Генетика
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Рекомендуем:
Необходимое:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Митотический цикл клетки. Фазы клеточного цикла

Существует два типа деления клеток — митоз и мейоз. Митоз — обычное деление соматических клеток, благодаря которому организм растет, развивается и регенерирует ткани. Митотическое деление в норме заканчивается появлением двух дочерних клеток, каждая из которых содержит набор хромосом и генов, идентичных родительской клетке. В течение жизни соматических клеток возможны десятки и даже сотни последовательных митозов.

В отличие от этого, мейоз происходит только в половых клетках. Мейоз заканчивается образованием половых клеток или гамет, которые имеют только 23 хромосомы — по одной из каждой пары аутосом и Х- или Y-хромосому. Таким образом, соматические клетки имеют диплоидный (diploos, двойное количество) или 2п-набор хромосом (т.е. 46 хромосом), а гаметы имеют гаплоидный (haploos, единственный) или n-набор хромосом (т.е. 23 хромосомы). Клинически значимые аномалии числа или структуры хромосом могут возникать в ходе деления как в соматических, так и в половых клетках.

Клеточный цикл

Человек начинает свое существование как оплодотворенная яйцеклетка (зигота) — диплоидная клетка, из которой происходят все клетки организма (приблизительно около 100 трлн в течение жизни), полученные в ходе десятков и сотен последовательных митозов. Очевидно, что митоз критически важен для роста и дифференцировки, но он занимает только небольшую часть жизненного цикла клетки. Период между двумя последующими митозами называют интерфазой, это состояние, в котором проходит основная часть жизни клетки.

Сразу же после митоза клетка входит в фазу G1, в которой не происходит синтез ДНК. Некоторые клетки проходят этот этап в течение нескольких часов; другие тратят на него гораздо больше: дни и даже годы. Фактически некоторые типы клеток, например эритроциты и нейроны, вообще не делятся после завершения дифференцировки. Таким образом они навсегда остаются в фазе G1, называемой в этом случае G0. Другие клетки, например печеночные, могут входить в стадию G0, но в случае повреждения органа возвращаются в фазу G1 и продолжают клеточный цикл.

митотический цикл клетки

Хотя молекулярные механизмы, управляющие клеточным циклом, понятны не до конца, ясно, что существует целая серия контрольных точек, которые определяют время каждой стадии митоза. Кроме того, эти контрольные точки управляют точностью синтеза ДНК, а также формированием и прикреплением сложной сети микротрубочек, обеспечивающих расхождение хромосом. Если обнаружен дефект генома на контрольных точках, клеточный цикл останавливается до восстановления повреждения, а в случае, если это невозможно, запускается программа смерти клетки (процесс, называемый апоптозом).

В течение фазы G1 каждая клетка содержит одну диплоидную копию генома. Вслед за фазой G1 наступает фаза S, стадия синтеза ДНК, при котором каждая хромосома, представленная в G1 единственной молекулой ДНК, удваивается и становится двойной хромосомой, состоящей из двух сестринских хроматид, каждая из которых содержит идентичную копию исходной двойной спирали линейной ДНК. Концы хромосомы (или хроматиды) представлены теломерами, состоящими из специализированных повторяющихся последовательностей ДНК, которые сохраняют целостность хромосомы в течение деления.

Для корректного создания и поддержки теломеров существует специальный фермент — теломераза, необходимый для того чтобы процесс синтеза ДНК захватил концы каждой хромосомы. В отсутствие теломеразы концы хромосом становятся все короче и короче, в конечном счете приводя к гибели клетки. Две сестринские хроматиды физически соприкасаются в центромере — участке ДНК, ассоциированном со множеством специфических белков, и формируют кинетохор. Эта сложная структура служит для прикрепления каждой хромосомы к микротрубочкам (нитям) митотического веретена и управляет перемещением хромосом в ходе митоза. Синтез ДНК в течение S фазы несинхронный во всех хромосомах и даже в пределах одной хромосомы; более того, в каждой хромосоме он начинается в сотнях и даже тысячах мест, называемых точками начала репликации ДНК.
Индивидуальные хромосомные сегменты имеют собственное характерное время копирования в течение 6-8-часовой фазы S.

К концу S фазы содержание ДНК в клетке удваивается, и каждая клетка теперь содержит две копии диплоидного генома. После фазы S клетка входит в короткую фазу G2. В ходе всего клеточного цикла происходит продукция рибонуклеиновых кислот и белков, клетка постепенно увеличивается, в конечном счете практически удваивая общий объем перед следующим митозом, которым и заканчивается фаза G2. Митоз наступает, когда отдельные хромосомы начинают конденсироваться и становятся видимыми под микроскопом как тонкие нити, что детально описано далее.

Фазы G1, S и G2 составляют интерфазу. В типичных делящих клетках человека эти три фазы занимают в общей сложности от 16 до 24 ч, в то время как митоз продолжается только 1-2 ч. Тем не менее существует значительная вариабельность в продолжительности клеточного цикла, от нескольких часов у быстро делящихся клеток, например эпидермиса кожи или слизистой оболочки кишечника, до многих месяцев у других типов клеток.

- Читать далее "Фазы митоза клетки. Особенности"


Оглавление темы "Общая генетика":
  1. Значение генетики в медицине. Сферы применения
  2. Геном человека. Особенности
  3. Строение ДНК человека. Особенности структуры
  4. Строение хромосом человека. Особенности организации
  5. Организация генома человека. Особенности
  6. Митотический цикл клетки. Фазы клеточного цикла
  7. Фазы митоза клетки. Особенности
  8. Кариотип человека. Особенности набора хромосом
  9. Фазы мейоза половых клеток. Особенности
  10. Гаметогенез: сперматогенез, овогенез, оплодотворение
  11. Медицинское и биологическое значение митоза и мейоза
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта