Интерфаза митотического цикла

Основные положения клеточной теории

· Жизнь, какие бы сложные или простые формы она не принимала в ее структурном, функциональном и генетическом отношении, обеспечивается в конечном итоге только клеткой.

· Способом возникновения новых клеток является деление предшествующей клетки. Клетка – единица размножения живого.

· Структурно-функциональными единицами многоклеточных существ являются клетки.

· Клетки многоклеточного организма специализированы и объединены в целостные системы тканей и органов, связаны между собой различными формами регуляции.

· Клетки всех организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям процессов жизнедеятельности.

 

 

Биологические мембраны

· 1855 г. Нем. Ботаник Карл Вильгельм Негели установил – неповрежденные клетки при изменении осмотического давления могут изменять свой объем.

· 1902 г. Овертон – мембрана имеет липидную природу

· 1912 г. Даниелли – с мембранами связаны белки

· 1972 г. Сингер и Николсон – жидкостно-мозаичная модель строения мембраны.

 

Мембрана (лат. Memrana) - оболочка, перепонка.

· Плазматическая мембрана

· Внутриклеточные мембраны (митохондрий, лизосом, ЭПР, комплекса Гольджи и др.)

Химический состав:
липиды-25-60%

Углеводы- 2-10%

Белки 40-75%

Вода – 20%

Липиды мембраны

-фосфолипиды:

1. «полярные головки» - спирт и остаток фосфорной кислоты – основа мембраны

2. неполярные «ховсты» - жирные кислоты

· Гликолипиды – рецепторная функция

· Стероиды (холестерин) – придают липидному слою жесткость, плотность.

Белки мембраны

· Периферические (цитохром)

· Полуинтегральные (транспортные АТФ-азы)

· Интегральные (гликофорин)

Функции белков:

1. Каталитическая

2. Рецепторная

3. Структурная

4. Транспортная

 

Углеводы мембраны

· Гликопротеиды

· Гликолипиды

Функции углеводов:

1. Межклеточное взаимодействие

2. Стабильность белковых молекул в мембранах

 

Свойства и функции мембраны

· Избирательная проницаемость

· Текучесть

· Вязкость

· Полярность (ассиметричность)

· Барьерная

· Метаболическая

· Транспортная

· Биоэлектрическая

· Клеточная рецепция и межклеточное взаимодействие (синапсы, десмосомы, щелевые, плотные, адгезивные)

Обмен энергии в клетке.

Метаболизм – совокупность взаимосвязанных ферментативных и не ферментативных реакций синтеза и распада веществ, протекающих в клетке.

Катаболизм – энергетический обмен.

1. Подготовительный – проходит на наружной поверхности мембраны клетки. (углеводы – моносахариды; жиры – глицерин и ВЖК; белки – аминокислоты; нуклеиновые кислоты – нуклеотиды)
Энергетический выход: рассеивается в виде тепла.

2. Бескислородный – проходит в цитоплазме клетки.
Глюкоза расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты

C6H12O6 + 2АДФ + 2H3PO4 = 2CH3COCOOH + 2АТВ + 2Н2О

3. Кислородный – проходит на внутренней мембране митохондрий, пировиноградная кислота расщепляется до СО2 и Н2О.

 

· Образование ацетил-КоА

· Цикл Кребса (1937 г. Ханс Адольф Кребс)

· Перенос электронов по цепи дыхательных ферментов и окислительное фосфорилирование

· Энергетический выход: 36 молекул АТФ

 

Анаболизм – пластический обмен.

· Для гетеротрофных организмов реакции синтеза органических веществ заключается в перестройке молекул существующих в клетке.

· Для автотрофных организмов органические вещества синтезируются в ходе фотосинтеза и хемосинтеза

 

Воспроизведение клеток

· Жизненный цикл – время существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. (В жизненный цикл клетки входит митотический цикл и период, когда клетка выполняет свои специфические функции.)

Митотический цикл

- упорядоченная во времени последовательность биохимических, морфологических, физиологических событий и процессов, происходящих между двумя митозами.

 

Биологическое значение: митотический цикл обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, в результате образуются клетки равноценные по объему и содержанию наследственной информации.

интерфаза – подготовка клетки к делению

митоз – само деление

 

G1 – пресинтетический период

S – синтетический период

G2 – постсинтетический период

Митоз

 

Интерфаза митотического цикла

G1 – Пресинтетический

Рост клеток, синтез белков, РНК, АТФ, просиходит накопление продуктов, необходимых для репликации ДНК. Хромосомы однохроматидны, генетический материал – 2n2c

 

S – Синтетический

Репликация молекулы ДНК, синтез РНК, белков-гистонов, начинается удвоение центриолей. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, генетический материал – 2n4с

 

G2 – Постсинтетический

Подготовка клеток к делению. Синтез РНК, АТФ и белков, удвоение структур клетки, увеличение массы цитоплазмы и объема ядра. Генетический материал – 2n4c

 

Митоз

Профаза

Метафаза

Анафаза

Телофаза

Значение митоза.

· Обеспечивает точное распределение генетического материала между дочерними клетками.

· Основа роста и развития многоклеточного организма, регенерации тканей

· Основа бесполого размножения