În cele din urmă, în celule în cantități foarte mici, există aminoacizi în stare liberă (peste 150) care nu apar în proteină.
Reproducerea sau proliferarea (din proleții latini - descendenți, purtători ai celulelor) este un proces care duce la creșterea și reînnoirea celulelor. Acest proces este tipic atât pentru organismele unicelulare, cât și pentru cele multicelulare.
Celulele-organisme (organisme unicelulare) se reproduc prin diviziune simplă în două (bacterii, sarcodice), diviziuni multiple (sporoviki etc.) sau în alt mod. Prin urmare, în cazul bacteriilor și animalelor unicelulare, dublarea celulelor este reproducerea lor ca organisme independente, deoarece se formează două celule noi din forma originală (organism), fiecare dintre acestea fiind un organism. Fiecare celula fiica (organism) primește informația genetică completă purtată de organismul celular inițial.
Celulele somatice ale organismelor multicelulare se înmulțesc prin diviziune complexă, care se numește diviziune mitotică și care, în general, este mecanismul prin care singurele celule se reproduc. Celulele fiice formate ca rezultat al împărțirii sunt similare celulei originale (părinte), care diferă de cel din urmă numai în dimensiuni mai mici. Cu toate acestea, după divizare, celulele fiice încep să crească instantaneu și ajung rapid la dimensiunea celulei materne.
Semnificația biologică a diviziunii mitotice este că este un eveniment cheie în replicarea exactă a tuturor cromozomilor înainte ca nucleul și celulele să fie împărțite. Ca urmare a mitozei, celulele fiice după divizare primesc cromozomi în exact aceeași cantitate ca și celula lor mamă (celulară). Prin urmare, există o anumită diviziune mitotică metodă diviziune ordonată a celulelor, în care fiecare dintre cele două celule fiice primeste cromozomi la exact aceeași cantitate și exact aceeași structură ca și cea a cromozomului care a fost celula parentală. Cu fiecare mitoză se formează o copie a fiecărui cromozom și acționează mecanismul exact al distribuției lor între celulele fiice.
Diviziunea celulară mitotică distinge două separare lateral nucleu inițial în două nuclee fiice (diviziunea egala de cromozomi), numit mitoza (din caryon greacă -. Nucleus, kineză - mișcare) și constituie în mod substanțial ciclul de cromozomi și apoi după divizarea citoplasmei cu formarea a două celule fiice, numite citokineză (din citosul celular, cineză - mișcare) și este un ciclu citoplasmatic. Fiecare dintre celulele copilului conține un nucleu de copil.
Mitoză și cytokinesis apar sincron, în care în Veronese Carioca-intercalare apare prin mitoză sintezei ADN-ului, în timp ce alternează cu cytokinesis creșterea celulară (dublarea numărului de componente celulare).
O caracteristică importantă a diviziunii mitotice este că aceasta este în mare parte similară în toate organismele. Totalitatea proceselor care au loc în celulă de la o divizie la alta se numește ciclul mitotic.
Ciclul mitotic constă în două etape stadiy- repaus sau interfaza și diviziunea mitotică sau etapa (din rnitos grecești -. Filamentelor), notate prin simbolul m termeni „mitoză“ și „mitoză“ -. Sinonime. Interfața este disponibilă pentru evaluare calitativ și cantitativ, în același mod în care este disponibilă pentru măsurare și mitoză. În special, pentru măsurarea intensității numărului de mitoze -is folosesc așa-numitul indice mitotic, care este definit de numărul de mitoze la 1000 celule. Datele privind indicele mitotic sunt de o mare importanță practică, mai ales în practica medicală (estimarea intensității în regenerarea organelor, acțiunile de droguri și așa mai departe. D.).
Perioada presynthetic (G 1), care se numește adesea primul interval (din intervalul engleză - interval), este
faza interfazei. În
acumularea de ARN și proteine, inclusiv proteine necesare pentru sinteza ADN. Numărul mitocondriilor crește. De obicei, această perioadă durează 12-24 ore.
Perioada de sinteză (S) urmează perioada G 1 și se caracterizează prin faptul că sinteza ADN (replicare) apare în celulă în această perioadă, ca urmare a faptului că numărul se dublează. În
această perioadă continuă, de asemenea, sinteza ARN și a proteinelor. Este foarte important ca până la sfârșitul acestei perioade, fiecare dintre cromozomi să se dubleze și să fie format din
două cromatide sora ținute de centromeroide. Putem spune că trăsătura cea mai fundamentală a perioadei S este replicarea genelor și dublarea setului de gene ale fiecărui cromozom dublu. Durata perioadei S este de obicei de aproximativ 5 ore.
Perioada post-sintetică (G2) este caracterizată prin oprirea sintezei ADN
și acumularea de energie. Cu toate acestea, sinteza ARN și, proteinele care formează filamentul fusului de fisiune, continuă. Durata perioadei G 2 este
Mitoza apare în timpul a patru consecutive. fazelor și anume: profază, metafază, anafază și telofază (Figura 59.).
În profaza la început, apare condensarea și spiralizarea (răsucirea) cromozomilor, ca urmare a faptului că ele devin vizibile atunci când microscopia preparatelor colorate. Diametrul fiecărei buclăți crește. Membrana nucleară se dizolvă sub acțiunea enzimelor, nucleul dispare.
Centrozomul este împărțit în două centrioli, după care acesta din urmă se abate de la poli ai celulei. Se observă, de asemenea, fosforilarea proteinelor celulare individuale. Apoi, între stâlpi, începe să se formeze o figură achromatică nouă, similară cu o axă. Se compune din proteine și ARN. Până la sfârșitul acestei faze, figura achromatică se întinde de-a lungul cuștii, devenind un ax. Structurally, arborele este un bipolar-
structură construită din microtubuli și proteine diferite. Chromatidele (cromatidele sora) sunt ținute împreună de centromeroide. Durata profazei este de aproximativ 30-60 de minute.
În metafază, cromozomii sunt localizați pe ecuatorul axului. Acestea au aspectul formelor groase, înfășurate strâns, ceea ce face mai ușor să numere și să studieze structura lor cu microscop. Acesta este atașat la filetul axului tsentromeroi la care sunt atașate un complexe de proteine speciale (cine-tofory) asociate cu microtubuli individuale cromatidelor, în timp ce a avut loc împreună, dar umerii lor sunt deja deconectate. Durata metafazei este de 2-10 minute.
În anafază începe separarea kinetocorilor și apoi separarea longitudinală a cromozomilor, ca urmare a faptului că fiecare cromatică sora are propriul centromer și devine un cromozom fiică. Cromozomii se extind și se deplasează la stalpii corespunzători ai axului. Anaphase durează 2-3 minute. Replicarea capetelor de cromozomi (telomeres), a căror lungime este de 2-20 kb. necesită telomerază.
În telofaza (din telosul grecesc), cromozomii fiicei ajung la stalpi, se întind și se despiralizează. Tuburile tubulare dispar. Forme de plicuri nucleare, nucleul reapare. Durata este de 20-30 de minute.
În stadiul final al diviziunii celulare, există chi-tokinez, care începe în anafază. Acest proces se termină cu formarea în zona ecuatorială a celulei de constricție, care împarte celula divizată în două celule fiice. Strângerea este asigurată prin reducerea inelului format din filamente de natura actinei.
Spre deosebire de celulele somatice ale animalelor din celulele plantelor, din cauza rigidității pereților lor, în loc să formeze un inel de contracție,
o placă între viitoarele celule fiice. Pe fiecare parte a acestei plăci se depune celuloza, după care devine un perete celular.
Fiecare diviziune celulară este un proces continuu, deoarece fazele nucleare și citoplasmice, în ciuda diferențelor de conținut și de semnificație, sunt coordonate în timp.
Ordonarea diviziunilor celulare în eucariote depinde de coordonarea evenimentelor din ciclul celular. În eucariotelor, această coordonare se realizează prin controlul trei tranziții în ciclul celular, și anume intrarea în mitoză, ieșirea mitotic, și care trece printr-un punct, numit „Start“, care introduce inițierea sintezei ADN (fază S) în celulă.
Durata ciclurilor mitotice ale diferitelor celule variază de la câteva ore la câteva zile. Cu toate acestea, depinde de tipul de țesut, starea fiziologică, factorii externi (temperatură, lumină).
Ciclul celular al celulelor eucariote este reglat prin activarea secvențială a kinazelor dependente de ciclină (KDK) prin interacțiunea lor cu ciclinii proteici. Complexul ciclin-KDK se dovedește a fi complet activat prin fosforilarea reziduului de treonină în buclele T ale SDC, efectuată de o kinază specifică KDK-activatoare (SAK). În acest caz, complexul ciclin-SDC este implicat în inițierea replicării atât a mitozei cât și a ADN-ului. Reglementarea mitozei depinde de reglementarea KFOR.
Există și alți regulatori ai ciclului celular. În special, regulatorii care inhibă KDF sunt cunoscuți. Astfel de inhibitori sunt proteinele p21, p16 și p27. Acestea inhibă și funcțiile kinazice prin legarea acestora.
în celulele de organisme - eucariote replicate
așa-numitul replicare factor de licențiere
factor de licențiere, care permite replicarea. În sprijinul acestui punct de vedere montat belkiMSM de licențiere, care sunt de obicei asociate cu cromozomi, dar cu începutul fazei S sunt eliberați din această conexiune permițând replicarea ADN-ului, și după sinteza ADN-ului este completă, nou legată în cromozomi.
Țesuturile diferite sunt caracterizate de activitate mitotică diferită. Prin urmare, în funcție de activitatea mitotică, se disting țesuturile stabile, în creștere și înnoirea. Țesuturile stabile sunt țesuturi în care celulele nu se divizează și numărul ADN-ului celular este constant. De exemplu, celulele sistemului nervos central și periferic nu se împart. În aceste celule apar doar modificări de vârstă. Țesuturile țesuturi sunt țesuturi în care celulele trăiesc toată viața, dar printre acestea există și cele care sunt împărțite prin mitoză. Ca urmare, există o creștere a dimensiunii organelor. Exemple de țesuturi în creștere sunt țesuturile renale, glandele endocrine, musculatura scheletică și cardiacă. Țesuturile regenerabile sunt țesuturi în care multe celule sunt susceptibile la mitoză,
Celulele sunt compensate de celulele nou formate. Exemplele înnoitoare celulele tisulare sunt gastro-ki-antiplacă, căile respiratorii și genitourinar, epidermă, măduvă osoasă, testicul, și altele. Pentru un tipic fluctuațiile zilnice mitozei, valuri.
În organismele superioare, diviziunea mitotică a celulelor asigură creșterea lor
cu creșterea ulterioară a greutății corporale și a diferențierii celulelor. Pe masura ce persoana se dezvolta individual, creste numarul celulelor sale, ajungand la mai mult de 10 celule la un adult si ramane constant.
După cum sa observat deja, mitocondriile și cloroplastele sunt capabile de fisiune în celulele eucariote, dar controlul diviziunii lor nu este clar. S-a stabilit doar că există o genă în genomul celulelor de plante care pot participa la controlul divizării cloroplastelor.
Diviziunea celulelor mamifere și aviară este caracterizată prin faptul că are anumite limitări asupra numărului de duplicări ale celulelor. De exemplu, fibroblaste fetale umane se dublează doar protyazhenii50 generații, în timp ce fibroblaste de la persoanele din vozraste40 și 80 de ani sunt aproximativ 40 și 30 dublări, respectiv, în cazul în care acestea sunt cultivate în condiții standard. Acest fenomen se numește celule îmbătrânite. Se crede că în majoritatea celulelor corpului, de asemenea, de imbatranire, de exemplu, celule hepatice trăiesc timp de aproximativ 18 luni, eritrocitele - 4 luni, care le determină să acumuleze lipide, calciu, pigment „uzură“ și mor. Se estimează că organismul adult pierde zilnic aproximativ 1-2% din celulele sale ca urmare a decesului lor. După moartea celulelor, se produce coagularea protoplaziei, descompunerea mitocondriilor și a altor organele ca rezultat al auto-lizării (activarea enzimelor intracelulare).
Pentru a explica natura îmbătrânirii celulelor, s-au propus mai multe ipoteze în care erorile în mecanismele biosintetice ale celulelor sunt date cu importanță,
mecanisme de protecție împotriva degenerării maligne a celulelor normale sau din alte motive. Cu toate acestea, niciuna dintre ipotezele cunoscute nu este exhaustivă în explicarea fenomenului de îmbătrânire celulară.
Se constată că pentru celule în multe cazuri apoptoza este caracteristică, prin care se înțelege un program genetic, ca urmare a faptului că celulele se sinucid. Se poate spune că apoptoza este un proces conservat evolutiv. Cu ajutorul acestui proces, organismele multicelulare sunt eliberate din celule inutile sau potențial dăunătoare. Acest fenomen este diferit de cel al îmbătrânirii celulelor. In exemplul Caenorhabditie elegans nematoda sa constatat că gena de suicid celular este controlat de un set format din trei gene care controleaza sinteza proteinelor ETS-3, ETS 4 și apoptoza ETS-9-reglementare. La mamifere, au fost identificate proteinele-2 care reglează moartea celulelor apoptotice. Se crede că apoptoza este importantă în etiologia multor boli ereditare (Alzheimer și Dr.), tulburări autoimune, boli cardiovasculare, tulburări de vârstă și chiar SIDA.
Articole similare
-
Caracteristicile structurii celulei de plante, suntem studenți - suntem studenți!
-
Lilacs pe site-ul dvs. - cele mai bune soiuri, reproducere, plantare și îngrijirea de Bush
Trimiteți-le prietenilor: