Клеточный цикл эукариот

В отличие от клеточного цикла прокариот эукариотические клетки удваивают число собственных хромосом в следствии синтеза ДНК задолго до цитотомии, до разделения исходной клетки на две дочерние. И время протекания клеточного цикла у эукариот намного больше времени клеточного цикла бактерий. Так, в случае если для бактериальных клеток время от деления до деления клетки образовывает 20-30 мин., то у одноклеточных эукариот, таких как инфузория туфелька клеточный цикл занимает уже 10-20 часов, время клеточного цикла у бактерии образовывает около 1,5 дней. Около дней занимает клеточный цикл и у многоклеточных организмов.

Клетки многоклеточных организмов владеет различной свойством к делению. В случае если в раннем эмбриогенезе клетки животных организмов делятся довольно часто, то во взрослом организме они большей частью теряют эту свойство. У коловраток клетки и круглых червей теряют свойство к делению по окончании прохождения эмбрионального развития, и рост организма, к примеру у аскариды, происходит не за счет роста числа клеток, а за счет повышения их размера.

В организме высших позвоночных клетки разных органов и тканей имеют неодинаковую свойство к делению. Тут видятся клетки, всецело утратившие свойство делиться: это большей частью специальные, дифференцированные клетки (к примеру, клетки центральной нервной совокупности, кардиомиоциты, клетки хрусталика глаза). В организме имеется неизменно обновляющиеся ткани (разные эпителии, кровь, клетки рыхлой и плотной соединительных тканей). В этом случае в таких тканях существует часть клеток, каковые всегда делятся (к примеру, клетки базального слоя покровного эпителия, клетки крипт кишечника, кроветворные клетки селезёнки и костного мозга), заменяя отработавшие либо погибающие клеточные типы. Многие клетки, не размножающиеся в простых условиях, покупают снова это свойство при процессах репаративной тканей и регенерации органов.

Приблизительно такие же типы клеток по свойству их вступать в деление видятся и у растительных организмов: Это камбиальные клетки, дающие начало тканям и различным органам, клетки интенсивно делящиеся, это клетки, возобновляющие деление при регенерации, это дифференцированные клетки, утратившие в естественных условиях свойство делиться.

Клетки многоклеточных животных и растений, так же как одноклеточные эукариотические организмы, вступают в процесс деления по окончании последовательности подготовительных процессов, наиболее значимым из которых есть синтез ДНК.

Всякий смысл клеточного деления содержится в равномерном распределении редуплицированного генетического материала по двум новым клеткам. Следовательно, необходимо ожидать, что отделения до деления где-то в течение судьбы клетки обязан существовать период синтеза ДНК. Это предположение было подтверждено в радиоавтографических опытах. В случае если размножающимся клеткам животных либо растений дать ненадолго меченый предшественник ДНК, а после этого его убрать (так именуемое импульсное мечение), то он будет включаться лишь в те клетки, в которых на протяжении опыта шел синтез ДНК. В неоднородной популяции клеток, среди которых были как делящиеся, так и неделящиеся клетки, метка включалась лишь в часть интерфазных клеток. Это наблюдение показывало, что синтез ДНК происходит лишь в интерфазе, в которой существуют периоды, в то время, когда синтез ДНК не происходит; отсутствие метки в некоторых интерфазных клетках имело возможность сказать, что в них синтез ДНК либо еще не начинался, либо уже закончился.

Это положение было доказано следующим образом. В случае если клеткам дать импульсную метку (к примеру, меченный тритием предшественник ДНК, тимидин), а после этого следить за распределением метки среди клеток, забранных через определенные промежутки времени, то возможно замечать следующую картину. Через некое время в примерах будут видеться как меченые интерфазные клетки, так и немеченые клетки и делящиеся клетки, не которые содержат метку. Делящиеся, но не которые содержат метки – это те клетки, каковые уже закончили синтез ДНК до начала опыта. Позднее в препаратах начинают оказаться меченые делящиеся клетки. Это именно те клетки, каковые в момент введения меченого предшественника в интерфазе синтезировали ДНК, были в синтетическом периоде (S-период). Через некое время опять появляются немеченые делящиеся клетки, те, каковые в момент введения меченого предшественника в интерфазе еще не вступили в S-период. Наконец, опять появляются меченые делящиеся клетки – это те, каковые вступили в деление уже второй раз. В случае если выстроить график встречаемости меченых митозов (рис. 39), то окажется многовершинная кривая: точки между соседними вершинами будут отражать полную продолжительность времени от деления до деления клетки – продолжительность клеточного цикла. Время от начала опыта до появления первых меченых митозов – это время интерфазы по окончании S-периода, постсинтетический период либо, как принято его обозначать, G2–период.

Оказалось, что S-периоду предшествует пресинтетический период, G1–период, отрезок времени, предшествующий началу синтеза ДНК. Зная продолжительность клеточного синтеза, по проценту меченых клеток при импульсном введении меченого предшественника возможно вычислить продолжительность S-периода. Так, к примеру, при времени Т, равным 20 часам, среди клеток видится до 30% клеток, меченных 3H -тимином, из чего направляться, что продолжительность S-периода занимает около 7 часов. Так, целый клеточный цикл состоит как бы из четырех отрезков времени: фактически митоз (М), пресинтетический (G1), синтетический (S) и постсинтетический (G2) периоды: T = G1 + S = G2 + M.

Как было обнаружено, неспециализированная длительность как всего клеточного цикла, так и отдельных его отрезков (периодов) существенно варьируют не только у различных организмов, но и у клеток различных органов одного организма.

Таблица 2. Продолжительность митотического его периодов и цикла (в часах)

Вид Митоти- Ческий цикл Митоз G1 S G2
Вика посевная (20оС) Боковые корни 18,1 1,0 3,7 8,0 5,4 Горох (22о) 19,3 2,3 6,7 8,0 2,3 Кукуруза клетки периферии чехлика 22,5 2,2 6,3 6,7 7,3 Мышь Эпителий узкой кишки 18,75 1,0 9,5 7,5 0,75 Эпителий роговицы 72,0 0,75 — 8,50 4,0 L-клетки (опухолевые фибробласты) 20,0 1,0 9-11 6-7 3-4 Кроветворные клетки 24,0 0,5-1 9,0 10 4,5

Митоз. Фазы митоза. Деление клетки эукариот


Похожие статьи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: