Τι είναι η κυτταρική περιοδοποίηση. Κυτταρικός κύκλος - μίτωση: περιγραφή των φάσεων G0, G1, G2, S. Η εμφάνιση της κυτταρικής θεωρίας

κυτταρικός κύκλος(cyclus cellularis) είναι η περίοδος από τη μια κυτταρική διαίρεση σε μια άλλη ή η περίοδος από την κυτταρική διαίρεση έως τον θάνατό του. Ο κυτταρικός κύκλος χωρίζεται σε 4 περιόδους.

Η πρώτη περίοδος είναι μιτωτική.

2ο - μεταμιτωτικό ή προσυνθετικό, συμβολίζεται με το γράμμα G1.

3ο - συνθετικό, συμβολίζεται με το γράμμα S.

4ο - μετασυνθετικό ή προμιτωτικό, συμβολίζεται με το γράμμα G 2,

και η μιτωτική περίοδος - το γράμμα Μ.

Μετά τη μίτωση, αρχίζει η επόμενη περίοδος G1. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το θυγατρικό κύτταρο είναι 2 φορές μικρότερο σε μάζα από το μητρικό κύτταρο. Σε αυτό το κύτταρο, υπάρχουν 2 φορές λιγότερες πρωτεΐνες, DNA και χρωμοσώματα, δηλαδή, κανονικά, θα έπρεπε να έχει 2n χρωμοσώματα και DNA - 2s.

Τι συμβαίνει στην περίοδο G1; Αυτή τη στιγμή, η μεταγραφή του RNA συμβαίνει στην επιφάνεια του DNA, το οποίο συμμετέχει στη σύνθεση πρωτεϊνών. Λόγω των πρωτεϊνών, η μάζα του θυγατρικού κυττάρου αυξάνεται. Αυτή τη στιγμή, συντίθενται πρόδρομες ενώσεις DNA και ένζυμα που εμπλέκονται στη σύνθεση του DNA και προδρόμους DNA. Οι κύριες διεργασίες στην περίοδο G1 είναι η σύνθεση πρωτεϊνών και κυτταρικών υποδοχέων. Έπειτα έρχεται η περίοδος S. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, λαμβάνει χώρα η αντιγραφή του DNA του χρωμοσώματος. Ως αποτέλεσμα, μέχρι το τέλος της περιόδου S, η περιεκτικότητα σε DNA είναι 4c. Αλλά θα υπάρχουν 2p χρωμοσώματα, αν και στην πραγματικότητα θα υπάρχουν και 4p, αλλά το DNA των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου είναι τόσο αμοιβαία συνυφασμένα που κάθε αδελφό χρωμόσωμα στο μητρικό χρωμόσωμα δεν είναι ακόμη ορατό. Καθώς ο αριθμός τους αυξάνεται ως αποτέλεσμα της σύνθεσης του DNA και αυξάνεται η μεταγραφή των ριβοσωμικών, αγγελιαφόρων και μεταφορικών RNA, αυξάνεται φυσικά και η πρωτεϊνική σύνθεση. Αυτή τη στιγμή, μπορεί να συμβεί διπλασιασμός των κεντρολίων στα κύτταρα. Έτσι, ένα κελί από την περίοδο S εισέρχεται στην περίοδο G 2 . Στην αρχή της περιόδου G 2 συνεχίζεται η ενεργός διαδικασία μεταγραφής διαφόρων RNA και η διαδικασία πρωτεϊνοσύνθεσης, κυρίως πρωτεϊνών τουμπουλίνης, που είναι απαραίτητες για την άτρακτο διαίρεσης. Μπορεί να προκύψει διπλασιασμός κεντριολίου. Στα μιτοχόνδρια, το ATP συντίθεται εντατικά, το οποίο είναι πηγή ενέργειας και η ενέργεια είναι απαραίτητη για τη διαίρεση των μιτωτικών κυττάρων. Μετά την περίοδο G2, το κύτταρο εισέρχεται στη μιτωτική περίοδο.

Ορισμένα κύτταρα ενδέχεται να εξέλθουν από τον κυτταρικό κύκλο. Η έξοδος ενός κελιού από τον κυτταρικό κύκλο συμβολίζεται με το γράμμα G0. Ένα κύτταρο που εισέρχεται σε αυτή την περίοδο χάνει την ικανότητα μίτωσης. Επιπλέον, ορισμένα κύτταρα χάνουν προσωρινά την ικανότητα μίτωσης, άλλα οριστικά.

Σε περίπτωση που ένα κύτταρο χάσει προσωρινά την ικανότητα μιτωτικής διαίρεσης, υφίσταται αρχική διαφοροποίηση. Σε αυτή την περίπτωση, ένα διαφοροποιημένο κύτταρο εξειδικεύεται στην εκτέλεση μιας συγκεκριμένης λειτουργίας. Μετά την αρχική διαφοροποίηση, αυτό το κύτταρο μπορεί να επιστρέψει στον κυτταρικό κύκλο και να εισέλθει στην περίοδο Gj και, αφού περάσει από την περίοδο S και την περίοδο G 2, να υποστεί μιτωτική διαίρεση.

Πού στο σώμα βρίσκονται τα κύτταρα στην περίοδο G 0 ; Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται στο ήπαρ. Εάν όμως το ήπαρ έχει υποστεί βλάβη ή μέρος του αφαιρεθεί χειρουργικά, τότε όλα τα κύτταρα που έχουν υποστεί αρχική διαφοροποίηση επιστρέφουν στον κυτταρικό κύκλο και λόγω της διαίρεσης τους, τα ηπατικά παρεγχυματικά κύτταρα αποκαθίστανται γρήγορα.

Τα βλαστοκύτταρα βρίσκονται επίσης στην περίοδο G 0, αλλά πότε βλαστοκύτταροαρχίζει να διαιρείται, περνάει από όλες τις περιόδους ενδιάμεσης φάσης: G1, S, G 2.

Αυτά τα κύτταρα που τελικά χάνουν την ικανότητα μιτωτικής διαίρεσης υφίστανται πρώτα αρχική διαφοροποίηση και εκτελούν ορισμένες λειτουργίες και στη συνέχεια τελική διαφοροποίηση. Με την τελική διαφοροποίηση, το κύτταρο δεν μπορεί να επιστρέψει στον κυτταρικό κύκλο και τελικά πεθαίνει. Πού βρίσκονται αυτά τα κύτταρα στο σώμα; Πρώτον, είναι κύτταρα αίματος. Τα κοκκιοκύτταρα του αίματος που έχουν υποστεί διαφοροποίηση λειτουργούν για 8 ημέρες και μετά πεθαίνουν. Τα ερυθροκύτταρα του αίματος λειτουργούν για 120 ημέρες, μετά πεθαίνουν επίσης (στη σπλήνα). Δεύτερον, αυτά είναι τα κύτταρα της επιδερμίδας του δέρματος. Τα επιδερμικά κύτταρα υφίστανται πρώτα αρχική και στη συνέχεια τελική διαφοροποίηση, με αποτέλεσμα να μετατρέπονται σε κεράτινα λέπια, τα οποία στη συνέχεια αφαιρούνται από την επιφάνεια της επιδερμίδας. Στην επιδερμίδα του δέρματος, τα κύτταρα μπορεί να βρίσκονται στην περίοδο G 0, στην περίοδο G1, στην περίοδο G 2 και στην περίοδο S.

Οι ιστοί με ταχέως διαιρούμενα κύτταρα επηρεάζονται περισσότερο από τους ιστούς με σπάνια διαιρούμενα κύτταρα, επειδή ένας αριθμός χημικών και φυσικών παραγόντων καταστρέφει τους μικροσωληνίσκους της ατράκτου.

ΜΙΤΩΣΙΣ

Η μίτωση είναι θεμελιωδώς διαφορετική από την άμεση διαίρεση ή αμίτωση στο ότι κατά τη μίτωση υπάρχει ομοιόμορφη κατανομή του χρωμοσωμικού υλικού μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Η μίτωση χωρίζεται σε 4 φάσεις. 1η φάση ονομάζεται προφάση 2ο - μετάφαση 3ο - ανάφαση, 4η - τελοφάση.

Εάν το κύτταρο έχει μισό (απλοειδές) σύνολο χρωμοσωμάτων, που περιλαμβάνει 23 χρωμοσώματα (φυλετικά κύτταρα), τότε ένα τέτοιο σύνολο υποδεικνύεται με το σύμβολο In χρωμοσώματα και 1c DNA, εάν διπλοειδές - 2n χρωμοσώματα και 2c DNA (σωματικά κύτταρα αμέσως μετά τη μιτωτική διαίρεση), ένα ανευπλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων - σε μη φυσιολογικά κύτταρα.

Πρόφαση.Η προφάση χωρίζεται σε πρώιμη και όψιμη. Κατά την πρώιμη πρόφαση, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται και γίνονται ορατά με τη μορφή λεπτών νημάτων και σχηματίζουν μια πυκνή μπάλα, δηλαδή σχηματίζεται μια πυκνή μπάλα. Με την έναρξη της όψιμης προφάσης, τα χρωμοσώματα σπειροειδοποιούνται ακόμη περισσότερο, με αποτέλεσμα να κλείνουν τα γονίδια των οργανωτών του πυρηνικού χρωμοσώματος. Ως εκ τούτου, η μεταγραφή του rRNA και ο σχηματισμός χρωμοσωμικών υπομονάδων σταματάει και ο πυρήνας εξαφανίζεται. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται κατακερματισμός του πυρηνικού περιβλήματος. Θραύσματα του πυρηνικού φακέλου τυλίγονται σε μικρά κενοτόπια. Στο κυτταρόπλασμα, η ποσότητα του κοκκώδους ER μειώνεται. Οι στέρνες κοκκώδους ER κατακερματίζονται σε μικρότερες δομές. Ο αριθμός των ριβοσωμάτων στην επιφάνεια των μεμβρανών ER μειώνεται απότομα. Αυτό οδηγεί σε μείωση της πρωτεϊνικής σύνθεσης κατά 75%. Μέχρι αυτή τη στιγμή, συμβαίνει διπλασιασμός του κυτταρικού κέντρου. Τα προκύπτοντα 2 κυτταρικά κέντρα αρχίζουν να αποκλίνουν προς τους πόλους. Κάθε ένα από τα νεοσύστατα κυτταρικά κέντρα αποτελείται από 2 κεντρόλια: τη μητέρα και την κόρη.

Με τη συμμετοχή κυτταρικών κέντρων, αρχίζει να σχηματίζεται η άτρακτος διαίρεσης, η οποία αποτελείται από μικροσωληνίσκους. Τα χρωμοσώματα συνεχίζουν να σπειροειδώς, και ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα χαλαρό κουβάρι χρωμοσωμάτων, που βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα. Έτσι, η όψιμη πρόφαση χαρακτηρίζεται από ένα χαλαρό κουβάρι χρωμοσωμάτων.

Μεταφάση.Κατά τη διάρκεια της μετάφασης, οι χρωματίδες των μητρικών χρωμοσωμάτων γίνονται ορατές. Τα μητρικά χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται στο επίπεδο του ισημερινού. Εάν κοιτάξετε αυτά τα χρωμοσώματα από την πλευρά του κυτταρικού ισημερινού, τότε γίνονται αντιληπτά ως ισημερινή πλάκα(lamina equatorialis). Σε περίπτωση που κοιτάξετε το ίδιο πιάτο από την πλευρά του στύλου, τότε γίνεται αντιληπτό ως μητέρα αστέρι(μοναστήρι). Κατά τη διάρκεια της μετάφασης ολοκληρώνεται ο σχηματισμός της ατράκτου σχάσης. 2 τύποι μικροσωληνίσκων είναι ορατοί στην άτρακτο διαίρεσης. Μερικοί μικροσωληνίσκοι σχηματίζονται από το κυτταρικό κέντρο, δηλαδή από το κεντριόλιο, και ονομάζονται κεντρολικοί μικροσωληνίσκοι(microtubuli cenriolaris). Άλλοι μικροσωληνίσκοι αρχίζουν να σχηματίζονται από χρωμοσώματα kinetochore. Τι είναι οι κινετοχόρες; Στην περιοχή των πρωτογενών συστολών των χρωμοσωμάτων υπάρχουν οι λεγόμενες κινετοχορίες. Αυτές οι κινετοχώρες έχουν την ικανότητα να προκαλούν αυτοσυναρμολόγηση μικροσωληνίσκων. Εδώ ξεκινούν οι μικροσωληνίσκοι, οι οποίοι αναπτύσσονται προς τα κυτταρικά κέντρα. Έτσι, τα άκρα των μικροσωληνίσκων kinetochore εκτείνονται μεταξύ των άκρων των κεντροκεντρικών μικροσωληνίσκων.

Ανάφαση.Κατά τη διάρκεια της ανάφασης, υπάρχει ταυτόχρονος διαχωρισμός θυγατρικών χρωμοσωμάτων (χρωματίδες), τα οποία αρχίζουν να μετακινούνται το ένα προς το ένα, άλλα στον άλλο πόλο. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζεται ένα διπλό αστέρι, δηλαδή 2 αστέρια παιδιών (διαστρ.). Η κίνηση των αστεριών πραγματοποιείται λόγω της ατράκτου διαίρεσης και του γεγονότος ότι οι ίδιοι οι πόλοι του κυττάρου είναι κάπως απομακρυσμένοι μεταξύ τους.

Μηχανισμός, κίνηση των κοριτσιών αστεριών.Αυτή η κίνηση εξασφαλίζεται από το γεγονός ότι τα άκρα των μικροσωληνίσκων κινετοχώρης ολισθαίνουν κατά μήκος των άκρων των κεντροκεντρικών μικροσωληνίσκων και τραβούν τις χρωματίδες των θυγατρικών αστεριών προς τους πόλους.

Τελόφαση.Κατά τη διάρκεια της τελόφασης, η κίνηση των θυγατρικών αστεριών σταματά και αρχίζουν να σχηματίζονται πυρήνες. Τα χρωμοσώματα υφίστανται αποσπείρωση, ένα πυρηνικό περίβλημα (nucleolemma) αρχίζει να σχηματίζεται γύρω από τα χρωμοσώματα. Δεδομένου ότι τα ινίδια DNA των χρωμοσωμάτων υφίστανται αποσπείρωση, αρχίζει η μεταγραφή

RNA σε ανακαλυφθέντα γονίδια. Δεδομένου ότι τα ινίδια DNA των χρωμοσωμάτων είναι αποσπείρα, το rRNA αρχίζει να μεταγράφεται με τη μορφή λεπτών νημάτων στην περιοχή των πυρηνικών οργανωτών, δηλαδή σχηματίζεται η ινιδιακή συσκευή του πυρήνα. Στη συνέχεια, οι ριβοσωμικές πρωτεΐνες μεταφέρονται σε ινίδια rRNA, τα οποία συμπλέκονται με rRNA, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό υπομονάδων ριβοσώματος, δηλαδή σχηματίζεται το κοκκώδες συστατικό του πυρήνα. Αυτό συμβαίνει ήδη στην ύστερη τελοφάση. κυτταροτομή,δηλαδή σχηματισμός συστολής. Με το σχηματισμό μιας συστολής κατά μήκος του ισημερινού, το κυτταρόλημμα κολπώνεται. Ο μηχανισμός διείσδυσης είναι ο εξής. Κατά μήκος του ισημερινού υπάρχουν τονοειδή νήματα, που αποτελούνται από συσταλτικές πρωτεΐνες. Αυτά τα τονοειδή νήματα είναι που τραβούν το κυτταρόλημμα. Στη συνέχεια, υπάρχει ένας διαχωρισμός του κυτταρολέμματος ενός θυγατρικού κυττάρου από ένα άλλο τέτοιο θυγατρικό κύτταρο. Έτσι, ως αποτέλεσμα της μίτωσης, σχηματίζονται νέα θυγατρικά κύτταρα. Τα θυγατρικά κύτταρα είναι 2 φορές μικρότερα σε μάζα σε σύγκριση με τα γονικά. Έχουν επίσης λιγότερο DNA - αντιστοιχεί σε 2c, και ο μισός αριθμός των χρωμοσωμάτων - αντιστοιχεί σε 2n. Έτσι, η μιτωτική διαίρεση τερματίζει τον κυτταρικό κύκλο.

Η βιολογική σημασία της μίτωσηςείναι ότι λόγω διαίρεσης, αναπτύσσεται το σώμα, φυσιολογική και επανορθωτική αναγέννηση κυττάρων, ιστών και οργάνων.

Αυτό το μάθημα σας επιτρέπει να μελετήσετε ανεξάρτητα το θέμα "Κύκλος ζωής των κυττάρων". Σε αυτό θα μιλήσουμε για το τι παίζει σημαντικό ρόλο στην κυτταρική διαίρεση, τι μεταδίδει γενετικές πληροφορίες από τη μια γενιά στην άλλη. Θα μελετήσετε επίσης ολόκληρο τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, ο οποίος ονομάζεται επίσης η ακολουθία γεγονότων που λαμβάνουν χώρα από τη στιγμή που σχηματίζεται ένα κύτταρο έως τη διαίρεση του.

Θέμα: Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη των οργανισμών

Μάθημα: Κύκλος ζωής ενός κυττάρου

Σύμφωνα με κυτταρική θεωρία, νέα κύτταρα προκύπτουν μόνο με τη διαίρεση των προηγούμενων μητρικών κυττάρων. , που περιέχουν μόρια DNA, παίζουν σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες κυτταρική διαίρεση, γιατί παρέχουν τη μεταφορά γενετικής πληροφορίας από τη μια γενιά στην άλλη.

Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό τα θυγατρικά κύτταρα να λαμβάνουν την ίδια ποσότητα γενετικού υλικού, και είναι απολύτως φυσικό αυτό πριν κυτταρική διαίρεσηυπάρχει διπλασιασμός του γενετικού υλικού, δηλαδή του μορίου του DNA (Εικ. 1).

Τι είναι ο κυτταρικός κύκλος; Κυτταρικός κύκλος ζωής- η αλληλουχία των γεγονότων που συμβαίνουν από τη στιγμή του σχηματισμού ενός δεδομένου κυττάρου έως τη διαίρεση του σε θυγατρικά κύτταρα. Σύμφωνα με έναν άλλο ορισμό, ο κυτταρικός κύκλος είναι η ζωή ενός κυττάρου από τη στιγμή που εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της διαίρεσης του μητρικού κυττάρου στη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου, το κύτταρο αναπτύσσεται και αλλάζει με τέτοιο τρόπο ώστε να εκτελεί με επιτυχία τις λειτουργίες του σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διαφοροποίηση. Στη συνέχεια, το κελί εκτελεί με επιτυχία τις λειτουργίες του για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, μετά το οποίο προχωρά στη διαίρεση.

Είναι σαφές ότι όλα τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού δεν μπορούν να διαιρούνται επ' αόριστον, διαφορετικά όλα τα όντα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, θα ήταν αθάνατα.

Ρύζι. 1. Θραύσμα μορίου DNA

Αυτό δεν συμβαίνει, γιατί υπάρχουν «γονίδια θανάτου» στο DNA που ενεργοποιούνται υπό ορισμένες συνθήκες. Συνθέτουν ορισμένες πρωτεΐνες-ένζυμα που καταστρέφουν τη δομή του κυττάρου, τα οργανίδια του. Ως αποτέλεσμα, το κύτταρο συρρικνώνεται και πεθαίνει.

Αυτός ο προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος ονομάζεται απόπτωση. Αλλά στην περίοδο από τη στιγμή που το κύτταρο εμφανίζεται σε απόπτωση, το κύτταρο περνά από πολλές διαιρέσεις.

Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από 3 κύρια στάδια:

1. Μεσοφάση - περίοδος εντατικής ανάπτυξης και βιοσύνθεσης ορισμένων ουσιών.

2. Μίτωση, ή καρυοκίνηση (σχάση πυρήνα).

3. Κυτοκίνηση (διαίρεση του κυτταροπλάσματος).

Ας χαρακτηρίσουμε τα στάδια του κυτταρικού κύκλου με περισσότερες λεπτομέρειες. Άρα το πρώτο είναι η ενδιάμεση φάση. Η ενδιάμεση φάση είναι η μεγαλύτερη φάση, μια περίοδος εντατικής σύνθεσης και ανάπτυξης. Το κύτταρο συνθέτει πολλές ουσίες απαραίτητες για την ανάπτυξή του και την υλοποίηση όλων των εγγενών λειτουργιών του. Κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, λαμβάνει χώρα αντιγραφή του DNA.

Η μίτωση είναι η διαδικασία της πυρηνικής διαίρεσης, κατά την οποία οι χρωματίδες διαχωρίζονται η μία από την άλλη και ανακατανέμονται με τη μορφή χρωμοσωμάτων μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων.

Η κυτταροκίνηση είναι η διαδικασία διαίρεσης του κυτταροπλάσματος μεταξύ δύο θυγατρικών κυττάρων. Συνήθως με την ονομασία μίτωση, η κυτταρολογία συνδυάζει τα στάδια 2 και 3, δηλαδή την κυτταρική διαίρεση (καρυοκίνηση) και τη διαίρεση του κυτταροπλάσματος (κυτταροκίνηση).

Ας χαρακτηρίσουμε τη μεσοφάση πιο αναλυτικά (Εικ. 2). Η ενδιάμεση φάση αποτελείται από 3 περιόδους: G 1, S και G 2. Η πρώτη περίοδος, η προσυνθετική (G 1), είναι η φάση της εντατικής κυτταρικής ανάπτυξης.

Ρύζι. 2. Τα κύρια στάδια του κύκλου ζωής των κυττάρων.

Εδώ λαμβάνει χώρα η σύνθεση ορισμένων ουσιών, αυτή είναι η μεγαλύτερη φάση που ακολουθεί την κυτταρική διαίρεση. Σε αυτή τη φάση, υπάρχει συσσώρευση ουσιών και ενέργειας που είναι απαραίτητη για την επόμενη περίοδο, δηλαδή για τον διπλασιασμό του DNA.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, στην περίοδο G 1 συντίθενται ουσίες που αναστέλλουν ή διεγείρουν την επόμενη περίοδο του κυτταρικού κύκλου, δηλαδή τη συνθετική περίοδο.

Η συνθετική περίοδος (S) διαρκεί συνήθως 6 έως 10 ώρες, σε αντίθεση με την προσυνθετική περίοδο, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και αρκετές ημέρες και περιλαμβάνει διπλασιασμό του DNA, καθώς και τη σύνθεση πρωτεϊνών, όπως οι πρωτεΐνες ιστόνης, που μπορούν να σχηματιστούν χρωμοσώματα. Μέχρι το τέλος της συνθετικής περιόδου, κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από δύο χρωματίδες που συνδέονται μεταξύ τους με ένα κεντρομερίδιο. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι κεντρόλες διπλασιάζονται.

Η μετασυνθετική περίοδος (G 2) εμφανίζεται αμέσως μετά τον διπλασιασμό των χρωμοσωμάτων. Διαρκεί από 2 έως 5 ώρες.

Την ίδια περίοδο, συσσωρεύεται η ενέργεια που απαιτείται για την περαιτέρω διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης, δηλαδή απευθείας για τη μίτωση.

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, συμβαίνει η διαίρεση των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών και συντίθενται πρωτεΐνες, οι οποίες στη συνέχεια θα σχηματίσουν μικροσωληνίσκους. Οι μικροσωληνίσκοι, όπως γνωρίζετε, σχηματίζουν το νήμα της ατράκτου και τώρα το κύτταρο είναι έτοιμο για μίτωση.

Πριν προχωρήσετε σε μια περιγραφή των μεθόδων κυτταρικής διαίρεσης, εξετάστε τη διαδικασία του διπλασιασμού του DNA, η οποία οδηγεί στον σχηματισμό δύο χρωματιδίων. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα στη συνθετική περίοδο. Ο διπλασιασμός ενός μορίου DNA ονομάζεται αντιγραφή ή αναδιπλασιασμός (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Η διαδικασία αντιγραφής του DNA (reduplication) (συνθετική περίοδος μεσοφάσης). Το ένζυμο ελικάσης (πράσινο) ξετυλίγει τη διπλή έλικα του DNA και οι πολυμεράσες DNA (μπλε και πορτοκαλί) συμπληρώνουν τα συμπληρωματικά νουκλεοτίδια.

Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, μέρος του μητρικού μορίου DNA ξετυλίγεται σε δύο κλώνους με τη βοήθεια ενός ειδικού ενζύμου, της ελικάσης. Επιπλέον, αυτό επιτυγχάνεται με το σπάσιμο των δεσμών υδρογόνου μεταξύ συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων (A-T και G-C). Περαιτέρω, για κάθε νουκλεοτίδιο των διεσπαρμένων κλώνων DNA, το ένζυμο πολυμεράσης DNA προσαρμόζει το συμπληρωματικό νουκλεοτίδιο του.

Έτσι, σχηματίζονται δύο δίκλωνα μόρια DNA, καθένα από τα οποία περιλαμβάνει έναν κλώνο του μητρικού μορίου και έναν νέο θυγατρικό κλώνο. Αυτά τα δύο μόρια DNA είναι απολύτως πανομοιότυπα.

Είναι αδύνατο να ξετυλιχθεί ολόκληρο το μεγάλο μόριο DNA για αντιγραφή ταυτόχρονα. Επομένως, η αντιγραφή ξεκινά σε ξεχωριστά τμήματα του μορίου του DNA, σχηματίζονται μικρά θραύσματα, τα οποία στη συνέχεια ράβονται σε ένα μακρύ νήμα χρησιμοποιώντας ορισμένα ένζυμα.

Η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου εξαρτάται από τον τύπο του κυττάρου και από εξωτερικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η παρουσία οξυγόνου, η παρουσία θρεπτικών ουσιών. Για παράδειγμα, τα βακτηριακά κύτταρα διαιρούνται κάθε 20 λεπτά κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, τα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου κάθε 8-10 ώρες και τα κύτταρα στις άκρες των ριζών του κρεμμυδιού διαιρούνται κάθε 20 ώρες. Και μερικά κύτταρα νευρικό σύστημαποτέ μην μοιράζεσαι.

Η εμφάνιση της κυτταρικής θεωρίας

Τον 17ο αιώνα, ο Άγγλος γιατρός Robert Hooke (Εικ. 4), χρησιμοποιώντας ένα σπιτικό μικροσκόπιο φωτός, είδε ότι ο φελλός και άλλοι φυτικοί ιστοί αποτελούνται από μικρά κύτταρα που χωρίζονται με χωρίσματα. Τα ονόμασε κύτταρα.

Ρύζι. 4. Ρόμπερτ Χουκ

Το 1738, ο Γερμανός βοτανολόγος Matthias Schleiden (Εικ. 5) κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι φυτικοί ιστοί αποτελούνται από κύτταρα. Ακριβώς ένα χρόνο αργότερα, ο ζωολόγος Theodor Schwann (Εικ. 5) κατέληξε στο ίδιο συμπέρασμα, αλλά μόνο όσον αφορά τους ζωικούς ιστούς.

Ρύζι. 5. Matthias Schleiden (αριστερά) Theodor Schwann (δεξιά)

Κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι ζωικοί ιστοί, όπως και οι φυτικοί ιστοί, αποτελούνται από κύτταρα και ότι τα κύτταρα είναι η βάση της ζωής. Με βάση τα κυτταρικά δεδομένα, οι επιστήμονες διατύπωσαν μια κυτταρική θεωρία.

Ρύζι. 6. Rudolf Virchow

Μετά από 20 χρόνια, ο Rudolf Virchow (Εικ. 6) επέκτεινε τη θεωρία των κυττάρων και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα κύτταρα μπορούν να προκύψουν από άλλα κύτταρα. Έγραψε: «Όπου υπάρχει ένα κύτταρο, πρέπει να υπάρχει ένα προηγούμενο κύτταρο, όπως τα ζώα προέρχονται μόνο από ένα ζώο και τα φυτά μόνο από ένα φυτό… Όλες οι ζωντανές μορφές, είτε είναι ζωικοί είτε φυτικοί οργανισμοί, είτε τα συστατικά τους μέρη , κυριαρχούνται από τον αιώνιο νόμο της συνεχούς ανάπτυξης.

Η δομή των χρωμοσωμάτων

Όπως γνωρίζετε, τα χρωμοσώματα παίζουν βασικό ρόλο στην κυτταρική διαίρεση καθώς μεταφέρουν γενετικές πληροφορίες από τη μια γενιά στην άλλη. Τα χρωμοσώματα αποτελούνται από ένα μόριο DNA συνδεδεμένο με πρωτεΐνες από ιστόνες. Τα ριβοσώματα περιέχουν επίσης μικρή ποσότητα RNA.

Στα διαιρούμενα κύτταρα, τα χρωμοσώματα παρουσιάζονται με τη μορφή μακριών λεπτών νημάτων, ομοιόμορφα κατανεμημένων σε ολόκληρο τον όγκο του πυρήνα.

Τα μεμονωμένα χρωμοσώματα δεν διακρίνονται, αλλά το χρωμοσωμικό τους υλικό χρωματίζεται με βασικές βαφές και ονομάζεται χρωματίνη. Πριν από την κυτταρική διαίρεση, τα χρωμοσώματα (Εικ. 7) παχαίνουν και βραχύνουν, γεγονός που τους επιτρέπει να φαίνονται καθαρά σε ένα μικροσκόπιο φωτός.

Ρύζι. 7. Χρωμοσώματα στην προφάση 1 της μείωσης

Σε μια διασκορπισμένη, δηλαδή, τεντωμένη κατάσταση, τα χρωμοσώματα συμμετέχουν σε όλες τις διαδικασίες βιοσύνθεσης ή ρυθμίζουν τις διαδικασίες βιοσύνθεσης και κατά την κυτταρική διαίρεση αυτή η λειτουργία αναστέλλεται.

Σε όλες τις μορφές κυτταρικής διαίρεσης, το DNA κάθε χρωμοσώματος αντιγράφεται έτσι ώστε να σχηματίζονται δύο πανομοιότυπες, διπλές πολυνουκλεοτιδικές έλικες DNA.

Ρύζι. 8. Η δομή του χρωμοσώματος

Αυτές οι αλυσίδες περιβάλλονται από μια πρωτεϊνική επικάλυψη και στην αρχή της κυτταρικής διαίρεσης μοιάζουν με πανομοιότυπα νήματα που βρίσκονται δίπλα-δίπλα. Κάθε νήμα ονομάζεται χρωματίδιο και συνδέεται με το δεύτερο νήμα με μια περιοχή που δεν λερώνει, η οποία ονομάζεται κεντρομερίδιο (Εικ. 8).

Εργασία για το σπίτι

1. Τι είναι ο κυτταρικός κύκλος; Σε ποια στάδια αποτελείται;

2. Τι συμβαίνει στο κύτταρο κατά τη διάρκεια της μεσόφασης; Ποια είναι τα στάδια της ενδιάμεσης φάσης;

3. Τι είναι η αναπαραγωγή; Ποια είναι η βιολογική του σημασία; Πότε συμβαίνει; Ποιες ουσίες εμπλέκονται σε αυτό;

4. Πώς προέκυψε η κυτταρική θεωρία; Ονομάστε τους επιστήμονες που συμμετείχαν στη διαμόρφωσή του.

5. Τι είναι το χρωμόσωμα; Ποιος είναι ο ρόλος των χρωμοσωμάτων στην κυτταρική διαίρεση;

1. Τεχνική και ανθρωπιστική βιβλιογραφία ().

2. Μια ενιαία συλλογή Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Πόρων ().

3. Μια ενιαία συλλογή Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Πόρων ().

4. Μια ενιαία συλλογή Ψηφιακών Εκπαιδευτικών Πόρων ().

Βιβλιογραφία

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Γενική βιολογία 10-11 τάξη Bustard, 2005.

2. Βιολογία. Βαθμός 10. Γενική βιολογία. Βασικό επίπεδο / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina και άλλοι - 2η έκδ., αναθεωρημένη. - Ventana-Graf, 2010. - 224 σελίδες.

3. Belyaev D.K. Βιολογία βαθμού 10-11. Γενική βιολογία. Ένα βασικό επίπεδο του. - 11η έκδ., στερεότυπο. - Μ.: Εκπαίδευση, 2012. - 304 σελ.

4. Βιολογία τάξη 11. Γενική βιολογία. Επίπεδο προφίλ / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin και άλλοι - 5η έκδοση, στερεότυπο. - Bustard, 2010. - 388 σελ.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Βιολογία 10-11 τάξη. Γενική βιολογία. Ένα βασικό επίπεδο του. - 6η έκδ., πρόσθ. - Bustard, 2010. - 384 σελ.

κυτταρικός κύκλος

Ο κυτταρικός κύκλος είναι η περίοδος ύπαρξης ενός κυττάρου από τη στιγμή του σχηματισμού του με διαίρεση του μητρικού κυττάρου μέχρι τη δική του διαίρεση ή θάνατο. Περιεχόμενα [εμφάνιση]

Μήκος του κύκλου των ευκαρυωτικών κυττάρων

Η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου ποικίλλει από κύτταρο σε κύτταρο. Τα ταχέως πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα ενήλικων οργανισμών, όπως τα αιμοποιητικά ή βασικά κύτταρα της επιδερμίδας και του λεπτού εντέρου, μπορούν να εισέλθουν στον κυτταρικό κύκλο κάθε 12-36 ώρες. αμφίβια και άλλα ζώα. Κάτω από πειραματικές συνθήκες, πολλές σειρές κυτταροκαλλιέργειας έχουν σύντομο κυτταρικό κύκλο (περίπου 20 ώρες). Στα περισσότερα ενεργά διαιρούμενα κύτταρα, η περίοδος μεταξύ των μιτώσεων είναι περίπου 10-24 ώρες.

Φάσεις του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου

Ο κύκλος των ευκαρυωτικών κυττάρων αποτελείται από δύο περιόδους:

Η περίοδος της κυτταρικής ανάπτυξης, που ονομάζεται «ενδιάμεση φάση», κατά την οποία συντίθεται το DNA και οι πρωτεΐνες και γίνονται παρασκευάσματα για κυτταρική διαίρεση.

Η περίοδος της κυτταρικής διαίρεσης, που ονομάζεται «φάση Μ» (από τη λέξη μίτωση - μίτωση).

Η ενδιάμεση φάση αποτελείται από διάφορες περιόδους:

Η φάση G1 (από το αγγλικό χάσμα - χάσμα), ή η φάση της αρχικής ανάπτυξης, κατά την οποία συντίθενται mRNA, πρωτεΐνες και άλλα κυτταρικά συστατικά.

S-phase (από το αγγλικό synthesis - synthetic), κατά την οποία αντιγράφεται το DNA του κυτταρικού πυρήνα, διπλασιάζονται και τα κεντριόλια (αν υπάρχουν φυσικά).

G2-φάση, κατά την οποία υπάρχει προετοιμασία για μίτωση.

Τα διαφοροποιημένα κύτταρα που δεν διαιρούνται πλέον ενδέχεται να μην έχουν τη φάση G1 στον κυτταρικό κύκλο. Τέτοια κύτταρα βρίσκονται στη φάση ηρεμίας G0.

Η περίοδος της κυτταρικής διαίρεσης (φάση Μ) περιλαμβάνει δύο στάδια:

μίτωση (διαίρεση του κυτταρικού πυρήνα).

κυτταροκίνηση (διαίρεση του κυτταροπλάσματος).

Με τη σειρά της, η μίτωση χωρίζεται σε πέντε στάδια, in vivo αυτά τα έξι στάδια σχηματίζουν μια δυναμική ακολουθία.

Η περιγραφή της κυτταρικής διαίρεσης βασίζεται στα δεδομένα της μικροσκοπίας φωτός σε συνδυασμό με μικροφίλμ και στα αποτελέσματα της μικροσκοπίας φωτός και ηλεκτρονίων σταθερών και χρωματισμένων κυττάρων.

Ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου

Η φυσική αλληλουχία των μεταβαλλόμενων περιόδων του κυτταρικού κύκλου πραγματοποιείται με την αλληλεπίδραση πρωτεϊνών όπως οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες και οι κυκλίνες. Τα κύτταρα στη φάση G0 μπορούν να εισέλθουν στον κυτταρικό κύκλο όταν εκτίθενται σε αυξητικούς παράγοντες. Διάφοροι αυξητικοί παράγοντες, όπως αυξητικοί παράγοντες αιμοπεταλίων, επιδερμικών και νευρικών παραγόντων, δεσμεύοντας στους υποδοχείς τους, πυροδοτούν έναν ενδοκυτταρικό καταρράκτη σηματοδότησης, οδηγώντας τελικά στη μεταγραφή γονιδίων για κυκλίνες και εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες. Οι εξαρτώμενες από την κυκλίνη κινάσες γίνονται ενεργές μόνο όταν αλληλεπιδρούν με τις αντίστοιχες κυκλίνες. Η περιεκτικότητα σε διάφορες κυκλίνες στο κύτταρο αλλάζει σε ολόκληρο τον κυτταρικό κύκλο. Η κυκλίνη είναι ένα ρυθμιστικό συστατικό του συμπλόκου κινάσης που εξαρτάται από κυκλίνη-κυκλίνη. Η κινάση είναι το καταλυτικό συστατικό αυτού του συμπλέγματος. Οι κινάσες δεν είναι ενεργές χωρίς κυκλίνες. Διαφορετικές κυκλίνες συντίθενται σε διαφορετικά στάδια του κυτταρικού κύκλου. Έτσι, η περιεκτικότητα σε κυκλίνη Β στα ωοκύτταρα βατράχου φτάνει στο μέγιστο μέχρι τη στιγμή της μίτωσης, όταν ενεργοποιείται ολόκληρος ο καταρράκτης των αντιδράσεων φωσφορυλίωσης που καταλύονται από το σύμπλεγμα κυκλίνης Β/εξαρτώμενης από κυκλίνη κινάσης. Μέχρι το τέλος της μίτωσης, η κυκλίνη αποικοδομείται ταχέως από τις πρωτεϊνάσες.

Σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου

Για να προσδιορίσετε την ολοκλήρωση κάθε φάσης του κυτταρικού κύκλου, είναι απαραίτητο να υπάρχουν σημεία ελέγχου σε αυτήν. Εάν το κελί "περάσει" το σημείο ελέγχου, τότε συνεχίζει να "κινείται" μέσα στον κυτταρικό κύκλο. Εάν ορισμένες περιστάσεις, όπως η βλάβη του DNA, εμποδίζουν το κύτταρο να περάσει από ένα σημείο ελέγχου, το οποίο μπορεί να συγκριθεί με ένα είδος σημείου ελέγχου, τότε το κύτταρο σταματά και μια άλλη φάση του κυτταρικού κύκλου δεν συμβαίνει, τουλάχιστον μέχρι να αφαιρεθούν τα εμπόδια , εμποδίζοντας το κλουβί να περάσει από το σημείο ελέγχου. Υπάρχουν τουλάχιστον τέσσερα σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου: ένα σημείο ελέγχου στο G1 όπου ελέγχεται η ακεραιότητα του DNA πριν από την είσοδο στη φάση S, ένα σημείο ελέγχου στη φάση S όπου ελέγχεται η αντιγραφή του DNA για την ορθότητα της αντιγραφής του DNA, ένα σημείο ελέγχου στο G2 όπου ελέγχονται οι ζημιές που χάθηκαν κατά τη διέλευση προηγούμενων σημείων ελέγχου ή που ελήφθησαν σε επόμενα στάδια του κυτταρικού κύκλου. Στη φάση G2, ανιχνεύεται η πληρότητα της αντιγραφής του DNA και τα κύτταρα στα οποία το DNA υποδιπλασιάζεται δεν εισέρχονται σε μίτωση. Στο σημείο ελέγχου συναρμολόγησης της ατράκτου, ελέγχεται εάν όλες οι κινετοχώρες είναι προσαρτημένες σε μικροσωληνίσκους.

Διαταραχές του κυτταρικού κύκλου και σχηματισμός όγκων

Η αύξηση της σύνθεσης της πρωτεΐνης p53 οδηγεί στην επαγωγή της σύνθεσης της πρωτεΐνης p21, ενός αναστολέα του κυτταρικού κύκλου

Η παραβίαση της φυσιολογικής ρύθμισης του κυτταρικού κύκλου είναι η αιτία των περισσότερων συμπαγών όγκων. Στον κυτταρικό κύκλο, όπως ήδη αναφέρθηκε, η διέλευση των σημείων ελέγχου είναι δυνατή μόνο εάν τα προηγούμενα στάδια ολοκληρωθούν κανονικά και δεν υπάρχουν βλάβες. Τα καρκινικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από αλλαγές στα συστατικά των σημείων ελέγχου του κυτταρικού κύκλου. Όταν απενεργοποιούνται τα σημεία ελέγχου του κυτταρικού κύκλου, παρατηρείται δυσλειτουργία ορισμένων ογκοκατασταλτών και πρωτο-ογκογονιδίων, ιδιαίτερα των p53, pRb, Myc και Ras. Η πρωτεΐνη p53 είναι ένας από τους μεταγραφικούς παράγοντες που εκκινεί τη σύνθεση της πρωτεΐνης p21, η οποία είναι ένας αναστολέας του συμπλόκου CDK-κυκλίνης, που οδηγεί σε διακοπή του κυτταρικού κύκλου στις περιόδους G1 και G2. Έτσι, ένα κύτταρο του οποίου το DNA είναι κατεστραμμένο δεν εισέρχεται στη φάση S. Όταν οι μεταλλάξεις οδηγούν στην απώλεια των γονιδίων της πρωτεΐνης p53 ή όταν αλλάζουν, δεν συμβαίνει αποκλεισμός του κυτταρικού κύκλου, τα κύτταρα εισέρχονται σε μίτωση, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση μεταλλαγμένων κυττάρων, τα περισσότερα από τα οποία δεν είναι βιώσιμα, ενώ άλλα δημιουργούν κακοήθη κύτταρα .

Οι κυκλίνες είναι μια οικογένεια πρωτεϊνών που είναι ενεργοποιητές πρωτεϊνικών κινασών που εξαρτώνται από κυκλίνη (CDK) (CDK - εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες) - βασικά ένζυμα που εμπλέκονται στη ρύθμιση του ευκαρυωτικού κυτταρικού κύκλου. Οι κυκλίνες πήραν το όνομά τους λόγω του γεγονότος ότι η ενδοκυτταρική τους συγκέντρωση αλλάζει περιοδικά καθώς τα κύτταρα διέρχονται από τον κυτταρικό κύκλο, φτάνοντας στο μέγιστο σε ορισμένα στάδια του.

Η καταλυτική υπομονάδα της εξαρτώμενης από κυκλίνη πρωτεϊνικής κινάσης ενεργοποιείται μερικώς ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με το μόριο της κυκλίνης, το οποίο σχηματίζει τη ρυθμιστική υπομονάδα του ενζύμου. Ο σχηματισμός αυτού του ετεροδιμερούς καθίσταται δυνατός αφού η κυκλίνη φτάσει σε μια κρίσιμη συγκέντρωση. Σε απόκριση σε μείωση της συγκέντρωσης της κυκλίνης, το ένζυμο αδρανοποιείται. Για την πλήρη ενεργοποίηση της εξαρτώμενης από κυκλίνη πρωτεϊνικής κινάσης, πρέπει να λάβει χώρα ειδική φωσφορυλίωση και αποφωσφορυλίωση ορισμένων υπολειμμάτων αμινοξέων στις πολυπεπτιδικές αλυσίδες αυτού του συμπλόκου. Ένα από τα ένζυμα που πραγματοποιούν τέτοιες αντιδράσεις είναι η κινάση CAK (CAK - CDK activating kinase).

Κυκλινοεξαρτώμενη κινάση

Οι εξαρτώμενες από κυκλίνη κινάσες (CDKs) είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που ρυθμίζονται από κυκλίνη και μόρια που μοιάζουν με κυκλίνη. Τα περισσότερα CDK εμπλέκονται σε φάσεις του κυτταρικού κύκλου. ρυθμίζουν επίσης τη μεταγραφή και την επεξεργασία του mRNA. Τα CDK είναι κινάσες σερίνης/θρεονίνης που φωσφορυλιώνουν τα αντίστοιχα πρωτεϊνικά υπολείμματα. Είναι γνωστά αρκετά CDK, καθένα από τα οποία ενεργοποιείται από μία ή περισσότερες κυκλίνες και άλλα παρόμοια μόρια μετά την επίτευξη της κρίσιμης συγκέντρωσής τους, και ως επί το πλείστον τα CDK είναι ομόλογα, διαφέροντας κυρίως στη διαμόρφωση της θέσης δέσμευσης κυκλίνης. Σε απόκριση σε μείωση της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης μιας συγκεκριμένης κυκλίνης, εμφανίζεται μια αναστρέψιμη αδρανοποίηση της αντίστοιχης CDK. Εάν τα CDK ενεργοποιούνται από μια ομάδα κυκλινών, καθεμία από αυτές, σαν να μεταφέρει πρωτεϊνικές κινάσες μεταξύ τους, διατηρεί τα CDK σε ενεργοποιημένη κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τέτοια κύματα ενεργοποίησης CDK συμβαίνουν κατά τη διάρκεια των φάσεων G1 και S του κυτταρικού κύκλου.

Κατάλογος των CDK και των ρυθμιστών τους

CDK1; κυκλίνη Α, κυκλίνη Β

CDK2; κυκλίνη Α, κυκλίνη Ε

CDK4; κυκλίνη D1, κυκλίνη D2, κυκλίνη D3

CDK5; CDK5R1, CDK5R2

CDK6; κυκλίνη D1, κυκλίνη D2, κυκλίνη D3

CDK7; κυκλίνη Η

CDK8; κυκλίνη C

CDK9; κυκλίνη Τ1, κυκλίνη Τ2α, κυκλίνη Τ2β, κυκλίνη Κ

CDK11 (CDC2L2); κυκλίνη L

Η αμίτωση (ή η άμεση κυτταρική διαίρεση) εμφανίζεται λιγότερο συχνά σε σωματικά ευκαρυωτικά κύτταρα από τη μίτωση. Περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Γερμανό βιολόγο R. Remak το 1841, ο όρος προτάθηκε από έναν ιστολόγο. W. Flemming αργότερα - το 1882. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αμίτωση παρατηρείται σε κύτταρα με μειωμένη μιτωτική δραστηριότητα: αυτά είναι γερασμένα ή παθολογικά αλλοιωμένα κύτταρα, συχνά καταδικασμένα σε θάνατο (κύτταρα των εμβρυϊκών μεμβρανών των θηλαστικών, κύτταρα όγκου κ.λπ.). Κατά την αμίτωση διατηρείται μορφολογικά η μεσοφασική κατάσταση του πυρήνα, ο πυρήνας και η πυρηνική μεμβράνη είναι ευδιάκριτα. Η αντιγραφή του DNA απουσιάζει. Η σπειροειδοποίηση της χρωματίνης δεν συμβαίνει, τα χρωμοσώματα δεν ανιχνεύονται. Το κύτταρο διατηρεί την εγγενή λειτουργική του δραστηριότητα, η οποία εξαφανίζεται σχεδόν εντελώς κατά τη μίτωση. Κατά τη διάρκεια της αμίτωσης, μόνο ο πυρήνας διαιρείται και χωρίς να σχηματιστεί ατράκτης σχάσης, επομένως, το κληρονομικό υλικό κατανέμεται τυχαία. Η απουσία κυτταροκίνησης οδηγεί στο σχηματισμό διπυρηνικών κυττάρων, τα οποία στη συνέχεια δεν μπορούν να εισέλθουν σε έναν φυσιολογικό μιτωτικό κύκλο. Με επαναλαμβανόμενες αμιτώσεις, μπορούν να σχηματιστούν πολυπύρηνα κύτταρα.

Αυτή η έννοια εξακολουθούσε να εμφανίζεται σε ορισμένα σχολικά βιβλία μέχρι τη δεκαετία του 1980. Επί του παρόντος, πιστεύεται ότι όλα τα φαινόμενα που αποδίδονται στην αμίτωση είναι το αποτέλεσμα μιας εσφαλμένης ερμηνείας ανεπαρκώς παρασκευασμένων μικροσκοπικών παρασκευασμάτων ή της ερμηνείας φαινομένων που συνοδεύουν την κυτταρική καταστροφή ή άλλες παθολογικές διεργασίες ως κυτταρική διαίρεση. Ταυτόχρονα, ορισμένες παραλλαγές της ευκαρυωτικής πυρηνικής σχάσης δεν μπορούν να ονομαστούν μίτωση ή μείωση. Τέτοια, για παράδειγμα, είναι η διαίρεση των μακροπυρήνων πολλών βλεφαρίδων, όπου, χωρίς το σχηματισμό ατράκτου, εμφανίζεται διαχωρισμός μικρών θραυσμάτων χρωμοσωμάτων.

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου περιλαμβάνει την αρχή του σχηματισμού του και το τέλος της ύπαρξής του ως ανεξάρτητης μονάδας. Ας ξεκινήσουμε με το γεγονός ότι ένα κύτταρο εμφανίζεται κατά τη διαίρεση του μητρικού του κυττάρου, και τερματίζει την ύπαρξή του λόγω της επόμενης διαίρεσης ή θανάτου.

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου αποτελείται από τη μεσόφαση και τη μίτωση. Είναι σε αυτήν την περίοδο που η υπό εξέταση περίοδος είναι ισοδύναμη με την κυτταρική.

Κύκλος ζωής των κυττάρων: μεσοφάση

Αυτή είναι η περίοδος μεταξύ δύο μιτωτικών κυτταρικών διαιρέσεων. Η αναπαραγωγή των χρωμοσωμάτων προχωρά παρόμοια με τον αναδιπλασιασμό (ημι-συντηρητική αντιγραφή) των μορίων DNA. Στην ενδιάμεση φάση, ο πυρήνας του κυττάρου περιβάλλεται από μια ειδική μεμβράνη δύο μεμβρανών και τα χρωμοσώματα δεν είναι στριμμένα και είναι αόρατα κάτω από το συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός.

Κατά τη χρώση και τη στερέωση των κυττάρων, εμφανίζεται μια συσσώρευση μιας έντονα χρωματισμένης ουσίας, της χρωματίνης. Αξίζει να σημειωθεί ότι το κυτταρόπλασμα περιέχει όλα τα απαιτούμενα οργανίδια. Αυτό εξασφαλίζει την πλήρη ύπαρξη του κυττάρου.

Στον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, η μεσόφαση συνοδεύεται από τρεις περιόδους. Ας εξετάσουμε το καθένα από αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες.

Περίοδοι του κύκλου ζωής των κυττάρων (ενδιάμεσες φάσεις)

Το πρώτο λέγεται ανασυνθετικό. Το αποτέλεσμα προηγούμενης μίτωσης είναι η αύξηση του αριθμού των κυττάρων. Εδώ, η μεταγραφή των πρόσφατα παρασκευασθέντων μορίων RNA (πληροφοριακών) προχωρά και τα μόρια του υπόλοιπου RNA συστηματοποιούνται, οι πρωτεΐνες συντίθενται στον πυρήνα και στο κυτταρόπλασμα. Ορισμένες ουσίες του κυτταροπλάσματος διασπώνται σταδιακά με το σχηματισμό του ΑΤΡ, τα μόριά του είναι προικισμένα με μακροεργικούς δεσμούς, μεταφέρουν ενέργεια εκεί που δεν είναι αρκετή. Σε αυτή την περίπτωση, το κύτταρο αυξάνεται, σε μέγεθος φτάνει στη μητέρα. Αυτή η περίοδος διαρκεί πολύ για τα εξειδικευμένα κύτταρα, κατά την οποία πραγματοποιούν τις ειδικές λειτουργίες τους.

Η δεύτερη περίοδος είναι γνωστή ως συνθετικός(σύνθεση DNA). Ο αποκλεισμός του μπορεί να οδηγήσει σε διακοπή ολόκληρου του κύκλου. Εδώ λαμβάνει χώρα η αντιγραφή των μορίων του DNA, καθώς και η σύνθεση πρωτεϊνών που εμπλέκονται στο σχηματισμό των χρωμοσωμάτων.

Τα μόρια του DNA αρχίζουν να συνδέονται με μόρια πρωτεΐνης, με αποτέλεσμα τα χρωμοσώματα να πυκνώνουν. Ταυτόχρονα, παρατηρείται αναπαραγωγή κεντρολίων, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται 2 ζεύγη από αυτά. Το νέο κεντριόλιο σε όλα τα ζεύγη τοποθετείται σε σχέση με το παλιό σε γωνία 90°. Στη συνέχεια, κάθε ζεύγος κατά την επόμενη μίτωση απομακρύνεται στους πόλους των κυττάρων.

Η συνθετική περίοδος χαρακτηρίζεται τόσο από αυξημένη σύνθεση DNA όσο και από ένα απότομο άλμα στο σχηματισμό μορίων RNA, καθώς και πρωτεϊνών στα κύτταρα.

Τρίτη περίοδος - μετασυνθετικό. Χαρακτηρίζεται από την παρουσία κυτταρικού παρασκευάσματος για επακόλουθη διαίρεση (μιτωτική). Αυτή η περίοδος διαρκεί, κατά κανόνα, πάντα λιγότερο από άλλες. Μερικές φορές πέφτει εντελώς έξω.

Διάρκεια χρόνου γενιάς

Με άλλα λόγια, αυτό είναι το πόσο διαρκεί ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου. Η διάρκεια του χρόνου παραγωγής, καθώς και οι μεμονωμένες περίοδοι, διαρκεί διαφορετικές έννοιεςσε διάφορα κύτταρα. Αυτό φαίνεται από τον παρακάτω πίνακα.

Περίοδος				Χρόνος γενιάς	Τύπος κυτταρικού πληθυσμού
προσυνθετική περίοδος μεσοφάσεως	συνθετική περίοδος ενδιάμεσης φάσης	μετασυνθετική περίοδος μεσοφάσεως	μίτωσις	Χρόνος γενιάς	Τύπος κυτταρικού πληθυσμού
					επιθήλιο του δέρματος
					δωδεκαδάκτυλο
					το λεπτό έντερο
					ηπατικά κύτταρα από ζώο 3 εβδομάδων

Έτσι, ο συντομότερος κύκλος ζωής του κυττάρου είναι στο cambial. Συμβαίνει ότι η τρίτη περίοδος πέφτει εντελώς έξω - η μετασυνθετική. Για παράδειγμα, σε έναν αρουραίο 3 εβδομάδων στα κύτταρα του ήπατος του μειώνεται σε μισή ώρα, ενώ η διάρκεια του χρόνου παραγωγής είναι 21,5 ώρες.Η διάρκεια της συνθετικής περιόδου είναι η πιο σταθερή.

Σε άλλες περιπτώσεις, στην πρώτη περίοδο (προσυνθετική), το κύτταρο συσσωρεύει ιδιότητες για την υλοποίηση συγκεκριμένων λειτουργιών, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δομή του γίνεται πιο περίπλοκη. Εάν η εξειδίκευση δεν έχει πάει πολύ μακριά, μπορεί να διανύσει τον πλήρη κύκλο ζωής του κυττάρου με το σχηματισμό 2 νέων κυττάρων στη μίτωση. Σε αυτήν την περίπτωση, η πρώτη περίοδος μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Για παράδειγμα, στα κύτταρα του επιθηλίου του δέρματος ενός ποντικιού, ο χρόνος δημιουργίας, δηλαδή 585,6 ώρες, πέφτει στην πρώτη περίοδο - προσυνθετική, και στα κύτταρα του περιόστεου ενός μικρού αρουραίου - 102 ώρες από 114.

Το κύριο μέρος αυτού του χρόνου ονομάζεται περίοδος G0 - αυτή είναι η υλοποίηση μιας εντατικής συγκεκριμένης κυτταρικής λειτουργίας. Πολλά κύτταρα του ήπατος βρίσκονται σε αυτήν την περίοδο, με αποτέλεσμα να έχουν χάσει την ικανότητά τους να μιτώνουν.

Εάν αφαιρεθεί ένα μέρος του ήπατος, τα περισσότερα από τα κύτταρα του θα συνεχίσουν την πλήρη ζωή, πρώτα της συνθετικής, μετά της μετασυνθετικής περιόδου και στο τέλος της μιτωτικής διαδικασίας. Έτσι, για διάφορα είδη πληθυσμών κυττάρων, η αναστρεψιμότητα μιας τέτοιας περιόδου G0 έχει ήδη αποδειχθεί. Σε άλλες περιπτώσεις, ο βαθμός εξειδίκευσης αυξάνεται τόσο πολύ που κάτω από τυπικές συνθήκες, τα κύτταρα δεν μπορούν πλέον να διαιρεθούν μιτωτικά. Περιστασιακά, εμφανίζεται ενδοπαραγωγή σε αυτά. Σε ορισμένες, επαναλαμβάνεται περισσότερες από μία φορές, τα χρωμοσώματα παχαίνουν τόσο πολύ που μπορούν να φανούν με ένα συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός.

Έτσι, μάθαμε ότι στον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, η μεσόφαση συνοδεύεται από τρεις περιόδους: προσυνθετική, συνθετική και μετασυνθετική.

κυτταρική διαίρεση

Υποστηρίζει την αναπαραγωγή, την αναγέννηση, τη μετάδοση κληρονομικών πληροφοριών, την ανάπτυξη. Το ίδιο το κύτταρο υπάρχει μόνο στην ενδιάμεση περίοδο μεταξύ των διαιρέσεων.

Κύκλος ζωής (διαίρεση κυττάρων) - η περίοδος ύπαρξης της εν λόγω μονάδας (αρχίζει από τη στιγμή της εμφάνισής της έως τη διαίρεση του μητρικού κυττάρου), συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της διαίρεσης. Τελειώνει με τη δική του διαίρεση ή θάνατο.

Φάσεις κυτταρικού κύκλου

Υπάρχουν μόνο έξι από αυτά. Οι ακόλουθες φάσεις του κύκλου ζωής των κυττάρων είναι γνωστές:

Η διάρκεια του κύκλου ζωής, καθώς και ο αριθμός των φάσεων σε αυτόν, κάθε κύτταρο έχει το δικό του. Έτσι, στον νευρικό ιστό, τα κύτταρα στο τέλος της αρχικής εμβρυϊκής περιόδου σταματούν να διαιρούνται, στη συνέχεια λειτουργούν μόνο σε όλη τη διάρκεια της ζωής του ίδιου του οργανισμού και στη συνέχεια πεθαίνουν. Αλλά τα κύτταρα του εμβρύου στο στάδιο της σύνθλιψης ολοκληρώνουν πρώτα 1 διαίρεση και στη συνέχεια αμέσως, παρακάμπτοντας τις υπόλοιπες φάσεις, προχωρούν στην επόμενη.

Μέθοδοι κυτταρικής διαίρεσης

Από μόλις δύο:

Μίτωσιςείναι έμμεση κυτταρική διαίρεση.
Μείωση- αυτό είναι χαρακτηριστικό μιας τέτοιας φάσης όπως η ωρίμανση των γεννητικών κυττάρων, η διαίρεση.

Τώρα θα μάθουμε περισσότερα για το τι αποτελεί τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου - μίτωση.

Έμμεση κυτταρική διαίρεση

Η μίτωση είναι η έμμεση διαίρεση των σωματικών κυττάρων. Αυτή είναι μια συνεχής διαδικασία, το αποτέλεσμα της οποίας είναι πρώτα ο διπλασιασμός και μετά η ίδια κατανομή μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων του κληρονομικού υλικού.

Βιολογική σημασία της έμμεσης κυτταρικής διαίρεσης

Είναι ως εξής:

1. Το αποτέλεσμα της μίτωσης είναι ο σχηματισμός δύο κυττάρων, το καθένα από τα οποία περιέχει τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων με τη μητέρα. Τα χρωμοσώματά τους σχηματίζονται με ακριβή αντιγραφή του DNA της μητέρας, με αποτέλεσμα τα γονίδια των θυγατρικών κυττάρων να περιέχουν πανομοιότυπες κληρονομικές πληροφορίες. Είναι γενετικά πανομοιότυπα με το γονικό κύτταρο. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η μίτωση διασφαλίζει την ταυτότητα της μετάδοσης κληρονομικών πληροφοριών στα θυγατρικά κύτταρα από τη μητέρα.

2. Το αποτέλεσμα των μιτώσεων είναι ένας ορισμένος αριθμός κυττάρων στον αντίστοιχο οργανισμό - αυτός είναι ένας από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς ανάπτυξης.

3. Ένας μεγάλος αριθμός ζώων και φυτών αναπαράγονται ακριβώς ασεξουαλικά μέσω της μιτωτικής κυτταρικής διαίρεσης, επομένως η μίτωση αποτελεί τη βάση της βλαστικής αναπαραγωγής.

4. Είναι η μίτωση που εξασφαλίζει την πλήρη αναγέννηση των χαμένων τμημάτων, καθώς και την αντικατάσταση των κυττάρων, η οποία προχωρά ως ένα βαθμό σε οποιουσδήποτε πολυκύτταρους οργανισμούς.

Έτσι, έγινε γνωστό ότι ο κύκλος ζωής ενός σωματικού κυττάρου αποτελείται από μίτωση και μεσοφάση.

Μηχανισμός μίτωσης

Η διαίρεση του κυτταροπλάσματος και του πυρήνα είναι 2 ανεξάρτητες διαδικασίες που προχωρούν συνεχώς, διαδοχικά. Αλλά για τη διευκόλυνση της μελέτης των γεγονότων που συμβαίνουν κατά την περίοδο της διαίρεσης, διακρίνεται τεχνητά σε 4 στάδια: προ-, μετα-, ανα-, τελοφάση. Η διάρκειά τους ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του ιστού, τους εξωτερικούς παράγοντες, τη φυσιολογική κατάσταση. Τα μακρύτερα είναι τα πρώτα και τα τελευταία.

Πρόφαση

Υπάρχει μια αξιοσημείωτη αύξηση στον πυρήνα. Ως αποτέλεσμα της σπειροειδοποίησης, συμβαίνει συμπίεση και βράχυνση των χρωμοσωμάτων. Στην τελευταία προφάση, η δομή των χρωμοσωμάτων είναι ήδη σαφώς ορατή: 2 χρωματίδες, οι οποίες συνδέονται με ένα κεντρομερίδιο. Αρχίζει η κίνηση των χρωμοσωμάτων στον ισημερινό του κυττάρου.

Από το κυτταροπλασματικό υλικό στην πρόφαση (όψιμη), σχηματίζεται μια άτρακτος διαίρεσης, η οποία σχηματίζεται με τη συμμετοχή κεντρολίων (σε ζωικά κύτταρα, σε έναν αριθμό κατώτερων φυτών) ή χωρίς αυτά (κύτταρα ορισμένων πρωτοζώων, ανώτερα φυτά). Στη συνέχεια, αρχίζουν να εμφανίζονται νημάτια ατράκτου 2 τύπων από τα κεντρόλια, πιο συγκεκριμένα:

υποστήριξη, που συνδέει τους πόλους των κυψελών.
χρωμοσωμικά (τραβήγματα), τα οποία διασταυρώνονται σε μεταφάση στα χρωμοσωμικά κεντρομερή.

Στο τέλος αυτής της φάσης, η πυρηνική μεμβράνη εξαφανίζεται και τα χρωμοσώματα βρίσκονται ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα. Συνήθως ο πυρήνας εξαφανίζεται λίγο νωρίτερα.

μετάφαση

Η αρχή του είναι η εξαφάνιση του πυρηνικού φακέλου. Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται πρώτα στο ισημερινό επίπεδο, σχηματίζοντας την πλάκα μετάφασης. Σε αυτή την περίπτωση, τα χρωμοσωμικά κεντρομερή βρίσκονται αυστηρά στο ισημερινό επίπεδο. Οι ίνες της ατράκτου προσκολλώνται σε χρωμοσωμικά κεντρομερή και μερικές από αυτές περνούν από τον έναν πόλο στον άλλο χωρίς να συνδέονται.

Ανάφαση

Η αρχή του είναι η διαίρεση των κεντρομερών των χρωμοσωμάτων. Ως αποτέλεσμα, οι χρωματίδες μετατρέπονται σε δύο ξεχωριστά θυγατρικά χρωμοσώματα. Περαιτέρω, οι τελευταίοι αρχίζουν να αποκλίνουν προς τους πόλους των κυττάρων. Κατά κανόνα, παίρνουν ένα ειδικό σχήμα V αυτή τη στιγμή. Αυτή η απόκλιση πραγματοποιείται με την επιτάχυνση των νημάτων της ατράκτου. Ταυτόχρονα, τα σπειρώματα στήριξης επιμηκύνονται, με αποτέλεσμα να απομακρύνονται οι πόλοι μεταξύ τους.

Τελοφάση

Εδώ τα χρωμοσώματα συγκεντρώνονται στους κυτταρικούς πόλους και μετά διασπώνται. Στη συνέχεια, η άτρακτος διαίρεσης καταστρέφεται. Το πυρηνικό περίβλημα των θυγατρικών κυττάρων σχηματίζεται γύρω από τα χρωμοσώματα. Αυτό ολοκληρώνει την καρυοκίνηση, ακολουθούμενη από την κυτταροκίνηση.

Μηχανισμοί εισόδου του ιού στο κύτταρο

Υπάρχουν μόνο δύο από αυτά:

1. Με σύντηξη του ιικού υπερκαψιδίου και της κυτταρικής μεμβράνης. Ως αποτέλεσμα, το νουκλεοκαψίδιο απελευθερώνεται στο κυτταρόπλασμα. Στη συνέχεια, παρατηρείται η συνειδητοποίηση των ιδιοτήτων του γονιδιώματος του ιού.

2. Μέσω πινοκυττάρωσης (ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς). Εδώ ο ιός δεσμεύεται στη θέση του οριοθετημένου βόθρου με υποδοχείς (ειδικούς). Το τελευταίο διογκώνεται μέσα στο κύτταρο και στη συνέχεια μεταμορφώνεται στο λεγόμενο οριοθετημένο κυστίδιο. Αυτό, με τη σειρά του, περιέχει το καταπιεσμένο ιοσωμάτιο, συντήκεται με ένα προσωρινό ενδιάμεσο κυστίδιο που ονομάζεται ενδοσώμα.

Ενδοκυτταρική αντιγραφή του ιού

Αφού εισέλθει στο κύτταρο, το γονιδίωμα του ιού υποτάσσει πλήρως τη ζωή του στα δικά του συμφέροντα. Μέσω του συστήματος πρωτεϊνοσύνθεσης του κυττάρου και των συστημάτων παραγωγής ενέργειας του, ενσαρκώνει τη δική του αναπαραγωγή, θυσιάζοντας, κατά κανόνα, τη ζωή του κυττάρου.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει τον κύκλο ζωής ενός ιού σε ένα κύτταρο ξενιστή (δάση Semliki - εκπρόσωπος του γένους Alphvirus). Το γονιδίωμά του αντιπροσωπεύεται από μονόκλωνο θετικό μη κατακερματισμένο RNA. Εκεί, το ιοσωμάτιο είναι εξοπλισμένο με ένα υπερκαψίδιο, το οποίο αποτελείται από μια λιπιδική διπλοστιβάδα. Περίπου 240 αντίγραφα ενός αριθμού συμπλοκών γλυκοπρωτεϊνών διέρχονται από αυτό. Ο κύκλος ζωής του ιού ξεκινά με την απορρόφησή του στη μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή, όπου συνδέεται με έναν υποδοχέα πρωτεΐνης. Η διείσδυση στο κύτταρο πραγματοποιείται μέσω πινοκύτωσης.

συμπέρασμα

Το άρθρο εξέτασε τον κύκλο ζωής ενός κυττάρου, περιγράφηκαν οι φάσεις του. Περιγράφεται λεπτομερώς για κάθε περίοδο της ενδιάμεσης φάσης.

Θέμα: Αναπαραγωγή και ατομική ανάπτυξη των οργανισμών

Μάθημα: Κύκλος ζωής ενός κυττάρου

1. Κυτταρικός κύκλος

Σύμφωνα με την κυτταρική θεωρία, νέα κύτταρα προκύπτουν μόνο μέσω της διαίρεσης των προηγούμενων μητρικών κυττάρων. Τα χρωμοσώματα, που περιέχουν μόρια DNA, παίζουν σημαντικό ρόλο στις διαδικασίες της κυτταρικής διαίρεσης, αφού εξασφαλίζουν τη μεταφορά γενετικής πληροφορίας από τη μια γενιά στην άλλη.

Ρύζι. 1. Θραύσμα μορίου DNA

2. Στάδια του κυτταρικού κύκλου

Ο κυτταρικός κύκλος αποτελείται από 3 κύρια στάδια:

1. Μεσοφάση - περίοδος εντατικής ανάπτυξης και βιοσύνθεσης ορισμένων ουσιών.

2. Μίτωση, ή καρυοκίνηση (σχάση πυρήνα).

3. Κυτοκίνηση (διαίρεση του κυτταροπλάσματος).

3. Ενδιάμεση φάση

Ας χαρακτηρίσουμε τη μεσοφάση πιο αναλυτικά (Εικ. 2). Η ενδιάμεση φάση αποτελείται από 3 περιόδους: G1, S και G2. Η πρώτη περίοδος, η προσυνθετική (G1), είναι η φάση της εντατικής κυτταρικής ανάπτυξης.

Ρύζι. 2. Τα κύρια στάδια του κύκλου ζωής των κυττάρων.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες αντιλήψεις, στην περίοδο G1, συντίθενται ουσίες που αναστέλλουν ή διεγείρουν την επόμενη περίοδο του κυτταρικού κύκλου, δηλαδή τη συνθετική περίοδο.

Η μετασυνθετική περίοδος (G2) εμφανίζεται αμέσως μετά τον διπλασιασμό των χρωμοσωμάτων. Διαρκεί από 2 έως 5 ώρες.

4. Διαδικασία διπλασιασμού του DNA

Η διάρκεια του κυτταρικού κύκλου εξαρτάται από τον τύπο του κυττάρου και από εξωτερικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η παρουσία οξυγόνου, η παρουσία θρεπτικών ουσιών. Για παράδειγμα, τα βακτηριακά κύτταρα διαιρούνται κάθε 20 λεπτά κάτω από ευνοϊκές συνθήκες, τα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου κάθε 8-10 ώρες και τα κύτταρα στις άκρες των ριζών του κρεμμυδιού διαιρούνται κάθε 20 ώρες. Και μερικά κύτταρα του νευρικού συστήματος δεν διαιρούνται ποτέ.

Η εμφάνιση της κυτταρικής θεωρίας