|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Д.1. Структурно функциональные аппараты клетки (СФАК)
СФАК - это комплексы клеточных структур, кооперированных для выполнения клеткой своих основных функций. В эти комплексы входят структурные элементы цитолеммы, ядра и цитоплазмы Д.1.1. Генетический аппарат
Д.1.2. Аппарат внутриклеточных синтезов и структуризации
Д.1.3. Аппарат внутриклеточного пищеварения и дезинтоксикации
Д.1.4. Энергетический аппарат
Д.1.5. Опорно–двигательный аппарат
Д.2. Мембранный конвейер
● Большинство процессов клеточной жизнедеятельности связаны с внутриклеточным расходованием и восстановлением биологических мембран («мембранный конвейер») ● «Мембранный конвейер» складывается из двух полярных взаимосвязанных процессов – мембранолизиса и мембраногенеза ● Мембранолизис – разрушение (лизирование) изношенных мембран аутолизосомами ● Мембраногенез – внутриклеточное восстановление и новообразование мембран в комплексе Гольджи. Участвуют все СФАК. Д.3. Воспроизведение клеток ● Воспроизведение клеток может происходить в ходе их деления (синонимы: размножение, репродукция, пролиферация) и без деления. В последнем случае говорят о внутриклеточной регенерации или эндорепродукции. ● Для высших позвоночных и человека характерны следующие способы деления: митоз, мейоз, амитоз, дробление (вариант митоза эмбриональных клеток бластомеров). ● Период жизни клетки от одного деления до следующего деления или от деления до ее естественной смерти называется клеточным циклом.
Д.3.1. Митотический цикл – этопериод жизни клетки от одного митоза до другого. ● В среднем 10% цикла занимает собственно митоз, а 90% – интерфаза.
Рис. 14. Схема митотического цикла: обозначения в тексте.
● Чем короче интерфаза, тем выше митотическая активность. Высокой митотической активностью обладают молодые малодифференцированные клетки. В их названиях нередко фигурирует приставка пре- и окончание - бласт (например: премиобласты, преостеобласты и, преэнамелобласты и др.).
Д.3.1.1. Интерфаза состоит из пресинтетического (G1), синтетического (S) и премитотического (G2) периодов и знаменуется подготовкой клетки к функционированию, внутриклеточной регенерации или очередному митотическому делению (М). В целом ряде случаев между (G1) и (S) выделяется особый период репродукционного покоя и активного функционирования (G0 ) Д.3.1.1.1. G1 - пресинтетическийпериод (основное содержание) ● Клетка восстанавливает количество органелл и ядерно-цитоплазматическое отношение. ● Клетка синтезирует РНК и ферменты, необходимые для удвоения ДНК в S - периоде интерфазы. ● Клетка растет за счет интенсивных синтезов структурных белков, а также накопления включений и достигает размеров материнской клетки до ее деления. ● В ядре преобладает эухроматин. ● Продолжительность периода (G1) для различных клеток неодинаков – он может длиться от нескольких часов до нескольких суток. ● В конце пресинтетического периода выделяют точку рестрикции (R), пройдя которую клетка обязательно войдет в синтетический период. В некоторых случаях клетка не преодолевает точку рестрикции . ● Стимуляторами перехода клетки через точку рестрикции служат триггерные белки, которые синтезируются на рибосомах кариолеммы под влиянием соматотропного гормона (СТГ). Основное количество триггеров накапливается в ночное время. ● Имеется несколько вариантов выхода клетки из G1 периода: ▬ клетка переходит точку рестрикции, она вступает в S период, начинает подготовку к митозу и не подвергается апоптозу; ▬ клетка не переходит точку рестрикции (мало триггеров) и вступает в G0 период (выходит из цикла); ▬ клетка не переходит точку рестрикции, она остается в G1 периоде (ослабленные и дефектные клетки, клетки после действия на них естественных или медикаментозных цитостатиков) и подвергается апоптозу. Д.3.1.1.2. G0 - период репродукционного покоя и активного функционирования (основное содержание) ● Взаканчивается дифференцировка клеток. ● Клетки приобретают статус высокодифференцированных (например: нейроны, сократительные кардиомиоциты). ● Они могут полиплоидизироваться (кратное увеличение количества ДНК и хромосом без нарушения кариолеммы). ● Клетки утрачивают способность к митозу. ● Клетки активно функционируют. ● Они восстанавливают свою структуру внутриклеточно без пролиферации, т.е. путем внутриклеточной регенерации. ● Высокодифференцированные клетки стареют и подвергается апоптозу (генетически запрограммированная физиологическая смерть). ● Некоторые клетки возвращаются в митотический цикл (например: клетки печени) и входят в синтетический период.
Д.3.1.1.3. S – синтетический период (основное содержание) ● Удвоение (редупликация) ДНК и удвоение числа хромосом, т.е. формирование в каждой хромосоме двух хроматид (сестринских хромосом). ● Удвоение центриолей (матричное комплексирование дочерних центриолей около материнских). ● Образование двухдиплосом(попарно связанных дочерней и материнской центриолей). ● Усиление синтезов и сборки «структурных» белков (в т.ч. тубулинов). ● Функциональная активность клетки снижается. ● Апоптозовне бывает.
Д.3.1.1.4. G 2 - премитотический период (основное содержание) ● Увеличение количества свободных рибосом (усиление внутриклеточных синтезов структурных белков (мембранных, тубулиновых, сократительных, гистоновых) ● Запасается АТФ на митохондриях и в гиалоплазме. ● Усиливается спирализация хроматина и формирование максимального количества гетерохроматина ● Функциональная активность клетки минимизируется
Периоды S и G2 характеризуются последовательной подготовкой клетки к митотическому делению и снижением функциональной активности.
Д.3.1.2. Собственно митоз – универсальный способ деления всех эукариотических соматических клеток. ● Длится 30 – 60 мин. ● Образуются две дочерние клетки с равномерным распределением исходного (от материнской клетки) генетического материала. ● Количество митозов запрограммировано для каждого вида клеток. ● Во время митотического деления клетка не функционирует. ● Биологическое значение митоза заключается в постоянном обновлении состава тканей новыми диплоидными сингентными клетками, в процессе которого происходит: регенерация тканей, рост отдельных органов и организма в целом. ● Митозпротекает преимущественно ночью в четыре последовательные фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза
Д.3.1.2.1. Профаза (краткое содержание) ● Происходит формирование и спирализация хромосом, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. ● Хромосомы компонуются в виде клубка ● Дезинтегрируются и исчезают ядрышки ● Кариолемма распадается на отдельные фрагменты и превращается в мелкие мембранные пузырьки. ● Уменьшается количество гранулярной ЭПС ● Диплосомы (удвоенные центриоли) расходятся к будущим полюсам клетки ● Начинается формирование «веретена деления» - комплекса микротрубочек, часть из которых прикрепляются к хромосомам. Эти микротрубочки обеспечивают временную фиксацию («заякоривание») хромосом в цитоплазме и их дальнейшее перемещение. Д.3.1.2.2. Метафаза (краткое содержание) ● Хромосомы выстраиваются у экватора клетки и временно удерживаются (фиксируются) в этой области. ● Хроматиды (сестринские хромосомы) начинают обособляются друг от друга. Д.3.1.2.3. Анафаза (краткое содержание) ● Микротрубочки веретена деления, прикрепленные к хромосомам, укорачиваются. ● Хроматиды полностью обособляются и начинают синхронное передвижение к противоположным полюсам клетки, где происходит их скопление в виде двух идентичных наборов. Происходит равномерное распределение всего генетического материала между клеточными полюсами. ● Клетка вытягивается в меридиональном направлении и расстояние между полюсами увеличивается. ● Благодаря сокращению микрофибрилл кортекса экваториальной области начинает образовываться клеточная перетяжка, которая углубляется в следующей фазе митоза. Д.3.1.2.4. Телофаза (краткое содержание) ● Хромосомы на полюсах клетки сворачиваются в рыхлые клубки и деспирализуются. Они постепенно превращаются в хроматин интерфазного ядра. ● Вокруг хромосомных клубков из мембранных пузырьков (фрагменты бывшей кариолеммы и гранулярной ЭПС) формируется новая ядерная оболочка. ● Вновь появляются ядрышки ● Немногочисленные органеллы перераспределяются между формирующимися клетками. ● В ходе прогрессирующего углубления клеточной перетяжки происходит цитотомия – разделение клетки на две дочерние. ● В результате телофазы образуются две дочерние генетически и структурно идентичные диплоидные клетки. ● Обе клетки вступают в пресинтетический (G1) период интерфазы. ● Если цитотомии не произошло, то образуется двуядерная клетка. Д.3.1.2.5. Возможные варианты митотического цикла двуядерной клетки ● Клетка не проходит точку R, выходит в Gо, где дифференцируется, интенсивно функционирует, стареет и апоптирует. ● Клетка проходит точку R, вступает в S (удвоение ДНК и хромосом в каждом ядре и образование диплосомы), проходит G 2, приступает к митозу (объединение хромосом обоих ядер в профазу и метафазу, концентрация двойного набора хромосом по полюсам, цитотомия). В результате образуются две самостоятельные клетки с полиплоидными ядрами (кратное увеличение ДНК и хромосом). ● Полиплоидные клетки часто выходят в Gо, где активно функционируют
Биологическое значение полиплоидии заключается в усилении функциональной активности клетки.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 773; Нарушение авторского права страницы
