Жизненный цикл клетки

1. Жизненный цикл клетки

Медицинская академия имени С.И.Георгиевского
Подготовила: Пигалова Наталья Владимировна, Л1-с-о205(1),Первый медицинский факультет, 1-ый курс,
г.Симферополь,2020 год.

2. Что такое жизненный цикл?

• Это последовательность процессов, осуществляемых клеткой во
временном промежутке между ее образованием и делением или
гибелью (в случаях с нервными клетками или эритроцитами,
когда клетка не делится). Это может быть разный по
длительности временной интервал.
• Пример: жизнь эукариотической клетки может продолжаться и 20
минут, и несколько лет.
• Человеческие лейкоциты живут 4-5 суток, клетки костного мозга
всего 8—12 часов, а клетки кожи целых 10—20 суток.

3. Процессы, характеризующие цикл

РОСТ
Клетка увеличивается и готовится к воспроизведению второго
набора ДНК-молекул.

4.

РАЗВИТИЕ
В этот период клетка занимается синтезированием
необходимых веществ, удвоением молекул ДНК.

5.

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ
Это видоизменение клетки для того, чтобы она могла пройти все
необходимые для ее жизнедеятельности процессы своевременно и
полноценно. Продолжается до момента наступления зрелости. Тогда
молекулы ДНК удвоены. И клетка может перейти к делению.

6.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
Это выполнение клеткой предназначенных для нее функций до
момента деления.
• Примеры выполняемых клеткой функций:
• выделяет секреты;
• переносит кислород;
• передает сигналы.

7. Периоды, их характеристики

Интерфаза
Интерфаза делится на три фазы.
• Пресинтетическая. Больше других по длительности. На этом этапе
происходит рост, дифференцирование клеток. Они выполняют свои
функции. Ядра клеток содержат наборы хромосом, в каждом из
которых есть одна молекула ДНК. Генетическая информация в ДНК
работает во всю мощь, синтезируя РНК и белки.
• Синтетическая. Начинается с момента появления специальных белковактиваторов, которые запускают синтез ДНК. Теперь клетка уже не
может вернуться к предыдущему периоду, должно будет произойти
деление. Здесь происходит удвоение ДНК (соответственно,
удваивается и набор генов, и количество белков). У каждой хромосомы
на этом этапе уже две хроматиды - дочерние молекулы ДНК. Пока они
соединены.
• Постсинтетическая. Происходит подготовка клеток непосредственно к
делению - митозу. Усиленно синтезируются АТФ, белки, углеводы,
липиды и РНК. Происходит формирование новых органелл. Клетка
сильно увеличивается в размерах. Идет синтез специальных белковрегуляторов, без которых невозможен переход к делению. Происходит
важнейший процесс подготовки клетки к делению - ее спирализация.
• На этом этапе рост клетки полностью завершается.

8.

Митоз
• Этап непосредственного деления клетки. В случае митоза это деление непрямого типа. Свойственно в
большинстве своем эукариотическим организмам. Длится примерно 1 час. Весь этап состоит
из четырех фаз:
1. Профаза. Происходит спирализация ДНК: преобразование
бесформенного хроматина в клетках. Он оформляется в виде четких
структур. Затем происходит распад оболочки ядра. Хромосомы
попадают в цитоплазму. Следующий шаг - перемещение центриолей.
Они оказываются у полюсов клетки. Так происходит образование
центров веретена деления.

9.

• 2. Метафаза. Хромосомы оказываются в зоне экватора клетки. В
каждую входит две хроматиды, которые соединяют центромеры.
Далее следует соединение с ними нитей веретена деления.

10.

• 3. Анафаза. Длится меньше других по времени. Происходит
распад хромосом на две отдельные дочерние. Они
оттягиваются нитями веретена к полюсам клетки. Но на этом
этапе еще не достигают их.

11.

• 4. Телофаза. Хроматиды добираются до полюсов клетки и
располагаются на них. Начинается деспирализация:
хромосомы превращаются снова в бесформенный хроматин.
Происходит формирование ядра и его оболочки, разрушение
нитей веретена деления. Цитоплазма в этой фазе делится
(процесс, называемый цитокинезом). Результатом деления
является образование двух дочерних клеток.

12. Цитокинез

Процесс деления цитоплазмы. Образованная еще на этапе митоза
перетяжка углубляется и постепенно перетягивается, разделяя
материнскую клетку на две дочерние, идентичные материнским по
набору компонентов.
ПРИМЕЧАНИЕ
Бывает, что этап цитокинеза не наступает. Тогда образуется клетка с
несколькими ядрами — многоядерная.

13. Мейоз

• Описание
• Название процесса происходит от греческого слова со значением «уменьшение».
Предполагается деление ядра на четыре дочерних вместо двух при миотическом
делении. В каждом из них заключено в два раза меньше хромосом, чем в
материнском. Каждый набор хромосом разный. У животных образуются гаметы, а у
растений — споры.
• Стадии
• Характеризуется двумя процессами деления, идущими друг за другом мейотическими делениями. Каждое из них состоит из четырех стадий: профазы,
метафазы, анафазы, телофазы.
• Первое деление — редукционное. Из одной исходной клетки образуются две
дочерние.

14.

Профаза 1 длится дольше других. Подразделяется еще на пять
уровней:
• лептотена — увеличивается ядро, начинают спирализироваться
хромосомы;
• зиготена — две хромосомы одной формы и размера (материнская
и отцовская) плотно прилегают друг к другу центромерами.
• пахитена — происходит обмен генетическими данными между
соединившимися хромосомами, который называется
кроссинговером («перекрещиванием» с английского),
продолжается спирализация;
• диплотена — хромосомы расходятся, происходит их спирализация
и укорачивание.

15.

• Метафаза 1 характеризуется распределением соединенных (бивалентных) хромосом на
экваторе клетки и прикреплением к ним нитей веретена деления.
• Анафаза 1 характеризуется расхождением по полюсам клетки хромосом, а не хроматид, как
при митозе.
• Телофаза 1 — тоже образуются две хроматиды, но так как хромосомы прошли процесс
кроссинговера (обмена генетическими частями), то эти хроматиды не идентичны
родительским и друг другу.

16.

Второе мейотическое деление — эквационное. Сходно митозу.
• Интерфаза 2 свойственна только животным клеткам. Отличается тем, что
молекулы ДНК не удваиваются.
• Профаза 2 — происходит утолщение и укорачивание хромосом, разрушение
ядра и оболочки, образование веретена деления.
• Метафаза 2 — происходит выстраивание хромосом на экваторе, отхождение
нитей к полюсам, образование пластинки.
• Анафаза 2 — деление центромер и оттягивание разделившихся хромосом.
• Телофаза 2 — деспирализация хромосом. Они перестают быть видимыми.
Исчезновение нитей, формирование ядерной оболочки и клеточной стенки
(растения). Исходная клетка разделилась на четыре дочерние.

17.

18. Биологическое значение митоза

В результате митоза образуются генетически одинаковые дочерние
клетки с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки.
Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений.

19. Биологическое значение мейоза

Процесс деления клеток-эукариотов способом мейоза играет
большую роль, особенно в образовании клеток половой системы –
гамет. В процессе оплодотворения, когда гаметы сливаются, новый
организм получает диплоидный набор хромосом и тем самым
сохраняются признаки кариотипа. Если бы не было мейоза, то в
результате размножения число хромосом постоянно бы росло.

20. Вывод

• Жизненный цикл
• Представляет собой последовательность из нескольких этапов:
• пролиферация исходных клеток — разрастание сети
посредством деления клеток;
• миграция — клетки перемещаются, чтобы найти себе
постоянное место;
• дифференцировка новых клеток — определение их функций в
организме;
• образование нового нейрона.
• Все эти процессы наиболее активны в период пренатального
развития. Отвечают за то, чтобы наполнить формирующийся
мозг. В это время клетки активно делятся.