Воспроизведение и жизненный цикл клетки

Деление клеток – процесс увеличение числа клеток путем деления исходной клетки. Известны три типа деления клеток: митоз характерен для соматических клеток, при этом различают ортамитоз (образуются нити веретена деления) и плевромитоз (нити веретена деления не образуются). Ортомитоз делится на открытый происходит полная фрагментация ядерной оболочки, полузакрытый – частичная фрагментация ядернойоболочки, при закрытом ортомитозе ядреная оболочка не разрушается, а веретена деления образуются внутри ядра. При плевромитозе хромосомы расходятся внутри ядра клетки за счет подвижности фрагментов внутренней ядерной мембраны, с которой связаны хромосомы. Мейоз осуществляется при образование половых клеток у животных и спор у растений. Амитоз это прямое деление клеток, происходит перетяжка ядра, часто без деление цитоплазмы. Эндомитоз многократное удвоение ДНК. Жизненный цикл клетки может протекать в течение нескольких часов, а может протекать в течение нескольких лет. Клетки которые утрачивают способность к делению находятся на стадии G0. в них не происходит синтез ДНК. Интерфаза: клетка, которая не утратила способность к делению переходит на стадию G1 – пресинтетический период, в этот период происходят процессы синтеза белка, РНК, субъединиц рибосом, осуществляется синтез ферментов необходимых для удвоения ДНК, синтез АТФ, деление митохондрий и пропластид, рост клетки. Синтетический период S происходит построение второй хроматиды и формирование двухроматидных хромасом, репликация ДНК, синтез гистоновых белков, удвоение центриолей. Постсинтетический период G2, продолжается синтез белков, синтез РНК, завершается процесс удвоения ДНК, удваиваются органойды, запасаются вещества, увеличиваются размер органойдов клетки и клетка может переходить к делению.

Митоз. Большинство соматических клеток делятся путем митоза. Он обеспечивает равное распределенение хромосом по дочерним клеткам. Вступление клетки в митоз регулируется разными факторами. У многоклеточных организмов процесс деления регулируется факторами роста: эпитолиальный фактор роста, фактор роста тромбоцита, инсулиноподобные факторы роста и т.д. Взаимодействие факторов роста с рецепторами, которые обладают керотинкеназной активностью, запускают каскад реакций, которые приводят к тому что клетка выходит из стадии G0. Одним из конечных эффекторов каскадов реакции является синтез факторов стимулирующих митоз. Одним из основных факторов является MPF (митоз промоутер фактор). Основным компонентом этого фактора явл. циклин В, синтез циклина В начинается в период G1 и начиная с этого периода концентрация MPF в клетках постепенно увеличивается. Под действием MPF происходит процесс фосфорелирование гистона H1, входящего в состав хромосом и других белков хромосом, что индуцирует процесс конденсации хроматина. MPF принимает также участие в фрагментации ядерной ламины и фрагментации ядерной оболочки. MPF является необходимым в для формирование веретена деления и формирование митофазной пластинки. Начиная со стадии анафазы концентрации MPF в клетки снижается и достигает минимума в период телофазы, а начиная с G1снова увеличивается. Снижение коцентрации MPF необходимо для завершения митоза, происходит дефосфорилирование белков ядерной ламины, благодаря чему во круг хромосом может формироваться новая ядерная оболочка,т.е.происходит прцесс телофазы. В ц/пл клетки происходит разрушение факторов индуцирующих митоз происходит с помощью спецю структур – протеосом, представляют собой комплексы мРНК и белков обладающей протеолитической акт-тью. В молекуле MPF присутствет аминок-ная последовательность из 70ти аминок-т. к этой последовательности присоединяется распознающий белок, кт специф.определяет эту последовательность, она образована 7-10 а/к-ми, кт представляет собой спец.последовательность расщепления. К этой последовательности присоединяется бнлок – распознающий белок,кт специф.определяет эту последовательность и присоединяется, к нему присоединяется белок убиктивин, к убиквинтиновой молекуле присоединяются еще несколько убиквинтинов.белков. это комплекс MPF с присоденеными белками транспортируется к протеосомам. Где происходит разрушение MPF.

Фазы стадии метоза:

Профаза – конденсация хроматина. Разрушение ядерной оболочки, центриоли клет.центра расходятся к полюсам, ядрышки и ядерная оболчка растворяются, образуются нити веретена деления.

Метофаза-хромосомы выстраивают в метофазную пластинку и происходит соединение кинетохора с микротрубочками, когда формируется метофазная пластинка хромосомы совершают многочисленое движение по центру клетки. С микротрубочками ветерена деления связываются белки деления, они обладают АТФфазной акт-стью. Расхождение хромосом к полюсам клетки происходит в анафазе. В начале анафазы происходит разделение центромеры в хромосоме, оьразуются хроматиды, кт расходятся к полюсам клетки.

Мейоз – выделяют два этапа: редукционое и метотическое деление.

Профаза-1: 1стадия наз-ся стадия тонких нитей-стадия лептонемы. Жавершается прцесс синтеза ДНК, хромосомы укорачивается и утолщается и становятся видны в ядре как тонкие нити. Ядро поступает в белки необходимые для формирования синептонемального комплекса. Стадия двойных нитей-зиготемы, гомологич.хромосомы объединяются за счет белков синептонемального комплекса происходит коньюгация в результате образуются биволенты. Стадия тлстых нитей-похитены, бивленты укорачиваются и утлщаются, формируются титрады (4 хроматиды). Стадия дпотены-разушается синептонимальный комплекс, гомолог.начинают отделяться др.отдр., но не по всей длине, на некоторых участках они образуют перекрсты-хиазмы. В этих участках происходит короссинговер. Стадия диакинез-хромасомы продолжают отделяться др.от др., они могт оставаться соединеными др.с др.в области теломер, далее профаза как при метозе.

Метофаза-1: хромосомы выстраиваются в метофазную пластинку, гомолог.хромосомы располагаются др.напортив др.

Анафаза-1: в ней происходит деление центромер, к полюсам клетки расходятся хромосомы (2 хроматиды).

Телофаза-1: протекает быстро, далее без предварительного удвоения ДНК клетка вступат во 2е деление мейоза, кт протекает по типу метоза, в результате чего образуется гаплоидные клетки, кт содержат гаплоидное число хромосом и хроматид, происходит разделение центомеров хромосом к полюсам клетки расходятся олнохороматидные хромосомы. После цитокинеза образуются гаплоидные Кл.