н. Ярыгин, 2011

Механизм транспорта веществ в клетку и из нее • зависит от размеров транспортируемых частиц. Малые молекулы и ионы проходят через мембраны путем пассивного и активного транспорта. Перенос макромолекул и крупных частиц осуществляется за счет образования окруженных мембраной пузырьков и называется эндоцитозом и экзоцитозом.

Схема пассивного и активного транспорта http: //biofile. ru/bio/2505. html

Механизм транспорта веществ в клетку и из нее • Эндоцитоз – процесс захвата внешнего материала клеткой. • При эндоцитозе плазматическая мембрана образует выпячивания или выросты, которые затем, отшнуровываясь, превращаются в пузырьки или вакуоли. Различают два типа эндоцитоза. • 1. Фагоцитоз ( «поедание» ) — поглощение клетками твердых частиц, например, некоторые виды лейкоцитов, поглощают бактерии. Мембранный мешочек, обволакивающий поглощаемую частицу, называют фагоцитозной вакуолью. 2. Пиноцитоз ( «питье» ) — поглощение клеткой жидкого материала. Пу-зырьки, которые при этом образуются, часто бывают очень мелкими. Например, яйцеклетки человека так поглощают питательные вещества из окружающих фолликулярных клеток. • • Экзоцитоз — процесс обратный эндоцитозу. Таким способом различные материалы выводятся из клеток: из пищеварительных вакуолей удаляются оставшиеся непереваренными плотные частицы, а из секретарных клеток путем «пиноцитоза наоборот» выводится их секрет. Именно так секретируются в частности ферменты поджелудочной железы. http: //meduniver. com/Medical/Biology/133. html.

Схема экзо- и эндоцитоза http: //meduniver. com/Medical/Biology/133. html.

Схема эндоцитоза http: //steelbros. ru/threads/%D 0%9 A%D 0%BB%D 0%B 5%D 1%82%D 0%B

Структурные элементы цитоплазмы

Протоплазма • это все содержимое живой клетки, включающее ядро, цитоплазму и находящиеся в них структуры. Это особая многофазная коллоидная система или биоколлоид. http: //potomy. ru/human/1223. html

Структурные элементы цитоплазмы. Гиалоплазма (основная плазма, матрикс цитоплазмы, цитозоль) • Основное вещество цитоплазмы, заполняющее пространство между клеточными органеллами. Это внутренняя среда, обеспечивающая связь всех органоидов. • Функции: в гиалоплазме протекают 1. ферментативные реакции, 2. метаболические процессы, 3. происходит присоединение аминокислот к транспортной РНК.

Структурные элементы цитоплазмы. Гиалоплазма (основная плазма, матрикс цитоплазмы, цитозоль) • Гиалоплазма содержит множество белковых филаментов (нитей), пронизывающих цитоплазму и образующих цитоскелет. http: //ibrain. kz/mod/book/view. php? id=13&chapterid=1216

Структурные элементы цитоплазмы. Органеллы • Постоянные компоненты клетки, расположенные в гиалоплазме, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции http: //www. zoovet. ru/slovo. php? slovoid=4980

Структурные элементы цитоплазмы. Органеллы Подразделяют: - по назначению на общие (имеются во всех или в больших группах клеток) и специальные (присущи небольшим группам клеток) - по строению на немембранные и мембранные • Немембранные органоиды: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты. • Мембранные органоиды: Одномембранные: органеллы вакуолярной системы: эндоплазматическую сеть (ретикулум), аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы и другие вакуоли. Двумембранные: митохондрии и пластиды – это полуавтономные структуры, т. к. содер-жат ДНК.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) • Универсальный для всех эукариотических клеток мембранный органоид, открытый в 1945 г. К. Портером (США). Площадь мембраны ЭПС составляет около половины площади всех клеточных мембран. http: //www. lyceum 95. ru/biolog/pac. htm

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) • Морфологически ЭПС дифференцирована на 3 отдела: шероховатую, промежуточную и гладкую ЭПС, которые выполняют разные функции. • Шероховатая ЭПС представлена совокупностью соединяющихся между собой уплощенных мембранных цистерн. На их наружной поверхности находится большое количество рибосом, синтезирующих белки. • Промежуточная ЭПС также состоит из мембранных цистерн, однако на них отсутствуют рибосомы. В этот отдел из шероховатой ЭПС поступают транзитные белки. Здесь они окружаются участками мембранных цистерн и в образовавшихся мембранных пузырьках направляются к комплексу Гольджи. • Гладкая ЭПС представлена системой сообщающихся между собой мембранных трубочек, стенка которых в некоторых местах переходит в мембрану других отделов ЭПС и не связана с рибосомами. Мембрана гладкой ЭПС содержит ферменты синтеза мембранных липидов. http: //www. lyceum 95. ru/biolog/pac. htm

Схема строения аппарата Гольджи http: //www. lyceum 95. ru/biolog/pac. htm

Комплекс Гольджи • • • Комплекс Гольджи (КГ)- это универсальный мембранный органоид эукариотических клеток, открытый в 1898 г. итальянским исследователем К. Гольджи. В его составе обнаруживаются мембранные цистерны, мембранные пузырьки и мембранные трубочки, которые являются продолжением мембранных цистерн. Между цистернами расположены белковые фибриллы, объединяющие цистерны в диктиосому. Управляет процессами внутриклеточного транспорта. Основными функциями аппарата Гольджи являются модификация, накопление, сортировка и направление различных веществ в соответствующие внутриклеточные компартменты, а также за пределы клетки. Дифференцирован на 3 отдела: цис-отдел, медиальный отдел и транс-отдел. Цисотдел содержит плоские мембранные цистерны, расположенные около ядра. С ними сливаются мембранные пузырьки, отшнуровавшиеся от цистерн промежуточной эдоплазматической сети и содержащие транзитные белки. Медиальный отдел осуществляет химической модификации транзитных белков, поступающих из цис-отдела в транспортных пузырьках. Модифицированные белки аналогичным способом переносятся в транс-отдел. Транс-отдел представлен расширенными цистернами, расположенными ближе к плазмалемме, чем к ядру. В нем присоединяются специфические углеводы к нефосфорилированным белкам, синтезируются специфические полисахариды и углеводные головки гликолипидов. В транс-отделе происходит сегрегация образующихся и модифицированных веществ на 3 потока: секреторный, регенерационный и лизосомальный. http: //www. lyceum 95. ru/biolog/pac. htm

Схема переваривания пищевой частицы при участии лизосомы http: //www. lyceum 95. ru/biolog/pac. htm

Лизосома http: //biohimija. ru/tag/reakciya/page/2

http: //ukrzno. com/topic/7291 -bologja-grajuchis/

Митохондрии • Клеточные органеллы размером от 0, 5 до 1 мк, в которых происходят разнообразные окислительные реакции и генерация тепловой и химической энергии, необходимой для всех функций организма. В многочисленных ячейках митохондрии находятся сотни разнообразных ферментов. Митохондрии имеют собственную ДНК и способны к делениям и митохондриальным мутациям. • Митохондрии – это автономная генетическая система, переходящая из поколения в поколение, подобно хромосомам клеточного ядра. http: //steelbros. ru/threads/%D 0%9 C%D 0%B 8%D 1%82%D 0%BE%D 1%85%D 0 %BE%D 0%BD%D 0%B 4%D 1%80%D 0%B 8%D 1%8 F. 26

Слева – электронная фотография митохондрии. Справа – модель митохондрии. http: //www. safetymeds. com/longevity_26. html

Рибосомы • Представляют собой гранулы 15 – 35 нм в диаметре. В их состав входят белки и молекулы РНК (примерно в равных весовых отношениях). Располагаются рибосомы в цитоплазме свободно или фиксированы на мембранах зернистой эндоплазматической сети. Рибосомы участвуют в сборке молекул белка, в объединении аминокислот в цепи в строгом соответствии с генетической информацией, заключенной в ДНК.

Клеточный центр http: //animals-world. ru/kletochnyj-centr-organoidy-dvizheniya-vklyucheniya/

Клеточный центр • Органоид, видимый в оптический микроскоп в клетках животных и низших растений. Он находится обычно около ядра или в геометрическом центре клетки и состоит из двух палочковидных телец центриолей. Клеточный центр играет важную роль в процессе перемещения хромосом при митозе. С ним связана способность некоторых клеток к активному движению.

Структурные элементы цитоплазмы. Включения. Это непостоянные компоненты, продукты жизнедеятельности клеток, неживое, не выполняют активных функций. Включения синтезируются в клетке и используются в процессе обмена. http: //www. google. ru/imgres? imgurl&imgrefurl

Ядро – не органоид, а компонент клетки • Открыто и описано в 1833 г. англичанином Р. Броуном. Функции ядра: 1. Хранение и воспроизводство (митоз) наследственного материала; 2. Реализация генетической информации (транскрипция и процессинг); 3. Образование субъединиц рибосом; 4. Регуляция активности клетки. • В зависимости от фазы жизненного цикла различают два состояния ядра: 1. интерфазное ядро - меет ядерную оболочку (кариолемму), отделяющую его от цитоплазмы, кариоплазму (ядерный сок), одно или несколько ядрышек (нуклеосом), хроматин. 2. ядро при делении клетки - исчезают первые три компонента, только хроматин присутствует в разном состоянии.

Строение ядра интерфазной клетки 1 – ядерная оболочка (а – наружная, б – внутренняя мембраны) 2 – перинуклеарное пространство 3 – ядерная пора 4 – конденсированный хроматин 5 – диффузный хроматин 6 – ядрышко http: //lekci. ru/docs/index-34792. html? page=2

Ядерная оболочка На наружной мембране ядерной оболочки с внешней стороны находятся рибосомы и полисомы. Предполагают, связью ламины и хроматина обеспечивается пространственная упорядоченность расположения хромосом в интерфазном ядре. http: //humbio. ru/humbio/cytology/001569 f 9. htm

Ядерные поры http: //humbio. ru/humbio/cytology/0 015 d 290. htm http: //vmede. org/sait/? page=4&id=Biologiya_yarigi n_t 1_2011&menu=Biologiya_yarigin_t 1_2011

Поровый комплекс (схема) а - внешний вид ядерных пор в ядре ооцитов; б - схема строения ядерной поры: 1 - кольцо; 2 - спицы; 3 - центральная гранула; 4 - хроматин; 5 - рибосомы http: //vmede. org/sait/? page=4&id=Biologiya_yarigin_t 1_2011&menu=Biologiya_yarigin_t 1_2011

Ядерный матрикс а — схема строения ядер до экстракции; б — после экстракции; 1 — примембранный белковый слой (ламина) и поровые комплексы; 2 — межхроматиновая белковая сеть матрикса; 3 — белковый матрикс ядрышка http: //biology-of-cell. narod. ru/nucleus 6. html

Ядрышко или ядрышки • Обязательный компонент ядра, немембранная структура. Содержат кислые белки и РНК. Ядрышки имеют большую плотность, чем ядро. Возникновение ядрышек связано с определенными зонами хромосом, называемыми ядрышковыми организаторами. Число ядрышек определяется числом ядрышковых организаторов. В них содержатся гены р-РНК. Клеточное ядро и ядрышко http: //edu 2. tsu. ru/res/1539/text/gl 1_5. htm

Ядрышки включают две зоны: • 1. внутренняя – фибриллярная – представлена комплексами молекул белка и гигантских молекул пре-РНК. • 2. наружная – гранулярная. В процессе созревания ядрышковые фибриллы преобразуются в гранулы. Эти гранулы, выходя из ядра, формируют субъединицы рибосом.

Схема компонентов ядрышка 1 – гранулярный компонент (нуклеолонема); 2 — фибриллярные центры; 3 — плотный фибриллярный компонент; 4 — околоядрышковый хроматин http: //biology-of-cell. narod. ru/nucleus 8. html

Хроматин. Химический состав хроматина • Хроматин (окрашенный материал) – плотное вещество ядра, хорошо окрашиваемое основными красителями. • Химический состав хроматина: массовые соотношения ДНК : гистоновые или основные белки : негистоновые или кислые белки : РНК : липиды составляют – 1 : 0, 2 -0, 5 : до 0, 15 : до 0, 03. В малых количествах присутствуют полисахариды и ионы. Все вместе это дезоксирибонуклеопротеидный комплекс – субстрат наследственности. • Гистоновые белки представлены 5 фракциями, негистоновые белки - более 100 фракций. Те и другие соединяются с молекулами ДНК, препятствуя считыванию заключенной в ней биологической информации – в этом состоит их регуляторная роль – запрещают или разрешают считывание информации с ДНК. Структурная роль белков заключается в обеспечении пространственной организации ДНК в хромосомы.

Структурная организация эукариотической хромосомы • В разные фазы клеточного цикла хромосома сохраняет структурную целостность, но в разные фазы цикла в микроскоп мы наблюдаем разные картины. Изменения хромосом связаны с процессом компактизации–декомпактизации или конденсации–деконденсации хромосомного материала – хроматина.

Уровни компактизации хроматина • Выделяют несколько уровней компактизации хроматина. Это биспираль ДНК, нуклеосомный – нуклеосомная нить (компактизация 6– 7 раз), нуклеомерный – хроматиновая фибрилла (компактизация 40 раз), хромомерный – петли хроматиновой фибриллы (компактизация 1000 раз), хроматидный (компактизация 3500 раз), метафазная хромосома (компактизация 7000 раз).

Уровни компактизации хроматина http: //hnu. docdat. com/docs/index-173867. html

Уровни компактизации хроматина http: //www. google. ru/search? newwindow=1&hl=ru

Нуклеосомный уровень http: //www. google. ru/search? newwindow=1&hl=ru

Компактизация хроматина http: //main. rudn. ru/_new/russian/win/dpo/clingen/02_genetics/02_02_chromosome. htm

В зависимости от степени компактизации материал интерфазных хромосом представлен эухроматином и гетерохроматином. http: //www. myshared. ru/slide/101363/

Компактизация хроматина http: //main. rudn. ru/_new/russian/win/dpo/clingen/02_genetics/02_02_chromosome. htm

Строение метафазной хромосомы 1 - центромерный участок хромосомы; 2 – теломерный участок; 3 - дочерние хроматиды; 4 - гетерохроматин; 5 - эухроматин; 6 - маленькое плечо; 7 - большое плечо. http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/

Типы хромосом http: //hnu. docdat. com/docs/index-173867. html

Хромосомы человека а - пара 1; б - пара 22. http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/

Кариотип • Совокупность признаков хромосомного набора (число, размер и форма хромосом) называют кариотипом. • Кариотип человека • Пол • женский • мужской Соматические клетки 44 А+ХХ (45 и 46) 44 А+ХУ (45 Х и 46 У) Гаметы 22 А+Х (23) 22 А+Х и 22 А+У

Идиограмма • Систематизированнй кариотип. Хромосомы расположены по мере убывания их величины. В кариотипе выделяют хромосомы соматические, или аутосомы и половые хромосомы X и Y; б - идиограмма мужчины в – идиограмма женщины http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/internal/

Правила хромосомных наборов • 1. Специфичность набора хромосом для каждого вида. • 2. Парность хромосомы составляют пары. Каждая хромосоматических клеток имеет аналогичную себе хромосому. • 3. Индивидуальность отдельных паров хромосом. Каждый пар гомологичних хромосом индивидуума отличается от другого пара за размером, формой и генетическим составом. • 4. Непрерывность хромосом. Это означает, что каждая дочерняя хромосома происходит от материнской хромосомы.

Жизненный цикл клетки многоклеточного организма I - митотический цикл; II - переход клетки в дифференцированное состояние; III - гибель клетки; G 1 - пресинтетический (постмитотический) период интерфазы; G 2 - постсинтетический (предмитотический) период интерфазы; S - синтетический период интерфазы; Ri и R 2 - периоды покоя; М - митоз; 2 с - диплоидное количество ДНК, 4 с - тетраплоидное (удвоенное) количество ДНК http: //www. studmedlib. ru/documents/ISBN 9785970420836 -0004. html

Апоптоз и некроз • • Некроз — омертвение, гибель клеток и тканей в живом организме под воздействием разрушающих факторов. Этот вид гибели клеток генетически не контролируется. Апоптоз – запрограммированная гибель клеток http: //humbio. ru/humbio/apon/0002 b 729. htm

Апоптоз • У ряда клеток цикл заканчивается апоптозом — запрограммированной гибелью. Происходит это следующим образом. Сначала клетка получает определенный химический сигнал на осуществление самоуничтожения. Затем в ее комплексе Гольджи и лизосомах активируются ферменты, разрушающие (лизирующие) основные компоненты цитоплазмы и ядра. После этого клетка распадается на мембранные пузырьки, которые поглощаются клеткамифагоцитами, перерабатывающими посторонние компоненты. Воспалительного процесса при апоптозе не возникает. • Апоптоз помогает организму избавляться от клеток, в которых накопились генетические повреждения, а также от больных и состарившихся клеток. • Посредством апоптоза головастики утрачивают свой хвост, а у личинок насекомых в ходе их превращения во взрослый организм исчезают лишние ткани. Пальцы человеческого эмбриона соединены тканевыми перепонками. В процессе эмбриогенеза перепонки запрограммировано уничтожаются. Апоптоз может быть спровоцирован внешними факторами: химическим воздействием или облучением. На этом основано действие некоторых препаратов и специальных излучателей, вызывающих апоптоз раковых клеток. • http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/internal/

По митотической активности выделяют три типа клеток и тканей: • Стабильные ткани – нет митозов, количество ДНК постоянно. Это специализированные клетки, потерявшие способность к делению (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, нервные клетки). • Обновляющиеся ткани – способные постоянно делиться, с большим числом митозов. Они обнаружены в обновляющихся тканях (эпителиальных), в кроветворных органах. Например, клетки покровного эпителия, кроветворные клетки костного мозга могут постоянно делиться, заменяя погибшие. • Растущие ткани – часть клеток делится, активно функционирует (почки, печень).

Митотический или пролиферативный цикл • Основа жизненного цикла всех клеток. Биологическое значение: обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений. • Включает интерфазу или репродуктивную фазу и митоз или разделительную фазу (длится 10% времени митотического цикла) http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/internal

Митотический цикл http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/internal/

Точка рестрикции • В постмитотический период интерфазы восстанавливаются черты организации интерфазной клетки. Если клетке предстоит вступить в очередной митотический цикл, формируется пул химических предшественников ДНК, образуются ферменты и другие белки репликации. Вступление клетки в синтетический период интерфазы требует прохождение ею точки рестрикции, приходящейся на конец периода G 1 (Ярыгин, 2011)

Сигнальная трансдукция (сигнальный путь) • • • Клеточный цикл контролируется путем взаимодействия трех типов белков: 1. циклинзависимые киназы (Cdk), 2. циклины - белки, взаимодействующие с Cdk c образованием комплексов Cdk-циклин, 3. ингибиторы комплексов Cdk-циклин. Переход клетки из G 1 -периода в S-период запускается митогенным сигналом – соответствующим фактором роста, который активирует внутриклеточный сигнальный путь (явление сигнальной трансдукции). Активируются циклинзависимые киназы Cdk и белки из семейства циклинов. CDK являются главными регуляторами, влияющими на смену фаз клеточного цикла. Циклины являются специфическими активаторами семейства циклинзависимых протеинкиназ (CDK - cyclin-dependent kinases) – ключевых участников индукции транскрипции генов, контролирующих клеточный цикл. В клетках млекопитающих имеется 9 различных циклинов и 7 разных Cdk. Их различные комбинации регулируют отдельные периоды митотического цикла. В 1962 году были открыты кейлоны, они способны ингибировать деление клеток и синтез ДНК. Их действие тканеспецифично. http: //www. cellbiol. ru/book/export/html/196 http: //humbio. ru/humbio/cytology/0030 fc 3 a. htm

Митоз • Митоз наступает после интерфазы и условно делится на такие фазы: 1) профаза, 2) метафаза, 3) анафаза, 4) телофаза. http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/internal/

Распределение генетического материала на разных стадиях митотического цикла • • Интерфаза, периоды: G 1 – 2 n 2 c S – 2 n 4 c G 2 – 2 n 4 c Митоз, фазы: П – 2 n 4 c М – 2 n 4 c А – 2 n 2 c (но перед образованием перегородки, если все вместе, то 4 n 4 c) • Т – 2 n 2 c

Цитокинез в растительной (а) и животной клетке(б) http: //biology-of-cell. narod. ru/cell-dividing 24. html

Биологическое значение митоза • 1. В результате митоза происходит точное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками. Обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом (поддерживается таким образом постоянство числа хромосом). • 2. Митотический цикл обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. • 3. Митотический цикл является всеобщим механизмом воспроизведение клеточной организации в индивидуальном развитии • 4. Митотический цикл лежит в основе роста и развития многоклеточных • 5. Митотический цикл лежит в основе физиологической регенерации и восстановления структур многоклеточных.

Амитоз • Амитоз – прямое деление клетки (без подготовки), при котором ядро находится в интерфазном состоянии. Хромосомы не выявляются, веретено деления не образует. Амитоз приводит к появлению двух клеток, но очень часто в результате митоза возникают двуядерные и многоядерные клетки.

Возможны два варианта амитоза http: //shkoleniy. ru/docs/477/index-795829. html? page=4

Амитоз – первый вариант • Кариокинез идет, цитокинез не идет, в результате – двухъядерная или многоядерная клетка. Деление клеток печени, поперечнополосатой мускулатуры, ядра могут быть неравной величины. http: //userdocs. ru/biolog/6889/index. html

Амитоз – второй вариант • Кариокинез идет, цитокинез идет, в результате – две неравноценные клетки по генетической информации (встречается в опухолевых клетках). http: //www. google. ru/search? newwindow

Проблема пролиферации в медицине Нарушения митоза вследствие мутаций может привести к раковым заболеваниям. Карцинома легкого: 1 - опухоль; 2 - респираторный эпителий; 3 - резервные клетки; 4 - соединительная ткань; 5 - кровеносные сосуды; http: //intranet. tdmu. edu. ua/data/kafedra/logia/lecturesinternal/med_bio