Κύκλος ζωήςένα κύτταρο περιλαμβάνει την αρχή του σχηματισμού του και το τέλος της ύπαρξής του ως ανεξάρτητη μονάδα. 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 ένα ειδικό κέλυφος διπλής μεμβράνης και τα χρωμοσώματα είναι μη στριμμένα και αόρατα κάτω από το συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός.

Όταν τα κύτταρα χρωματίζονται και στερεώνονται, συσσωρεύεται μια πολύ χρωματισμένη ουσία, η χρωματίνη. 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 ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε καθένα από αυτά.

Περίοδοι του κύκλου ζωής των κυττάρων (ενδιάμεσες φάσεις)

Το πρώτο λέγεται επανασυνθετικό. Το αποτέλεσμα προηγούμενης μίτωσης είναι η αύξηση του αριθμού των κυττάρων. Εδώ, λαμβάνει χώρα η μεταγραφή νέων μορίων RNA (πληροφοριακά) 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 ATP, τα μόριά του είναι προικισμένα με δεσμούς υψηλής ενέργειας, μεταφέρουν ενέργεια σε μέρη όπου δεν είναι αρκετή. Ταυτόχρονα, το κύτταρο αυξάνεται σε μέγεθος και φτάνει στο μέγεθος του μητρικού κυττάρου. 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 συμβαίνει η αντιγραφή των μορίων του DNA, καθώς και η σύνθεση πρωτεϊνών που συμμετέχουν στο σχηματισμό χρωμοσωμάτων.

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

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, κατά κανόνα, διαρκεί πάντα λιγότερο από άλλες. Μερικές φορές πέφτει εντελώς έξω.

Διάρκεια χρόνου παραγωγής

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.

Έτσι, ο συντομότερος κύκλος ζωής των κυττάρων είναι αυτός των καμβιαλών. Συμβαίνει ότι η τρίτη περίοδος, η μετασυνθετική περίοδος, πέφτει εντελώς έξω. Για παράδειγμα, σε έναν αρουραίο 3 εβδομάδων στα ηπατικά του κύτταρα μειώνεται σε μισή ώρα, 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 να εκτελέσει συγκεκριμένες λειτουργίες, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δομή του γίνεται πιο περίπλοκη. Εάν η εξειδίκευση δεν έχει πάει πολύ μακριά, μπορεί να περάσει από 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 επιθηλιακά κύτταρα του δέρματος ποντικού ο χρόνος δημιουργίας, δηλαδή 585,6 ώρες, πέφτει στην πρώτη περίοδο - προσυνθετική, και στα περιοστικά κύτταρα ενός κουταβιού αρουραίου - 102 ώρες από 114.

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

Εάν αφαιρεθεί ένα μέρος του ήπατος, τα περισσότερα από τα κύτταρα του θα συνεχίσουν να βιώνουν πλήρως πρώτα τη συνθετική, μετά τη μετασυνθετική περίοδο και, τέλος, τη μιτωτική διαδικασία. Έτσι, η αναστρεψιμότητα μιας τέτοιας περιόδου G0 έχει ήδη αποδειχθεί για διάφορους τύπους κυτταρικών πληθυσμών. Σε άλλες καταστάσεις ο βαθμός εξειδίκευσης αυξάνεται τόσο πολύ που όταν τυπικές συνθήκεςΤα κύτταρα δεν μπορούν πλέον να διαιρεθούν μιτωτικά. Περιστασιακά, εμφανίζεται ενδοπαραγωγή σε αυτά. Σε ορισμένα, επαναλαμβάνεται περισσότερες από μία φορές, τα χρωμοσώματα πυκνώνουν τόσο πολύ που μπορούν να φανούν με κανονικό μικροσκόπιο φωτός.

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

Κυτταρική διαίρεση

Βρίσκεται στη βάση της αναπαραγωγής, της αναγέννησης, της μετάδοσης κληρονομικών πληροφοριών και της ανάπτυξης. 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, είναι διαφορετικός για κάθε κύτταρο. Έτσι, στον νευρικό ιστό, μετά την αρχική εμβρυϊκή περίοδο, τα κύτταρα σταματούν να διαιρούνται, στη συνέχεια λειτουργούν μόνο σε όλη τη διάρκεια της ζωής του ίδιου του οργανισμού και στη συνέχεια πεθαίνουν. Όμως τα κύτταρα του εμβρύου στο στάδιο της διάσπασης ολοκληρώνουν πρώτα 1 διαίρεση και μετά αμέσως, παρακάμπτοντας τις υπόλοιπες φάσεις, προχωρούν στην επόμενη.

Μέθοδοι κυτταρικής διαίρεσης

Από μόλις δύο:

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

Τώρα θα μάθουμε με περισσότερες λεπτομέρειες ποιος είναι ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου - μίτωση.

Έμμεση κυτταρική διαίρεση

Η μίτωση είναι η έμμεση διαίρεση των σωματικών κυττάρων. Πρόκειται για μια συνεχή διαδικασία, το αποτέλεσμα της οποίας είναι πρώτα ο διπλασιασμός και μετά η ίση 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 μέσω της ακριβούς αντιγραφής του μητρικού DNA, γι' αυτό και τα γονίδια των θυγατρικών κυττάρων περιλαμβάνουν πανομοιότυπες κληρονομικές πληροφορίες. Είναι γενετικά ίδια 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 της μίτωσης 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 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 συμβαίνει σε 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 συμβαίνουν συνεχώς και διαδοχικά. Αλλά για λόγους ευκολίας στη μελέτη των γεγονότων που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της περιόδου διαίρεσης, οριοθετείται τεχνητά σε 4 στάδια: προ-, μετα-, ανα- και τελοφάση. Η διάρκειά τους ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του υφάσματος, εξωτερικοί παράγοντες, φυσιολογική κατάσταση. Τα μακρύτερα είναι τα πρώτα και τα τελευταία.

Πρόφαση

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

Από το κυτταροπλασματικό υλικό στην προφάση (όψιμη), σχηματίζεται μια άτρακτος, 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 νήματα ατράκτου 2 τύπων από τις κεντρόλες, πιο συγκεκριμένα:

• υποστηρικτικά που συνδέουν πόλους κυψέλης.
• χρωμοσωμικό (έλκιμο), που τέμνονται σε μετάφαση με τα χρωμοσωμικά κεντρομερή.

Στο τέλος αυτής της φάσης, το πυρηνικό περίβλημα εξαφανίζεται και τα χρωμοσώματα βρίσκονται ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα. Συνήθως ο πυρήνας εξαφανίζεται λίγο νωρίτερα.

Μεταφάση

Η αρχή του είναι η εξαφάνιση της πυρηνικής μεμβράνης. Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται πρώτα στο ισημερινό επίπεδο, σχηματίζοντας μια πλάκα μετάφασης. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσωμικά κεντρομερή βρίσκονται αυστηρά στο ισημερινό επίπεδο. Οι κλώνοι της ατράκτου προσκολλώνται στα χρωμοσωμικά κεντρομερή και μερικά από αυτά περνούν από τον έναν πόλο στον άλλο χωρίς να συνδέονται.

Ανάφαση

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

Τελοφάση

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

Μηχανισμοί εισόδου του ιού στα κύτταρα

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 εφαρμογή των ιδιοτήτων του γονιδιώματος του ιού.

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

Ενδοκυτταρική αναπαραγωγή του ιού

Αφού διεισδύσει 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 (Semliki Forest - 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 γίνεται μέσω πινοκύτωσης.

συμπέρασμα

Το άρθρο εξέτασε τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου και περιέγραψε τις φάσεις του. Κάθε περίοδος ενδιάμεσης φάσης περιγράφεται λεπτομερώς.

Κυτταρικός κύκλος ζωής, ή κυτταρικός κύκλος, είναι η χρονική περίοδος κατά την οποία υπάρχει ως μονάδα, δηλαδή η περίοδος ζωής του κυττάρου. Διαρκεί από τη στιγμή που εμφανίζεται το κύτταρο ως αποτέλεσμα της διαίρεσης της μητέρας του και μέχρι το τέλος της διαίρεσης του, όταν «διασπάται» σε δύο θυγατρικά κύτταρα.

Υπάρχουν φορές που ένα κύτταρο δεν διαιρείται. Τότε ο κύκλος ζωής του είναι η περίοδος από την εμφάνιση του κυττάρου μέχρι τον θάνατό του. Τυπικά, τα κύτταρα ενός αριθμού ιστών πολυκύτταρων οργανισμών δεν διαιρούνται. Για παράδειγμα, νευρικά κύτταρακαι τα ερυθρά αιμοσφαίρια.

Είναι σύνηθες να διακρίνουμε μια σειρά από συγκεκριμένες περιόδους, ή φάσεις, στον κύκλο ζωής των ευκαρυωτικών κυττάρων. Είναι χαρακτηριστικά όλων των διαιρούμενων κυττάρων. Οι φάσεις ονομάζονται G 1, S, G 2, M. Από τη φάση G 1, το κύτταρο μπορεί να περάσει στη φάση G 0, παραμένοντας στην οποία δεν διαιρείται και σε πολλές περιπτώσεις διαφοροποιείται. Σε αυτήν την περίπτωση, ορισμένα κύτταρα μπορούν να επιστρέψουν από το G 0 στο G 1 και να περάσουν από όλα τα στάδια του κυτταρικού κύκλου.

Τα γράμματα σε συντομογραφίες φάσης είναι τα πρώτα γράμματα αγγλικές λέξεις: χάσμα (διάστημα), σύνθεση (σύνθεση), μίτωση (μίτωση).

Τα κύτταρα φωτίζονται με κόκκινο φθορίζοντα δείκτη στη φάση G1. Οι υπόλοιπες φάσεις του κυτταρικού κύκλου είναι με πράσινο χρώμα.

Περίοδος G 1 – προσυνθετικό– ξεκινά μόλις εμφανιστεί το κελί. Αυτή τη στιγμή, είναι μικρότερο σε μέγεθος από αυτό της μητέρας, υπάρχουν λίγες ουσίες σε αυτό και ο αριθμός των οργανιδίων είναι ανεπαρκής. Επομένως, στο G 1, συμβαίνει κυτταρική ανάπτυξη, σύνθεση RNA, πρωτεϊνών και κατασκευή οργανιδίων. Τυπικά, το G 1 είναι η μεγαλύτερη φάση του κύκλου ζωής του κυττάρου.

S – συνθετική περίοδος. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του είναι ο διπλασιασμός του DNA κατά αντιγραφή. Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα χρωμοσώματα εξακολουθούν να απελευθερώνονται. Εκτός από το DNA, τα χρωμοσώματα περιέχουν πολλές πρωτεΐνες ιστόνης. Επομένως, στη φάση S, οι ιστόνες συντίθενται σε μεγάλες ποσότητες.

ΣΕ μετασυνθετική περίοδος – G 2– ένα κύτταρο προετοιμάζεται να διαιρεθεί, συνήθως μέσω της μίτωσης. Το κύτταρο συνεχίζει να αναπτύσσεται, η σύνθεση ATP είναι ενεργή και τα κεντριόλια μπορούν να διπλασιαστούν.

Στη συνέχεια, το κελί μπαίνει φάση κυτταρικής διαίρεσης – Μ. Εδώ συμβαίνει η διαίρεση. πυρήνα του κυττάρου – μίτωσις, μετά την οποία η διαίρεση του κυτταροπλάσματος - κυτταροκίνηση. Η ολοκλήρωση της κυτταροκίνησης σηματοδοτεί το τέλος του κύκλου ζωής ενός δεδομένου κυττάρου και την έναρξη των κυτταρικών κύκλων δύο νέων.

Φάση G 0μερικές φορές ονομάζεται περίοδος «ανάπαυσης» του κυττάρου. Το κύτταρο «βγαίνει» από τον κανονικό του κύκλο. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το κύτταρο μπορεί να αρχίσει να διαφοροποιείται και να μην επιστρέψει ποτέ στον κανονικό κύκλο. Τα γηρασμένα κύτταρα μπορούν επίσης να εισέλθουν στη φάση G0.

Η μετάβαση σε κάθε επόμενη φάση του κύκλου ελέγχεται από ειδικούς κυτταρικούς μηχανισμούς, τα λεγόμενα σημεία ελέγχου - σημεία ελέγχου. Για να συμβεί η επόμενη φάση, όλα στο κύτταρο πρέπει να είναι έτοιμα για αυτό, το DNA δεν πρέπει να περιέχει χονδροειδή σφάλματα κ.λπ.

Οι φάσεις G 0, G 1, S, G 2 σχηματίζονται μαζί ενδιάμεση φάση - Ι.

Βιολογική σημασία της κυτταρικής διαίρεσης.Νέα κύτταρα προκύπτουν από τη διαίρεση των υπαρχόντων. Εάν ένας μονοκύτταρος οργανισμός διαιρεθεί, σχηματίζονται δύο νέοι από αυτόν. Ένας πολυκύτταρος οργανισμός ξεκινά επίσης την ανάπτυξή του πιο συχνά με ένα μόνο κύτταρο. Μέσα από επαναλαμβανόμενες διαιρέσεις, σχηματίζεται ένας τεράστιος αριθμός κυττάρων, τα οποία αποτελούν το σώμα. Η κυτταρική διαίρεση διασφαλίζει την αναπαραγωγή και ανάπτυξη των οργανισμών, άρα και τη συνέχεια της ζωής στη Γη.

Κυτταρικός κύκλος - η ζωή ενός κυττάρου από τη στιγμή του σχηματισμού του κατά τη διαίρεση του μητρικού κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση (συμπεριλαμβανομένης αυτής της διαίρεσης) ή τον θάνατο.

Κατά τη διάρκεια αυτού του κύκλου, κάθε κύτταρο μεγαλώνει και αναπτύσσεται με τέτοιο τρόπο ώστε να εκτελεί με επιτυχία τις λειτουργίες του στο σώμα. Στη συνέχεια, το κύτταρο λειτουργεί για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, μετά από το οποίο είτε διαιρείται, σχηματίζοντας θυγατρικά κύτταρα, είτε πεθαίνει.

U διάφοροι τύποιοργανισμών, ο κυτταρικός κύκλος παίρνει διαφορετική ώρα: για παράδειγμα, στο βακτήριαδιαρκεί περίπου 20 λεπτά, βλεφαρίδες παντόφλες- από 10 έως 20 ώρες Κύτταρα πολυκύτταρων οργανισμών σε πρώιμα στάδιαΟι εξελίξεις διαιρούνται συχνά και στη συνέχεια οι κυτταρικοί κύκλοι επιμηκύνονται σημαντικά. Για παράδειγμα, αμέσως μετά τη γέννηση ενός ατόμου, τα εγκεφαλικά κύτταρα διαιρούνται πολλές φορές: το 80% των εγκεφαλικών νευρώνων σχηματίζεται κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Ωστόσο, τα περισσότερα από αυτά τα κύτταρα χάνουν γρήγορα την ικανότητα να διαιρούνται και μερικά επιβιώνουν μέχρι τον φυσικό θάνατο του σώματος χωρίς να διαιρούνται καθόλου.

Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από τη μεσόφαση και τη μίτωση (Εικ. 54).

Ενδιάμεση φάση- το διάστημα του κυτταρικού κύκλου μεταξύ δύο διαιρέσεων. Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της μεσόφασης, τα χρωμοσώματα δεν είναι σπειροειδή· βρίσκονται στον πυρήνα του κυττάρου με τη μορφή χρωματίνης. Κατά κανόνα, η μεσόφαση αποτελείται από τρεις περιόδους: προσυνθετική, συνθετική και μετασυνθετική.

Προσυνθετική περίοδος (G,)- το μεγαλύτερο μέρος της ενδιάμεσης φάσης. Μπορεί να συνεχιστεί για διάφοροι τύποικύτταρα από 2-3 ώρες έως αρκετές ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το κύτταρο μεγαλώνει, ο αριθμός των οργανιδίων αυξάνεται, η ενέργεια και οι ουσίες συσσωρεύονται για τον επακόλουθο διπλασιασμό του DNA. Π)και χρωματίδες (Με)σπίρτα. Σύνολο χρωμοσωμάτων και χρωμοσωμάτων

matid (μόρια DNA) ενός διπλοειδούς κυττάρου στην περίοδο Gr του κυτταρικού κύκλου μπορεί να εκφραστεί με γραφή 2p2s.

Στη συνθετική περίοδο (S)Συμβαίνει διπλασιασμός του DNA, καθώς και η σύνθεση πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για τον επακόλουθο σχηματισμό χρωμοσωμάτων. ΣΕΤην ίδια περίοδο, παρατηρείται διπλασιασμός των κεντρολίων.

Ο διπλασιασμός του DNA ονομάζεται αντιγραφή.Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, ειδικά ένζυμα διαχωρίζουν τους δύο κλώνους του αρχικού μητρικού μορίου DNA, σπάζοντας τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ συμπληρωματικών νουκλεοτιδίων. Τα μόρια της DNA πολυμεράσης, του κύριου ενζύμου αντιγραφής, συνδέονται με τους διαχωρισμένους κλώνους. Στη συνέχεια, τα μόρια της πολυμεράσης του DNA αρχίζουν να κινούνται κατά μήκος των μητρικών αλυσίδων, χρησιμοποιώντας τα ως πρότυπα, και συνθέτουν νέες θυγατρικές αλυσίδες, επιλέγοντας νουκλεοτίδια για αυτά σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας (Εικ. 55). Για παράδειγμα, εάν ένα τμήμα της μητρικής αλυσίδας του DNA έχει τη νουκλεοτιδική αλληλουχία A C G T G A, τότε το τμήμα της θυγατρικής αλυσίδας θα έχει τη μορφή THCACT. ΣΕΣε σχέση με αυτό, η αναπαραγωγή αναφέρεται ως αντιδράσεις σύνθεσης μήτρας. ΣΕΩς αποτέλεσμα της αντιγραφής, σχηματίζονται δύο πανομοιότυπα δίκλωνα μόρια DNA - ΣΕκαθένα από αυτά περιλαμβάνει μία αλυσίδα του αρχικού μητρικού μορίου και μία νεοσυντιθέμενη θυγατρική αλυσίδα.

Στο τέλος της περιόδου S, κάθε χρωμόσωμα αποτελείται ήδη από δύο όμοιες αδελφές χρωματίδες που συνδέονται μεταξύ τους στο κεντρομερίδιο. Ο αριθμός των χρωματιδών σε κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων γίνεται τέσσερα. Έτσι, το σύνολο των χρωμοσωμάτων και των χρωματιδών ενός διπλοειδούς κυττάρου στο τέλος της περιόδου S (δηλαδή μετά την αντιγραφή) εκφράζεται με την καταχώρηση 2p4s.

Μετασυνθετική περίοδος (G 2)εμφανίζεται μετά τον διπλασιασμό του DNA - Αυτή τη στιγμή, το κύτταρο συσσωρεύει ενέργεια και συνθέτει πρωτεΐνες για την επερχόμενη διαίρεση (για παράδειγμα, η πρωτεϊνική τουμπουλίνη για την κατασκευή μικροσωληνίσκων, που στη συνέχεια σχηματίζουν την άτρακτο διαίρεσης). Κατά τη διάρκεια ολόκληρης της περιόδου C 2, το σύνολο των χρωμοσωμάτων και των χρωματιδών στο κύτταρο παραμένει αμετάβλητο - 2n4c.

Η ενδιάμεση φάση τελειώνει και αρχίζει διαίρεση,με αποτέλεσμα να σχηματίζονται θυγατρικά κύτταρα. Κατά τη διάρκεια της μίτωσης (ο κύριος τρόπος με τον οποίο διαιρούνται τα ευκαρυωτικά κύτταρα), οι αδελφές χρωματίδες κάθε χρωμοσώματος διαχωρίζονται η μία από την άλλη και καταλήγουν σε διαφορετικά θυγατρικά κύτταρα. Κατά συνέπεια, τα νεαρά θυγατρικά κύτταρα που εισέρχονται σε έναν νέο κυτταρικό κύκλο έχουν ένα σύνολο 2p2s.

Έτσι, ο κυτταρικός κύκλος καλύπτει τη χρονική περίοδο από την εμφάνιση ενός κυττάρου έως την πλήρη διαίρεση του σε δύο θυγατρικά κύτταρα και περιλαμβάνει τη μεσόφαση (περιόδους Gr, S-, C 2) και τη μίτωση (βλ. Εικ. 54). Αυτή η αλληλουχία περιόδων του κυτταρικού κύκλου είναι χαρακτηριστική των κυττάρων που διαιρούνται συνεχώς, για παράδειγμα, τα κύτταρα του βλαστικού στρώματος της επιδερμίδας του δέρματος, κόκκινο μυελός των οστών, βλεννογόνος του γαστρεντερικού σωλήνα των ζώων, κύτταρα εκπαιδευτικού ιστού φυτών. Είναι σε θέση να διαιρούν κάθε 12-36 ώρες.

Αντίθετα, τα περισσότερα κύτταρα πολυκύτταρος οργανισμόςπάρει το δρόμο της εξειδίκευσης και αφού περάσει μέρος της περιόδου Gj μπορεί να περάσει στο λεγόμενο περίοδος ανάπαυσης (Go-period).Τα κύτταρα στην περίοδο G n εκτελούν τις συγκεκριμένες λειτουργίες τους στο σώμα· μεταβολικές και ενεργειακές διεργασίες συμβαίνουν σε αυτά, αλλά δεν λαμβάνει χώρα προετοιμασία για αντιγραφή. Τέτοια κύτταρα, κατά κανόνα, χάνουν οριστικά την ικανότητά τους να διαιρούνται. Παραδείγματα περιλαμβάνουν νευρώνες, κύτταρα στον φακό του ματιού και πολλά άλλα.

Ωστόσο, ορισμένα κύτταρα που βρίσκονται στην περίοδο Gn (για παράδειγμα, λευκοκύτταρα, ηπατικά κύτταρα) μπορούν να το εγκαταλείψουν και να συνεχίσουν τον κυτταρικό κύκλο, περνώντας από όλες τις περιόδους μεσόφασης και μίτωσης. Έτσι, τα ηπατικά κύτταρα μπορούν και πάλι να αποκτήσουν την ικανότητα να διαιρούνται μετά από αρκετούς μήνες που βρίσκονται σε περίοδο ανάπαυσης.

Κυτταρικός θάνατος.Ο θάνατος (θάνατος) μεμονωμένων κυττάρων ή των ομάδων τους συμβαίνει συνεχώς σε πολυκύτταρους οργανισμούς, καθώς και ο θάνατος μονοκύτταρων οργανισμών. Ο κυτταρικός θάνατος μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: τη νέκρωση (από την ελληνική. nekros- νεκρός) και απόπτωση, που συχνά αποκαλείται προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος ή ακόμα και κυτταρική αυτοκτονία.

Νέκρωση- θάνατος κυττάρων και ιστών σε ζωντανό οργανισμό που προκαλείται από τη δράση βλαπτικών παραγόντων. Τα αίτια της νέκρωσης μπορεί να είναι η έκθεση σε υψηλή και χαμηλές θερμοκρασίες, ιοντίζουσα ακτινοβολία, διάφορα ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ(συμπεριλαμβανομένων των τοξινών που απελευθερώνονται από παθογόνα). Παρατηρείται επίσης νεκρωτικός κυτταρικός θάνατος ως αποτέλεσμα αυτών μηχανική βλάβη, διαταραχές της παροχής αίματος και της νεύρωσης των ιστών, με αλλεργικές αντιδράσεις.

Στα κατεστραμμένα κύτταρα, η διαπερατότητα της μεμβράνης διαταράσσεται, η πρωτεϊνοσύνθεση σταματά, άλλες μεταβολικές διεργασίες σταματούν, ο πυρήνας, τα οργανίδια και, τέλος, ολόκληρο το κύτταρο καταστρέφονται. Ένα χαρακτηριστικό της νέκρωσης είναι ότι ολόκληρες ομάδες κυττάρων υπόκεινται σε τέτοιο θάνατο (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια του εμφράγματος του μυοκαρδίου, λόγω της διακοπής της παροχής οξυγόνου, ένα τμήμα του καρδιακού μυός που περιέχει πολλά κύτταρα πεθαίνει). Τυπικά, τα κύτταρα που πεθαίνουν προσβάλλονται από λευκοκύτταρα και αναπτύσσεται μια φλεγμονώδης αντίδραση στην περιοχή της νέκρωσης.

Απόπτωση- προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος, που ρυθμίζεται από το σώμα. Κατά την ανάπτυξη και τη λειτουργία του σώματος, μερικά από τα κύτταρα του πεθαίνουν χωρίς άμεση βλάβη. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε όλα τα στάδια της ζωής ενός οργανισμού, ακόμη και κατά την εμβρυϊκή περίοδο.

Στο σώμα των ενηλίκων, ο προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος συμβαίνει επίσης συνεχώς. Εκατομμύρια αιμοσφαίρια, επιδερμίδα, γαστρεντερικός βλεννογόνος κ.λπ. πεθαίνουν. Μετά την ωορρηξία, μερικά από τα θυλακιώδη κύτταρα της ωοθήκης πεθαίνουν και μετά τη γαλουχία πεθαίνουν τα κύτταρα των μαστικών αδένων. Στο ενήλικο ανθρώπινο σώμα, 50-70 δισεκατομμύρια κύτταρα πεθαίνουν κάθε μέρα ως αποτέλεσμα της απόπτωσης. Κατά τη διάρκεια της απόπτωσης, το κύτταρο διασπάται σε ξεχωριστά θραύσματα που περιβάλλονται από πλάσμα. Τυπικά, θραύσματα νεκρών κυττάρων απορροφώνται από λευκοκύτταρα ή γειτονικά κύτταρα χωρίς να προκαλούνται φλεγμονώδης αντίδραση. Η αναπλήρωση των χαμένων κυττάρων εξασφαλίζεται με διαίρεση.

Έτσι, η απόπτωση φαίνεται να διακόπτει το άπειρο των κυτταρικών διαιρέσεων. Από τη «γέννησή» τους έως την απόπτωση, τα κύτταρα περνούν από έναν ορισμένο αριθμό φυσιολογικών κυτταρικών κύκλων. Μετά από καθένα από αυτά, το κύτταρο προχωρά είτε σε νέο κυτταρικό κύκλο είτε σε απόπτωση.

1. Τι είναι ο κυτταρικός κύκλος;

2. Τι ονομάζεται μεσοφάση; Ποια κύρια γεγονότα συμβαίνουν στις περιόδους G r, S- και 0 2 της ενδιάμεσης φάσης;

3. Ποια κύτταρα χαρακτηρίζονται από G 0 -nepnofl; Τι συμβαίνει αυτή την περίοδο;

4. Πώς πραγματοποιείται η αντιγραφή του DNA;

5. Τα μόρια του DNA που απαρτίζουν τα ομόλογα χρωμοσώματα είναι ίδια; Στη σύνθεση των αδελφών χρωματίδων; Γιατί;

6. Τι είναι η νέκρωση; Απόπτωση; Ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές μεταξύ της νέκρωσης και της απόπτωσης;

7. Ποια είναι η σημασία του προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου στη ζωή των πολυκύτταρων οργανισμών;

8. Γιατί πιστεύετε ότι στη συντριπτική πλειοψηφία των ζωντανών οργανισμών ο κύριος φύλακας των κληρονομικών πληροφοριών είναι το DNA και το RNA εκτελεί μόνο βοηθητικές λειτουργίες;

Κεφάλαιο 1. Χημικά συστατικά ζωντανών οργανισμών

• § 1. Περιεκτικότητα χημικών στοιχείων στο σώμα. Μακρο- και μικροστοιχεία
• § 2. Χημικές ενώσεις σε ζωντανούς οργανισμούς. Ανόργανες ουσίες

Κεφάλαιο 2. Κύτταρο - δομική και λειτουργική μονάδα ζωντανών οργανισμών

• § 10. Ιστορία της ανακάλυψης του κελιού. Δημιουργία κυτταρικής θεωρίας
• § 15. Ενδοπλασματικό δίκτυο. συγκρότημα Golgi. Λυσοσώματα

Κεφάλαιο 3. Μεταβολισμός και μετατροπή ενέργειας στο σώμα

• § 24. Γενικά χαρακτηριστικά μεταβολισμού και ενεργειακής μετατροπής

Κεφάλαιο 4. Δομική οργάνωση και ρύθμιση λειτουργιών σε ζωντανούς οργανισμούς

Κυτταρικός κύκλος

Ο κυτταρικός κύκλος είναι η περίοδος ύπαρξης ενός κυττάρου από τη στιγμή του σχηματισμού του με διαίρεση του μητρικού κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση ή θάνατο. Περιεχόμενα [εμφάνιση]

Διάρκεια του κυτταρικού κύκλου των ευκαρυωτικών

Διάρκεια κυτταρικού κύκλου διαφορετικά κύτταραδιαφέρει. Τα ταχέως αναπαραγόμενα κύτταρα ενήλικων οργανισμών, όπως τα αιμοποιητικά ή βασικά κύτταρα της επιδερμίδας και του λεπτού εντέρου, μπορούν να εισέλθουν στον κυτταρικό κύκλο κάθε 12-36 ώρες. Παρατηρούνται σύντομοι κυτταρικοί κύκλοι (περίπου 30 λεπτά) κατά τον γρήγορο κατακερματισμό των ωαρίων εχινόδερμων, αμφίβιων και άλλα ζώα. Υπό πειραματικές συνθήκες, πολλές σειρές κυτταροκαλλιέργειας έχουν σύντομο κυτταρικό κύκλο (περίπου 20 ώρες). Για τα περισσότερα ενεργά διαιρούμενα κύτταρα, η περίοδος μεταξύ των μιτώσεων είναι περίπου 10-24 ώρες.

Φάσεις του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου

Ο κύκλος των ευκαρυωτικών κυττάρων αποτελείται από δύο περιόδους:

Μια περίοδος κυτταρικής ανάπτυξης που ονομάζεται «ενδιάμεση φάση», κατά την οποία συντίθεται DNA και πρωτεΐνες και λαμβάνει χώρα προετοιμασία για κυτταρική διαίρεση.

Η περίοδος της κυτταρικής διαίρεσης, που ονομάζεται «φάση Μ» (από τη λέξη μίτωση - μίτωση).

Η ενδιάμεση φάση αποτελείται από διάφορες περιόδους:

Φάση G1 (από το αγγλικό χάσμα - χάσμα), ή η αρχική φάση ανάπτυξης, κατά την οποία λαμβάνει χώρα η σύνθεση mRNA, πρωτεϊνών και άλλων κυτταρικών συστατικών.

Φάση S (από το αγγλικό synthesis - synthetic), κατά την οποία γίνεται αντιγραφή του DNA του πυρήνα του κυττάρου, συμβαίνει και διπλασιασμός των κεντρολίων (αν υπάρχουν φυσικά).

φάση G2, κατά την οποία λαμβάνει χώρα προετοιμασία για μίτωση.

Σε διαφοροποιημένα κύτταρα που δεν διαιρούνται πλέον, μπορεί να μην υπάρχει φάση G1 στον κυτταρικό κύκλο. Τέτοια κύτταρα βρίσκονται στη φάση ηρεμίας G0.

Η περίοδος της κυτταρικής διαίρεσης (φάση Μ) περιλαμβάνει δύο στάδια:

μίτωση (διαίρεση του κυτταρικού πυρήνα).

κυτταροκίνηση (διαίρεση κυτταροπλάσματος).

Με τη σειρά της, η μίτωση χωρίζεται σε πέντε στάδια· in vivo, αυτά τα έξι στάδια σχηματίζουν μια δυναμική ακολουθία.

Η περιγραφή της κυτταρικής διαίρεσης βασίζεται σε δεδομένα μικροσκοπίας φωτός σε συνδυασμό με μικροσκοπική φωτογραφία και στα αποτελέσματα της μικροσκοπίας φωτός και ηλεκτρονίων σταθερών και χρωματισμένων κυττάρων.

Ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου

Η κανονική αλληλουχία αλλαγών σε περιόδους του κυτταρικού κύκλου συμβαίνει μέσω της αλληλεπίδρασης πρωτεϊνών όπως οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες και οι κυκλίνες. Τα κύτταρα στη φάση G0 μπορούν να εισέλθουν στον κυτταρικό κύκλο όταν εκτίθενται σε αυξητικούς παράγοντες. Διάφοροι αυξητικοί παράγοντες, όπως προερχόμενοι από αιμοπετάλια, επιδερμικοί και νευρικοί αυξητικοί παράγοντες, δεσμεύοντας στους υποδοχείς τους, πυροδοτούν έναν ενδοκυτταρικό καταρράκτη σηματοδότησης, οδηγώντας τελικά στη μεταγραφή γονιδίων κυκλίνης και εξαρτώμενων από κυκλίνη κινασών. Οι εξαρτώμενες από την κυκλίνη κινάσες γίνονται ενεργές μόνο όταν αλληλεπιδρούν με τις αντίστοιχες κυκλίνες. Το περιεχόμενο των διαφόρων κυκλινών στο κύτταρο αλλάζει καθ' όλη τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου. Η κυκλίνη είναι ένα ρυθμιστικό συστατικό του συμπλόκου κινάσης που εξαρτάται από κυκλίνη-κυκλίνη. Η κινάση είναι το καταλυτικό συστατικό αυτού του συμπλόκου. Οι κινάσες δεν είναι ενεργές χωρίς κυκλίνες. Επί διαφορετικά στάδιαΚατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, συντίθενται διαφορετικές κυκλίνες. Έτσι, η περιεκτικότητα σε κυκλίνη Β στα ωοκύτταρα βατράχου φτάνει στο μέγιστο κατά τη στιγμή της μίτωσης, όταν εκτοξεύεται ολόκληρος ο καταρράκτης των αντιδράσεων φωσφορυλίωσης που καταλύεται από το σύμπλεγμα κυκλίνης Β/εξαρτώμενης από κυκλίνη κινάσης. Μέχρι το τέλος της μίτωσης, η κυκλίνη καταστρέφεται γρήγορα από τις πρωτεϊνάσες.

Σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου

Για να προσδιοριστεί η ολοκλήρωση κάθε φάσης του κυτταρικού κύκλου, απαιτείται η παρουσία σημείων ελέγχου. Εάν το κελί "περάσει" το σημείο ελέγχου, τότε συνεχίζει να "κινείται" μέσω του κυτταρικού κύκλου. Εάν ορισμένες περιστάσεις, όπως η βλάβη του DNA, εμποδίζουν το κύτταρο να περάσει από ένα σημείο ελέγχου, το οποίο μπορεί να συγκριθεί με ένα είδος σημείου ελέγχου, τότε το κύτταρο σταματά και μια άλλη φάση του κυτταρικού κύκλου δεν συμβαίνει, τουλάχιστον μέχρι να αφαιρεθούν τα εμπόδια , εμποδίζοντας το κελί να περάσει από το σημείο ελέγχου. Υπάρχουν τουλάχιστον τέσσερα σημεία ελέγχου στον κυτταρικό κύκλο: ένα σημείο ελέγχου στο G1, το οποίο ελέγχει για άθικτο DNA πριν εισέλθει στη φάση S, ένα σημείο ελέγχου στη φάση S, το οποίο ελέγχει τη σωστή αντιγραφή του DNA, ένα σημείο ελέγχου στο G2, το οποίο ελέγχει για αλλοιώσεις που χάνονται όταν περνώντας προηγούμενα σημεία επαλήθευσης ή αποκτήθηκαν σε επόμενα στάδια του κυτταρικού κύκλου. Στη φάση G2, ανιχνεύεται η πληρότητα της αντιγραφής του DNA και τα κύτταρα στα οποία το DNA υποδιπλασιάζεται δεν εισέρχονται σε μίτωση. Στο σημείο ελέγχου συναρμολόγησης της ατράκτου, ελέγχεται ότι όλες οι κινετοχώρες είναι προσαρτημένες σε μικροσωληνίσκους.

Διαταραχές του κυτταρικού κύκλου και σχηματισμός όγκων

Η αύξηση της σύνθεσης της πρωτεΐνης p53 οδηγεί στην επαγωγή της σύνθεσης της πρωτεΐνης p21, ενός αναστολέα του κυτταρικού κύκλου.

Η διαταραχή της φυσιολογικής ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου είναι η αιτία των περισσότερων συμπαγών όγκων. Στον κυτταρικό κύκλο, όπως ήδη αναφέρθηκε, η διέλευση σημείων ελέγχου είναι δυνατή μόνο εάν τα προηγούμενα στάδια ολοκληρωθούν κανονικά και δεν υπάρχουν βλάβες. Τα καρκινικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από αλλαγές στα συστατικά των σημείων ελέγχου του κυτταρικού κύκλου. Όταν απενεργοποιούνται τα σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου, παρατηρείται δυσλειτουργία αρκετών ογκοκατασταλτών και πρωτο-ογκογονιδίων, ιδιαίτερα των p53, pRb, Myc και Ras. Η πρωτεΐνη p53 είναι ένας από τους μεταγραφικούς παράγοντες που εκκινεί τη σύνθεση της πρωτεΐνης p21, η οποία είναι ένας αναστολέας του συμπλόκου CDK-κυκλίνης, που οδηγεί σε διακοπή του κυτταρικού κύκλου στις περιόδους G1 και G2. Έτσι, ένα κύτταρο του οποίου το DNA είναι κατεστραμμένο δεν εισέρχεται στη φάση S. Με μεταλλάξεις που οδηγούν στην απώλεια των γονιδίων της πρωτεΐνης p53, ή με τις αλλαγές τους, δεν υπάρχει αποκλεισμός του κυτταρικού κύκλου, τα κύτταρα εισέρχονται σε μίτωση, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση μεταλλαγμένων κυττάρων, τα περισσότερα απόεκ των οποίων είναι μη βιώσιμο, το άλλο δημιουργεί κακοήθη κύτταρα.

Οι κυκλίνες είναι μια οικογένεια πρωτεϊνών που είναι ενεργοποιητές πρωτεϊνικών κινασών που εξαρτώνται από κυκλίνη (CDKs), βασικών ενζύμων που εμπλέκονται στη ρύθμιση του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου. Οι κυκλίνες πήραν το όνομά τους λόγω του γεγονότος ότι η ενδοκυτταρική τους συγκέντρωση αλλάζει περιοδικά καθώς τα κύτταρα διέρχονται από τον κυτταρικό κύκλο, φτάνοντας στο μέγιστο σε ορισμένα στάδια του κύκλου.

Η καταλυτική υπομονάδα της εξαρτώμενης από κυκλίνη πρωτεϊνικής κινάσης ενεργοποιείται εν μέρει με αλληλεπίδραση με ένα μόριο κυκλίνης, το οποίο σχηματίζει τη ρυθμιστική υπομονάδα του ενζύμου. Ο σχηματισμός αυτού του ετεροδιμερούς καθίσταται δυνατός αφού η κυκλίνη φτάσει σε μια κρίσιμη συγκέντρωση. Σε απόκριση σε μείωση της συγκέντρωσης της κυκλίνης, το ένζυμο αδρανοποιείται. Για την πλήρη ενεργοποίηση της εξαρτώμενης από κυκλίνη πρωτεϊνικής κινάσης, πρέπει να λάβει χώρα ειδική φωσφορυλίωση και αποφωσφορυλίωση ορισμένων υπολειμμάτων αμινοξέων στις πολυπεπτιδικές αλυσίδες αυτού του συμπλόκου. Ένα από τα ένζυμα που πραγματοποιεί τέτοιες αντιδράσεις είναι η CAK κινάση (CAK - CDK activating kinase).

Κυκλινοεξαρτώμενη κινάση

Οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες (CDK) είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που ρυθμίζονται από κυκλίνη και μόρια που μοιάζουν με κυκλίνη. Τα περισσότερα CDK εμπλέκονται σε μεταβάσεις φάσης του κυτταρικού κύκλου. ρυθμίζουν επίσης τη μεταγραφή και την επεξεργασία του mRNA. Τα CDK είναι κινάσες σερίνης/θρεονίνης που φωσφορυλιώνουν αντίστοιχα υπολείμματα πρωτεΐνης. Είναι γνωστά αρκετά CDK, καθένα από τα οποία ενεργοποιείται από μία ή περισσότερες κυκλίνες και άλλα παρόμοια μόρια μετά την επίτευξη της κρίσιμης συγκέντρωσής τους, και ως επί το πλείστον τα CDK είναι ομόλογα, διαφέροντας κυρίως στη διαμόρφωση της θέσης δέσμευσης κυκλίνης. Σε απόκριση σε μείωση της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης μιας συγκεκριμένης κυκλίνης, η αντίστοιχη CDK απενεργοποιείται αντιστρέψιμα. Εάν τα CDK ενεργοποιούνται από μια ομάδα κυκλινών, καθεμία από αυτές, σαν να μεταφέρει πρωτεϊνικές κινάσες η μία στην άλλη, διατηρεί τα CDK στην ενεργοποιημένη κατάσταση πολύς καιρός. Τέτοια κύματα ενεργοποίησης CDK συμβαίνουν κατά τη διάρκεια των φάσεων G1 και S του κυτταρικού κύκλου.

Κατάλογος των CDK και των ρυθμιστών τους

CDK1; κυκλίνη Α, κυκλίνη Β

CDK2; κυκλίνη Α, κυκλίνη Ε

CDK4; κυκλίνη D1, κυκλίνη D2, κυκλίνη D3

CDK5; CDK5R1, CDK5R2

CDK6; κυκλίνη D1, κυκλίνη D2, κυκλίνη D3

CDK7; κυκλίνη Η

CDK8; κυκλίνη C

CDK9; κυκλίνη Τ1, κυκλίνη Τ2α, κυκλίνη Τ2β, κυκλίνη Κ

CDK11 (CDC2L2); κυκλίνη L

Η αμίτωση (ή η άμεση κυτταρική διαίρεση) εμφανίζεται λιγότερο συχνά στα σωματικά κύτταρα των ευκαρυωτών από τη μίτωση. Περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Γερμανό βιολόγο R. Remak το 1841, ο όρος προτάθηκε από έναν ιστολόγο. V. Flemming αργότερα - το 1882. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αμίτωση παρατηρείται σε κύτταρα με μειωμένη μιτωτική δραστηριότητα: αυτά είναι γερασμένα ή παθολογικά αλλοιωμένα κύτταρα, συχνά καταδικασμένα σε θάνατο (κύτταρα εμβρυϊκής μεμβράνης θηλαστικών, κύτταρα όγκου κ.λπ.). Με την αμίτωση, η μεσοφασική κατάσταση του πυρήνα διατηρείται μορφολογικά, ο πυρήνας και το πυρηνικό περίβλημα είναι σαφώς ορατά. Δεν υπάρχει αντιγραφή DNA. Η σπειροειδοποίηση της χρωματίνης δεν συμβαίνει, τα χρωμοσώματα δεν ανιχνεύονται. Το κύτταρο διατηρεί τη χαρακτηριστική λειτουργική του δραστηριότητα, η οποία σχεδόν εξαφανίζεται εντελώς κατά τη μίτωση. Κατά τη διάρκεια της αμύτωσης, μόνο ο πυρήνας διαιρείται, και επομένως χωρίς σχηματισμό ατράκτου σχάσης, κληρονομικό υλικόκατανέμονται τυχαία. Η απουσία κυτταροκίνησης οδηγεί στο σχηματισμό διπύρηνων κυττάρων, τα οποία στη συνέχεια αδυνατούν να εισέλθουν στον κανονικό μιτωτικό κύκλο. Με επαναλαμβανόμενες αμιτώσεις, μπορούν να σχηματιστούν πολυπύρηνα κύτταρα.

Αυτή η έννοια εξακολουθούσε να εμφανίζεται σε ορισμένα σχολικά βιβλία μέχρι τη δεκαετία του 1980. Επί του παρόντος πιστεύεται ότι όλα τα φαινόμενα που αποδίδονται στην αμίτωση είναι το αποτέλεσμα μιας εσφαλμένης ερμηνείας ανεπαρκώς καλά προετοιμασμένων μικροσκοπικών παρασκευασμάτων ή ερμηνείας φαινομένων που συνοδεύουν την κυτταρική καταστροφή ή άλλα γεγονότα ως κυτταρική διαίρεση. παθολογικές διεργασίες. Ταυτόχρονα, ορισμένες παραλλαγές της πυρηνικής διαίρεσης στους ευκαρυώτες δεν μπορούν να ονομαστούν μίτωση ή μείωση. Αυτή είναι, για παράδειγμα, η διαίρεση των μακροπυρήνων πολλών βλεφαρίδων, όπου ο διαχωρισμός μικρών θραυσμάτων χρωμοσωμάτων συμβαίνει χωρίς το σχηματισμό ατράκτου.

Αυτό το μάθημα σας επιτρέπει να μελετήσετε ανεξάρτητα το θέμα "Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου". Εδώ θα μιλήσουμε για το τι παίζει σημαντικό ρόλο στην κυτταρική διαίρεση, η οποία μεταδίδει γενετικές πληροφορίες από τη μια γενιά στην άλλη. Θα μελετήσετε επίσης ολόκληρο τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, ο οποίος ονομάζεται επίσης η ακολουθία γεγονότων που συμβαίνουν από τη στιγμή που σχηματίζεται ένα κύτταρο μέχρι να διαιρεθεί.

Θέμα: Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη των οργανισμών

Μάθημα: Κύκλος ζωής των κυττάρων

1. Κυτταρικός κύκλος

Σύμφωνα με την κυτταρική θεωρία, τα νέα κύτταρα προκύπτουν μόνο με τη διαίρεση των προηγούμενων μητρικών κυττάρων. Τα χρωμοσώματα, που περιέχουν μόρια DNA, παίζουν σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες της κυτταρικής διαίρεσης, αφού εξασφαλίζουν τη μετάδοση γενετικής πληροφορίας από τη μια γενιά στην άλλη.

Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό τα θυγατρικά κύτταρα να λαμβάνουν την ίδια ποσότητα γενετικού υλικού, και είναι απολύτως φυσικό αυτό πριν κυτταρική διαίρεσησυμβαίνει ο διπλασιασμός του γενετικού υλικού, δηλαδή του μορίου του DNA (Εικ. 1).

Τι είναι ο κυτταρικός κύκλος; Κυτταρικός κύκλος ζωής- η αλληλουχία των γεγονότων που συμβαίνουν από τη στιγμή του σχηματισμού ενός δεδομένου κυττάρου μέχρι τη διαίρεση του σε θυγατρικά κύτταρα. Σύμφωνα με έναν άλλο ορισμό, ο κυτταρικός κύκλος είναι η ζωή ενός κυττάρου από τη στιγμή που εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της διαίρεσης του μητρικού κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, ένα κύτταρο αναπτύσσεται και αλλάζει για να εκτελεί με επιτυχία τις λειτουργίες του σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαφοροποίηση. Στη συνέχεια, το κύτταρο εκτελεί με επιτυχία τις λειτουργίες του για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, μετά το οποίο αρχίζει να διαιρείται.

Είναι σαφές ότι όλα τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού δεν μπορούν να διαιρούνται ατελείωτα, διαφορετικά όλα τα πλάσματα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, θα ήταν αθάνατα.

Ρύζι. 1. Θραύσμα μορίου DNA

Αυτό δεν συμβαίνει επειδή υπάρχουν «γονίδια θανάτου» στο DNA που ενεργοποιούνται υπό ορισμένες συνθήκες. Συνθέτουν ορισμένες ενζυμικές πρωτεΐνες που καταστρέφουν τις κυτταρικές δομές και τα οργανίδια. Ως αποτέλεσμα, το κύτταρο συρρικνώνεται και πεθαίνει.

Αυτός ο προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος ονομάζεται απόπτωση. Αλλά στην περίοδο από τη στιγμή που εμφανίζεται το κύτταρο και πριν από την απόπτωση, το κύτταρο περνά από πολλές διαιρέσεις.

2. Στάδια του κυτταρικού κύκλου

Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από 3 κύρια στάδια:

1. Η ενδιάμεση φάση είναι μια περίοδος εντατικής ανάπτυξης και βιοσύνθεσης ορισμένων ουσιών.

2. Μίτωση, ή καρυοκίνηση (πυρηνική διαίρεση).

3. Κυτοκίνηση (διαίρεση κυτταροπλάσματος).

Ας χαρακτηρίσουμε τα στάδια του κυτταρικού κύκλου με περισσότερες λεπτομέρειες. Άρα, το πρώτο είναι η ενδιάμεση φάση. Η ενδιάμεση φάση είναι η μεγαλύτερη φάση, μια περίοδος έντονης σύνθεσης και ανάπτυξης. Το κύτταρο συνθέτει πολλές ουσίες απαραίτητες για την ανάπτυξή του και την υλοποίηση όλων των εγγενών λειτουργιών του. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, λαμβάνει χώρα αντιγραφή του DNA.

Η μίτωση είναι η διαδικασία της πυρηνικής διαίρεσης κατά την οποία οι χρωματίδες διαχωρίζονται η μία από την άλλη και ανακατανέμονται ως χρωμοσώματα μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων.

Η κυτταροκίνηση είναι η διαδικασία διαίρεσης του κυτταροπλάσματος μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων. Συνήθως, με την ονομασία μίτωση, η κυτταρολογία συνδυάζει τα στάδια 2 και 3, δηλαδή την κυτταρική διαίρεση (καρυοκίνηση) και την κυτταροπλασματική διαίρεση (κυτταροκίνηση).

3. Ενδιάμεση φάση

Ας χαρακτηρίσουμε τη μεσοφάση με περισσότερες λεπτομέρειες (Εικ. 2). Η ενδιάμεση φάση αποτελείται από 3 περιόδους: G1, S και G2. Η πρώτη περίοδος, η προσυνθετική (G1) είναι μια φάση εντατικής κυτταρικής ανάπτυξης.

Ρύζι. 2. Τα κύρια στάδια του κύκλου ζωής των κυττάρων.

Εδώ συμβαίνει η σύνθεση ορισμένων ουσιών· αυτή είναι η μεγαλύτερη φάση που ακολουθεί την κυτταρική διαίρεση. Σε αυτή τη φάση, συμβαίνει η συσσώρευση ουσιών και ενέργειας που είναι απαραίτητη για την επόμενη περίοδο, δηλαδή για τον διπλασιασμό του DNA.

Σύμφωνα με σύγχρονες ιδέες, στην περίοδο G1, συντίθενται ουσίες που αναστέλλουν ή διεγείρουν την επόμενη περίοδο του κυτταρικού κύκλου, δηλαδή τη συνθετική περίοδο.

Η συνθετική περίοδος (S) διαρκεί συνήθως από 6 έως 10 ώρες, σε αντίθεση με την προσυνθετική περίοδο, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και αρκετές ημέρες και περιλαμβάνει διπλασιασμό του DNA καθώς και τη σύνθεση πρωτεϊνών, όπως οι πρωτεΐνες ιστόνης, που μπορούν να σχηματίσουν χρωμοσώματα. Μέχρι το τέλος της συνθετικής περιόδου, κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες που συνδέονται μεταξύ τους με ένα κεντρομερίδιο. Την ίδια περίοδο, οι κεντρόλες διπλασιάζονται.

Η μετασυνθετική περίοδος (G2) εμφανίζεται αμέσως μετά τον διπλασιασμό των χρωμοσωμάτων. Διαρκεί από 2 έως 5 ώρες.

Κατά την ίδια περίοδο, συσσωρεύεται η ενέργεια που απαιτείται για την περαιτέρω διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης, δηλαδή απευθείας για τη μίτωση.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, συμβαίνει η διαίρεση των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών και συντίθενται πρωτεΐνες, οι οποίες στη συνέχεια θα σχηματίσουν μικροσωληνίσκους. Οι μικροσωληνίσκοι, όπως γνωρίζετε, σχηματίζουν το νήμα της ατράκτου και το κύτταρο είναι τώρα έτοιμο για μίτωση.

4. Διαδικασία διπλασιασμού του DNA

Πριν προχωρήσουμε σε μια περιγραφή των μεθόδων κυτταρικής διαίρεσης, ας εξετάσουμε τη διαδικασία του διπλασιασμού του DNA, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό δύο χρωματιδίων. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει στη συνθετική περίοδο. Ο διπλασιασμός ενός μορίου DNA ονομάζεται αντιγραφή ή αναδιπλασιασμός (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Η διαδικασία αντιγραφής του DNA (reduplication) (συνθετική περίοδος μεσοφάσης). Το ένζυμο ελικάσης (πράσινο) ξετυλίγει τη διπλή έλικα του DNA και οι πολυμεράσες DNA (μπλε και πορτοκαλί) συμπληρώνουν τα συμπληρωματικά νουκλεοτίδια.

Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, μέρος του μητρικού μορίου DNA ξετυλίγεται σε δύο κλώνους με τη βοήθεια ενός ειδικού ενζύμου - ελικάσης. Επιπλέον, αυτό επιτυγχάνεται με το σπάσιμο των δεσμών υδρογόνου μεταξύ συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων (A-T και G-C). Στη συνέχεια, για κάθε νουκλεοτίδιο των αποκλίνων κλώνων DNA, το ένζυμο πολυμεράση DNA προσαρμόζει ένα συμπληρωματικό νουκλεοτίδιο σε αυτό.

Αυτό δημιουργεί δύο δίκλωνα μόρια DNA, καθένα από τα οποία περιλαμβάνει έναν κλώνο του μητρικού μορίου και έναν νέο θυγατρικό κλώνο. Αυτά τα δύο μόρια DNA είναι απολύτως πανομοιότυπα.

Είναι αδύνατο να ξετυλιχθεί ολόκληρο το μεγάλο μόριο DNA ταυτόχρονα για αντιγραφή. Επομένως, η αντιγραφή ξεκινά σε ξεχωριστά τμήματα του μορίου του DNA, σχηματίζονται μικρά θραύσματα, τα οποία στη συνέχεια συρράπτονται σε ένα μακρύ κλώνο χρησιμοποιώντας ορισμένα ένζυμα.

Η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου εξαρτάται από τον τύπο του κυττάρου και από εξωτερικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η διαθεσιμότητα οξυγόνου, ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες. Για παράδειγμα, τα βακτηριακά κύτταρα υπό ευνοϊκές συνθήκες διαιρούνται κάθε 20 λεπτά, τα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου κάθε 8-10 ώρες και τα κύτταρα της άκρης της ρίζας του κρεμμυδιού διαιρούνται κάθε 20 ώρες. Και μερικά κύτταρα νευρικό σύστημαποτέ μην μοιράζεσαι.

Η εμφάνιση της κυτταρικής θεωρίας

Τον 17ο αιώνα, ο Άγγλος γιατρός Robert Hooke (Εικ. 4), χρησιμοποιώντας ένα σπιτικό μικροσκόπιο φωτός, είδε ότι ο φελλός και άλλοι φυτικοί ιστοί αποτελούνταν από μικρά κύτταρα που χωρίζονται με χωρίσματα. Τα ονόμασε κύτταρα.

Ρύζι. 4. Ρόμπερτ Χουκ

Το 1738, ο Γερμανός βοτανολόγος Matthias Schleiden (Εικ. 5) κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι φυτικοί ιστοί αποτελούνται από κύτταρα. Ακριβώς ένα χρόνο αργότερα, ο ζωολόγος Theodor Schwann (Εικ. 5) κατέληξε στο ίδιο συμπέρασμα, αλλά μόνο όσον αφορά τους ζωικούς ιστούς.

Ρύζι. 5. Matthias Schleiden (αριστερά) Theodor Schwann (δεξιά)

Κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι ζωικοί ιστοί, όπως και οι φυτικοί ιστοί, αποτελούνται από κύτταρα και ότι τα κύτταρα είναι η βάση της ζωής. Με βάση τα κυτταρικά δεδομένα, οι επιστήμονες διατύπωσαν τη θεωρία των κυττάρων.

Ρύζι. 6. Rudolf Virchow

20 χρόνια αργότερα, ο Rudolf Virchow (Εικ. 6) επέκτεινε τη θεωρία των κυττάρων και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα κύτταρα μπορούν να προκύψουν από άλλα κύτταρα. Έγραψε: «Όπου υπάρχει ένα κύτταρο, πρέπει να υπάρχει ένα προηγούμενο κύτταρο, όπως τα ζώα προέρχονται μόνο από ένα ζώο και τα φυτά μόνο από ένα φυτό... Όλες οι ζωντανές μορφές, είτε ζωικοί είτε φυτικοί οργανισμοί, είτε τα συστατικά τους μέρη, είναι κυριαρχείται από τον αιώνιο νόμο της συνεχούς ανάπτυξης».

Δομή χρωμοσωμάτων

Όπως γνωρίζετε, τα χρωμοσώματα παίζουν βασικό ρόλο στην κυτταρική διαίρεση επειδή μεταφέρουν γενετικές πληροφορίες από τη μια γενιά στην άλλη. Τα χρωμοσώματα αποτελούνται από ένα μόριο DNA συνδεδεμένο με πρωτεΐνες ιστόνης. Τα ριβοσώματα περιέχουν επίσης μικρή ποσότητα RNA.

Στα διαιρούμενα κύτταρα, τα χρωμοσώματα παρουσιάζονται με τη μορφή μακριών λεπτών νημάτων, ομοιόμορφα κατανεμημένων σε ολόκληρο τον όγκο του πυρήνα.

Τα μεμονωμένα χρωμοσώματα δεν διακρίνονται, αλλά το χρωμοσωμικό τους υλικό χρωματίζεται με βασικές βαφές και ονομάζεται χρωματίνη. Πριν από την κυτταρική διαίρεση, τα χρωμοσώματα (Εικ. 7) πυκνώνουν και βραχύνουν, γεγονός που τους επιτρέπει να φαίνονται καθαρά κάτω από ένα μικροσκόπιο φωτός.

Ρύζι. 7. Χρωμοσώματα στην προφάση 1 της μείωσης

Σε μια διασπαρμένη, δηλαδή, τεντωμένη κατάσταση, τα χρωμοσώματα συμμετέχουν σε όλες τις βιοσυνθετικές διεργασίες ή ρυθμίζουν τις βιοσυνθετικές διεργασίες και κατά την κυτταρική διαίρεση αυτή η λειτουργία αναστέλλεται.

Σε όλες τις μορφές κυτταρικής διαίρεσης, το DNA κάθε χρωμοσώματος αντιγράφεται έτσι ώστε να σχηματίζονται δύο πανομοιότυπες, διπλές πολυνουκλεοτιδικές έλικες DNA.

Ρύζι. 8. Δομή χρωμοσωμάτων

Αυτές οι αλυσίδες περιβάλλονται από ένα πρωτεϊνικό κέλυφος και στην αρχή της κυτταρικής διαίρεσης μοιάζουν με πανομοιότυπα νήματα που βρίσκονται δίπλα-δίπλα. Κάθε νήμα ονομάζεται χρωματίδιο και συνδέεται με το δεύτερο νήμα με μια μη χρωματική περιοχή που ονομάζεται κεντρομερίδιο (Εικ. 8).

Εργασία για το σπίτι

1. Τι είναι ο κυτταρικός κύκλος; Σε ποια στάδια αποτελείται;

2. Τι συμβαίνει στο κύτταρο κατά τη διάρκεια της μεσόφασης; Από ποια στάδια αποτελείται η ενδιάμεση φάση;

3. Τι είναι η αναπαραγωγή; Τι είναι αυτή βιολογικής σημασίας? Πότε συμβαίνει; Ποιες ουσίες εμπλέκονται σε αυτό;

4. Πώς ξεκίνησε κυτταρική θεωρία? Ονομάστε τους επιστήμονες που συμμετείχαν στη διαμόρφωσή του.

5. Τι είναι το χρωμόσωμα; Ποιος είναι ο ρόλος των χρωμοσωμάτων στην κυτταρική διαίρεση;

1. Τεχνική και ανθρωπιστική βιβλιογραφία.

2. Ενιαία συλλογή Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Πόρων.

3. Ενιαία συλλογή Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Πόρων.

4. Ενιαία συλλογή Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Πόρων.

5. Διαδικτυακή πύλη Schooltube.

Βιβλιογραφία

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Γενική βιολογία Bustard 10-11 τάξη, 2005.

2. Βιολογία. Βαθμός 10. Γενική βιολογία. Βασικό επίπεδο / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina και άλλοι - 2η έκδ., αναθεωρημένη. - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.

3. Belyaev D.K. Βιολογία 10-11 τάξη. Γενική βιολογία. Ένα βασικό επίπεδο του. - 11η έκδ., στερεότυπο. - Μ.: Εκπαίδευση, 2012. - 304 σελ.

4. Βιολογία 11η τάξη. Γενική βιολογία. Επίπεδο προφίλ / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin και άλλοι - 5η έκδοση, στερεότυπο. - Bustard, 2010. - 388 σελ.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Βιολογία 10-11 τάξη. Γενική βιολογία. Ένα βασικό επίπεδο του. - 6η έκδ., πρόσθ. - Bustard, 2010. - 384 σελ.