Življenjski ciklus celic: faze, obdobja. Življenjski cikel virusa v gostiteljski celici

20. 4. 2019

Življenjski cikel celice vključuje začetek njegovega nastanka in konec obstoja kot samostojne enote. Za začetek se celica pojavi med delitvijo matične celice in konča svoj obstoj zaradi naslednjega deljenja ali smrti.

Življenjski cikel celice je sestavljen iz interfaze in mitoze. V obravnavanem obdobju je enakovredno celičnemu.

Življenjski cikel celice: interfaza

To je obdobje med dvema deloma mitotičnih celic. Razmnoževanje kromosomov poteka podobno kot reduplikacija (polkonzervativna replikacija). Molekule DNA. V interfazi je celično jedro obdano s posebno membrano z dvema membranama, kromosomi so brez zavojev in niso opazni pri običajni svetlobni mikroskopiji.

Pri barvanju in fiksiranju celic se kopiči zelo obarvana snov - kromatin. Treba je omeniti, da citoplazma vsebuje vse potrebne organele. To zagotavlja celovit obstoj celice.

V celičnem življenjskem ciklu medfazo spremljajo tri obdobja. Razmislite o vsaki od njih podrobneje.

v celičnem življenjskem ciklu spremlja interfaza

Obdobja življenjskega cikla celice (medfaza)

Prva od teh se imenuje re-synthetics . Rezultat prejšnje mitoze je povečanje števila celic. Tukaj sistematiziramo transkripcijo novonastalih molekul RNK (informacijske), pa tudi molekule preostale RNA, sintetiziramo proteine ​​v jedru in citoplazmi. Nekatere snovi citoplazme se postopoma delijo z nastankom ATP, njegove molekule so opremljene z makroergičnimi vezmi, energijo pa prenašajo tam, kjer to ni dovolj. S ta celica poveča velikost, doseže mater. To obdobje traja dolgo časa v specializiranih celicah, med katerimi opravljajo svoje posebne funkcije.

Drugo obdobje je znano kot sintetično (sinteza DNK). Njegova blokada lahko ustavi celoten cikel. Tukaj poteka replikacija molekul DNK, kakor tudi sinteza proteinov, ki sodelujejo pri nastanku kromosomov.

DNA molekule se začnejo vezati na beljakovino, kar povzroči, da se kromosomi zgostijo. Istočasno opazimo razmnoževanje centriolov, tako da se pojavita 2 para. Nova centriola v vseh parih je postavljena razmeroma stara pod kotom 90 °. Nato se vsak par v času naslednje mitoze premakne nazaj na celične pole.

mitoza celičnega življenjskega cikla

Za sintetično obdobje je značilna povečana sinteza DNA in oster skok v nastajanju molekul RNA, pa tudi beljakovin v celice.

Tretje obdobje - postsintetično . Zanj je značilna prisotnost celičnega pripravka za nadaljnjo delitev (mitotično). To obdobje praviloma traja vedno manj kot drugi. Včasih pade ven.

Trajanje generacijskega časa

Z drugimi besedami, to je, kako dolgo traja življenjski cikel celic. Trajanje generacijskega časa, kot tudi posamezna obdobja, ima različne vrednosti za različne celice. To je razvidno iz spodnje tabele.

Obdobje

Čas nastanka

Tip populacije celic

obdobje presintetične interfaze

obdobje sintetične interfaze

obdobje po sintetični interfazi

mitoza

528

30

4.6

3.8

585.6

dermalni epitelij

4.75

4.5

1

0,5

11,0

razjeda dvanajstnika

9.5

7.5

≈0,75

1

18.75

tanko črevo

9

9

0,5

3

21.5

jetrne celice 3-tedenske živali

Torej je najkrajši celični življenjski cikel v kambialnih. To se zgodi, da tretje obdobje popolnoma pade ven - postsynthetic. Na primer, pri 3-tedenskih podganah v celicah jeter se zmanjša na pol ure, trajanje generacijskega časa je 21,5 ure, trajanje sintetičnega obdobja pa je najbolj stabilno.

V drugih situacijah v prvem obdobju (presintetično) celica nabira lastnosti za izvajanje specifičnih funkcij, to je posledica dejstva, da njegova struktura postane bolj kompleksna. Če specializacija ni preveč oddaljena, lahko gre skozi celoten življenjski cikel celice z nastankom dveh novih celic v mitozi. V tem primeru se lahko prvo obdobje znatno poveča. Na primer, čas generacije v celicah kožnega epitelija miši, in sicer 585,6 ure, je v prvem obdobju - presintetičen, in v celicah pokostnice podgana - 102 ur od 114.

Glavni del tega časa se imenuje G0-obdobje - izvajanje intenzivne specifične funkcije celice. Številne jetrne celice ostanejo v tem obdobju, zato so izgubile sposobnost mitoze.

Če se del jeter odstrani, se večina njenih celic preklopi na polno življenje, najprej na sintetično, nato na postsintetično obdobje, na koncu pa na mitotični proces. Torej, za različne populacije celic, je bila reverzibilnost takšnega obdobja G0 že dokazana. V drugih situacijah se stopnja specializacije toliko poveča, da v tipičnih pogojih celice ne morejo več mitotično deliti. Včasih se v njih pojavlja endoreprodukcija. V nekaterih se ponovi več kot enkrat, kromosomi se zgostijo toliko, da jih je mogoče videti v navadnem svetlobnem mikroskopu. delitev celic v življenjskem ciklu

Tako smo se naučili, da v življenjskem ciklusu celice interfazo spremljajo tri obdobja: presintetična, sintetična in postsintetična.

Delitev celic

Je osnova reprodukcije, regeneracije, prenosa dednih informacij, razvoja. Celica sama po sebi obstaja le v vmesnem obdobju med delitvami.

Življenjski cikel (delitev celic) je obdobje obstoja zadevne enote (začne se od trenutka njene pojavnosti preko delitve matične celice), vključno s samo delitvijo. Konča z lastno delitvijo ali smrtjo.

Faze celičnega ciklusa

Samo jih je šest. Znane so naslednje faze življenjskega cikla celice: t

  1. Oddelek Tu se nadaljuje mitotična razdelitev.
  2. Rast Po delitvi se celica poveča. Doseže določeno velikost.
  3. Počivaj V tem času še ni določena nadaljnja usoda: celica se pripravlja na delitev ali na specializacijo.
  4. Razlikovanje . Na koncu faze rasti celica pridobi ustrezne strukturne, funkcionalne značilnosti.
  5. Zrelost Celica opravlja določene funkcije na podlagi svoje specializacije.
  6. Staranje Oslabitev vitalnih funkcij celic. Nadalje - delitev ali smrt. življenjski cikel celice

Trajanje življenjskega cikla, pa tudi število faz v njem, ima vsaka celica svoje. Tako notri živčnega tkiva celic ob zaključku začetka obdobje zarodka preneha deliti, potem deluje le skozi življenje samega organizma in potem umre. Ampak celice zarodkov v fazi drobljenja najprej dokončajo 1 delitev, nato pa takoj, mimo preostalih faz, nadaljujemo do naslednje.

Metode delitve celic

Od samo dveh:

  1. Mitoza je posredna delitev celic.
  2. Mejoza je značilna za takšno fazo, kot je zorenje zarodnih celic, delitev.

Zdaj bomo podrobneje spoznali, kaj predstavlja življenjski cikel celične mitoze.

Posredna delitev celic

Mitoza je posredna delitev somatske celice. To je neprekinjen proces, katerega rezultat je prvi podvojitev, nato pa enaka porazdelitev med hčerinskimi celicami dednega materiala.

Biološka vrednost posredne delitve celic

Sestoji iz naslednjega:

1. Rezultat mitoze je nastanek dveh celic, od katerih vsaka vsebuje enako število kromosomov kot mati. Njihovi kromosomi se oblikujejo z natančno replikacijo materinske DNK, zato geni hčerinskih celic vključujejo identične dedne informacije. Genetsko so identični s starševsko celico. Torej lahko rečemo, da mitoza zagotavlja identiteto prenosa dednih informacij hčerinskim celicam od staršev.

2. Rezultat mitoze je določeno število celic v ustreznem organizmu - to je eden najpomembnejših mehanizmov rasti.

3. Veliko število živali, rastlin se razmnožuje s pomočjo mitotične delitve celic, zato je mitoza osnova za vegetativno razmnoževanje.

4. To je mitoza, ki zagotavlja popolno regeneracijo izgubljenih delov, kakor tudi celično zamenjavo, ki se pojavlja v določeni meri v vseh večceličnih organizmih.

Tako je postalo znano, da je življenjski cikel somatske celice sestavljen iz mitoze in interfaze. življenjskega cikla virusa v gostiteljski celici

Mehanizem mitoze

Delitev citoplazme in jedra - 2 neodvisna procesa, ki potekajo kontinuirano, zaporedno. Toda za lažje proučevanje dogodkov, ki so se zgodili v času delitve, je umetno razmejena v štiri stopnje: pro-, meta-, ana-, telofaza. Njihovo trajanje je odvisno od vrste tkiva, zunanjih dejavnikov, fiziološkega stanja. Najdaljši so prvi in ​​zadnji.

Profaza

V jedru je opazno povečanje. Posledično pride do spiralizacije zbijanje, skrajšanje kromosomov. V poznejši profazi je struktura kromosomov že vidna: 2 kromatidi, ki sta povezani s centromerami. Začne se gibanje kromosomov v ekvator celice.

Vretena delitve se tvori iz citoplazmatskega materiala v profazi (pozni), ki nastane s sodelovanjem centriolov (v živalskih celicah, v številnih nižjih rastlinah) ali brez njih (celice nekaterih protozojev, višje rastline). Nato se od centriolov začnejo pojavljati 2 tipi filamentov vretena, natančneje:

  • opora, ki povezuje celične pole;
  • kromosomsko (vlečenje), ki se seka v metafazi do kromosomskih centromer.

Na koncu te faze nuklearna membrana izgine in kromosomi se prosto nahajajo v citoplazmi. Ponavadi jedro izgine malo prej.

Metafaza

Njen začetek je izginotje jedrskega ovoja. Kromosomi so najprej poravnani v ekvatorialni ravnini in tvorijo metafazno ploščo. Istočasno so kromosomski centromeri strogo locirani v ekvatorialni ravnini. Vretenasta vlakna se pridružijo kromosomskim centromerjem, nekateri pa se premaknejo iz enega pola v drugega brez pritrditve.

Anaphaza

Njen začetek se šteje za delitev centromer kromosomov. Posledično se kromatide pretvorijo v dva ločena hčerinska kromosoma. Slednji se začnejo razhajati proti celičnim polom. Praviloma imajo v tem času posebno obliko V. Ta razlika je dosežena s pospeškom navoja vretena. Hkrati se nadaljuje raztezek nosilnih niti, zaradi česar je ločevanje polov med seboj.

Telofaza

Tukaj se kromosomi zbirajo na celičnih polih, nato pa se razstavijo. Sledi uničenje delitve vretena. Okoli kromosomov se oblikuje jedrska membrana hčerinskih celic. Tako je kariokineza zaključena, nato se izvede citokineza.

Mehanizmi vstopa virusa v celico

Samo dva sta:

1. Z združevanjem virusnih superkapsidov in celičnih membran. Posledično se nukleokapsid sprosti v citoplazmo. Nato opazimo izvajanje lastnosti virusnega genoma.

2. Skozi pinocitozo (receptorsko posredovana endocitoza). Tukaj je vezava virusa na mestu resice z receptorji (specifičnimi). Slednji se potegne v notranjost celice, nato pa se pretvori v tako imenovano resicirano vialo. Po drugi strani pa vsebuje absorbirani virion, ki se združi z začasnim vmesnim veziklom, ki se imenuje endosom. življenjski cikel somatskih celic

Razmnoževanje znotrajceličnega virusa

Po prodiranju v celico, genom virusa popolnoma podreje svoje življenje svojim interesom. Preko sistema za sintezo beljakovin v celici in njenih sistemih za generiranje energije uteleša lastno reprodukcijo, ki praviloma žrtvuje celično življenje.

Spodnja slika prikazuje življenjski cikel virusa v gostiteljski celici (Semliki gozd je predstavnik rodu Alphvirus). Njegov genom predstavlja enojna, pozitivna, ne-fragmentirana RNA. Tam je virion opremljen s superkapsidom, ki je sestavljen iz lipidnega dvosloja. Skozi prehaja okoli 240 kopij številnih glikoproteinskih kompleksov. Življenjski cikel virusa se začne z njegovo absorpcijo na membrani gostiteljske celice, kjer se veže na proteinski receptor. Prodiranje v celico poteka s pinocitozo. življenjski cikel celic

Zaključek

Članek je pregledal življenjski cikel celice, opisal njene faze. Podrobnosti o vsakem medfaznem obdobju.