САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Блог по БИОЛОГИИ для подготовки к ЕГЭ: учащимся и репетиторам по биологии
САДЫКОВ БОРИС ФАГИМОВИЧ, к.б.н., доцент. Блог по БИОЛОГИИ для подготовки к ЕГЭ: учащимся и репетиторам по биологии

Жизненный цикл клетки

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

Сначала поговорим  немного о причине, побудившей  меня обсуждать с вами данную тему.

А причина банальна — очень часто даже в руководствах по биологии отождествляют жизненный цикл клетки с фазами митоза, то есть лишь со стадиями деления ядра клетки. Да-да, обратите внимание и на это. Митоз — это стадии деления ядра клетки. Так как само деление клетки — это цитокинез (или то, чем заканчивается   деление ядра).

Так вот,  понятно, что митоз, как бы он ни был важен для клетки и многоклеточного организма в целом — это только самая незначительная по времени часть жизненного цикла клетки.

Следует помнить, что жизненный цикл клетки включает кроме стадий митоза основную по времени жизни клетки стадию, называемую интерфазой.

Причем, у клеток, относящихся к одним видам тканей (например, мышечным или нервным), интерфаза  по времени может соответствовать всей жизни самого организма, так как эти клетки не размножаются вовсе. У клеток других видов тканей, например, эпителиальных, весь жизненный цикл короткий, но и в них интерфаза занимает более продолжительное время,  чем сам митоз.

Основная по времени  жизнь клетки — это первая  стадия  интерфазы предсинтетический период G1, когда молодая клетка, образовавшаяся в результате деления материнской, сначала растет, а потом начинает выполнять все возложенные на неё функции. А это зависит от того, к какому типу ткани она относится.

Таким образом, самой основной жизнью клетки  будет являться лишь предсинтетический период интерфазы G1. И здесь  вот на что я,  как репетитор  по биологии, должен обратить ваше внимание:

А что такое сама жизнь клетки,  какие основные процессы должны происходить в ней практически постоянно 

Жизнь клетки — это постепенная реализация генетической информации,  по крайней мере её части , заложенной в ДНК.    При этом происходит копирование информации с отдельных участков хроматиновых нитей ДНК, называемых генами, на все три вида РНК.  Это обеспечивает создание в клетке необходимых ей в этот период определенных белков, от которых зависит всё всё в клетке и организме в целом.

Почему выделил красным термин «хроматиновые нити» ДНК? Это является важным в методическом плане, так как часто в учебниках «хроматиновые нити» ДНК  и термин «хромосома» для удобства изложения материала отождествляют (что приводит только к еще большей путанице).

И вот только отработав положенное время, клетка готовится непосредственно к будущему делению. В это время жизненного цикла клетки, названного синтетическим периодом интерфазы S,  и происходит самое главное —  удвоение генетического материала или  репликация ДНК

В течение непродолжительного постсинтетического периода G2, клетка  продолжает готовиться к самому делению ядра: создаются белковые микротрубочки, необходимые в дальнейшем для распределения генетического материала  по различным полюсам клетки; синтезируются белки-гистоны, обеспечивающие в дальнейшем (уже в самой профазе митоза) полную компактизацию хроматиновых нитей  ДНК  в укороченные структуры  — хромосомы. Такие компактные хромосомы существуют недолго и служат лишь для равномерного распределения удвоенного генетического материала по двум новым ядрам будущих двух клеток.

Обратите внимание, что на схеме после четырех стадий митоза (митоз — это деления ядра клетки, а не само клеточное деление), выделена короткая по времени стадия — цитокинез (деление пополам самой клетки).

В этой статье по жизненному циклу клетки основное внимание уделено  краткой характеристике различных стадий  одной интерфазы, так как типам деления ядер клеток митозу и мейозу посвящена предыдущая статья блога.

                                                                           *************************************************************************************

У кого есть вопросы по  статье к репетитору ЕГЭ по биологии по Скайпу, замечания, пожелания — прошу в комментарии.

Репетитор по биологии Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
А. Общая биология | биосинтез белкажизненный цикл клеткиинтерфазаМитозпостсинтетический периодпресинтетический периодрепетитор биологии по Скайпурепетитор по биологиирепликация ДНКсинтетический периодстадии интерфазыцитокинез | 14 комментариев
Отзывов (14)
  1. Светлана

    Добрый день! Скажите, пожалуйста, жизненный цикл есть у любой клетки, в том числе и у одноклеточных организмов? Просто в учебнике была информация, что соматические клетки многоклеточных не имеют жизненного цикла в отличии от клеток простейших.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Светлана! Конечно, как клетка одноклеточного организма, так и ЛЮБАЯ СОМАТИЧЕСКАЯ КЛЕТКА многоклеточного организма проходит свой «жизненный цикл». Все клетки при бесполом размножении образуются путем деления материнской клетки. Образовавшаяся молодая клетка, «прожив» все три периода интерфазы (G1, S, G2) вступает в период деления.

      Ответить
  2. Алексей Олегович

    Добрый день, Борис Фагимович!
    1) Подскажите, пожалуйста, почему многие авторы изображают метафазную хромосому не в привычной Х-образной форме, а в подковообразной форме?
    2) На каком этапе жизненного цикла клетки формируется центромера?
    3) Как располагаются относительно друг друга две дочерние молекулы ДНК, сформировавшиеся в S-фазе клеточного цикла путем репликации материнской ДНК?
    Связаны ли они в зоне центромеры или они обвивают друг друга по всей длине?
    4) В какой последовательности формируются двухроматидные хромосомы — каждая из двух дочерних молекул ДНК укладывается в хроматиду, а потом две хроматиды сближаются и соединяются центромерой, либо обе молекулы ДНК, уже будучи связанными центромерой спирализуются в двухроматидную хромосому?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Алексей Олегович!
      1. Не все хромосомы имеют метацентрическую Х-образную форму (когда плечи у хромосом примерно равной величины). Подковообразную форму имеют субметацентрические и акроцентрические хромосомы. В генотипе человека присутствуют все три формы хромосом (идиограмма). Поэтому на схемах деления клетки «художники» в праве выбрать любую из форм хромосом.
      2. При репликации ДНК, то есть в S-периоде интерфазы, сестринские хроматиды не разделены по всей длине материнской ДНК, а на одном из участков соприкасаются друг с другом. Эти участки и будут местом нахождения будущих центромер на полностью компактизованных (спирализованных) нитях ДНК, превращенных в хромосомы.
      3. Связаны друг с другом только в области будущей центромеры.
      4. Ответ на третий вопрос дает объяснение этому вопросу.

      Ответить
  3. Алексей

    Здравствуйте, Борис Фагимович!
    Подскажите, пожалуйста, имеют ли центромеру хроматиновые нити ДНК в G1 (предсинтетической) фазе интерфазы? Или центромера появляется только после репликации ДНК (в S-фазе интерфазы)?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Алексей!
      Самих сформированных центромер, служащих местом прикрепления нитей веретена деления, конечно же, нет не только в предсинтетическои периоде, но и в самом синтетическом периоде после удвоения ДНК (ДНК в это время ещё остаются «огромной» длины). Центромеры формируются у полностью компактизированных двухроматидных хромосом в профазе самого мейоза.

      Ответить
  4. Иван

    Здравствуйте, Борис Фагимович. Скажите, пожалуйста, есть ли отличия в понятиях «репликация » и » редупликация» ДНК?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Иван! Никакой разницы нет. По-русски — это «удвоение ДНК». Дословно, конечно, «реДУпликация», но применяют и более короткий термин «репликация».

      Ответить
  5. Оля

    Здравствуйте, Борис Фагимович! Вы не подскажете, как можно подобрать праймеры для ДНК вручную, без использования программ?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Здравствуйте, Оля! Нет, не подскажу, для меня эта тема секвенирования ДНК «темный лес». Уж извините.

      Ответить
  6. Vlada

    Есть про двойное оплодотворение клетки?

    Ответить
    • Борис Садыков

      Никакая клетка не оплодотворяется дважды. Может быть Вы имеете ввиду описание процесса двойного оплодотворения у цветковых растений? В любом учебнике общей биологии этот процесс описан досконально, зачем же я буду его переписывать?

      Ответить
  7. Алла

    Здравствуйте, вы можете сказать чем обусловлено возникновение большого количества мембранных органелл у эукариот? очень нужно.

    Ответить
    • Борис Садыков

      Клетки эукариот в 500-1000 раз крупнее прокариотических и им необходимо в большей степени, чем прокариотам, разделение внутреннего пространства клетки на отдельные компартменты.
      Таким «делителем» пространства цитоплазмы клеток эукариот на отдельные компартменты (вложенные друг в друга пространства по типу матрешки) является хорошо развитая одномембранная сеть — эндоплазматическая сеть (ЭПС). «Пунктом» сортировки многочисленных органических веществ, созданных в ЭПС (белков, углеводов, липидов), является одномембранный аппарат Гольджи. Эукариоты способны питаться более мелкими клетками и крупными органическими частицами, для переваривания которых у них имеются специализированные органеллы — производные аппарата Гольджи — одномембранные пузырьки с белками-ферментами — лизосомы.
      К тому же считается, что эукариотические клетки возникли путем многочисленных эндосимбиозов прокариотических клеток, что привело к формированию в них даже двухмембранных органелл — пласт (ядро, митохондрии, пластиды).
      Пласты выполняют наиболее важные функции в клетке: общую регуляцию обмена веществ в клетке и передачу наследственной информации при размножении (ядро), эффективный путь создания энергетически емких молекул АТФ (митохондрии и хлоропласты), создание органических веществ из неорганических!!! (хлоропласты).
      Митохондрии и пластиды имеют самостоятельный носитель генетической информации — кольцевую ДНК, рибосомы и, находясь внутри эукариотической клетки, способны к автономному размножению.

      Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

5 × 2 =