Закономерности существования клетки во времени. Клеточный цикл.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ И ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ

Каждая клетка должна осуществлять все процессы от которых зависит её жизнь, т.е. поглощать питательные вещества, использовать их как пластический и энергетический материал, избавляться от конечных продуктов жизнедеятельности и, наконец, воспроизводить самую себя. В результате этих процессов клетка постоянно изменяется, осуществляется её онтогенез, который называется жизненным циклом клетки, или клеточным циклом.

Клеточный цикл – период существования клетки от момента её образования путём деления материнской клетки до собственного деления или смерти. У одноклеточных организмов клеточный цикл совпадает с жизнью особи. В многоклеточном организме клетки специализированы, т.е. имеют строго определённое строение и функции. В зависимости от специализации они имеют разную продолжительность жизни. Например, высокоспециализированные нервные и мышечные клетки после завершения эмбрионального периода развития перестают делится и функционируют на протяжении всей жизни организма. Другие клетки (костного мозга, эпителия тонкого кишечника, эпидермиса) в процессе выполнения своей специфичной функции быстро погибают и на смену им приходят новые, образовании путём деления клетки.

Все клетки возникают в результате деления уже существующих. Вновь образование клетки приобретают способность к делению после некоторого периода роста, удвоения ДНК, клеточных структур (митохондрий, хлоропластов, центриолей и др.).

Совокупность последовательных и взаимосвязанных процессов в период подготовки клетки к делению и в период деления называется митотическим циклом (от названия основного типа деления - митоза).

В непрерывно размножающихся клетках (например, эмбриональных) клеточный цикл совпадает с митотическим и длится от 10 до 50 ч. В других, частично специализированых клетках, митотический цикл составляет лишь часть их жизненного цикла. В жизненный цикл этих клеток включается период выполнения клеткой специфических функций,а также периоды покоя (рис.10.1).

Рис. 10.1. Жизненный цикл клетки многоклеточного организма.

I — митотический цикл; II — переход клетки в дифференцированное состояние; III— гибель клетки:

G₁ — пресинтетический период, G₂ — постсинтетический (предмитотический) период, М —митоз, S — синтетический период, R₁ и R₂ — периоды покоя клеточного цикла; 2с —количество ДНК в диплоидном наборе хромосом, 4с —удвоенное количество ДНК

Из Рис. 10.1. видно, что в периоде покоя судьба клетки не определена: она может начать подготовку к митозу, или же приступить к специализации в определенном функциональном направлении.