Поступательный характер клеточного цикла
Ф КГМУ 4/3-04/02
ИП №6 от 14 июня 2007 г.
Карагандинский Государственный Медицинский Университет
Кафедра молекулярной биологии и медицинской генетики
Лекция
Тема 10:«Клеточный цикл. Регуляция клеточного цикла»
«Формы клеточного деления. Митоз. Мейоз.Апоптоз»
Дисциплина: Молекулярная биология и медицинская генетика
Специальность: 5В130200 «Стоматология»
Курс:1
Время:50 мин.
Караганда 2013
Утверждена на заседании кафедры.
Протокол № _1_ от «_02_» __09____2013
Заведующий кафедрой ____________________ Б.Ж. Култанов
Структура лекции
Тема 4:«Клеточный цикл. Регуляция клеточного цикла»
«Формы клеточного деления. Митоз. Мейоз.Апоптоз»
Цель: изучение периодов клеточного цикла и молекулярно-генетических механизмов, регуляция клеточного цикла, формы деление клетки, изучение общих представлений об апоптозе, пусковых факторов апоптоза, механизма апоптоза, ферментов апоптоза .
План лекции:
1.Характеристика клеточного цикла.
2.Интерфаза и ее периоды.
3.Поступательный характер клеточного цикла.
4.Характеристика митоза.
5.Контрольные пункты в клеточном цикле.
6.Биологическое значение митоза.
7. Апопто-как программированная клеточная смерть.
8.«Апоптоз изнутри»: пусковые факторы и биологическая роль.
9.«Апоптоз по команде»: биологическая роль и пусковые факторы.
10.Морфология апоптоза и некроза.
Тезисы лекции
Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до ее собственного деления называется клеточными или жизненным циклом. Обязательными компонентами клеточного цикла является пролиферативный или митотический цикл и период выполнения клеткой специальных функций, а также периоды покоя.
Клеточный цикл состоит из трех главных стадий: интерфаза, митоз и цитокинез.
Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки и стадии развития организма. Например: клеточный цикл оплодотворенного яйца непродолжительный. Яйцо делится быстро (у лягушки – 30 мин.) Много времени занимает S и митоз, а G1 и G2 – короткие, т.к. в яйце много белков, различных веществ, необходимых для деления. У человека клеточный цикл составляет около 24 часов (для быстро делящихся клеток).
Интерфаза. Этот период характеризуется интенсивным синтезом и ростом. Интерфаза делится на 3 фазы: G1 , S и G2.
Фаза G1 пресинтетическая, в ней происходит синтез веществ, образование митохондрий, комплекса Гольджи, эндоплазматического ретикулума, рибосом. Синтезируются структурные и функциональные белки. G1 у млекопитающих происходит 12 часов.
S фаза. Переход клеток в фазу S зависит от активатора S- фазы -фактора белковой природы. Фаза S характеризуется удвоением или репликацией ДНК.Каждая хромосома превращается в две хроматиды, соединенные центромерой.
Фаза G2.В ней идут интенсивные процессы биосинтеза, запасание АТФ, происходит деление митохондрий. Начинает формироваться веретено деления, происходит удвоение центриолей. Переход клетки в фазу Митоза контролируется стимуляции митоза или М-стимулирующим фактором. Т.о., после окончания интерфазы начинается кариокинез или митоз, состоящий из 5 стадий.
1.Профаза- самая продолжительная по времени. Ее события: 1) спирализация и конденсация хромосом, они становятся короткими и толстыми.
2) центриоли расходятся к полюсам клетки, ядрышко уменьшается.
2.Прометафаза – растворяется ядерная мембрана на фрагменты (пузырьки), ламина также разрушается на промежуточные филаменты
3.Метафаза. Завершается формирование веретена деления. Микротрубочки прикрепляются с обоих сторон к сестринским хроматидам и приводят их в движение. Хромосомы максимально спирализуются, выстраиваются у экватора, образуя метафазную или экваториальную пластинку.
Микротрубочки бывают 3 видов:
1) кинетохорные – связывают хроматиды в области кинетохора.
2) полярные – идут от центриолей (диплосом) к центру веретена.
3) астральные – направлены от центриоли к поверхности клетки.
4.Анафаза– самая короткая стадия митоза. Хроматиды теряют связь друг с другом и расходятся к полюсам. Хроматиды становятся самостоятельными хромосомами. Движение хромосом обеспечивается: изменением длины микротрубочек.
5.Телофаза. Хромосомы достигают полюсов клетки, деспирализуются, удлиняются. Нити веретена деления исчезают. Восстанавливается ядерная мембрана из пузырьков, формируется ламина, появляются ядрышки
Цитокинез (цитотомия). Разделение тела клетки между ядрами. На уровне экватора формируется впячивание, образуется перетяжка, и клетка полностью делится на 2 клетки. Восстанавливаются органеллы клетки – ЭПС, аппарат Гольджи.
Поступательный характер клеточного цикла.
Клеточный цикл поступателен. Когда клетки вступают в G1, должны быть пройдены последовательно все молекулярные процессы, чтобы перейти в стадию S.
Если этого не происходит, клетка остается на G1, и репликация задерживается, фаза G1 удлиняется. Такое состояние называется G0 – особое состояние клеточного цикла.
Нейроны, кардиомиоциты находятся в фазе G0, они высокодифференцированны, циклы деления в них приостановлены. Клетки костного мозга, слизистой ЖКТ, наоборот все время делятся (редко бывают в фазе G0).