Cykl komórkowy; mitoza

Cykl komórkowy (cykl życiowy)

Szereg zmian biofizycznych i biochemicznych związanych z aktywnością wzrostową i podziałową komórki. Obejmuje okres między końcem jednego i końcem następnego podziału komórkowego.

Etapy cyklu komórkowego

INTERFAZA: faza G1, faza S, faza G2, faza G0; FAZA M: mitoza, cytokineza

Interfaza

Okres między dwoma kolejnymi podziałami komórki. Zajmuje 70-90% czasu cyklu komórkowego

Faza G1

Wzrost komórki aż do osiągnięcia rozmiarów komórki rodzicielskiej, przygotowanie do kolejnej fazy polegającej m.in. na zwiększsniu liczby organelli i syntezie enzymów niezbędnych do replikacji DNA.

Faza S

Faza syntezy (repikacji) DNA oraz syntezy histonów, białkowych składników chromosomów.

Faza G2

Obejmuje okres między zakończeniem fazy S i rozpoczęciem mitozy; w tym czasie mastępuje nasilenie syntezy białek uczetniczącycj w podziale komórki, potrzebnych do budowy wrzeciona podziałowego.

Faza G0

Stan spoczynkowy komórki. W tej fazie komórki funkcjonują, przekształcają się w komórki określonego typu; tracą zdolność dzielenia się i odtwarzania materiału genetycznego. Czas trwania: od kilku dni do kilku miesięcy lub dłużej.

Kariokineza

Podział jądra komórkowego.

Cytokineza

Podział cytoplazmy.

Cykliny?

Białka których stężenie i stan aktywności decyduje o przebiegu cyklu komórkowego.

Mitoza

Zachodzi w komórkach somatycznychu zwierząt oraz komórkach somatycznych i generatywnych u roślin. Jest to podział komórki, w wyniku którego powstają komórki potomne o identycznym składzie genetycznym. Etapy: profaza, metafaza, anafaza i telofaza.

Profaza

Formowanie się chromosomów przez kondensację i spiralizację chromatyny. Zanik jąderka i otoczki jądrowej. Rozchodzenie się par centrioli do przeciwległych biegunów komórki. Wytworzenie z mikrotubul wrzeciona podziałowego (kariokinetycznego).

Metafaza

Pary centrioli osiągają przeciwległe bieguny komórki. Chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki, tworząc płytkę metafazową. Kinetochory chromatyd siostrzanych przymocowane są do przeciwległych begunów. Następuje podział censtromerów.

Anafaza

Rozdzielenie centromerów pozwala na rozejście się chromatyd. Każda z chromatyd siostrzanych staje się chromosomem potomnym. Skracające się mikrotubule ciągną chromosomy, które przemieszczają się do przeciwległych biegunów.

Telofaza

Okres rekonstrukcji jądra, podczas którgo zachodzi despiralizacja i dekondensacja chromosomów, tworzenie nici chromatyny jądrowej, odbudowa jąderek oraz otoczki jądrowej. Pod konoec telofazy zaczyna się cytokineza.

Kinetochor

Miejsce zaczepu włókien wrzeciona podziałowego w centromerze chromosomu.

Cytokineza w komórkach zwierzęcych

W trakcie telofazy mikrofilamenty tworzą w płaszczyźnie równikowej komórki pierścień, który, kurcząc się, powoduje powstanie niewielkiego przewężenia tzw. bruzdy podziałowej. Zaciskający się pierścień prowadzi do całkowitego rozdziału cytoplazmy.

Cytokineza w komórkach roślinnych

Przy udziale pęcherzyków aparatu Golgiego dostarczających węglowodanów do wytworzenia przegrody pierwotniej. Na jej obszarze powstaje pektynowa blaszka środkowa, a po obu jej stronach celulozowe ściany pierwotne. Wyróżniamy typ A, B i C.

Cytokineza typ A

Po podziale jądra wrzeciono kariokinetyczne zanika, a w płaszczyźnie podziału komórki pojawia się wiązka mikrotubul- tzw. fikoplast. Nowa ściana komórkowa tworzy się równolegle do fikoplastu, miedzy jego włóknami.

Cytokineza typ B

Wrzeciono kariokinetyczne pozostaje po podziale, zmienia kształt i nosi nazwę fragmoplastu, a nowa ściana komórkowa powstaje prostopadle do jego mikrotubul.

Cytokineza typ C

Wrzeciono kariokinetyczne nie zanika, a nowa ściana powstaje od bocznych ścian komórki do środka, aż ostatecznie „przecina” wrzeciono.

Znaczenie mitozy

Powstają 2 komórki potomne z takim samym zestawem chromosomów jak komórka rodzicielska. Umożliwia regenerację uszkodzonych, zużytych lub utraconych elementów budowu organizmu. Bezpłciowe rozmnażanie sie organizmów. Wzrost i rozwój organizmów.

Apoptoza

Programowana śmierć komórki. Traci ona wodę, kurczy się, cytoszkielet ulega degradacji, otoczka jądrowa zanika, DNA ulega fragmentacji. Taka obumierająca komórka jest natychmiast usuwana przez komórki żerne układu odpornościowego.

Nekroza

Śmierć komórki w wyniku zadziałania szoku mechanicznego, termicznego lub chemicznego (np. działanie silnych toksyn); komórka nekrotyczna uwalnia do środowiska zawartość cytoplazmy.

Transformacja nowotworowa

Niekontrolowane podziły komórek, które prowadzą do przemiany komórki prawidłowej w nowotworową. Gdy regulacja ulega zaburzeniu, podziły komórek są nadmierne, nie ulegają programowanej śmierci, powstają nowotwory.

Amitoza

Bezpośredni podział jądra, któremu nie towarzyszy dokładny rozdział materiału genetycznego.

Endomitoza

Polega na podziale chromosomów bez pidziału jądra i komórki. Prowadzi do zwiekszenia liczby chromosomów- komórka zamiast 2 zespołów chromosomów (2n) ma 4 lub wiecej.