Какой этап клеточного цикла самый продолжительный в жизни клетки?

7 ответов на вопрос “Какой этап клеточного цикла самый продолжительный в жизни клетки?”

  1. Doomwalker Ответить

    Первый период интерфазы – пресинтетический, или $G_1$. На протяжении этого периода генетическая информация, закодированная в ДНК, находится в состоянии максимального функционирования – ДНК руководит синтезом РНК и белков. В этот период, который является наиболее длительным, клетки растут, дифференцируются и выполняют свои функции. В ядрах таких клеток содержится диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной молекулы ДНК. Генетическая формула клетки в этот период – $2n2c$, где $n$ – гаплоидный набор хромосом, $c$ – количество копий ДНК.
    Во время следующего, синтетического, периода ($S$) синтезируется и удваивается ДНК. В результате каждая хромосома уже состоит из двух хроматид, из двух дочерних молекул ДНК, соединённых в участке центромеры. Количество генов увеличивается вдвое. Удваивается и количество белков хроматина. Генетическая формула в этот период – $2n4c$.
    Репликация ДНК является очень важным моментом во время подготовки клетки к делению. Только репликация лежит в основе как бесполого, так и полового размножения, а, значит, и непрерывности жизни.
    Начало синтеза ДНК является началом $S$-периода. После начала удвоения ДНК клетка уже не может возвратиться к $G_1$- периоду и обязательно должна поделиться.
    Момент начала фазы $S$ называется точкой рестрикции. Синтез ДНК запускается с появлением специальных сигнальных молекул белков-активаторов $S$-фазы. В конце $S$- фазы, после полной репликации ДНК, белок-активатор разрушается, и клетка может переходить к следующему периоду. Клетки, не имеющие «разрешения» на деление, не способны пройти точку рестрикции. Такие клетки на определённый период времени останавливаются в состоянии «покоя» – в $G_0$-фазе, поддерживая метаболизм и выполняя свои функции.
    Нейроны и мышечные клетки могут функционировать на протяжении всей жизни организма.
    В постсинтетическом периоде $G_2$ клетки готовятся к митозу. Происходит постепенное разрушение цитоскелета, начинается конденсация и спирализация хроматина. Усиливается синтез АТФ, белков, РНК, липидов и углеводов. Формируются новые органеллы клетки. Размеры клетки значительно увеличиваются. Синтезируются специальные белки-регуляторы, которые способствуют переходу клетки из фазы $G_2$ к делению. Период $G_2$ переходит в профазу митоза. Это тот момент клеточного цикла, когда впервые в световой микроскоп можно увидеть хромосомы, сформировавшиеся из хроматина.
    Жизненный цикл клеток многоклеточного организма контролируется окружающими клетками и гуморальными факторами организма. Существенную роль в регуляции играют также специальные белки, которые образуются клеткой под влиянием собственной генетической программы.
    К числу важнейших изменений в клетке, которые происходят в интерфазе и готовят клетку к делению, относятся спирализация и сокращение половинок хромосом (хроматид), удвоение уентриолей, синтез белков будущего ахроматинового веретена, синтез высокоэнергетических соединений (в основном, АТФ). Клетка завершает свой рост и готова вступить в профазу следующего митоза.

    Цитокинез

    Следующий после митоза этап клеточного цикла – цитокинез – деление цитоплазмы.
    По экватору материнской клетки животных организмов образуется перетяжка. Эта структура образуется ещё в телофазе митоза. Перетяжка деления формируется из микрофилламентов цитоскелета, которые образуют сократительное кольцо. Оно постепенно уменьшается, и перетяжка всё более углубляется по всему периметру. Через некоторое время материнская клетка делится на две дочерние. В образовании перетяжки и её углублении, а также в полном делении дочерних клеток активное участие берёт цитоскелет. После цитокинеза обе доерние клетки содержат все компоненты материнской клетки.

  2. Mazragore Ответить

    Деление цитоплазмы и ядра – 2 самостоятельных процесса, которые протекают непрерывно, последовательно. Но в целях удобства изучения происходящих в период деления событий он искусственно разграничивается на 4 стадии: про-, мета-, ана-, телофазу. Их продолжительность различна в зависимости от типа ткани, внешних факторов, физиологического состояния. Самыми продолжительными выступают первая и последняя.

    Профаза

    Здесь наблюдается заметное увеличение ядра. В итоге спирализации происходит уплотнение, укорачивание хромосом. В более поздней профазе уже хорошо видна структура хромосом: 2 хроматиды, которые соединены центромерой. Начинается передвижение хромосом к экватору клетки.
    Из цитоплазменного материала в профазе (поздней) образовывается веретено деления, которое формируется при участии центриолей (в животных клетках, у ряда низших растений) или без них (клетки некоторых простейших, высших растений). Впоследствии от центриолей начинают появляться 2-типовые нити веретена, точнее:
    опорные, которые соединяют клеточные полюса;
    хромосомные (тянущие), которые перекрещиваются в метафазе к хромосомным центромерам.
    В завершении данной фазы исчезает ядерная оболочка, а хромосомы располагаются свободно в цитоплазме. Обычно ядро пропадает немного раньше.

    Метафаза

    Ее начало – исчезновение ядерной оболочки. Хромосомы сперва выстраиваются в экваторной плоскости, образуя метафазную пластинку. При этом хромосомные центромеры строго располагаются в экваторной плоскости. Нити веретена присоединяются к хромосомным центромерам, а некоторые из них проходят от одного полюса к другому, не прикрепляясь.

    Анафаза

    Ее началом считается деление центромер хромосом. В итоге хроматиды трансформируются в две обособленные дочерние хромосомы. Далее последние начинают расходится к клеточным полюсам. Они, как правило, в это время принимают особую V-образную форму. Такое расхождение осуществляется посредством ускорения нитей веретена. В то же время протекает удлинение опорных нитей, итогом чего становится отдаление полюсов друг от друга.

    Телофаза

    Здесь хромосомы собираются на клеточных полюсах, затем диспирализуются. Далее происходит разрушение веретена деления. Вокруг хромосом образуется ядерная оболочка дочерних клеток. Так завершается кариокинез, впоследствии осуществляется цитокинез.

    Механизмы попадания вируса в клетку

    Их всего два:
    1. При помощи слияния вирусного суперкапсида и мембраны клетки. В результате этого высвобождается нуклеокапсид в цитоплазму. Впоследствии наблюдается реализация свойств генома вируса.
    2. Посредством пиноцитоза (рецепторопосредованного эндоцитоза). Здесь происходит связывание вируса в месте окаймленной ямки с рецепторами (специфическими). Последняя впячивается внутрь клетки, а затем трансформируется в так называемый окаймленный пузырек. Он, в свою очередь, содержит поглощенный вирион, сливается с временным промежуточным пузырьком, который называется эндосомой.

    Внутриклеточное размножение вируса

    После проникновения в клетку геном вируса целиком подчиняет ее жизнь собственным интересам. Посредством белоксинтезирующей системы клетки и ее систем генераций энергии он воплощает собственное воспроизводство, жертвуя, как правило, жизнью клетки.
    На рисунке ниже представлен жизненный цикл вируса в клетке хозяина (леса Семлики – представитель рода Alphvirus). Его геном представлен однонитевой позитивной нефрагментированной РНК. Там вирион оснащен суперкапсидом, который состоит из липидного бислоя. Посредством него проходит порядка 240 копий ряда гликопротеиновых комплексов. Вирусный жизненный цикл начинается с абсорбции его на мембране хозяйской клетки, там он соединяется с рецептором белка. Проникновение в клетку осуществляется посредством пиноцитоза.

    Заключение

    В статье был рассмотрен жизненный цикл клетки, описаны его фазы. Подробно рассказано о каждом периоде интерфазы.

  3. РоБОеD Ответить



    Жизненный цикл клетки
    Клеточный
    цикл.     Существование клетки от момента ее возникновения в результате деления
    до разделения на дочерние клетки называют жизненным циклом клетки
    или клеточным циклом.
    Клеточный цикл эукариотической клетки
    делится на два периода:
    интерфазу (период клеточного роста), во время которой идёт синтез ДНК и
    белков, осуществляется подготовка к митозу;
    митоза (период клеточного деления).
    Интерфаза состоит из:
    G1-фазы — фазы начального роста, во время которой идёт синтез
    мРНК и белков;
    синтетической фазы, или S-фазы, во время которой реплицируется
    ДНК ядра;
    G2-фазы — подготовки к митозу.
    Первый этап клеточного цикла – подготовка клетки к делению. Его называют
    интерфазой
    (от лат. inter – “между” и греч. phasis – “появление”). Интерфаза
    в клеточном цикле занимает самый большой (до 90%) промежуток времени. В этот
    период в клетке отчетливо видны ядро и ядрышко. Идет активный рост молодой
    клетки, осуществляется биосинтез белков, их накопление, подготовка молекул ДНК к
    удвоению и удвоение
    (репликация) всего материала хромосом. Хромосом не видно, но активно идет
    процесс их удвоения. Удвоенная хромосома состоит из двух половинок, содержащих
    по одной двухцепочечной молекуле ДНК.
    Характерными признаками интерфазных клеток являются деспирализация
    (раскрученность) хромосом и их равномерное распределение в виде рыхлой массы по
    всему ядру. К концу интерфазы хромосомы спирализуются (скручиваются) и
    становятся видимыми, но еще представляют собой тонкие вытянутые нити.
    Репликация (редупликация) ДНК — процесс удвоения молекулы
    дезоксирибонуклеиновой кислоты, идущий во время синтетической фазы (S-фазы) жизненного цикла клетки на матрице цепей родительской
    молекулы ДНК. При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается и в процессе
    последующего деления распределяется между дочерними клетками.
    Правильность репликации обеспечивается точным
    соответствием комплементарных пар оснований и активностью фермента
    ДНК-полимеразы, способной распознать и исправить ошибку.
    На репликационной вилке синтезируется сначала одна цепь,
    называемая лидирующей (в направлении движения вилки). На другой цепи —
    запаздывающей — синтез осуществляется короткими фрагментами, которые называют
    фрагментами Оказаки по имени открывшего их исследователя. Эта цепь растет в
    направлении противоположном движению вилки.
    На втором этапе клеточного
    цикла     происходит митоз (деление клеточного ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).
    Для определения завершения каждой фазы клеточного цикла
    необходимо наличие в нём специальных контрольных точек.
    Митотический цикл — комплекс взаимосвязанных событий,
    происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого
    деления. Митотический цикл входит в жизненный цикл клетки.
    Таким образом, жизненный цикл клетки — закономерные изменения структуры и функций клетки от момента её образования до собственного деления или смерти. Длительность клеточного цикла у разных клеток варьирует. У большинства активно делящихся клеток период между митозами составляет от 10 до 24 часов.
    Деление путем митоза у эукариот являются способами бесполого размножения:
    дочерние клетки получают наследственную информацию, которая имелась у
    родительской клетки. Дочерние клетки генетически идентичны родительской.
    Каких–либо изменений в генетическом аппарате здесь не происходит. Поэтому все
    появляющиеся в процессе клеточного деления клетки и образовавшиеся из них ткани
    обладают генетической однородностью.
    < Предыдущая страница “Деление клетки. Митоз”
    Следующая страница “Клеточная теория” >

  4. Dazer Ответить

    Цели:
    напомнить о роли размножения как важнейшего
    свойства, поддерживающего и сохраняющего жизнь
    на Земле;
    познакомить учащихся с сущностью жизненного
    цикла клетки, раскрыть особенности отдельных
    стадий интерфазы;
    охарактеризовать основной способ деления
    эукариотических клеток – митоз;
    раскрыть особенности протекания каждой фазы
    митоза.

    Ход урока
    Актуализация знаний:
    Заполните схемы, занесите в рабочую карту
    урока. (Приложение 1)

    Способы бесполого размножения:
    1. ____________
    2. ____________
    3. ____________
    4. ____________
    5. ____________
    Известно, что каждый организм в природе рано
    или поздно погибает – от других организмов, от
    болезней или просто от старости. Но, тем не менее,
    численность организмов многих видов не
    уменьшается, а виды существуют на Земле сотни
    тысяч и миллионы лет.
    Большинство многоклеточных животных и
    растений начинают свой жизненный цикл с одной
    клетки – зиготы.
    Проанализируйте эти факты и ответьте на
    вопросы:
    1. Какое свойство, присущее всему живому,
    обеспечивает сохранение видов в ряду поколений?
    2. Какой процесс лежит в основе этого свойства
    живых организмов
    Ответы занесите в рабочую карту урока

    Изучение нового материала.
    Просмотр видеофрагмента митоз.

    Какой способ размножения запечатлен?
    Кто сформулирует тему урока?
    Занесите тему урока в рабочую карту урока.
    Важным признаком клетки является деление.
    Согласно клеточной теории, возникновение новых
    клеток, происходит путем деления предыдущей,
    материнской клетки.
    Жизнь клетки от момента ее появления и до ее
    собственного деления или гибели называют
    клеточным циклом.
    Обязательным компонентом каждого клеточного
    цикла является митотический цикл, который
    включает в себя подготовку клетки к процессу
    деления и само деление.

    Интерфаза     – подготовка клетки к делению.
    Состоит из трех периодов:
    Пресинтетический период (G1), период до
    удвоения хромосом. Продолжительность от 2-3 ч. до
    нескольких суток. Клетка интенсивно растет, в ней
    синтезируется РНК и различные белки,
    увеличивается число рибосом и митохондрий.
    Клетка готовится к удвоению хромосом.
    Синтетический период (S), период удвоения
    хромосом. Продолжительность от 6 до 10 часов. Происходит
    удвоение хромосом, в основе которого лежит
    процесс удвоения (репликации) ДНК, в результате
    каждая хромосома состоит из двух сестринских
    хроматид
    Постсинтетический период (G2), период после
    удвоения хромосом. Самый короткий период
    интерфазы: от 2 до 5 часов.Клетка готовится к
    делению, синтезируются белки, из которых будет
    сформировано веретено деления, запасается
    энергия за счет синтеза АТФ.

    Самостоятельная работа с учебником     (авторы
    Каменский, Криксунов, Пасечник 10-11 класс).
    Прочитайте статью учебника стр.110 (третий
    абзац).

    Ответьте на вопросы:

    Что такое редупликация?
    Какой принцип лежит в основе редупликации?
    Как происходит процесс редупликации?
    Прочитайте статью учебника стр. 109 (второй
    абзац).

    Ответьте на вопрос:
    Апоптоз это –

    Митоз     – процесс непрямого деления
    соматических клеток эукариот. Это основной
    способ деления эукариотических клеток.
    Продолжительность митоза у животных клеток
    составляет 30-60 мин., у растений 2-3 часа. Митоз
    включает в себя два процесса – деление ядра (кариокинез)
    и деление цитоплазмы (цитокинез).

    Фазы митоза

    Профаза
    1. Увеличивается объем ядра.
    2. Спирализация хромосом.
    3. Центриоли попарно расходятся к полюсам
    клетки.
    4. Прекращается синтез РНК.
    5. Образуются нити веретена деления.
    6. Распадается ядерная оболочка.

    Метафаза
    1. Максимальная спирализация хромосом.
    2. Хромосомы (их центромеры) располагаются
    строго по экватору клетки.
    3. Каждая хромосома состоит из двух хроматид,
    соединенных в области центромеры.
    4. Веретена деления прикрепляются к центромерам
    хромосом.

    Анафаза
    1. Центромеры хромосом разделяются.
    2. Нити веретена деления растягивают хромосомы
    к полюсам клетки.
    3. Дочерние хроматиды становятся
    самостоятельными хромосомами.

    Телофаза
    1. Хромосомы деспирализуются.
    2. Строятся новые ядерные оболочки.
    3. Образуется поперечная перегородка внутри
    клетки – цитокинез.
    4. Растворяются веретена деления клетки.
    5. Образуются 2 дочерние клетки генетечески
    идентичные материнской.

    Биологическое значение митоза.
    Биологическое значение митоза огромно.
    Постоянство строения, а также правильность
    функционирования органов и тканей
    многоклеточного организма невозможно без
    сохранения идентичного набора генетического
    материала в бесчисленных клеточных поколениях.
    Митоз обеспечивает такие важные процессы
    жизнедеятельности как:
    эмбриональное развитие;
    рост;
    восстановление органов и тканей.
    В случае нарушения нормального хода митоза, а
    также при неравномерном распределении хромосом,
    происходит гибель клетки или возникают мутации.

    Самостоятельная работа с учебником.
    Прочитайте статью учебника стр.113.

    Ответьте на вопросы:     Чем митоз отличается от
    амитоза?

    Закрепление.
    Выберите один правильный ответ. Занесите в
    рабочую карту урока.

    Клеточным циклом называется –
    а) Период жизни клетки в течение интерфазы.
    б) Период от профазы до телофазы.
    в) Период от деления до деления.
    г) Период от появления клетки до ее смерти.

    Какой из процессов предшествует митозу?
    а) Исчезновение ядерной оболочки.
    б) Удвоение хромосом.
    в) Образование веретена деления.
    г) Расхождение хромосом к полюсам клетки.

    Сколько хроматид содержи каждая х хромосома в
    метафазе митоза?
    а) Четыре.
    б) Две.
    г) Восемь.

    Наиболее продолжительна –
    а) Метафаза.
    б) Профаза.
    г) Интерфаза.
    д) Телофаза.

    У каких из названных организмов преобладает
    бесполое размножение?
    а) Горох.
    б) Акула.
    в) Майский жук.
    г) Амеба.

    Установите последовательность стадии митоза.

    Ответ:_________________________________
    Соотнесите:

  5. Thordithris Ответить

    Интерфаза обеспечивает рост клеток, удвоение молекул ДНК, синтез органических соединений, размножение митохондрий, в ней происходит накопление энергии в АТФ, которая необходима для обеспечению деления клеток.
    Интерфаза включает пресинтетический, синтетический и постсинтетический периоды. Пресинтетический период (G1-фаза) – характеризуется ростом клетки. В этот период, который является самым продолжительным, клетки растут, дифференцируются и выполняют свои функции. В дифференцированных клеток, которые больше не делятся, в клеточном цикле отсутствует G1-фаза. Такие клетки находятся в периоде покоя (G0-фаза). Синтетический период (S-фаза) – это период, основным событием которого является удвоение ДНК. Каждая хромосома в этом периоде становится двохроматидною. Постсинтетический период (G2-фаза) – период непосредственной подготовки к митоза.

    клеточный цикл
    Основные события во время интерфазы
    период
    Основные процессы
    Пресинтетический (G1-фаза, самая длительная, от 10 ч до нескольких суток)
    ¦ образования основных органелл;
    ¦ ядрышко производит мРНК, тРНК, рРНК;
    ¦ интенсивные процессы биосинтеза и усиленный рост клеток
    Синтетический (S-фаза, ее продолжительность – 6-10 ч)
    ¦ репликация ДНК и синтез гистонов и преобразования хромосоме в двохроматидни структуры;
    ¦ удвоение центриолей
    Постсинтетический (G2-фаза, ее продолжительность – 3-4 ч)
    ¦ разделение, формирование основных новых органелл;
    ¦ разрушения цитоскелета;
    ¦ усиленный синтез белков, липидов, углеводов, РНК, АТФ и др. |
    Митоз является основным типом разделения эукариотических клеток. Этот раздел состоит из 4 фаз ( профаза, метафаза, анафаза, телофаза ) и продолжается от нескольких минут до 2-3 часов.
    Цнтокинез (или цитотомия ) – разделение цитоплазмы эукариотической клетки, который происходит после того, как в клетке произошло разделение ядра ( кариокинез ). В большинстве случаев цитоплазма и органеллы клетки распределяются между дочерними клетками примерно поровну. Исключением является оогенез, в процессе которого будущая яйцеклетка получает практически всю цитоплазму и органеллы, тогда как полярные тельца их почти не содержат и вскоре отмирают. В тех случаях, когда деление ядра не сопровождается цито- кинез, образуются многоядерные клетки (например, поперечнопосмуговани мышечные волокна). Цитокинез наступает сразу же после телофазы. В животных клетках во время телофазы плазматическая мембрана начинает вгинатись внутрь на уровне экватора (под действием микронитей) и разделяет клетку пополам. В растительных клетках на экваторе с микронитей образуется тельце – фрагмобласт. К нему перемещаются митохондрии, ЭПС, аппарат Гольджи, рибосомы. Пузырьки от аппарата Гольджи сочетаются и образуется клеточная пластинка, которая разрастается и сливается с клеточной стенкой материнской клетки.
    БИОЛОГИЯ + Апоптоз – это явление программируемой смерти клеток. В отличие от другого вида клеточной смерти – некроза – при апоптоз и не происходит разрушения цитоплазматической мембраны и, соответственно, содержание клетки не попадает во внеклеточную среду. Характерным признаком является фрагментация ДНК специфическим ферментом ендонуклезою на фрагменты. Процесс апоптоза с необходимым для физиологического регулирования количества клеток организма, для уничтожения старых клеток, для осеннего листопада, для цитоксичнои действия лимфоцитов-киллеров, для эмбриогенеза организма и др. Нарушение нормального апоптоза клеток приводит к неконтролируемому размножению клеток и появления опухоли.

Добавить ответ

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