Клеточный цикл эукариот (стр. 2 из 2)

Созревание. В этот период происходит дифференцировка клеток и становление ключевых ферментных систем. Клетка готовится выполнять предназначенные природой функции, постепенно активизируя свой обмен веществ.

Рисунок 5. Последовательность стадий митоза (схема):

1 – хромосомы; 2 – веретено деления;

3 – хроматин; 4 – поперечная перетяжка

Активное функционирование. Интенсивность реакций метаболизма и сопряженного с ним энергетического обмена в это время максимальны

В период активного функционирования интенсивность обмена веществ в клетке максимальна.

Процессы в клетке направлены на обеспечение постоянства внутренней среды и выполнение специфических функций: нейрон воспринимает и передает нервный импульс, эритроцит переносит кислород и так далее.

Угасание (старение). Этот процесс запрограммирован генетически и, в первую очередь, проявляется уменьшением выработки и активности ферментов в клетке. При этом замедляются биохимические реакции, тормозится метаболизм и энергетический обмен. Период старения клетки характеризуется уменьшением выработки и активности ферментов.

Стареющие клетки, как правило, имеют неудвоенное количество ДНК, но сохраняют жизнеспособность и некоторую метаболическую активность в течение определенного времени.

Естественная гибель клетки (апоптоз). К сожалению, до сих пор процесс естественной гибели клеток до конца не изучен.

Известно, что в клетке из-за блокирования ферментов прекращается синтез белка, а нет белка – нет и жизни. Морфологически апоптоз характеризуется разрушением ядра и цитоплазмы. “Осколки” погибшей клетки поглощаются и перерабатываются специальными клетками иммунной системы – фагоцитами. Но ведь клетки могут погибнуть и под воздействием случайных факторов (механических, химических и любых других). Случайная гибель клеток (а также ткани, органа) в биологии называется некрозом. Важно то, что естественная клеточная гибель (апоптоз) в отличие от некроза не вызывает воспаления в окружающих тканях. Апоптоз не вызывает воспаления в окружающих тканях.

В организме запрограммированная клеточная гибель выполняет функцию, противоположную митозу, и, тем самым, регулирует общее число клеток в организме. Апоптоз играет важную роль в защите организма при вирусных инфекциях. В частности, иммунодефицит при ВИЧ-инфекции определяется нарушениями в контроле апоптоза.

Теперь, когда мы рассмотрели все этапы жизненного цикла клеток, коротко остановимся на процессах регуляции численности клеток в организме. Во время эмбриогенеза (первого этапа внутриутробного развития) число клеток постоянно возрастает, причем в геометрической прогрессии (рисунок 6).

Зигота, образовавшаяся после слияния яйцеклетки и сперматозоида, делится с образованием двух дочерних клеток. Затем, в результате последовательных делений, образуются четыре, восемь, шестнадцать клеток и так далее. Параллельно с увеличением численности на этапе эмбриогенеза происходит дифференцировка клеток – так образуются ткани.

Рисунок 6. Увеличение численности клеток на этапе эмбриогенеза

Во взрослом организме общая численность клеток стабильна, она остается практически неизменной на протяжении многих лет (рисунок 7).

Рисунок 7. Поддержание постоянства общей численности клеток во взрослом организме

Это происходит за счет уравновешивания процессов возникновения новых клеток (митоза) и гибели клеток, естественной (апоптоза) или случайной (некроза). При смещении равновесия, например, гибели большого количества клеток в результате травмы или другого негативного воздействия, включаются механизмы регенерации (увеличение интенсивности деления клеток для замещения погибших), о которых уже было сказано. Таким образом, общая численность клеток поддерживается практически на постоянном уровне.

Список используемой литературы

1. Анатомия и физиология человека: учебник для 9 кл. шк. с углубл. изучением биологии / М. Р. Сапин, З. Г. Брыксина – М.: Просвещение, 1998. 256 с., ил.

2. Билич Г., Катинас Г. С., Назарова Л. В. Цитология: Учебник. – 2-е изд., испр. и доп.. – СПб: Деан, 1999. – 112 с.

3. Большой толковый медицинский словарь (Oxford) / Пер. с англ.: в 2-х томах / Под ред. Г. Л. Билича. – М.: Вече АСТ, 1999. – Т. 1, 2.

4. Краткая медицинская энциклопедия / Гл. ред. Б. В. Петровский: в 3-х томах – 2-е изд. – М.: Советская энциклопедия, 1989. – Т. 1, 2, 3.

5. Робертис Э, Новинский В., Саэс Ф. Биология клетки: Учебник / Пер. с англ. А. В. Михеевой и др.; Под. ред. С. Я. Залкинда. – М.: Мир, 1973. – 488 с

6. Физиология человека: Учебник для студентов мед. вузов / Под ред. В. М. Смирнова. – М.: Медицина, 2001. – 608 с., ил.

7. Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. Применение физико-химических методов в биологии и молекулярной биологии / Пер. с англ. Е. С. Громовой, С. В. Яроцкого; Под ред. З. А. Шабаровой. – М.: Мир, 1980. – 582 с., ил.

8. Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология / Пер. с англ.; Под ред. А. И. Арчакова и др. – М.: Изд-во НИИ биомед. химии РАМН, 1999. – 372 с., ил.

9. Энциклопедический словарь медицинских терминов / Гл. ред. Б. В. Петровский: в 3-х томах. – М.: Советская энциклопедия, 1982, Т. 1, 2, 3.

10. Энциклопедия для детей. Происхождение и природа человека. Как работает тело. Искусство быть здоровым / Гл. ред. Володин В. А. – М.: Аванта+, 2001. – 464 с., ил. Т. 18. Ч. 1.