Studentam.net.ua

2. Поняття про клітинний цикл: фази клітинного циклу. Інтерфаза. Морфо-фізіологічні процеси в клітині при підготовці до поділу.

   Послідовність подій, що відбуваються між утворенням даної клітини і її поділом на дочірні, називається клітинним циклом, або життєвим циклом клітини. Він включає мітоз та інтерфазу (період між двома поділами).
   Інтерфаза (від лат. inter — між і грец. phasis — поява), або інтеркінез (від грец. kinesis — рух) — найдовша фаза клітинного циклу, яка займає 70–90% всього клітинного циклу. Вона може бути приготуванням до наступного поділу, або спеціалізацією з зупиненням мітотичної активності. Інтерфаза має три періоди.
   Постмітотичний, або пресинтетичний період (період G₁, G — перша літера англійського слова gar — проміжок) починається зразу після телофази і триває від близько 0,5 год. до багатьох днів. Характеризує його відсутність реплікації ДНК та перевага анаболічних процесів над катаболічними, оскільки клітина повинна нарощувати свою масу після поділу, відновити необхідний набір органел, а також збільшувати каріолему, поверхня якої після поділу повинна збільшитися сумарно (в обох клітинах) як мінімум у 2,6 разу. У цей період посилюються в клітині процеси транскрипції та трансляції, синтезуються особливі тригерні (від англ. trigger — спусковий механізм) білки, або активатори S-періоду. Вони забезпечують досягнення клітиною певного порога — точки R, або рестрикції (обмеження), після чого клітина вступає в S-період.
   Якщо клітина не досягає точки R, вона припиняє поділ і вступає в період репродуктивного спокою (G₀). Різні клітини можуть перебувати в репродуктивному спокої і дальше доля їх буває різною. (1) Стовбурові клітини різних тканин (наприклад, кровотворні), які на довгий час виходять з циклу, хоч зберігають здатність до поділу (2). Клітини, які диференціюються і розпочинають функціональну спеціалізацію. Одні з них назавжди втрачають здатність до поділу (наприклад, клітини крові, епідермісу тощо), інші можуть повертатися в цикл (наприклад, клітини печінки після видалення її частини). (3) Високодиференційовані клітини, які незворотно втрачають здатність до поділу (наприклад, нервові клітини), хоч останнім часом з’являються дані про можливість поділу нейронів. Залежно від причин зупинки поділу клітини G₀-періоду можуть (4) здійснювати репарацію пошкодженої ДНК, чи (5) вижити в умовах недостатності поживних речовин або факторів росту. Частина клітин, яка продовжує ділитися, переходить у синтетичний період (S).
   Синтетичний період (S) — це період, в якому значно спадає синтез конститутивних і ферментативних білків, а функція клітини спрямовується на реплікацію ДНК (з 2 с до 4 с) і синтез гістонів — основних білків, зв’язаних з відтворенням геному. Гістони поступають з цитоплазми в ядро і забезпечують нуклеосомну упаковку синтезованої ДНК. Одночасно здійснюється подвоєння центріолі. Триває цей період 6–12 годин, як у рослинних, так і в тваринних клітинах.
   Постсинтетичний, або премітотичний (передпрофазний, G₂) період. Клітина готується до мітозу. Самореплікуючі органели діляться, зростають транскрипційна і трансляційна активності, пов’язані головним чином, з синтезом мітотичного веретена (білка тубуліну). Під кінець G₂-періоду з тубуліну і динеїну полімеризуються довгі мікротубули, які заходять між хроматиди. У клітинах, що мають центросоми (в тварин і грибів), останні діляться на дві, які визначають полюси поділу. Тривалість цього періоду від 0,5 до 1 години.
   Функцію регуляції поділу клітини або її виходу з поділу здійснюють cdc (cell division cycle) гени, що відповідають за синтез білків, які індукують поділ і стримують його. На рівні точки R (при переході з G₁ до S-періоду) вступає в дію стримуючий фактор, який обмежує можливість нерегульованого розмноження клітин.