Життєвий цикл клітини

від початку поділу до загибелі

КЛІТИННИЙ ЦИКЛ

залежить від типу клітин, їх віку, особливостей процесів життєдіяльності і функціонування

період за поділом: синтез макромолекулярних сполук, необхідних для побудови хромосом і ахроматинового апарату (ДНК, РНК, гістонів та інших білків), зростає кількість рибосом і мітохондрій, відбувається накопичення енергетичного матеріалу для здійснення структурних перебудов і складних рухів під час поділу; клітина інтенсивно росте і може виконувати свою функцію

(G2) - клітина запасається енергією, синтезуються білки ахроматинового веретена, йде підготовка до мітозу

ПОСТСИНТЕТИЧНИЙ ЕТАП

У синтетичному періоді (S) подвоюється ДНК, кожна хромосома внаслідок реплікації створює собі подібну структуру; проходить синтез РНК і білків, мітотичного апарату і точне подвоєння центріолей; вони розходяться в різні боки, утворюючи два полюси

нитка) – процес поділу еукарітичних нестатевих клітин зі збереженням числа хромосом
складається з чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази і телофази (включаючи цитокінез)
триває від кількох хвилин до 2–3 годин

МІТОЗ

цитоплазмі; ІІІ. Початок метафази: нитки веретена поділу приєднуються до кінетохорів

І

ІІ

ІІІ

хроматиди розходяться до полюсів клітини; VІ. Телофаза: формування ядер, поділ цитоплазми та утворення дочірніх клітин

ІV

V

VI

дочірнім протягом будь-якої кількості послідовних клітинних циклів і при цьому зберігаються постійність числа хромосом та вмісту молекул ДНК в ядрі в усіх дочірніх клітинах
Отже, процес мітозу забезпечує стабільність каріотипів, тобто слугує умовою існування біологічних видів протягом зміни великого числа поколінь

БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ

Чистяков описав ряд стадій (фаз) мітозу у спорах плаунів, ще не ясно представляючи собі їхню послідовність

Детальні дослідження з морфології мітозу на квіткових рослинах уперше були виконані німецьким ботаніком польського походження Едуардом Адольфом Страсбургером (1875)

Детальні дослідження з морфології мітозу у тварин (пуголовки жаб) були виконані німецьким зоологом Вальтером Флеммінгом (1881)

необоротних змін насамперед ядра та мітохондрій, що призводить до припинення їхніх функцій і зазвичай відмирають значні групи клітин

запланована загибель клітин, яка спадково запрограмована тривалістю життя – внаслідок старіння гинуть клітини, які втрачають здатність до поділу (нейрони, еритроцити, ситоподібні трубки тощо), при цьому вони зазнають значних змін: ущільнюється хроматин, ядро розпадається на окремі частини, зменшується об’єм цитоплазми тощо

ЗАГИБЕЛЬ КЛІТИН

НЕКРОЗ

АПОПТОЗ

утворення
веретена поділу, при цьому
ядерце видовжується,
перешнуровується,
а потім витягується і ядро;
у деяких випадках в ядрі
виникає перегородка, що
ділить його на дві частини;
поділ ядра іноді
супроводжується
поділом цитоплазми

розрізняють кілька форм
амітозу:
рівномірний, коли утворюється
два рівних ядра;
нерівномірний, коли
утворюються нерівні ядра;
фрагментаційний, коли ядро
розпадається на багато дрібних
ядер однакової або різної
величини; властивий
високодиференційованим
клітинам, зустрічається рідше
і відіграє другорядну роль у
клітинному поділі переважної
більшості живих організмів

і тварин, за яким
слідує поділ ядра і самої клітини, однак в цьому
процесі не відбувається руйнування ядерної
оболонки та ядерця, утворення веретена поділу і не
реорганізується цитоплазма, але при цьому (як і
при мітозі) хромосоми проходять цикли спіралізації
і деспіралізаціі; повторні ендомітози призводять до
виникнення поліплоїдних ядер, від чого в клітині
збільшується вміст ДНК

– наприкінці передсинтетичного етапу (G1/S);
2 – наприкінці післясинтетичного етапу (G2/M);
3 – у завершальній частині метафази

Етапи клітинного циклу підлягають
гуморальній регуляції (за допомогою
ферментатів) і здійснюється в так званих
контрольних пунктах, де він у разі помилок
може бути зупинений;
Причиною переривання буває нестача
поживних речовин, порушення механізмів
росту, подвоєння молекул ДНК та
розходження хроматид, зовнішні впливи
тощо;
«Контрольний пункт» наприкінці
передсинтетичного етапу (G1/S) встановлює
ступінь готовності клітини до продовження
клітинного циклу;
перевірку належного завершення інтерфази,
зокрема правильність подвоєння ДНК,
здійснює «контрольний пункт» наприкінці
післясинтетичного етапу (G2/M);
контрольний пункт у завершальній частині
метафази відповідає за правильність
розміщення хромосом у центральній частині
клітини та їхнє приєднання до ниток
веретена поділу

1

2

3

ПОСТСИНТЕТИЧНИЙ

СИНТЕТИЧНИЙ

ПЕРЕДСИНТЕТИЧНИЙ

МІТОЗ

групою (3) забезпечує продовження клітинного циклу після певного
контрольного пункту

Регуляцію клітинного циклу
забезпечують складні
молекулярні механізми,
головний з яких –
приєднання (або від’єднання)
ортофосфатних груп до певних
амінокислот у складі особливих
білків, що змінює їхню активність;
на плазматичних мембранах
клітин розташовані численні
білки-рецептори, чутливі до
факторів росту, і коли вони
зв’язуються з мембранними
рецепторами, то посилюються
сигнали, які стимулюють поділ
клітини

2

3

1

3