Κυτταρικός κύκλος ζωής. Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου. Βιολογική σημασία της έμμεσης κυτταρικής διαίρεσης

Κυτταρικός κύκλος ζωής- αυτή είναι η περίοδος ύπαρξης ενός κυττάρου από τη στιγμή του σχηματισμού του με διαίρεση του μητρικού κυττάρου στη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Χαρακτηρίζονται από έναν κυτταρικό κύκλο που αποτελείται από περιοδικά επαναλαμβανόμενα στάδια: η λεγόμενη μεσοφάση - το στάδιο προετοιμασίας για διαίρεση και η ίδια η διαδικασία διαίρεσης - μίτωση.

Ένα σημαντικό συστατικό του κυτταρικού κύκλου είναι μιτωτικό (πολλαπλασιαστικό) κύκλος- ένα σύμπλεγμα αλληλένδετων και συντονισμένων γεγονότων που συμβαίνουν κατά τη διαδικασία προετοιμασίας ενός κυττάρου για διαίρεση και κατά τη διάρκεια της ίδιας της διαίρεσης. Επιπλέον, ο κύκλος ζωής περιλαμβάνει περίοδο εκτέλεσης κυψέληςπολυκύτταρος οργανισμός συγκεκριμένες λειτουργίεςκαθώς και περιόδους αδράνειας. Κατά τις περιόδους ανάπαυσης, η άμεση μοίρα του κυττάρου δεν καθορίζεται: μπορεί είτε να ξεκινήσει προετοιμασία για μίτωση, είτε να ξεκινήσει εξειδίκευση σε μια συγκεκριμένη λειτουργική κατεύθυνση (Εικ. 2.10).

Η διάρκεια του μιτωτικού κύκλου για τα περισσότερα κύτταρα είναι από 10 έως 50 ώρες.Η διάρκεια του κύκλου ρυθμίζεται αλλάζοντας τη διάρκεια όλων των περιόδων του. Στα θηλαστικά, ο χρόνος μίτωσης είναι 1-1,5 ώρες, η περίοδος 02 της μεσοφάσης είναι 2-5 ώρες, η περίοδος S της μεσοφάσης είναι 6-10 ώρες.

Στο στάδιο της προετοιμασίας για διαίρεση, το γενετικό υλικό διπλασιάζεται ( Αναδιπλασιασμός DNA ). Η μάζα του κυττάρου κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης αυξάνεται έως ότου διπλασιάσει περίπου την αρχική μάζα. Σημειώστε ότι η ίδια η διαδικασία διαίρεσης είναι πολύ μικρότερη από το στάδιο προετοιμασίας για αυτήν: η μίτωση καταλαμβάνει περίπου το 1/10 του κυτταρικού κύκλου.

Η κυκλικότητα (περιοδική επανάληψη) των σταδίων της μεσόφασης και της μίτωσης μπορεί να επεξηγηθεί από το παράδειγμα ινοβλάστες ένας από τους τύπους κυττάρων συνδετικού ιστού. Έτσι, οι φυσιολογικοί ανθρώπινοι εμβρυϊκοί ινοβλάστες πολλαπλασιάζονται περίπου 50 φορές. Ποιο είναι το γενετικά προγραμματισμένο όριο των πιθανών κυτταρικών διαιρέσεων είναι ένα από τα άλυτα μυστήρια της βιολογίας.

Ο κύκλος ζωής των κυττάρων της βασικής στιβάδας της επιδερμίδας υπό κανονικές συνθήκες είναι 28-60 ημέρες. Όταν το δέρμα είναι κατεστραμμένο (πιο συγκεκριμένα, όταν οι μεμβράνες είναι κατεστραμμένες και τα κύτταρα της επιδερμίδας καταστρέφονται υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων), βιολογικά δραστικές ουσίες . Επιταχύνουν σημαντικά τις διαδικασίες διαίρεσης (αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αναγέννηση ), γι' αυτό οι πληγές και οι εκδορές επουλώνονται τόσο γρήγορα. Το επιθήλιο του κερατοειδούς έχει τη μέγιστη αναγεννητική ικανότητα: ταυτόχρονα, 5-6 χιλιάδες κύτταρα βρίσκονται στο στάδιο της μίτωσης, το προσδόκιμο ζωής καθενός από τα οποία είναι 4-8 εβδομάδες.

Αν και όλα τα κύτταρα προέρχονται από τη διαίρεση ενός προγενέστερου (μητρικού) κυττάρου («Κάθε κύτταρο προέρχεται από ένα κύτταρο»), δεν συνεχίζουν να διαιρούνται όλα. Τα κύτταρα που έχουν φτάσει σε ένα ορισμένο στάδιο ανάπτυξης κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης μπορεί να χάσουν την ικανότητα διαίρεσης.

ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΤΗΤΑ-διάκριση - η εμφάνιση διαφορών στην ανάπτυξη αρχικά πανομοιότυπων κυττάρων, που οδηγεί στην εξειδίκευσή τους. Η διαδικασία της διαφοροποίησης συνίσταται στη διαδοχική ανάγνωση και χρήση κληρονομικών πληροφοριών, οι οποίες διασφαλίζουν τη σύνθεση διαφόρων πρωτεϊνών (κυρίως ενζύμων) χαρακτηριστικών ενός δεδομένου κυτταρικού τύπου. Με άλλα λόγια, οι διαφορές μεταξύ των κυττάρων καθορίζονται από το σύνολο των πρωτεϊνών που συντίθενται σε κύτταρα ενός συγκεκριμένου τύπου.

Κατά τη διαφοροποίηση, το σύνολο των χρωμοσωμάτων σε ένα κύτταρο δεν αλλάζει, αλλάζει μόνο η αναλογία ενεργών και ανενεργών γονιδίων που κωδικοποιούν διάφορες πρωτεΐνες.

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου είναι ολόκληρη η περίοδος ύπαρξης ενός κυττάρου (από διαίρεση σε διαίρεση ή από διαίρεση σε θάνατο). Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από μια μιτωτική περίοδο (Μ) και ενδιάμεση φάση(διαμιτωτική περίοδος). (Εικόνα 2-12). Η ενδιάμεση φάση, με τη σειρά της, αποτελείται από προσυνθετικό(G1) συνθετικός(S) και μετασυνθετικό(G2) περιόδους. ΣΤΟ προσυνθετικό (μεταμιτωτικό, G1) περίοδο, το θυγατρικό κύτταρο φτάνει στο μέγεθος και τη δομή του γονικού κυττάρου, για το οποίο υφίσταται βιοσύνθεση RNA και πρωτεϊνών του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα. Επιπλέον, συνθέτει RNA και πρωτεΐνες απαραίτητες για τη σύνθεση του DNA το επόμενο διάστημα. ΣΤΟ συνθετική (S) περίοδοςσυμβαίνει διπλασιασμός (αναδιπλασιασμός) του DNA και, κατά συνέπεια, ο αριθμός των χρωμοσωμάτων διπλασιάζεται (ο αριθμός τους γίνεται τετραπλοειδής, 4n). ΣΤΟ μετασυνθετική (πρεμιτωτική, G2) περίοδοςτο κύτταρο προετοιμάζεται για μίτωση, υφίσταται τη σύνθεση RNA και πρωτεϊνών (τουμπουλίνες) της ατράκτου σχάσης, τη συσσώρευση ενέργειας που είναι απαραίτητη για τη μίτωση. Ο παραπάνω κύκλος ζωής είναι χαρακτηριστικός για έναν πληθυσμό κυττάρων που διαιρούνται συνεχώς.

Ρύζι. 2-12. Διάγραμμα του κυτταρικού κύκλου. (Κατά τον E. G. Ulumbekov).

Επιπλέον, υπάρχουν κύτταρα στο σώμα που βρίσκονται προσωρινά ή μόνιμα εκτός του μιτωτικού κύκλου (στην περίοδο G0). Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται ως κατάσταση αναπαραγωγικού λήθαργου. Τέτοια κύτταρα μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: 1) κύτταρα που δεν αλλάζουν τις μορφολογικές τους ιδιότητες για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά τη διαίρεση και διατηρούν την ικανότητα να διαιρούνται. Αυτά είναι βλαστοκύτταρα, καμβιακά κύτταρα (στο επιθήλιο, κόκκινο μυελός των οστών) 2) κύτταρα που αναπτύσσονται μετά τη διαίρεση, διαφοροποιούνται, εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες σε όργανα, αλλά εάν είναι απαραίτητο (σε περίπτωση βλάβης αυτού του οργάνου) αποκαθιστούν την ικανότητά τους να αναπαράγονται (κύτταρα ήπατος). 3) εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα που αναπτύσσονται, διαφοροποιούνται, εκτελούν τις συγκεκριμένες λειτουργίες τους και σε αυτή την κατάσταση υπάρχουν μέχρι θανάτου, χωρίς να διαιρούνται ποτέ και βρίσκονται συνεχώς στην περίοδο G0 (υψηλά εξειδικευμένα κύτταρα της καρδιάς και του εγκεφάλου). Η διάρκεια ζωής αυτών των κυττάρων πλησιάζει τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του οργανισμού.

Μετά την ανάδυση, ως αποτέλεσμα της διαίρεσης, τα νεαρά κύτταρα αναπτύσσονται και διαφοροποιούνται. ανάπτυξη των κυττάρωνσημαίνει αύξηση του μεγέθους του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα του, αύξηση του αριθμού των οργανιδίων. ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΤΗΤΑ-διάκρισησυνεπάγεται μορφολειτουργική εξειδίκευση του κυττάρου, δηλ. αύξηση του αριθμού ορισμένων οργανιδίων γενικού σκοπού, ή την εμφάνιση οργανιδίων ειδικού σκοπού που είναι απαραίτητα για το κύτταρο να εκτελεί ειδικές λειτουργίες.

Από αρκετές ημέρες έως πολλά χρόνια, το κύτταρο εκτελεί τη συγκεκριμένη λειτουργία του στο σώμα, και στη συνέχεια σταδιακά γερνάει και πεθαίνει.

Γήρανση των κυττάρωνσχετίζεται με τη φθορά των δομών των κυττάρων ως αποτέλεσμα μακροχρόνιας, εντατικής εργασίας, κυρίως λόγω αλλαγών στην κατάσταση του γονιδιώματος και, ως εκ τούτου, λόγω της μείωσης της έντασης της αντιγραφής του DNA, που οδηγεί σε αναστολή της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών. Σε αυτή την περίπτωση, ο κυτταρικός πληθυσμός μπορεί σταδιακά να μειωθεί ( νευρικά κύτταρα, καρδιομυοκύτταρα), ή εν μέρει (κύτταρα του ήπατος, νεφρών, αδένων) ή πλήρως (περιβάλλον επιθήλιο) προς ενημέρωση. Ταυτόχρονα, η διαδικασία ανανέωσης μπορεί να προχωρήσει πολύ γρήγορα: μια πλήρης ανανέωση της επιδερμίδας του δέρματος συμβαίνει σε 3-4 εβδομάδες και το επιθήλιο του στομάχου και των εντέρων - σε 3-5 ημέρες. Η διάρκεια αυτών ανανέωση πληθυσμώνίση με τη διάρκεια ζωής ενός οργανισμού.

Με τη γήρανση, ο όγκος του κυττάρου αυξάνεται, οι μεσοκυτταρικές επαφές διαταράσσονται, η ρευστότητα των μεμβρανών του και η ένταση της μεταφοράς και των μεταβολικών διεργασιών μειώνονται. Ως αποτέλεσμα της βλάβης στους υποδοχείς του κυτταρολέμματος, η διεγερσιμότητα και η αντιδραστικότητα του κυττάρου μειώνεται και ο κυτταροσκελετός αποδιοργανώνεται. Ο πυρήνας του κυττάρου γίνεται ανομοιόμορφος, ο περιπυρηνικός χώρος διαστέλλεται και η αναλογία της ετεροχρωματίνης αυξάνεται. Τα μιτοχόνδρια γίνονται καθαρά, ο αριθμός των κριστών μειώνεται σε αυτά, παρατηρείται επέκταση των δεξαμενών του ενδοπλασματικού δικτύου, μείωση του αριθμού των ριβοσωμάτων και μείωση του συμπλέγματος Golgi. Ο αριθμός όλων των τύπων λυσοσωμάτων αυξάνεται, συμπεριλαμβανομένων των υπολειμματικών σωμάτων στα οποία συσσωρεύονται δύσκολες στην πέψη ουσίες (για παράδειγμα, η γερασμένη χρωστική λιποφουσκίνη), η σταθερότητα των λυσοσωμικών μεμβρανών μειώνεται και η αυτοφαγία αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα, το κύτταρο καταστρέφεται σταδιακά και τα υπολείμματά του φαγοκυτταρώνονται από μακροφάγα.

Κυτταρικός θάνατος.Υπάρχουν δύο μορφές κυτταρικού θανάτου - νέκρωσηκαι απόπτωση.

ΝέκρωσηΠροκαλείται κυρίως από διάφορους εξωτερικούς παράγοντες (χημικούς ή φυσικούς) που διαταράσσουν τη διαπερατότητα της μεμβράνης και την κυτταρική ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, η ιοντική σύνθεση του κυττάρου διαταράσσεται, τα οργανίδια της μεμβράνης διογκώνονται, η σύνθεση του ATP, νουκλεϊκών οξέων, πρωτεϊνών σταματά, επέρχεται αποικοδόμηση του DNA, ενεργοποιούνται λυσοσωμικά ένζυμα, που τελικά οδηγεί σε διάλυση, «αυτοπέψη» του κύτταρο - λύση. Αυτή η διαδικασία κυριαρχεί κατά τη γήρανση των κυττάρων (Εικ. 2-13Α).

απόπτωσηξεκινά με την ενεργοποίηση στον πυρήνα των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την αυτοκαταστροφή του κυττάρου ( προγραμματισμένα γονίδια κυτταρικού θανάτου). Το πρόγραμμα μιας τέτοιας αυτοκαταστροφής μπορεί να ενεργοποιηθεί όταν τα μόρια του σήματος δρουν στο κύτταρο ή αντίστροφα, όταν το ρυθμιστικό σήμα τερματίζεται. Η απόπτωση είναι ευρέως διαδεδομένη στην εμβρυογένεση, κατά την οποία σχηματίζονται πολλά περισσότερα κύτταρα στο σώμα από όσα χρειάζονται για έναν ενήλικο οργανισμό. Ένα παράδειγμα προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου σε έναν ενήλικο οργανισμό είναι η ατροφία του μαστικού αδένα μετά το τέλος της γαλουχίας, ο θάνατος των κυττάρων του ωχρού σωματίου στο τέλος εμμηνορρυσιακός κύκλος. Η διαδικασία της απόπτωσης διαφέρει σημαντικά από τη νέκρωση. Στην αρχή της απόπτωσης, η σύνθεση RNA και πρωτεΐνης δεν μειώνεται, η περιεκτικότητα σε ιόντα ασβεστίου αυξάνεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου και ενεργοποιούνται οι ενδονουκλεάσες, υπό τη δράση των οποίων το DNA χωρίζεται σε θραύσματα νουκλεοσώματος. Σε αυτή την περίπτωση, η χρωματίνη συμπυκνώνεται, σχηματίζοντας χοντρά σμήνη κατά μήκος της περιφέρειας του πυρήνα. Στη συνέχεια, οι πυρήνες αρχίζουν να κατακερματίζονται, να αποσυντίθενται σε "μικροπυρήνες", καθένας από τους οποίους καλύπτεται με ένα πυρηνικό περίβλημα. Ταυτόχρονα, το κυτταρόπλασμα αρχίζει επίσης να κατακερματίζεται και μεγάλα θραύσματα, που συχνά περιέχουν «μικροπυρήνες» » – αποπτωτικά σώματα(Εικόνα 2-13Β). Σε αυτή την περίπτωση, το κύτταρο, όπως ήταν, θρυμματίζεται σε θραύσματα και τα αποπτωτικά σώματα απορροφώνται από τα φαγοκύτταρα ή γίνονται νεκρωτικά και σταδιακά διαλύονται.

Ερώτηση 1.
κύκλος ζωής των κυττάρωνονομάζεται το σύνολο των γεγονότων που συμβαίνουν σε αυτό από τη στιγμή της εμφάνισής του έως το θάνατο ή την επακόλουθη διαίρεση.
Το σύνολο των διαδοχικών και αλληλένδετων διεργασιών κατά την περίοδο προετοιμασίας των κυττάρων για διαίρεση, καθώς και κατά τη διάρκεια της ίδιας της μίτωσης, ονομάζεται μιτωτικός κύκλος, ο οποίος αποτελεί μέρος του κύκλου ζωής (Εικ. 2).
κύκλος ζωήςΗ κυτταρική ζωή περιλαμβάνει ολόκληρη την περίοδο ύπαρξης του κυττάρου και επομένως περιλαμβάνει τον μιτωτικό κύκλο, τη διαφοροποίηση, την εκτέλεση ορισμένων λειτουργιών από αυτό, τη γήρανση και τον κυτταρικό θάνατο.
Ο κύκλος ζωής μπορεί να αντιστοιχεί στον μιτωτικό κύκλο - αυτό είναι χαρακτηριστικό για τα μη εξειδικευμένα βλαστοκύτταρα. Βλαστοκύτταρα ή καμπιακά κύτταρα (επιθηλιακά, κύτταρα αιμοποιητικών οργάνων) δημιουργούν όλα τα άλλα κύτταρα, δηλ. διαιρούνται συνεχώς, άρα ο μιτωτικός τους κύκλος είναι ίσος με τον κύκλο ζωής.
Τα περισσότερα κύτταρα εγκαταλείπουν τον μιτωτικό κύκλο μετά τη διαίρεση (σπάνια πριν από αυτόν), ειδικεύονται και εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες, μερικές φορές για μικρό χρονικό διάστημα, όπως τα επιθηλιακά κύτταρα του δέρματος ή τα λευκοκύτταρα, και σε ορισμένες περιπτώσεις καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού, όπως οι εγκεφαλικοί νευρώνες.
Δύο τύποι κυτταρικού θανάτου διακρίνονται στον κύκλο ζωής: η νέκρωση και η απόπτωση.
Νέκρωση (ελληνικά necros - νεκρός) είναι ο θάνατος ενός κυττάρου ως αποτέλεσμα σοβαρής βλάβης. Αυτά μπορεί να είναι: τραυματισμοί, ακτινοβολία, δράση τοξικών ουσιών, υποξία, μεταβολικές διαταραχές, γήρανση των κυττάρων. Υπό την επίδραση αυτών των παραγόντων, η καταστροφή των κυττάρων προχωρά χαοτικά, τα προϊόντα αποσύνθεσης έχουν ερεθιστική επίδραση στους περιβάλλοντες ιστούς, δηλ. υπάρχει μια παθολογική διαδικασία.
Η απόπτωση (από το ελληνικό απόπτωση - πτώση) είναι ένας γενετικά προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος που προκαλείται από εσωτερικό ή εξωτερικές αιτίες. ΣΤΟ διάφοροι τύποιτέτοιος προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος είναι ειδικός. Στα στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, κατά τη διάρκεια του σχηματισμού τμημάτων οργάνων και ιστών (δηλαδή κατά τη διαμόρφωση), εμφανίζεται προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος. ΣΤΟ ανοσοποιητικό σύστημαπ.χ. οι ιντερλευκίνες επάγουν ή αναστέλλουν την απόπτωση των ανοσοκυττάρων. Τα καρκινικά κύτταρα έχουν μειωμένη ικανότητα να ενεργοποιούν τον μηχανισμό της απόπτωσης. Ορισμένοι ιοί (έρπης, γρίπη, αδενοϊοί), αντίθετα, προκαλούν απόπτωση και κατευθύνουν τον θάνατο των κυττάρων του ξενιστή. Το υλικό των νεκρών κυττάρων επεξεργάζεται από τα μακροφάγα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από άλλα κύτταρα. Φλεγμονώδεις διεργασίεςγύρω από τα κύτταρα που έχουν υποστεί απόπτωση δεν εμφανίζεται και η ζωτική δραστηριότητα του ιστού δεν διαταράσσεται.

Ρύζι. 2. Κύκλος ζωής ενός κυττάρου ενός πολυκύτταρου οργανισμού:
Α - μιτωτικός κύκλος. Β - μετάβαση σε μια διαφοροποιημένη κατάσταση.
Β - θάνατος

Ερώτηση 2.
Μιτωτικός κύκλος- ένα σύνολο διεργασιών που συμβαίνουν στο κύτταρο κατά την προετοιμασία του για διαίρεση - στη μεσοφάση και κατά τη διάρκεια της μίτωσης. Στον μιτωτικό κύκλο διακρίνονται περίοδοι: μεσόφαση και μίτωση.
Ενδιάμεση φάση- αυτή η περίοδος μεταξύ δύο κυτταρικών διαιρέσεων διαρκεί κατά μέσο όρο 23 ώρες και περιλαμβάνει τρεις περιόδους.
Μίτωσις(γρ. μιτός- νήμα) - έμμεση κυτταρική διαίρεση. αποτελείται από τέσσερις φάσεις - πρόφαση, ανάφαση, μετάφαση και τελόφαση. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει ακριβής και ομοιόμορφη κατανομή μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων του χρωμοσωμικού υλικού. Και τα δύο θυγατρικά κύτταρα είναι ακριβώς τα ίδια.

Ερώτηση 3.
Οι δύο κλώνοι του παλιού εκμαγείου του μορίου DNA αποκλίνουν και καθένας γίνεται ένα πρότυπο για την αναπαραγωγή νέων κλώνων DNA. Κάθε ένα από τα δύο θυγατρικά μόρια περιλαμβάνει απαραίτητα μια παλιά πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα και μια νέα.
Μια ολόκληρη ομάδα ενζύμων συμμετέχει στη διαδικασία σύνθεσης του DNA, από τα οποία το πιο σημαντικό είναι η DNA πολυμεράση. Ο διπλασιασμός των μορίων DNA γίνεται με εκπληκτική ακρίβεια, κάτι που διευκολύνεται από τη δίκλωνη δομή του μορίου: το νέο μόριο είναι απολύτως πανομοιότυπο με το παλιό. Αυτό έχει μια βαθιά βιολογική σημασία, γιατί είναι αυτά τα πανομοιότυπα (πανομοιότυπα) μόρια που στη συνέχεια, στη διαδικασία της μίτωσης, θα κατανεμηθούν στα θυγατρικά κύτταρα.

Ερώτηση 4.
Στον μιτωτικό κύκλο διακρίνονται περίοδοι: μεσόφαση και μίτωση.
Η ενδιάμεση φάση είναι η περίοδος μεταξύ δύο κυτταρικών διαιρέσεων και περιλαμβάνει τρεις περιόδους:
G1- μεταμιτωτικό ή προσυνθετικό, ακολουθεί αμέσως μετά τη διαίρεση - διαρκεί από 10 ώρες έως αρκετές ημέρες.
Χαρακτηριστικά αυτής της περιόδου:
1. στον πυρήνα με DNA, ως αποτέλεσμα της μεταγραφής, συντίθενται όλοι οι τύποι RNA.
2. Το rRNA συντίθεται στον πυρήνα και οι υπομονάδες ριβοσώματος συναρμολογούνται μαζί με πρωτεΐνες.
3. Οι πυρηνικές και οι κυτταροπλασματικές πρωτεΐνες συντίθενται στο κυτταρόπλασμα.
4. ο αριθμός των οργανιδίων δομείται και διπλασιάζεται.
5. πραγματοποιείται ανάπτυξη κυττάρων.
6. τα κύτταρα διαφοροποιούνται και εξειδικεύονται.
Το σύνολο των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου είναι - 2n2s.
μικρό- Συνθετική περίοδος, διαρκεί από 6 έως 12 ώρες.
Χαρακτηριστικά αυτής της περιόδου:
1. Η κύρια διαδικασία αυτής της περιόδου είναι η αντιγραφή του DNA, η οποία πραγματοποιείται υπό τη δράση του ενζύμου DNA πολυμεράσης· μια συμπληρωματική αλυσίδα ολοκληρώνεται σε καθεμία από τις αλυσίδες των ελεύθερων νουκλεοτιδίων, δηλ. κατασκευάζεται η δεύτερη χρωματίδα (σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας και της ημι-συντήρησης).
2. Συντίθενται πρωτεΐνες - ιστόνες απαραίτητες για την κατασκευή χρωματιδών και εισέρχονται μέσω των πυρηνικών πόρων στον πυρήνα.

σολ 2 - μετασυνθετικό ή προμιτωτικό, διαρκεί από 3 έως 6 ώρες.
Χαρακτηριστικά αυτής της περιόδου:
1. Η σύνθεση όλων των τύπων πρωτεϊνών (πυρηνικών και κυτταροπλασματικών) συνεχίζεται.
2. συσσωρεύεται ένας μεγάλος αριθμός από ATP.
3. αποκαθίσταται ο αρχικός όγκος του κελιού.
4. ο όγκος του πυρήνα αυξάνεται.
Το σύνολο των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου είναι - 2n4s.
Διαφορετικά κύτταρα έχουν διαφορετικά μήκη κυτταρικού κύκλου, για παράδειγμα:
Λευκοκύτταρα από 3 έως 5 ημέρες.
Επιθήλιο δέρματος 20-25 ημέρες;
Κύτταρα μυελού των οστών 8-12 ώρες.
Εξειδικευμένα ή διαφοροποιημένα κύτταρα (ουδετερόφιλα, βασεόφιλα, ηωσινόφιλα, νεύρο, μυς) μετά τον σχηματισμό (μίτωση) εισέρχονται στην περίοδο G, συντίθενται ουσίες στο κυτταρόπλασμά τους που αναστέλλουν την ικανότητα των κυττάρων να αναδιπλασιάζονται το DNA, δηλ. η ικανότητα μετακίνησης στην περίοδο S έχει χαθεί και βρίσκονται σε αυτήν την περίοδο για ολόκληρο τον κύκλο ζωής.
Στους αναπτυσσόμενους ιστούς των ζώων και των φυτών, υπάρχουν κύτταρα που δεν υφίστανται τακτικά μεσόφαση και μίτωση, αλλά βρίσκονται σε περίοδο αδράνειας, δηλ. την περίοδο G0 σταματούν να αναπαράγονται. Σε ορισμένους ιστούς, κύτταρα πολύς καιρός, βρίσκεται σε φάση G 0 - χωρίς να αλλάζουν οι μορφολογικές του ιδιότητες, δηλ. διατηρούν την ικανότητα να διαιρούνται, αυτά είναι πιο συχνά διαφοροποιημένα κύτταρα. Έτσι, για παράδειγμα, τα περισσότερα ηπατικά κύτταρα βρίσκονται στην περίοδο G 2 -, δεν συμμετέχουν στη σύνθεση του DNA και δεν διαιρούνται. Ωστόσο, εάν ένα μέρος του ήπατος αφαιρεθεί, τότε πολλά κύτταρα αρχίζουν να προετοιμάζονται για μίτωση (G 1 - περίοδος), προχωρούν στη σύνθεση DNA και θα μπορούν να διαιρεθούν μιτωτικά.

Ερώτηση 5.
Μίτωση (καρυοκίνηση)- Πρόκειται για μια έμμεση κυτταρική διαίρεση στην οποία διακρίνονται φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση.
1. Το Prophase χαρακτηρίζεται από:
1) Τα χρωμονήματα σπειροειδοποιούνται, πυκνώνουν και κονταίνουν.
2) οι πυρήνες εξαφανίζονται, δηλ. Ο πυρήνας του χρωμονήματος συσσωρεύεται σε χρωμοσώματα που έχουν μια δευτερεύουσα συστολή, η οποία ονομάζεται πυρηνικός οργανωτής.
3) δύο κυτταρικά κέντρα (κεντριόλια) σχηματίζονται στο κυτταρόπλασμα και σχηματίζονται ίνες ατράκτου.
4) στο τέλος της προφάσης, η πυρηνική μεμβράνη διασπάται και τα χρωμοσώματα βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα. Το σύνολο των προφασικών χρωμοσωμάτων είναι - 2n4s.
2. Η μεταφάση χαρακτηρίζεται από:
1) Οι ίνες της ατράκτου συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων και τα χρωμοσώματα αρχίζουν να κινούνται και να ευθυγραμμίζονται στον ισημερινό του κυττάρου.
2) η μετάφαση ονομάζεται «διαβατήριο κυττάρων», επειδή Φαίνεται ξεκάθαρα ότι το χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες. Τα χρωμοσώματα είναι σε μέγιστο βαθμό σπειροειδή, οι χρωματίδες αρχίζουν να απωθούνται μεταξύ τους, αλλά εξακολουθούν να συνδέονται στην περιοχή του κεντρομερούς. Σε αυτό το στάδιο μελετάται ο κυτταρικός καρυότυπος, γιατί ο αριθμός και το σχήμα των χρωμοσωμάτων είναι ευδιάκριτα. Η φάση είναι πολύ σύντομη.
Το σύνολο των μεταφασικών χρωμοσωμάτων είναι - 2n4s.
3. Η αναφάση χαρακτηρίζεται από:
1) τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων διαιρούνται και οι αδελφές χρωματίδες αποκλίνουν στους πόλους του κυττάρου και γίνονται ανεξάρτητες χρωματίδες, που ονομάζονται θυγατρικά χρωμοσώματα. Σε κάθε πόλο του κυττάρου υπάρχει ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.
Το σύνολο των χρωμοσωμάτων αναφάσης είναι 4n4s.
4. Η τελοφάση χαρακτηρίζεται από:
Τα μονοχρωματικά χρωμοσώματα απελευθερώνονται στους πόλους του κυττάρου, σχηματίζονται πυρήνες και αποκαθίσταται το πυρηνικό περίβλημα.
Το σύνολο των χρωμοσωμάτων τελοφάσης είναι - 2n2s.
Η τελοφάση τελειώνει με κυτταροκίνηση. Η κυτταροκίνηση είναι η διαδικασία διαίρεσης του κυτταροπλάσματος μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων. Η κυτταροκίνηση συμβαίνει διαφορετικά στα φυτά και στα ζώα.
ΣΤΟ κλουβί ζώων. Στον ισημερινό του κυττάρου εμφανίζεται μια δακτυλιοειδής συστολή, η οποία βαθαίνει και δένει τελείως το κυτταρικό σώμα. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται δύο νέα κύτταρα, το μισό μέγεθος του μητρικού κυττάρου. Υπάρχει πολλή ακτίνη στην περιοχή συστολής. τα μικρονημάτια παίζουν ρόλο στην κίνηση.
Η κυτταροκίνηση προχωρά με συστολή.
σε φυτικό κύτταρο. Στον ισημερινό, στο κέντρο του κυττάρου, ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης κυστιδίων των δικτυοσωμάτων του συμπλέγματος Golgi, σχηματίζεται μια κυτταρική πλάκα, η οποία αναπτύσσεται από το κέντρο προς την περιφέρεια και οδηγεί στη διαίρεση του μητρικού κυττάρου. σε δύο κύτταρα. Στο μέλλον, το διάφραγμα πυκνώνει, λόγω της εναπόθεσης κυτταρίνης, σχηματίζοντας ένα κυτταρικό τοίχωμα.
Η κυτταροκίνηση προχωρά από το διάφραγμα.
Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, σχηματίζονται δύο θυγατρικά κύτταρα με το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων με το μητρικό κύτταρο.

Διάγραμμα μίτωσης.

Έννοια μίτωσης:
1. Γενετική σταθερότητα, όπως Οι χρωματίδες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αντιγραφής, δηλ. οι κληρονομικές τους πληροφορίες είναι πανομοιότυπες με αυτές της μητέρας.
2. Η ανάπτυξη των οργανισμών, γιατί ως αποτέλεσμα της μίτωσης, ο αριθμός των κυττάρων αυξάνεται.
3. Αφυλική αναπαραγωγή - πολλά είδη φυτών και ζώων αναπαράγονται με μιτωτική διαίρεση.
4. Η αναγέννηση και η αντικατάσταση των κυττάρων οφείλεται σε μιτώσεις.
Διαταραχή της μίτωσης.
Υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων, όπως κάθε είδους ιονίζουσες ακτίνες, χημικές ουσίες, ορισμένα δηλητήρια, η σωστή πορεία της μίτωσης μπορεί να διαταραχθεί:
1. Το χρωμόσωμα μπορεί να μετατοπιστεί σε έναν πόλο του κυττάρου, δηλ. ένα θυγατρικό κύτταρο θα λάβει μια επιπλέον χρωματίδα και το άλλο δεν θα έχει αυτή τη χρωματίδα.
2. Εάν ένα χρωμόσωμα χωρίς περιοχή κεντρομερούς καταλήξει κοντά στο κεντρικό τμήμα του κυττάρου, τότε είναι πιθανό να μην μετακινηθεί σε κανέναν πόλο, δηλ. μπορεί να χαθεί.
3. Υπάρχουν χημικές ουσίες που προηγούνται του σχηματισμού των ινών της ατράκτου, αλλά δεν επηρεάζουν την ικανότητα των χρωμοσωμάτων να διαχωρίζουν τις κεντρομερείς περιοχές και να εισέρχονται στη μεσοφασική κατάσταση. Οι ουσίες αυτές ονομάζονται κυτταροστατικά, δηλ. διακοπή της κυτταρικής διαίρεσης. Για παράδειγμα, κυτταροστατικά όπως η κολχικίνη και η βινβλαστίνη. Χωρίς άτρακτο διαίρεσης, τα χρωμοσώματα δεν μπορούν να διασκορπιστούν στους πόλους, επομένως σχηματίζεται ένας πυρήνας με ένα διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων, δηλ. πολυπλοειδές. Αυτή η μέθοδος λήψης πολυπλοειδών κυττάρων χρησιμοποιείται στην αναπαραγωγή φυτών. Τέτοια φυτά είναι μεγαλύτερα και έχουν υψηλή παραγωγικότητα.

Διατάξεις της κυτταρικής θεωρίας του Schleiden-Schwann

1. Όλα τα ζώα και τα φυτά αποτελούνται από κύτταρα.

2. Τα φυτά και τα ζώα αναπτύσσονται και αναπτύσσονται μέσω της εμφάνισης νέων κυττάρων.

3. Ένα κύτταρο είναι η μικρότερη μονάδα ενός ζωντανού πράγματος και ολόκληρος ο οργανισμός είναι μια συλλογή κυττάρων.

]Οι κύριες διατάξεις της σύγχρονης κυτταρικής θεωρίας

1. Ένα κύτταρο είναι μια στοιχειώδης μονάδα ζωής· δεν υπάρχει ζωή έξω από το κύτταρο.

2. Ένα κύτταρο είναι ένα ενιαίο σύστημα, περιλαμβάνει πολλά στοιχεία που συνδέονται φυσικά μεταξύ τους, αντιπροσωπεύοντας έναν ολιστικό σχηματισμό, που αποτελείται από συζευγμένες λειτουργικές μονάδες - οργανοειδή.

3. Τα κύτταρα όλων των οργανισμών είναι ομόλογα.

4. Το κύτταρο προκύπτει μόνο με διαίρεση του μητρικού κυττάρου, αφού διπλασιαστεί το γενετικό του υλικό.

5. Ένας πολυκύτταρος οργανισμός είναι ένα σύνθετο σύστημα πολλών κυττάρων ενωμένα και ενσωματωμένα σε συστήματα ιστών και οργάνων που συνδέονται μεταξύ τους.

6. Τα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών είναι παντοδύναμα.

Τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού είναι εξαιρετικά διαφορετικά στις λειτουργίες τους. Τα κύτταρα έχουν διαφορετική διάρκεια ζωής ανάλογα με την εξειδίκευσή τους. Έτσι, μετά την ολοκλήρωση της εμβρυογένεσης, τα νευρικά κύτταρα σταματούν να διαιρούνται και λειτουργούν καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού. Κύτταρα άλλων ιστών (μυελός των οστών, επιδερμίδα, επιθήλιο το λεπτό έντερο) στη διαδικασία εκτέλεσης της λειτουργίας τους πεθαίνουν γρήγορα και αντικαθίστανται από νέα ως αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης. Η κυτταρική διαίρεση αποτελεί τη βάση της ανάπτυξης, της ανάπτυξης και της αναπαραγωγής των οργανισμών. Η κυτταρική διαίρεση παρέχει επίσης αυτο-ανανέωση των ιστών σε όλη τη διάρκεια της ζωής του οργανισμού και αποκατάσταση της ακεραιότητάς τους μετά από βλάβη. Υπάρχουν δύο τρόποι διαίρεσης των σωματικών κυττάρων: αμίτωσηκαι μίτωσις. Η έμμεση κυτταρική διαίρεση (μίτωση) είναι κυρίως συχνή. Η αναπαραγωγή με μίτωση ονομάζεται ασεξουαλική αναπαραγωγή, βλαστική αναπαραγωγή ή κλωνοποίηση.

^ Κυτταρικός κύκλος ζωής (κυτταρικός κύκλος)είναι η ύπαρξη κυττάρου από τη διαίρεση στην επόμενη διαίρεση ή θάνατο. Η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου στα κύτταρα αναπαραγωγής είναι 10-50 ώρες και εξαρτάται από τον τύπο των κυττάρων, την ηλικία τους, ορμονική ισορροπίαοργανισμό, θερμοκρασία και άλλους παράγοντες. Οι λεπτομέρειες του κυτταρικού κύκλου ποικίλλουν μεταξύ των διαφόρων οργανισμών. Στους μονοκύτταρους οργανισμούς, ο κύκλος ζωής συμπίπτει με τη ζωή ενός ατόμου. Στη συνεχή αναπαραγωγή κυττάρων ιστού, ο κυτταρικός κύκλος συμπίπτει με τον μιτωτικό κύκλο.

^ Μιτωτικός κύκλος - ένα σύνολο διαδοχικών και αλληλένδετων διεργασιών κατά την περίοδο προετοιμασίας των κυττάρων για διαίρεση και την περίοδο διαίρεσης (Εικ. 1). Σύμφωνα με τον παραπάνω ορισμό, ο μιτωτικός κύκλος χωρίζεται σε ενδιάμεση φάσηκαι mitosis (ελληνικά «mitos» - νήμα).

Ενδιάμεση φάση- η περίοδος μεταξύ δύο κυτταρικών διαιρέσεων - χωρίζεται σε φάσεις G 1 , S και G 2 (η διάρκειά τους φαίνεται παρακάτω, τυπική για φυτικά και ζωικά κύτταρα.). Όσον αφορά τη διάρκεια, η μεσόφαση αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του μιτωτικού κύκλου του κυττάρου. Οι πιο μεταβλητές χρονικά είναι οι περίοδοι G 1 και G 2.

Ζ 1 (από τα αγγλικά grow - grow, αύξηση).Η διάρκεια της φάσης είναι 4–8 ώρες Η φάση αυτή ξεκινά αμέσως μετά το σχηματισμό του κυττάρου. Σε αυτή τη φάση, το RNA και οι πρωτεΐνες συντίθενται εντατικά στο κύτταρο και η δραστηριότητα των ενζύμων που εμπλέκονται στη σύνθεση του DNA αυξάνεται. Εάν το κύτταρο δεν διαιρεθεί περαιτέρω, τότε περνά στη φάση G 0 - την περίοδο ανάπαυσης. Δεδομένης της περιόδου αδράνειας, ο κυτταρικός κύκλος μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες ή και μήνες (ηπατικά κύτταρα).

S (από το αγγλικό synthesis - synthesis).Η διάρκεια της φάσης είναι 6-9 ώρες.Η μάζα του κυττάρου συνεχίζει να αυξάνεται και συμβαίνει διπλασιασμός του χρωμοσωμικού DNA. Οι δύο έλικες του παλιού μορίου DNA χωρίζονται και καθεμία γίνεται πρότυπο για τη σύνθεση νέων κλώνων DNA. Ως αποτέλεσμα, καθένα από τα δύο θυγατρικά μόρια περιλαμβάνει απαραίτητα μια παλιά έλικα και μια νέα. Ωστόσο, τα χρωμοσώματα παραμένουν ενιαία στη δομή, αν και διπλασιασμένα σε μάζα, αφού τα δύο αντίγραφα κάθε χρωμοσώματος (χρωματίδες) εξακολουθούν να συνδέονται μεταξύ τους σε όλο το μήκος τους. Μετά την ολοκλήρωση της φάσης μικρόμιτωτικό κύκλο, το κύτταρο δεν αρχίζει αμέσως να διαιρείται.

G2.Σε αυτή τη φάση, η διαδικασία προετοιμασίας για μίτωση ολοκληρώνεται στο κύτταρο: συσσωρεύεται το ATP, συντίθενται πρωτεΐνες της ατράκτου της αχρωματίνης, διπλασιάζονται τα κεντριόλια. Η μάζα του κυττάρου συνεχίζει να αυξάνεται έως ότου διπλασιάσει περίπου την αρχική μάζα και στη συνέχεια εμφανίζεται μίτωση.

^ Εικ. Μιτωτικός κύκλος: Μ- μίτωση, P - προφάση, MF -μετάφαση, ΑΛΛΑ -ανάφαση, T-τελόφαση, G 1 - προσυνθετική περίοδος, S - συνθετική περίοδος, G 2 - μετασυνθετικό

^ 2. Μίτωση. Στάδια μίτωσης, διάρκεια και χαρακτηριστικά.Η μίτωση χωρίζεται συμβατικά σε τέσσερις φάσεις: πρόφαση, μετάφαση, ανάφαση και τελόφαση.

Πρόφαση.Τα δύο κεντρόλια αρχίζουν να αποκλίνουν προς αντίθετους πόλους του πυρήνα. Η πυρηνική μεμβράνη καταστρέφεται. Ταυτόχρονα, ειδικές πρωτεΐνες συνδυάζονται για να σχηματίσουν μικροσωληνίσκους με τη μορφή νηματίων. Τα κεντρόλια, που βρίσκονται τώρα σε αντίθετους πόλους του κυττάρου, έχουν οργανωτική επίδραση στους μικροσωληνίσκους, οι οποίοι ως αποτέλεσμα ευθυγραμμίζονται ακτινικά, σχηματίζοντας μια δομή που μοιάζει με εμφάνισηλουλούδι αστέρα ("αστέρι"). Άλλα νημάτια μικροσωληνίσκων εκτείνονται από το ένα κεντρόλιο στο άλλο, σχηματίζοντας μια άτρακτο σχάσης. Αυτή τη στιγμή, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται και, ως αποτέλεσμα, πυκνώνουν. Είναι καθαρά ορατά κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός, ειδικά μετά τη χρώση. Η ανάγνωση γενετικών πληροφοριών από μόρια DNA γίνεται αδύνατη: η σύνθεση RNA σταματά, ο πυρήνας εξαφανίζεται. Στην προφάση, τα χρωμοσώματα χωρίζονται, αλλά οι χρωματίδες παραμένουν συνδεδεμένες ανά ζεύγη στη ζώνη του κεντρομερούς. Τα κεντρομερή έχουν επίσης οργανωτική επίδραση στα νήματα της ατράκτου, τα οποία τώρα εκτείνονται από κεντρόλιο σε κεντρομερές και από αυτό σε άλλο κεντριόλιο.

Μεταφάση.Στη μετάφαση, η σπειροειδοποίηση των χρωμοσωμάτων φθάνει στο μέγιστο και τα συντομευμένα χρωμοσώματα ορμούν στον ισημερινό του κυττάρου, που βρίσκονται σε ίση απόσταση από τους πόλους. Σχηματίστηκε ισημερινή, ή μεταφάση, πλάκα.Σε αυτό το στάδιο της μίτωσης, η δομή των χρωμοσωμάτων είναι σαφώς ορατή, είναι εύκολο να τα μετρήσετε και να τα μελετήσετε. ατομικά χαρακτηριστικά. Κάθε χρωμόσωμα έχει μια περιοχή πρωτογενούς στένωσης - το κεντρομερίδιο, στο οποίο το νήμα της ατράκτου και οι βραχίονες συνδέονται κατά τη μίτωση. Στο στάδιο της μετάφασης, το χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες που συνδέονται μεταξύ τους μόνο στην περιοχή του κεντρομερούς.

^ Εικ. 1. Μίτωση φυτικού κυττάρου. ΑΛΛΑ -ενδιάμεση φάση?
Β, Γ, Δ, Δ-προφαση? ΜΙ, W-μεταφάση; 3, I - ανάφαση; K, L,Μ-τελοφάση

ΣΤΟ ανάφασητο ιξώδες του κυτταροπλάσματος μειώνεται, τα κεντρομερή διαχωρίζονται και από εκείνη τη στιγμή οι χρωματίδες γίνονται ανεξάρτητα χρωμοσώματα. Οι ίνες της ατράκτου που συνδέονται με τα κεντρομερή τραβούν τα χρωμοσώματα στους πόλους του κυττάρου, ενώ οι βραχίονες των χρωμοσωμάτων ακολουθούν παθητικά το κεντρομερές. Έτσι, στην ανάφαση, οι χρωματίδες των διπλασιασμένων χρωμοσωμάτων που βρίσκονται ακόμα στη μεσόφαση αποκλίνουν ακριβώς προς τους πόλους του κυττάρου. Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν δύο διπλοειδή σετ χρωμοσωμάτων (4n4c) στο κύτταρο.

Πίνακας 1. Μιτωτικός κύκλος και μίτωση

Φάσεις	Η διαδικασία που λαμβάνει χώρα στο κελί
Ενδιάμεση φάση	Προσυνθετική περίοδος (G1)	Πρωτεϊνοσύνθεση. Το RNA συντίθεται σε μη τυλιγμένα μόρια DNA
Συνθετική περίοδος (S)	Η σύνθεση DNA είναι ο αυτοδιπλασιασμός του μορίου του DNA. Κατασκευή της δεύτερης χρωματίδας, στην οποία διέρχεται το νεοσχηματισμένο μόριο DNA: λαμβάνονται χρωμοσώματα δύο χρωματιδίων
Μετασυνθετική περίοδος (G2)	Πρωτεϊνοσύνθεση, αποθήκευση ενέργειας, προετοιμασία για διαίρεση
^ Φάσεις μίτωσης	Πρόφαση	Τα χρωμοσώματα δύο χρωματιδίων σπειροειδοποιούνται, οι πυρήνες διαλύονται, τα κεντρόλια αποκλίνουν, η πυρηνική μεμβράνη διαλύεται, σχηματίζονται ίνες ατράκτου
μετάφαση	Τα νήματα της ατράκτου συνδέονται με τα κεντρομερή των χρωμοσωμάτων, τα χρωμοσώματα δύο χρωματιδίων συγκεντρώνονται στον ισημερινό του κυττάρου
Ανάφαση	Τα κεντρομερή διαιρούνται, τα μεμονωμένα χρωματιδικά χρωμοσώματα τεντώνονται με νήματα ατράκτου στους πόλους του κυττάρου
Τελόφαση	Τα μονοχρωματικά χρωμοσώματα απελευθερώνονται, ο πυρήνας σχηματίζεται, το πυρηνικό περίβλημα αποκαθίσταται, ένα διαμέρισμα μεταξύ των κυττάρων αρχίζει να σχηματίζεται στον ισημερινό, τα νήματα της ατράκτου σχάσης διαλύονται

ΣΤΟ τελοφάσητα χρωμοσώματα ξετυλίγονται, απελευθερώνονται. Από δομές μεμβράνηςτο κυτταρόπλασμα σχηματίζει το πυρηνικό περίβλημα. Αυτή τη στιγμή, ο πυρήνας αποκαθίσταται. Αυτό ολοκληρώνει τη διαίρεση του πυρήνα (καρυοκίνηση), και στη συνέχεια συμβαίνει η διαίρεση του κυτταρικού σώματος (ή κυτταροκίνηση). Όταν τα ζωικά κύτταρα διαιρούνται, εμφανίζεται ένα αυλάκι στην επιφάνειά τους στο ισημερινό επίπεδο, βαθμιαία και διαιρώντας το κύτταρο σε δύο μισά - θυγατρικά κύτταρα, καθένα από τα οποία έχει έναν πυρήνα. Στα φυτά, η διαίρεση συμβαίνει μέσω του σχηματισμού μιας λεγόμενης κυτταρικής πλάκας που διαχωρίζει το κυτταρόπλασμα: εμφανίζεται στην ισημερινή περιοχή της ατράκτου και στη συνέχεια αναπτύσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις, φτάνοντας στο κυτταρικό τοίχωμα (δηλαδή, μεγαλώνει από μέσα προς τα έξω) . Η κυτταρική πλάκα σχηματίζεται από υλικό που παρέχεται από το ενδοπλασματικό δίκτυο. Στη συνέχεια, καθένα από τα θυγατρικά κύτταρα σχηματίζει μια κυτταρική μεμβράνη στο πλάι του και, τέλος, σχηματίζονται κύτταρα κυτταρίνης και στις δύο πλευρές της πλάκας. κυτταρικά τοιχώματα. Τα χαρακτηριστικά της πορείας της μίτωσης σε ζώα και φυτά φαίνονται στον Πίνακα 2.
^

Πίνακας 2. Χαρακτηριστικά της μίτωσης σε φυτά και ζώα

Έτσι, δύο θυγατρικά κύτταρα σχηματίζονται από ένα κύτταρο, στο οποίο οι κληρονομικές πληροφορίες αντιγράφουν ακριβώς τις πληροφορίες που περιέχονται στο μητρικό κύτταρο. Ξεκινώντας από την πρώτη μιτωτική διαίρεση ενός γονιμοποιημένου ωαρίου (ζυγώτη), όλα τα θυγατρικά κύτταρα που σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της μίτωσης περιέχουν το ίδιο σύνολο χρωμοσωμάτων και τα ίδια γονίδια. Επομένως, η μίτωση είναι μια μέθοδος κυτταρικής διαίρεσης, η οποία συνίσταται στην ακριβή κατανομή του γενετικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Ως αποτέλεσμα της μίτωσης, και τα δύο θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν ένα διπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.

Η όλη διαδικασία της μίτωσης διαρκεί στις περισσότερες περιπτώσεις από 1 έως 2 ώρες. Η συχνότητα της μίτωσης σε διαφορετικούς ιστούς και σε ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙδιαφορετικός. Για παράδειγμα, στον ανθρώπινο ερυθρό μυελό των οστών, όπου σχηματίζονται 10 εκατομμύρια ερυθρά αιμοσφαίρια κάθε δευτερόλεπτο, θα πρέπει να συμβαίνουν 10 εκατομμύρια μιτώσεις κάθε δευτερόλεπτο. Και στο νευρικού ιστούοι μιτώσεις είναι εξαιρετικά σπάνιες: για παράδειγμα, στο κεντρικό νευρικό σύστημαΤα κύτταρα βασικά σταματούν να διαιρούνται ήδη τους πρώτους μήνες μετά τη γέννηση. και στον κόκκινο μυελό των οστών, στην επιθηλιακή επένδυση πεπτικό σύστημακαι στο επιθήλιο των νεφρικών σωληναρίων διαιρούνται μέχρι το τέλος της ζωής.

Ρύθμιση της μίτωσης, το ζήτημα του μηχανισμού ενεργοποίησης της μίτωσης.

Οι παράγοντες που προκαλούν ένα κύτταρο σε μίτωση δεν είναι ακριβώς γνωστοί. Αλλά πιστεύεται ότι ο παράγοντας της αναλογίας των όγκων του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος (αναλογία πυρήνα-πλάσμα) παίζει σημαντικό ρόλο. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, τα κύτταρα που πεθαίνουν παράγουν ουσίες που μπορούν να διεγείρουν την κυτταρική διαίρεση. Οι πρωτεϊνικοί παράγοντες που είναι υπεύθυνοι για τη μετάβαση στη φάση Μ αναγνωρίστηκαν αρχικά με βάση πειράματα κυτταρικής σύντηξης. Η σύντηξη ενός κυττάρου σε οποιοδήποτε στάδιο του κυτταρικού κύκλου με ένα κύτταρο στη φάση Μ οδηγεί στην είσοδο του πυρήνα του πρώτου κυττάρου στη φάση Μ. Αυτό σημαίνει ότι σε ένα κύτταρο στη φάση Μ υπάρχει ένας κυτταροπλασματικός παράγοντας ικανός να ενεργοποιήσει τη φάση Μ. Αργότερα, αυτός ο παράγοντας ανακαλύφθηκε για δεύτερη φορά σε πειράματα για τη μεταφορά κυτταροπλάσματος μεταξύ ωοκυττάρων βατράχου σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης και ονομάστηκε παράγοντας προαγωγής ωρίμανσης (MPF). Περαιτέρω μελέτη του MPF έδειξε ότι αυτό το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα καθορίζει όλα τα συμβάντα της φάσης Μ. Το σχήμα δείχνει ότι η διάσπαση της πυρηνικής μεμβράνης, η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων, η συναρμολόγηση της ατράκτου και η κυτταροκίνηση ρυθμίζονται από MPF.

Η μίτωση αναστέλλεται υψηλή θερμοκρασία, υψηλές δόσεις ιονίζουσας ακτινοβολίας, δράση φυτικών δηλητηρίων. Ένα τέτοιο δηλητήριο ονομάζεται κολχικίνη. Με τη βοήθειά του, μπορείτε να σταματήσετε τη μίτωση στο στάδιο της πλάκας μετάφασης, η οποία σας επιτρέπει να μετρήσετε τον αριθμό των χρωμοσωμάτων και να δώσετε σε καθένα από αυτά ένα μεμονωμένο χαρακτηριστικό, δηλ. να πραγματοποιήσετε καρυότυπο.

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου περιλαμβάνει την αρχή του σχηματισμού του και το τέλος της ύπαρξής του ως ανεξάρτητης μονάδας. Ας ξεκινήσουμε με το γεγονός ότι ένα κύτταρο εμφανίζεται κατά τη διαίρεση του μητρικού του κυττάρου, και τερματίζει την ύπαρξή του λόγω της επόμενης διαίρεσης ή θανάτου.

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου αποτελείται από τη μεσόφαση και τη μίτωση. Είναι σε αυτήν την περίοδο που η υπό εξέταση περίοδος είναι ισοδύναμη με την κυτταρική.

Κύκλος ζωής των κυττάρων: μεσοφάση

Αυτή είναι η περίοδος μεταξύ δύο μιτωτικών κυτταρικών διαιρέσεων. Η αναπαραγωγή των χρωμοσωμάτων προχωρά παρόμοια με τον αναδιπλασιασμό (ημι-συντηρητική αντιγραφή) των μορίων DNA. Στην ενδιάμεση φάση, ο πυρήνας του κυττάρου περιβάλλεται από μια ειδική μεμβράνη δύο μεμβρανών και τα χρωμοσώματα δεν είναι στριμμένα και είναι αόρατα κάτω από το συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός.

Κατά τη χρώση και τη στερέωση των κυττάρων, εμφανίζεται μια συσσώρευση μιας έντονα χρωματισμένης ουσίας, της χρωματίνης. Αξίζει να σημειωθεί ότι το κυτταρόπλασμα περιέχει όλα τα απαιτούμενα οργανίδια. Αυτό εξασφαλίζει την πλήρη ύπαρξη του κυττάρου.

Στον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, η μεσόφαση συνοδεύεται από τρεις περιόδους. Ας εξετάσουμε το καθένα από αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες.

Περίοδοι του κύκλου ζωής των κυττάρων (ενδιάμεσες φάσεις)

Το πρώτο λέγεται ανασυνθετικό. Το αποτέλεσμα προηγούμενης μίτωσης είναι η αύξηση του αριθμού των κυττάρων. Εδώ, η μεταγραφή των πρόσφατα παρασκευασθέντων μορίων RNA (πληροφοριακών) προχωρά και τα μόρια του υπόλοιπου RNA συστηματοποιούνται, οι πρωτεΐνες συντίθενται στον πυρήνα και στο κυτταρόπλασμα. Ορισμένες ουσίες του κυτταροπλάσματος διασπώνται σταδιακά με το σχηματισμό του ΑΤΡ, τα μόριά του είναι προικισμένα με μακροεργικούς δεσμούς, μεταφέρουν ενέργεια εκεί που δεν είναι αρκετή. Σε αυτή την περίπτωση, το κύτταρο αυξάνεται, σε μέγεθος φτάνει στη μητέρα. Αυτή η περίοδος διαρκεί πολύ για τα εξειδικευμένα κύτταρα, κατά την οποία πραγματοποιούν τις ειδικές λειτουργίες τους.

Η δεύτερη περίοδος είναι γνωστή ως συνθετικός(σύνθεση DNA). Ο αποκλεισμός του μπορεί να οδηγήσει σε διακοπή ολόκληρου του κύκλου. Εδώ λαμβάνει χώρα η αντιγραφή των μορίων του DNA, καθώς και η σύνθεση πρωτεϊνών που εμπλέκονται στο σχηματισμό των χρωμοσωμάτων.

Τα μόρια του DNA αρχίζουν να συνδέονται με μόρια πρωτεΐνης, με αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα να πυκνώνουν. Ταυτόχρονα, παρατηρείται αναπαραγωγή κεντρολίων, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται 2 ζεύγη από αυτά. Το νέο κεντριόλιο σε όλα τα ζεύγη τοποθετείται σε σχέση με το παλιό σε γωνία 90°. Στη συνέχεια, κάθε ζεύγος κατά την επόμενη μίτωση απομακρύνεται στους πόλους των κυττάρων.

Η συνθετική περίοδος χαρακτηρίζεται τόσο από αυξημένη σύνθεση DNA όσο και από ένα απότομο άλμα στο σχηματισμό μορίων RNA, καθώς και πρωτεϊνών στα κύτταρα.

Τρίτη περίοδος - μετασυνθετικό. Χαρακτηρίζεται από την παρουσία κυτταρικού παρασκευάσματος για επακόλουθη διαίρεση (μιτωτική). Αυτή η περίοδος διαρκεί, κατά κανόνα, πάντα λιγότερο από άλλες. Μερικές φορές πέφτει εντελώς έξω.

Διάρκεια χρόνου γενιάς

Με άλλα λόγια, αυτό είναι το πόσο διαρκεί ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου. Η διάρκεια του χρόνου παραγωγής, καθώς και οι μεμονωμένες περίοδοι, διαρκεί διαφορετικές έννοιεςσε διάφορα κύτταρα. Αυτό φαίνεται από τον παρακάτω πίνακα.

Περίοδος				Χρόνος γενιάς	Τύπος κυτταρικού πληθυσμού
προσυνθετική περίοδος μεσοφάσεως	συνθετική περίοδος ενδιάμεσης φάσης	μετασυνθετική περίοδος μεσοφάσεως	μίτωσις
					επιθήλιο του δέρματος
					δωδεκαδάκτυλο
					το λεπτό έντερο
					ηπατικά κύτταρα από ζώο 3 εβδομάδων

Έτσι, ο συντομότερος κύκλος ζωής του κυττάρου είναι στο cambial. Συμβαίνει ότι η τρίτη περίοδος πέφτει εντελώς έξω - η μετασυνθετική. Για παράδειγμα, σε έναν αρουραίο 3 εβδομάδων στα κύτταρα του ήπατος του μειώνεται σε μισή ώρα, ενώ η διάρκεια του χρόνου παραγωγής είναι 21,5 ώρες.Η διάρκεια της συνθετικής περιόδου είναι η πιο σταθερή.

Σε άλλες περιπτώσεις, στην πρώτη περίοδο (προσυνθετική), το κύτταρο συσσωρεύει ιδιότητες για την υλοποίηση συγκεκριμένων λειτουργιών, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δομή του γίνεται πιο περίπλοκη. Εάν η εξειδίκευση δεν έχει πάει πολύ μακριά, μπορεί να διανύσει τον πλήρη κύκλο ζωής του κυττάρου με το σχηματισμό 2 νέων κυττάρων στη μίτωση. Σε αυτήν την περίπτωση, η πρώτη περίοδος μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Για παράδειγμα, στα κύτταρα του επιθηλίου του δέρματος ενός ποντικιού, ο χρόνος δημιουργίας, δηλαδή 585,6 ώρες, πέφτει στην πρώτη περίοδο - προσυνθετική, και στα κύτταρα του περιόστεου ενός μικρού αρουραίου - 102 ώρες από 114.

Το κύριο μέρος αυτού του χρόνου ονομάζεται περίοδος G0 - αυτή είναι η υλοποίηση μιας εντατικής συγκεκριμένης κυτταρικής λειτουργίας. Πολλά κύτταρα του ήπατος βρίσκονται σε αυτήν την περίοδο, με αποτέλεσμα να έχουν χάσει την ικανότητά τους να μιτώνουν.

Εάν αφαιρεθεί ένα μέρος του ήπατος, τα περισσότερα από τα κύτταρα του θα συνεχίσουν την πλήρη ζωή, πρώτα της συνθετικής, μετά της μετασυνθετικής περιόδου και στο τέλος της μιτωτικής διαδικασίας. Έτσι, για διάφορα είδη πληθυσμών κυττάρων, η αναστρεψιμότητα μιας τέτοιας περιόδου G0 έχει ήδη αποδειχθεί. Σε άλλες περιπτώσεις, ο βαθμός εξειδίκευσης αυξάνεται τόσο πολύ που κάτω από τυπικές συνθήκες, τα κύτταρα δεν μπορούν πλέον να διαιρεθούν μιτωτικά. Περιστασιακά, εμφανίζεται ενδοπαραγωγή σε αυτά. Σε ορισμένες, επαναλαμβάνεται περισσότερες από μία φορές, τα χρωμοσώματα παχαίνουν τόσο πολύ που μπορούν να φανούν με ένα συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός.

Έτσι, μάθαμε ότι στον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, η μεσόφαση συνοδεύεται από τρεις περιόδους: προσυνθετική, συνθετική και μετασυνθετική.

κυτταρική διαίρεση

Υποστηρίζει την αναπαραγωγή, την αναγέννηση, τη μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών, την ανάπτυξη. Το ίδιο το κύτταρο υπάρχει μόνο στην ενδιάμεση περίοδο μεταξύ των διαιρέσεων.

Κύκλος ζωής (διαίρεση κυττάρων) - η περίοδος ύπαρξης της εν λόγω μονάδας (αρχίζει από τη στιγμή της εμφάνισής της έως τη διαίρεση του μητρικού κυττάρου), συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της διαίρεσης. Τελειώνει με τη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Φάσεις κυτταρικού κύκλου

Υπάρχουν μόνο έξι από αυτά. Οι ακόλουθες φάσεις του κύκλου ζωής των κυττάρων είναι γνωστές:

Η διάρκεια του κύκλου ζωής, καθώς και ο αριθμός των φάσεων σε αυτόν, κάθε κύτταρο έχει το δικό του. Έτσι, στον νευρικό ιστό, τα κύτταρα στο τέλος της αρχικής εμβρυϊκής περιόδου σταματούν να διαιρούνται, στη συνέχεια λειτουργούν μόνο σε όλη τη διάρκεια της ζωής του ίδιου του οργανισμού και στη συνέχεια πεθαίνουν. Αλλά τα κύτταρα του εμβρύου στο στάδιο της σύνθλιψης ολοκληρώνουν πρώτα 1 διαίρεση και στη συνέχεια αμέσως, παρακάμπτοντας τις υπόλοιπες φάσεις, προχωρούν στην επόμενη.

Μέθοδοι κυτταρικής διαίρεσης

Από μόλις δύο:

1. Μίτωσιςείναι έμμεση κυτταρική διαίρεση.
2. Μείωση- αυτό είναι χαρακτηριστικό μιας τέτοιας φάσης όπως η ωρίμανση των γεννητικών κυττάρων, η διαίρεση.

Τώρα θα μάθουμε περισσότερα για το τι αποτελεί τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου - μίτωση.

Έμμεση κυτταρική διαίρεση

Η μίτωση είναι η έμμεση διαίρεση των σωματικών κυττάρων. Αυτή είναι μια συνεχής διαδικασία, το αποτέλεσμα της οποίας είναι πρώτα ο διπλασιασμός και μετά η ίδια κατανομή μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων του κληρονομικού υλικού.

Βιολογική σημασία της έμμεσης κυτταρικής διαίρεσης

Είναι ως εξής:

1. Το αποτέλεσμα της μίτωσης είναι ο σχηματισμός δύο κυττάρων, το καθένα από τα οποία περιέχει τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων με τη μητέρα. Τα χρωμοσώματά τους σχηματίζονται με ακριβή αντιγραφή του DNA της μητέρας, με αποτέλεσμα τα γονίδια των θυγατρικών κυττάρων να περιέχουν πανομοιότυπες κληρονομικές πληροφορίες. Είναι γενετικά πανομοιότυπα με το γονικό κύτταρο. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η μίτωση διασφαλίζει την ταυτότητα της μετάδοσης κληρονομικών πληροφοριών στα θυγατρικά κύτταρα από τη μητέρα.

2. Το αποτέλεσμα των μιτώσεων είναι ένας ορισμένος αριθμός κυττάρων στον αντίστοιχο οργανισμό - αυτός είναι ένας από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς ανάπτυξης.

3. Ένας μεγάλος αριθμός ζώων και φυτών αναπαράγονται ακριβώς ασεξουαλικά μέσω της μιτωτικής κυτταρικής διαίρεσης, επομένως η μίτωση αποτελεί τη βάση της βλαστικής αναπαραγωγής.

4. Είναι η μίτωση που εξασφαλίζει την πλήρη αναγέννηση των χαμένων τμημάτων, καθώς και την αντικατάσταση των κυττάρων, η οποία προχωρά ως ένα βαθμό σε οποιουσδήποτε πολυκύτταρους οργανισμούς.

Έτσι, έγινε γνωστό ότι ο κύκλος ζωής ενός σωματικού κυττάρου αποτελείται από μίτωση και μεσοφάση.

Μηχανισμός μίτωσης

Η διαίρεση του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα είναι 2 ανεξάρτητες διαδικασίες που προχωρούν συνεχώς, διαδοχικά. Αλλά για τη διευκόλυνση της μελέτης των γεγονότων που συμβαίνουν κατά την περίοδο της διαίρεσης, διακρίνεται τεχνητά σε 4 στάδια: προ-, μετα-, ανα-, τελοφάση. Η διάρκειά τους ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του ιστού, τους εξωτερικούς παράγοντες, τη φυσιολογική κατάσταση. Τα μακρύτερα είναι τα πρώτα και τα τελευταία.

Πρόφαση

Υπάρχει μια αξιοσημείωτη αύξηση στον πυρήνα. Ως αποτέλεσμα της σπειροειδοποίησης, συμβαίνει συμπίεση και βράχυνση των χρωμοσωμάτων. Στην τελευταία προφάση, η δομή των χρωμοσωμάτων είναι ήδη σαφώς ορατή: 2 χρωματίδες, οι οποίες συνδέονται με ένα κεντρομερίδιο. Αρχίζει η κίνηση των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό του κυττάρου.

Από το κυτταροπλασματικό υλικό στην πρόφαση (όψιμη), σχηματίζεται μια άτρακτος διαίρεσης, η οποία σχηματίζεται με τη συμμετοχή κεντρολίων (σε ζωικά κύτταρα, σε έναν αριθμό κατώτερων φυτών) ή χωρίς αυτά (κύτταρα ορισμένων πρωτοζώων, ανώτερα φυτά). Στη συνέχεια, αρχίζουν να εμφανίζονται νημάτια ατράκτου 2 τύπων από τα κεντρόλια, πιο συγκεκριμένα:

• υποστήριξη, που συνδέει τους πόλους των κυψελών.
• χρωμοσωμικά (τραβήγματα), τα οποία διασταυρώνονται σε μεταφάση στα χρωμοσωμικά κεντρομερή.

Στο τέλος αυτής της φάσης, η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζεται και τα χρωμοσώματα βρίσκονται ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα. Συνήθως ο πυρήνας εξαφανίζεται λίγο νωρίτερα.

μετάφαση

Η αρχή του είναι η εξαφάνιση του πυρηνικού φακέλου. Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται πρώτα στο ισημερινό επίπεδο, σχηματίζοντας την πλάκα μετάφασης. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσωμικά κεντρομερή βρίσκονται αυστηρά στο ισημερινό επίπεδο. Οι ίνες της ατράκτου προσκολλώνται σε χρωμοσωμικά κεντρομερή και μερικές από αυτές περνούν από τον έναν πόλο στον άλλο χωρίς να συνδέονται.

Ανάφαση

Η αρχή του είναι η διαίρεση των κεντρομερών των χρωμοσωμάτων. Ως αποτέλεσμα, οι χρωματίδες μετατρέπονται σε δύο ξεχωριστά θυγατρικά χρωμοσώματα. Περαιτέρω, οι τελευταίοι αρχίζουν να αποκλίνουν προς τους πόλους των κυττάρων. Κατά κανόνα, παίρνουν ένα ειδικό σχήμα V αυτή τη στιγμή. Αυτή η απόκλιση πραγματοποιείται με την επιτάχυνση των νημάτων της ατράκτου. Ταυτόχρονα, τα σπειρώματα στήριξης επιμηκύνονται, με αποτέλεσμα να απομακρύνονται οι πόλοι μεταξύ τους.

Τελόφαση

Εδώ τα χρωμοσώματα συγκεντρώνονται στους κυτταρικούς πόλους και μετά διασπώνται. Στη συνέχεια, η άτρακτος διαίρεσης καταστρέφεται. Το πυρηνικό περίβλημα των θυγατρικών κυττάρων σχηματίζεται γύρω από τα χρωμοσώματα. Αυτό ολοκληρώνει την καρυοκίνηση, ακολουθούμενη από την κυτταροκίνηση.

Μηχανισμοί εισόδου του ιού στο κύτταρο

Υπάρχουν μόνο δύο από αυτά:

1. Με σύντηξη του ιικού υπερκαψιδίου και της κυτταρικής μεμβράνης. Ως αποτέλεσμα, το νουκλεοκαψίδιο απελευθερώνεται στο κυτταρόπλασμα. Στη συνέχεια, παρατηρείται η συνειδητοποίηση των ιδιοτήτων του γονιδιώματος του ιού.

2. Μέσω πινοκυττάρωσης (ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς). Εδώ ο ιός δεσμεύεται στη θέση του οριοθετημένου βόθρου με υποδοχείς (ειδικούς). Το τελευταίο διογκώνεται μέσα στο κύτταρο και στη συνέχεια μεταμορφώνεται στο λεγόμενο οριοθετημένο κυστίδιο. Αυτό, με τη σειρά του, περιέχει το καταπιεσμένο ιοσωμάτιο, συντήκεται με ένα προσωρινό ενδιάμεσο κυστίδιο που ονομάζεται ενδοσώμα.

Ενδοκυτταρική αντιγραφή του ιού

Αφού εισέλθει στο κύτταρο, το γονιδίωμα του ιού υποτάσσει πλήρως τη ζωή του στα δικά του συμφέροντα. Μέσω του συστήματος πρωτεϊνοσύνθεσης του κυττάρου και των συστημάτων παραγωγής ενέργειας του, ενσαρκώνει τη δική του αναπαραγωγή, θυσιάζοντας, κατά κανόνα, τη ζωή του κυττάρου.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τον κύκλο ζωής ενός ιού σε ένα κύτταρο ξενιστή (δάση Semliki - εκπρόσωπος του γένους Alphvirus). Το γονιδίωμά του αντιπροσωπεύεται από μονόκλωνο θετικό μη κατακερματισμένο RNA. Εκεί, το ιοσωμάτιο είναι εξοπλισμένο με ένα υπερκαψίδιο, το οποίο αποτελείται από μια λιπιδική διπλοστιβάδα. Περίπου 240 αντίγραφα ενός αριθμού συμπλοκών γλυκοπρωτεϊνών διέρχονται από αυτό. Ο κύκλος ζωής του ιού ξεκινά με την απορρόφησή του στη μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή, όπου συνδέεται με έναν υποδοχέα πρωτεΐνης. Η διείσδυση στο κύτταρο πραγματοποιείται μέσω πινοκύτωσης.

συμπέρασμα

Το άρθρο εξέτασε τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, περιγράφηκαν οι φάσεις του. Περιγράφεται λεπτομερώς για κάθε περίοδο της ενδιάμεσης φάσης.