Жизненный цикл клетки

Период жизни клетки от момента её образования до образования дочерних клеток или гибели, называется клеточным или жизненным циклом клетки. Продолжительность цикла у разных клеток отличается. Эукариотическая клетка может жить от 20 минут до нескольких лет.

Стадии

Процессы в жизненном цикле клетки направлены на подготовку к передаче генетической информации дочерним клеткам и выполнение специфичных функций (выделение секретов, перенос кислорода, передача сигналов). За это время клетка растёт, дифференцируется, синтезирует необходимые вещества, удваивает молекулы ДНК. Достигнув зрелости, клетка размножается.

Таким образом, клеточный цикл включает две стадии, которые подробно описаны в таблице.

Стадия

Период

Описание

Период клеточного роста или интерфаза

Пресинтетический – G1-фаза

Начинается от момента образования клетки. Наблюдается интенсивный рост, накопление и синтез веществ, запас энергии

Синтетический – S-фаза

Происходит удвоение (репликация) ДНК, синтез белков, образование хромосом (формирование двух хроматид), удвоение центриолей

Постсинтетический – G2-фазы

Накапливается энергия, происходит удвоение митохондрий и хлоропластов, синтез белков, необходимых для постройки микротрубочек

Период деления

Кариокинез

Образование двух дочерних ядер

Цитокинез

Равномерное распределение цитоплазмы и органелл между двумя дочерними клетками

Фазы интерфазы

Рис. 1. Фазы интерфазы.

Клетка не может постоянно делиться благодаря апоптозу. Это процесс, программирующий самоликвидацию клетки. Она распадается на множество частей, которые захватывают макрофаги путём фагоцитоза и переваривают. Смысл апоптоза в уничтожении дефектных клеток, обновлении тканей, регуляции численности клеток, преобразовании формы тела (самоуничтожение хвоста лягушки, опадание листьев).

Деление

Клетки бывают двух типов:

  • соматические – образуют тело многоклеточного организма и не принимают участия в половом размножении;
  • гаметы – половые клетки, отвечающие за воспроизводство.

Соматические клетки, вне зависимости от специализации, образуются в результате митоза. Это непрямое деление клетки с образованием веретена деления, состоящего из микротрубочек центриолей.
Включает пять фаз:

  • профазу – хромосомы скручиваются, исчезают ядрышки и ядерная оболочка, центриоли расходятся к полюсам клетки и начинают выстраивать веретено деления;
  • прометафазу – хромосомы попадают в цитоплазму и соединяются с нитями веретена деления;
  • метафазу – хромосомы выстраиваются на экваторе клетки, каждую хромосому за центромеру удерживают две нити веретена деления;
  • анафазу – хроматиды разъединяются и оттягиваются нитями к полюсам клетки, органоиды также расходятся к полюсам;
  • телофазу – хроматиды раскручиваются, формируются ядерные оболочки и ядрышки, синтезируется РНК, разрушается веретено деления, происходит цитокинез.

Митоз

Рис. 2. Митоз.

Гаметы возникают при мейозе. Это более сложный и специфичный процесс, который в женских и мужских особях протекает по-разному. Состоит из двух стадий (I и II), каждая из которых включает:

  • профазу (I и II);
  • метафазу (I и II);
  • анафазу (I и II);
  • телофазу (I и II).

В результате мейоза образуется четыре гаметы, каждая из которых имеет гаплоидный (одинарный) набор хромосом. При слиянии двух гамет образуется одна клетка с диплоидным (двойным) набором хромосом.

Мейоз

Рис. 3. Мейоз.

Соматические и половые клетки имеют общее происхождение, образуясь из эмбриональных клеток.

Что мы узнали?

Из урока 9 класса узнали, что такое клеточный или жизненный цикл клетки. Каждая клетка организма или одноклеточного существа претерпевает стадию роста и размножения. При развитии клетка выполняет специфичные функции и готовится к делению. Размножение в зависимости от типа клетки (соматическая или половая) происходит путём митоза или мейоза. При митозе образуются две дочерние клетки, идентичные родительской, при мейозе – четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.

Тест по теме

Предметы