Клітинний цикл: функції та властивості

1. Що таке клітинний цикл?

Клітинний цикл – життя клітини з моменту її утворення в процесі розподілу материнської клітини до власного розподілу (включаючи цей поділ) або загибелі.

2. Що називається інтерфазою? Які основні події відбуваються в G1-, S- і G2-періодах інтерфази?

Интерфаза – проміжок клітинного циклу між двома поділами. Протягом всієї інтерфази хромосоми неспіралізовани, вони знаходяться в ядрі клітини у вигляді хроматину. Як правило, интерфаза складається з трьох періодів: Пресинтетичний, синтетичного і постсинтетическом.

Пресинтетичний період (G1) – найбільш тривала частина інтерфази. Він може тривати у різних типів клітин від 2-3 год до декількох діб. Під час цього періоду клітина росте, в ній збільшується кількість органоїдів, накопичується енергія і речовини для подальшого подвоєння ДНК. У синтетичному періоді (S) відбувається подвоєння ДНК, а також синтез білків, необхідних для подальшого формування хромосом. У цей же період відбувається подвоєння центріолей. Постсинтетичний період (G2) настає після подвоєння ДНК. У цей час клітина накопичує енергію і синтезує білки для майбутнього поділу. Протягом усього G2-періоду набір хромосом і хроматид в клітці залишається незмінним – 2n4c.

3. Для яких клітин характерний G0-період? Що відбувається в цей період?

На противагу цьому більшість клітин багатоклітинного організму стають на шлях спеціалізації і після проходження частини G1-періоду можуть переходити в так званий період спокою (G0-період). Клітини, які перебувають у G0-періоді, виконують свої специфічні функції в організмі, в них протікають процеси обміну речовин і енергії, але не відбувається підготовка до реплікації. Такі клітини, як правило, назавжди втрачають здатність до поділу. Прикладами можуть служити нейрони, клітини кришталика ока і багато інших.

4. Яким чином здійснюється реплікація ДНК?

Подвоєння ДНК називають реплікацією. У ході реплікації спеціальні ферменти роз’єднують два ланцюги вихідної материнської молекули ДНК, розриваючи водневі зв’язки між комплементарними нуклеотидами. З разошедшимися ланцюгами зв’язуються молекули ДНК-полімерази – головного ферменту реплікації. Потім молекули ДНК-полімерази починають рухатися уздовж материнських ланцюгів, використовуючи їх як матриць, і синтезувати нові дочірні ланцюга, підбираючи для них нуклеотиди за принципом комплементарності. У результаті реплікації утворюються дві ідентичні двуцепочечние молекули ДНК. До складу кожної з них входить один ланцюжок вихідної материнської молекули і одна знову синтезована дочірня ланцюжок.

5. Чи однакові молекули ДНК, що входять до складу гомологічниххромосом? До складу сестринських хроматид? Чому?

Сестринські хроматиди – ідентичні хроматиди, що утворилися в результаті реплікації хромосоми і сполучені в області центромери. Надалі в кожну дочірню клітину потрапляє по одній такій хроматиді з даної хромосоми, і кожна з них добудовує собі пару. Тому генетична інформація в них однакова, схожа.

6. Що являє собою некроз? Апоптоз? У чому полягає схожість і відмінності некрозу та апоптозу?

Некроз – відмирання клітин і тканин в живому організмі, викликане дією пошкоджуючих факторів. Причинами некрозу може бути вплив високих і низьких температур, іонізуючих випромінювань, різних хімічних речовин (у тому числі токсинів, що виділяються хвороботворними мікроорганізмами). Некротична загибель клітин спостерігається також в результаті їх механічного пошкодження, порушення кровопостачання і іннервації тканин, при алергічних реакціях. Апоптоз – запрограмована загибель клітин, регульована організмом. У ході розвитку і функціонування організму частина його клітин гине без безпосереднього ушкодження.

7. Яке значення запрограмованої загибелі клітин в житті багатоклітинних організмів?

Апоптоз як би перериває нескінченність клітинних поділів. Від свого «народження» до апоптозу клітини проходять певну кількість нормальних клітинних циклів, при яких не спостерігається збою генетичної інформації.

8. Як ви думаєте, чому у переважної більшості живих організмів основним хранителем спадкової інформації є ДНК, а РНК виконує лише допоміжні функції?

Молекули РНК набагато менш стабільні і тому використовуються або як проміжні передавачі інформації (мРНК), або як функціональні структури живуть багато менше одного клітинного циклу (тРНК, рРНК і т.д.).

Посилання на основну публікацію