Митотическая активность тканей по характеру клеточной пролиферации. Нарушение пролиферации при опухолевом росте.

Пролиферация – деление клеток имеет важную роль в процессах роста и развития, в процессах регенерации и онкогенеза.

Благодаря пролиферации организм из одноклеточного превращается в многоклеточный, обеспечиваются рост и морфогенез организмы, процессы обновления тканей и регенерации, но и опухолевого роста.

Скорость деления клеток зависит от стадии онтогенеза. Деление клеток регулируется тканево-специфическими факторами – стимуляторами (гормоны) и ингибиторами (кейлоны). Совокупность клеток, являющихся потомками одной клетки, называют клоном.

Число клеточных циклов в процессе онтогенеза генетически предопределено.

Нарушение процессов пролиферации может привести к недоразвитию или чрезмерному развитию отдельному органов и частей организма – уродствам.

15.Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты.

Жизненный цикл - включает образование клетка, ее рост, размножение (митоз), специализацию, функционирование и гибель клетки.

Клеточный цикл – время существования клетки от деления до деления.

Клеточный цикл состоит из интерфазы (90% всего времени клеточного цикла) и митоза (10%) длится 1-3 часа.

Интерфаза состоит из 3 периодов:

4. G₁- пресинтетический или постмитотический

5. S – синтетический

6. G₂ – постсинтетический или премитотический

G₁ - самая продолжительная фаза цикла, которая следует за телофазой митоза, длится от нескольких часов до нескольких дней.

Этот период характеризуется активным ростом клетки, синтезом белка и РНК. Благодаря этому клетка достигает размеры материнской восстанавливает необходимый набор органелл.

Формула G₁- периода – 2n2c.

Чтобы клетка вступила в S-период она должна достигнуть точки R – рестикции, или ограничения. Если клетка не достигает точки R, то она выходит из цикла и вступает в период репродуктивного покоя – G₀ – период, в котором клетка дифференцируется и выполняет свои специализированные функции.

Клетки могут возвращаться из G₀ – периода в клеточный цикл, клетки же других тканей утрачивают эту способность по мере дифференцировки.

 

По уровню обновления клеток все ткани организма подразделяются на 3 группы:

· Стабильные клеточные популяции – состоят из клеток с полной потерей способности к делению. Число клеток в такой популяции стабилизируется в начале их дифференцировки, по мере старения организма оно снижается вследствие невосполняемой естественной убыли клеток.

· Растущие клеточные популяции – способны не только к обновлению, но также и к росту, увеличению массы ткани за счет нарастания числа клеток и их полиплоидизации. Клетки выполняют специализированные функции, но сохраняют способность при стимуляции вновь вступать с цикл с тем, чтобы восстановить свою нормальную численность.

· Обновляющиеся клеточные популяции – характеризуются постоянным обновлением клеток, убыль дифференцированных, функционирующих и неспособных к делению клеток при их гибели уравновешивается образованием новых в результате деления малодифференцированных камбиальных клеток и их последующей дифференцировки. К таким популяциям относят эпителий кишки и эпидермис, а также стволовые клетки крови.

S- характеризуется удвоением (репликацией) ДНК и синтезом белка. В этом периоде удваивается число центриолей.

Формула S – 2n4c. Длительность периода – 8-12 часов.

G₂ – осуществляется подготовка к делению.

· Продолжается синтез РНК и белка

· Синтез тубулина для микротрубочек митотического веретена

· Центриоли достигают размеров дефинитивных

· Наполнение энергии АТФ

Формула G₂- 2n4c. Длителность периода – 2-4 часа

Митоз - непрямое деление клеток, является универсальным механизмом деления соматической клеток.

Биологический смысл митоза закладывается в следующем: из одной диплоидной материнской клетки образуется 2 диплоидные дочерние клетки с равноценной генетической информации.

Митоз включает 4 фазы:

Профаза 2n4c

· Конденсация хромосом

· Исчезновение ядрышка

· Растворение ядерной оболочки

· Расхождение центриолей к противоположным полюсам клетки

· Образование митотического веретена

· Появление в области центромер кинетохор, функционирующих как кинетохорные микротрубочки. Взаимодействие кинетохорных и полюсных микротрубочек приводит к перемещению хромосом.

2. Метафаза 4n4c

· Максимальный уровень конденсации хромосом.

· Образование метафазной пластинки или «материнской звезды» в области экватора.

· Сестринские хроматиды разделяются щелью и соеденены в области центромеры.

3. Анафаза 4n4c (самая быстрая и бурная фаза)

· Расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки со скоростью 0,5 1 мкм/мин.

Телофаза

ранняя – 4n4c

· Скопление идентичных наборов хромосом на полюсах клетки

· Скопление ядерной оболочки

· Появление ядрышка

· Начало цитотомии

Поздняя – 2n2c

· Деспирализация хромосом

· Завершение цитотомии

· Распределение органелл между дочерними клетками

В результате образовались две дочерни клетки меньших размеров, чем материнская, которые встречаются в G₁- периоде.

 

Амитоз - прямое деление соматических клеток. Осуществляется темя способами: перешнуровкой, инвагинацией или фрагментацией ядра, что приводит к образованию клеток с неравноценной наследственной информацией (анэуплоидия). В случаях, когда отсутствует цитотомия, формируются гигантские клетки. Амитоза характерны для стареющих, отмирающих клеток, для злокачественных опухолей и облученных тканей.

 

Эндомитоз – вариант митоза, при котором происходит удвоение числа хромосом без нарушения ядерной оболочки. При повторных эндомитозах число хромосом увеличивается, прикратном увеличении ДНК наблюдается полиплоидия. Полиплоидия может быть результатом незавершенных митозов, отсутствием цитотомии, блокадой митоза в самом начале или переходе его G₂ – периода в профазу. Полиплоидия сопровождается увеличением объема ядра. Основной смысл развития полиплоидии заключается в увеличении функциональной активности клеток.

 

Паранекроз - это совокупность обратимых неспецифических изменений циоплазмы, возникающих под действием повреждающих факторов.

 

Некроз – возникает под действием резко выраженных и длительных действий по времени повреждающих факторов.

 

Апоптоз - (клеточная гибель)запрограммированная избирательная гибель клеток- естественный, эволюционно обусловленный и генетически контролируемый механизм морфогенеза.

Размножение организмов. Способы и формы. Половое размножение, его эволюционное значение.

Размножение – важнейшее качество, присущее всем живым организмам, обеспечивает сохранение видов в ряду поколений.

Бесполое размножение

1. Моноцитогенное (для одноклеточных):

· Деление пополам (жгутиковые, бактерии);

· Шизогония – множественное деление (водоросли, грибы);

· Почкование, или эндодиогония (токсоплазма, грибы, вольвокс);

· Спорогония (бактерии, споровики).

Полицитогенное

· Вегетативное размножение - частями тела (растения);

· Упорядочное (морские звезды, кольчатые черви);

· Фрагментация (плоские черви);

· Почкование (гидра);

· Полиэмбриония (рождение близнецов).

Половое размножение – слияние двух клеток, обладающих различной наследственностью (с оплодотворением и без оплодотворения).

1. С оплодотворение:

А) гологамия (без образования специализированных половых клеток- гамет)

· Копуляция (споровики, жгутики);

· Конъюгация – временное слияние (инфузории);

· Соматогамия (грибы).

Б) гаметогамия – с образование гамет.

· Изогамия – размер яйцеклетки с хвостиком = размер сперматозоида (для низших растений);

· Гетерогамия – яйцеклетка с хвостиком больше сперматозоида;

· Оогамия – размер яйцеклетки больше размера сперматозоида (для высших животных).

2. Без оплодотворения – партеногенез (гиногенез – женские особи; андрогенез – мужские особи). Партеногенез:

· Диплоидный (тли, дафнии);

· Гаплоидный (пчелы – самцы);

· Циклический – партеногенез чередуется с оплодотворением (искусственный – внезапно без оплодотворения; естественный).

Гермафродитизм – мужские и женские половые клетки, гаметы обоих полов производятся одной особью.

· Истинный – с мозаизмом у паразитов ХХ и ХУ;

· Ложный (наружный) – половой диморфизм – мужские и женские особи отличаются по строению и размерам.

Значение полового размножения:

· Образование новых комбинаций;

· Приводит к подследственной изменчивости потомства – важный эволюционный фактор (репродукция с изменениями).