O ciclo celular consiste em. Ciclo de célula. Reprodução intracelular do vírus

A reprodução e o desenvolvimento dos organismos, a transmissão de informações hereditárias e a regeneração baseiam-se na divisão celular. A célula como tal existe apenas no intervalo de tempo entre as divisões.

O período de existência celular desde o momento de sua formação pela divisão da célula-mãe (ou seja, a própria divisão também está incluída neste período) até o momento de sua própria divisão ou morte é denominado vital ou ciclo de célula.

O ciclo de vida de uma célula é dividido em várias fases:

fase de fissão (esta fase quando ocorre a divisão mitótica);
fase de crescimento (imediatamente após a divisão inicia-se o crescimento celular, aumenta de volume e atinge determinado tamanho);
fase de repouso (nesta fase, o destino da célula no futuro ainda não está determinado: a célula pode iniciar os preparativos para a divisão ou seguir o caminho da especialização);
fase de diferenciação (especialização) (ocorre no final da fase de crescimento - neste momento a célula recebe certas características estruturais e funcionais);
fase de maturidade (período de funcionamento celular, desempenho de determinadas funções dependendo da especialização);
fase de envelhecimento (período de enfraquecimento das funções vitais de uma célula, que termina com sua divisão ou morte).

A duração do ciclo celular e o número de fases nele incluídas são diferentes para as células. Por exemplo, após o final do período embrionário, as células do tecido nervoso param de se dividir e funcionar ao longo da vida do organismo e depois morrem. Outro exemplo são as células embrionárias. Na fase de esmagamento, tendo completado uma divisão, passam imediatamente para a seguinte, contornando todas as outras fases.

Existem os seguintes métodos de divisão celular:

mitose ou cariocinese - divisão indireta;
meiose ou divisão de redução - divisão, que é característica da fase de maturação das células germinativas ou formação de esporos em plantas com esporos superiores.

A mitose é um processo contínuo, como resultado do qual ocorre primeiro a duplicação e, em seguida, o material hereditário é distribuído uniformemente entre as células-filhas. Como resultado da mitose, aparecem duas células, cada uma delas contendo o mesmo número de cromossomos que estavam contidos na célula-mãe. Porque Os cromossomos das células-filhas são derivados dos cromossomos da mãe através da replicação precisa do DNA, e seus genes possuem exatamente a mesma informação hereditária. As células-filhas são geneticamente idênticas à célula-mãe.
Assim, durante a mitose, ocorre a transferência exata de informações hereditárias das células-mãe para as células-filhas. O número de células no corpo aumenta como resultado da mitose, que é um dos principais mecanismos de crescimento. Deve-se lembrar que células com diferentes conjuntos de cromossomos podem se dividir por mitose - não apenas diplóides (células somáticas da maioria dos animais), mas também haplóides (muitas algas, gametófitos de plantas superiores), triplóides (endosperma de angiospermas) ou poliplóides.

Existem muitas espécies de plantas e animais que se reproduzem assexuadamente usando apenas uma divisão celular mitótica, ou seja, A mitose está subjacente à reprodução assexuada. Graças à mitose, ocorre a substituição celular e a regeneração de partes perdidas do corpo, o que está sempre presente, de uma forma ou de outra, em todos os organismos multicelulares. A divisão celular mitótica ocorre sob controle genético completo. A mitose é o evento central do ciclo mitótico da célula.

Ciclo mitótico - um complexo de eventos interligados e determinados cronologicamente que ocorrem durante a preparação de uma célula para divisão e durante a própria divisão celular. A duração do ciclo mitótico pode variar muito entre os diferentes organismos. Os ciclos mitóticos mais curtos são encontrados nos ovos de clivagem de alguns animais (por exemplo, em um peixinho dourado, as primeiras divisões de clivagem ocorrem a cada 20 minutos). A duração mais comum dos ciclos mitóticos é de 18 a 20 horas. Existem também ciclos que duram vários dias. Mesmo em diferentes órgãos e tecidos do mesmo organismo, a duração do ciclo mitótico pode ser diferente. Por exemplo, em camundongos, as células do tecido epitelial do duodeno se dividem a cada 11 horas, do jejuno - a cada 19 horas e na córnea do olho - a cada 3 dias.

Os cientistas não sabem exatamente quais fatores induzem uma célula a sofrer mitose. Supõe-se que o papel principal aqui seja desempenhado pela relação nuclear-citoplasmática (a razão entre os volumes do núcleo e do citoplasma). Também há evidências de que as células mortas produzem substâncias que podem estimular a divisão celular.

Existem dois eventos principais no ciclo mitótico: interfase e na verdade ele mesmo divisão .

Novas células são formadas através de dois processos sequenciais:

mitose, levando à duplicação nuclear;
citocinese - separação do citoplasma, durante a qual aparecem duas células-filhas, cada uma contendo um núcleo-filho.

A divisão celular em si geralmente leva de 1 a 3 horas, portanto a maior parte da vida da célula ocorre na interfase. Interfase é o período de tempo entre duas divisões celulares. A duração da interfase geralmente representa até 90% de todo o ciclo celular. A interfase consiste em três períodos: pré-sintético ou G 1, sintético ou S, e pós-sintético ou G2.

Pré-sintético período é o período mais longo de interfase, sua duração varia de 10 horas a vários dias. Imediatamente após a divisão, as características organizacionais da célula em interfase são restauradas: a formação do nucléolo é completada, ocorre intensa síntese protéica no citoplasma, levando a um aumento na massa celular, fornecimento de precursores de DNA, enzimas que catalisam a replicação do DNA reação, etc. são formados. Aqueles. Durante o período pré-sintético, ocorrem processos de preparação para o próximo período de interfase - o período sintético.

Duração sintético O período pode variar: nas bactérias é de alguns minutos, nas células de mamíferos pode durar de 6 a 12 horas. Durante o período sintético, ocorre a duplicação das moléculas de DNA - o principal evento da interfase. Nesse caso, cada cromossomo torna-se bicromátide e seu número não muda. Simultaneamente à replicação do DNA no citoplasma, ocorre um intenso processo de síntese das proteínas que compõem os cromossomos.

Apesar do período G 2 ser denominado pós-sintético , os processos de síntese continuam nesta fase da interfase. É denominado pós-sintético apenas porque começa após o término do processo de síntese do DNA (replicação). Se no período pré-sintético ocorre o crescimento e a preparação para a síntese do DNA, então no período pós-sintético a célula está preparada para a divisão, que também é caracterizada por processos intensivos de síntese. Nesse período, continua o processo de síntese das proteínas que compõem os cromossomos; são sintetizadas substâncias energéticas e enzimas necessárias para garantir o processo de divisão celular; começa a espiralização dos cromossomos, são sintetizadas proteínas necessárias à construção do aparelho mitótico da célula (fuso de divisão); há um aumento na massa do citoplasma e o volume do núcleo aumenta muito. No final do período pós-sintético, a célula começa a se dividir.

O ciclo celular é o período de existência celular desde o momento de sua formação pela divisão da célula-mãe até sua própria divisão ou morte.

Duração do ciclo celular

A duração do ciclo celular varia entre as diferentes células. Células de reprodução rápida de organismos adultos, como células hematopoiéticas ou basais da epiderme e intestino delgado, podem entrar no ciclo celular a cada 12-36 horas.Ciclos celulares curtos (cerca de 30 minutos) são observados durante a rápida fragmentação de ovos de equinodermos, anfíbios e outros animais. Sob condições experimentais, muitas linhas de cultura celular têm um ciclo celular curto (cerca de 20 horas). Para as células que se dividem mais ativamente, o período entre as mitoses é de aproximadamente 10 a 24 horas.

Fases do ciclo celular

O ciclo celular eucariótico consiste em dois períodos:

Um período de crescimento celular denominado “interfase”, durante o qual o DNA e as proteínas são sintetizados e ocorre a preparação para a divisão celular.

O período de divisão celular, denominado “fase M” (da palavra mitose - mitose).

A interfase consiste em vários períodos:

G 1 fase (do inglês. brecha- intervalo), ou fase inicial de crescimento, durante a qual ocorre a síntese de mRNA, proteínas e outros componentes celulares;

Fase S (do inglês. síntese- síntese), durante a qual ocorre a replicação do DNA do núcleo da célula, também ocorre a duplicação dos centríolos (se existirem, é claro).

Fase G 2, durante a qual ocorre a preparação para a mitose.

Em células diferenciadas que não se dividem mais, pode não haver fase G 1 no ciclo celular. Essas células estão na fase de repouso G0.

O período de divisão celular (fase M) inclui duas etapas:

cariocinese (divisão do núcleo celular);

citocinese (divisão do citoplasma).

Por sua vez, a mitose é dividida em cinco etapas.

A descrição da divisão celular é baseada em dados de microscopia óptica em combinação com fotografia microcine e nos resultados de microscopia óptica e eletrônica de células fixadas e coradas.

Regulação do ciclo celular

A sequência regular de alterações nos períodos do ciclo celular ocorre através da interação de proteínas como quinases e ciclinas dependentes de ciclina. As células na fase G0 podem entrar no ciclo celular quando expostas a fatores de crescimento. Vários fatores de crescimento, como fatores de crescimento derivados de plaquetas, epidérmicos e nervosos, ao se ligarem aos seus receptores, desencadeiam uma cascata de sinalização intracelular, levando em última análise à transcrição de genes de ciclina e quinases dependentes de ciclina. As quinases dependentes de ciclina tornam-se ativas apenas quando interagem com as ciclinas correspondentes. O conteúdo de várias ciclinas na célula muda ao longo do ciclo celular. A ciclina é um componente regulador do complexo quinase dependente de ciclina. A quinase é o componente catalítico deste complexo. As quinases não são ativas sem ciclinas. Diferentes ciclinas são sintetizadas em diferentes estágios do ciclo celular. Assim, o conteúdo de ciclina B em oócitos de rã atinge um máximo no momento da mitose, quando toda a cascata de reações de fosforilação catalisadas pelo complexo ciclina B/quinase dependente de ciclina é lançada. Ao final da mitose, a ciclina é rapidamente destruída pelas proteinases.

Esta lição permite que você estude de forma independente o tópico “O Ciclo de Vida de uma Célula”. Aqui falaremos sobre o que desempenha um papel importante na divisão celular, que transmite informações genéticas de uma geração para outra. Você também estudará todo o ciclo de vida de uma célula, também chamado de sequência de eventos que ocorre desde o momento em que uma célula se forma até sua divisão.

Tópico: Reprodução e desenvolvimento individual de organismos

Lição: Ciclo de Vida Celular

1. Ciclo celular

De acordo com a teoria celular, novas células surgem apenas pela divisão das células-mãe anteriores. Os cromossomos, que contêm moléculas de DNA, desempenham um papel importante nos processos de divisão celular, pois garantem a transmissão da informação genética de uma geração para outra.

Portanto, é muito importante que as células-filhas recebam a mesma quantidade de material genético, e é bastante natural que antes divisão celular ocorre a duplicação do material genético, ou seja, da molécula de DNA (fig. 1).

Qual é o ciclo celular? Ciclo de vida celular- a sequência de eventos que ocorrem desde o momento da formação de uma determinada célula até sua divisão em células-filhas. De acordo com outra definição, o ciclo celular é a vida de uma célula desde o momento em que ela surge como resultado da divisão da célula-mãe até a sua própria divisão ou morte.

Durante o ciclo celular, uma célula cresce e muda para desempenhar com sucesso suas funções em um organismo multicelular. Este processo é chamado de diferenciação. A célula então desempenha suas funções com sucesso por um determinado período de tempo, após o qual começa a se dividir.

É claro que todas as células de um organismo multicelular não podem se dividir indefinidamente, caso contrário todas as criaturas, incluindo os humanos, seriam imortais.

Arroz. 1. Fragmento de uma molécula de DNA

Isso não acontece porque existem “genes da morte” no DNA que são ativados sob certas condições. Eles sintetizam certas proteínas enzimáticas que destroem estruturas celulares e organelas. Como resultado, a célula encolhe e morre.

Essa morte celular programada é chamada de apoptose. Mas no período desde o momento em que a célula aparece até a apoptose, a célula passa por muitas divisões.

2. Estágios do ciclo celular

O ciclo celular consiste em 3 etapas principais:

1. A interfase é um período de intenso crescimento e biossíntese de certas substâncias.

2. Mitose ou cariocinese (divisão nuclear).

3. Citocinese (divisão do citoplasma).

Vamos caracterizar as etapas do ciclo celular com mais detalhes. Então, o primeiro é a interfase. A interfase é a fase mais longa, um período de intensa síntese e crescimento. A célula sintetiza muitas substâncias necessárias ao seu crescimento e à implementação de todas as suas funções inerentes. Durante a interfase, ocorre a replicação do DNA.

Mitose é o processo de divisão nuclear no qual as cromátides são separadas umas das outras e redistribuídas como cromossomos entre as células-filhas.

Citocinese é o processo de separação do citoplasma entre duas células-filhas. Normalmente, sob o nome de mitose, a citologia combina os estágios 2 e 3, ou seja, divisão celular (cariocinese) e divisão citoplasmática (citocinese).

3. Interfase

Vamos caracterizar a interfase com mais detalhes (Fig. 2). A interfase consiste em 3 períodos: G1, S e G2. O primeiro período, pré-sintético (G1) é uma fase de intenso crescimento celular.

Arroz. 2. As principais etapas do ciclo de vida celular.

Aqui ocorre a síntese de certas substâncias; esta é a fase mais longa que se segue à divisão celular. Nessa fase ocorre o acúmulo de substâncias e energia necessárias para o período subsequente, ou seja, para a duplicação do DNA.

Segundo os conceitos modernos, no período G1 são sintetizadas substâncias que inibem ou estimulam o próximo período do ciclo celular, nomeadamente o período sintético.

O período sintético (S) geralmente dura de 6 a 10 horas, ao contrário do período pré-sintético, que pode durar vários dias e envolve a duplicação do DNA e também a síntese de proteínas, como as proteínas histonas, que podem formar cromossomos. Ao final do período sintético, cada cromossomo consiste em duas cromátides conectadas entre si por um centrômero. Durante o mesmo período, os centríolos duplicam.

O período pós-sintético (G2) ocorre imediatamente após a duplicação dos cromossomos. Dura de 2 a 5 horas.

Nesse mesmo período, acumula-se a energia necessária para o posterior processo de divisão celular, ou seja, diretamente para a mitose.

Nesse período, ocorre a divisão das mitocôndrias e dos cloroplastos e são sintetizadas proteínas, que posteriormente formarão microtúbulos. Os microtúbulos, como você sabe, formam o filamento do fuso, e a célula agora está pronta para a mitose.

4. Processo de duplicação de DNA

Antes de passarmos à descrição dos métodos de divisão celular, consideremos o processo de duplicação do DNA, que leva à formação de duas cromátides. Esse processo ocorre no período sintético. A duplicação de uma molécula de DNA é chamada de replicação ou reduplicação (Fig. 3).

Arroz. 3. O processo de replicação do DNA (reduplicação) (período sintético de interfase). A enzima helicase (verde) desenrola a dupla hélice do DNA e as DNA polimerases (azul e laranja) completam os nucleotídeos complementares.

Durante a replicação, parte da molécula de DNA materna é desfiada em duas fitas com a ajuda de uma enzima especial - a helicase. Além disso, isso é conseguido quebrando as ligações de hidrogênio entre bases nitrogenadas complementares (AT e GC). Em seguida, para cada nucleotídeo das fitas de DNA divergentes, a enzima DNA polimerase ajusta um nucleotídeo complementar a ele.

Isso cria duas moléculas de DNA de fita dupla, cada uma das quais inclui uma fita da molécula-mãe e uma nova fita-filha. Essas duas moléculas de DNA são absolutamente idênticas.

É impossível desenrolar toda a grande molécula de DNA ao mesmo tempo para replicação. Portanto, a replicação começa em seções separadas da molécula de DNA, formando fragmentos curtos, que são então costurados em uma longa fita usando certas enzimas.

A duração do ciclo celular depende do tipo de célula e de fatores externos como temperatura, disponibilidade de oxigênio e disponibilidade de nutrientes. Por exemplo, as células bacterianas sob condições favoráveis dividem-se a cada 20 minutos, as células epiteliais intestinais a cada 8-10 horas e as células da ponta da raiz da cebola dividem-se a cada 20 horas. E algumas células do sistema nervoso nunca se dividem.

O surgimento da teoria celular

No século XVII, o médico inglês Robert Hooke (Fig. 4), utilizando um microscópio óptico caseiro, constatou que a cortiça e outros tecidos vegetais eram constituídos por pequenas células separadas por divisórias. Ele as chamou de células.

Arroz. 4. Robert Hooke

Em 1738, o botânico alemão Matthias Schleiden (Fig. 5) chegou à conclusão de que os tecidos vegetais consistem em células. Exatamente um ano depois, o zoólogo Theodor Schwann (Fig. 5) chegou à mesma conclusão, mas apenas em relação aos tecidos animais.

Arroz. 5. Matthias Schleiden (esquerda) Theodor Schwann (direita)

Ele concluiu que os tecidos animais, assim como os tecidos vegetais, são compostos de células e que as células são a base da vida. Com base em dados celulares, os cientistas formularam a teoria celular.

Arroz. 6. Rudolf Virchow

20 anos depois, Rudolf Virchow (Fig. 6) expandiu a teoria celular e chegou à conclusão de que as células podem surgir de outras células. Ele escreveu: “Onde existe uma célula, deve haver uma célula anterior, assim como os animais vêm apenas de um animal, e as plantas apenas de uma planta... Todas as formas vivas, sejam organismos animais ou vegetais, ou suas partes constituintes, são dominado pela lei eterna do desenvolvimento contínuo."

Estrutura cromossômica

Como você sabe, os cromossomos desempenham um papel fundamental na divisão celular porque transmitem informações genéticas de uma geração para a seguinte. Os cromossomos consistem em uma molécula de DNA ligada a proteínas histonas. Os ribossomos também contêm uma pequena quantidade de RNA.

Nas células em divisão, os cromossomos se apresentam na forma de fios longos e finos, distribuídos uniformemente por todo o volume do núcleo.

Os cromossomos individuais não são distinguíveis, mas seu material cromossômico é corado com corantes básicos e é chamado de cromatina. Antes da divisão celular, os cromossomos (Fig. 7) engrossam e encurtam, o que permite que sejam claramente vistos ao microscópio óptico.

Arroz. 7. Cromossomos na prófase 1 da meiose

No estado disperso, isto é, esticado, os cromossomos participam de todos os processos biossintéticos ou regulam os processos biossintéticos, e durante a divisão celular essa função é suspensa.

Em todas as formas de divisão celular, o DNA de cada cromossomo é replicado de modo que duas cadeias polinucleotídicas duplas idênticas de DNA sejam formadas.

Arroz. 8. Estrutura cromossômica

Essas cadeias são cercadas por uma casca de proteína e no início da divisão celular parecem fios idênticos, lado a lado. Cada fio é chamado de cromátide e está conectado ao segundo fio por uma região que não mancha chamada centrômero (Fig. 8).

Trabalho de casa

1. Qual é o ciclo celular? Em que etapas consiste?

2. O que acontece com a célula durante a interfase? Em que estágios consiste a interfase?

3. O que é replicação? Qual é o seu significado biológico? Quando isso acontece? Quais substâncias estão envolvidas nisso?

4. Como surgiu a teoria celular? Cite os cientistas que participaram de sua formação.

5. O que é um cromossomo? Qual é o papel dos cromossomos na divisão celular?

1. Literatura técnica e humanitária.

2. Coleção unificada de recursos educacionais digitais.

3. Coleção unificada de recursos educacionais digitais.

4. Coleção unificada de recursos educacionais digitais.

5. Portal da Internet Schooltube.

Bibliografia

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Biologia geral Abetarda de 10 a 11 anos, 2005.

2. Biologia. 10ª série. Biologia geral. Nível básico / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina e outros - 2ª ed., revisado. - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.

3. Belyaev D. K. Biologia do 10º ao 11º ano. Biologia geral. Um nível básico de. - 11ª ed., estereótipo. - M.: Educação, 2012. - 304 p.

4. Biologia 11º ano. Biologia geral. Nível de perfil / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin e outros - 5ª ed., estereótipo. - Abetarda, 2010. - 388 p.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologia 10-11 anos. Biologia geral. Um nível básico de. - 6ª ed., adicionar. - Abetarda, 2010. - 384 p.

Divisão celular- um conjunto de processos pelos quais duas ou mais células-filhas são formadas a partir de uma célula-mãe. A divisão celular é a base biológica da vida. No caso de organismos unicelulares, novos organismos são formados através da divisão celular. Em organismos multicelulares, a divisão celular está associada à reprodução assexuada e sexuada, ao crescimento e à restauração de muitas de suas estruturas. A principal tarefa da divisão celular é a transmissão de informações hereditárias para a próxima geração. As células procarióticas não possuem núcleo formado, portanto sua divisão celular em duas células-filhas menores, conhecidas como divisão binária, mais fácil e rápido. Nos eucariotos, existem vários tipos de divisão celular:

divisão mitótica- divisão na qual duas células-filhas com o mesmo conjunto de cromossomos são formadas a partir de uma célula-mãe (para células somáticas)

divisão meiótica - divisão em que uma célula-mãe produz quatro células-filhas com meio conjunto (haplóide) de cromossomos (em organismos com reprodução sexuada)

brotando - divisão na qual duas células-filhas são formadas a partir de uma célula-mãe, uma das quais é maior em tamanho que a outra (por exemplo, em levedura)

divisão múltipla(esquizogonia) - divisão na qual muitas células-filhas são formadas a partir de uma célula-mãe (por exemplo, no plasmódio da malária).

A divisão celular faz parte do ciclo celular. Ciclo de célula- este é o período de existência de uma célula de uma divisão para outra. A duração deste período varia em diferentes organismos (por exemplo, em bactérias - 20-30 minutos, em leucócitos humanos - 4-5 dias) e depende da idade, temperatura, quantidade de DNA, tipo de célula, etc. Nos organismos unicelulares, o ciclo celular coincide com a vida do indivíduo, e nos organismos multicelulares, nas células do corpo que se dividem continuamente, coincide com o ciclo mitótico. Os processos moleculares que ocorrem durante o ciclo celular são sequenciais. É impossível realizar o ciclo celular na direção oposta. Uma característica importante de todos os eucariotos é que as fases de transição do ciclo celular estão sujeitas a uma coordenação precisa. Uma fase do ciclo celular é substituída por outra em uma ordem estritamente estabelecida e, antes do início da próxima fase, todos os processos bioquímicos característicos da fase anterior devem ser devidamente concluídos. Interrupções durante o ciclo celular podem levar a anomalias cromossômicas. Por exemplo, parte dos cromossomos pode ser perdida, distribuída inadequadamente entre duas células-filhas e assim por diante. Essas anormalidades cromossômicas são características das células cancerígenas. Existem duas classes principais de moléculas reguladoras que dirigem o ciclo celular. Estas são ciclinas e enzimas quinase dependentes de ciclina. L. Hartwell, R. Hunt e P. Nurse receberam o Prêmio Nobel de Medicina ou Fisiologia de 2001 pela descoberta dessas moléculas centrais na regulação do ciclo celular.

Os principais períodos do ciclo celular são interfase, mitose e citocinese.

Ciclo de célula= Interfase + Mitose + Citocinese

Interfase (lat. Inter - entre, fase - aparência) - o período entre as divisões celulares ou desde a divisão celular até a sua morte.

A duração da interfase, via de regra, é de até 90% do tempo de todo o ciclo celular. A principal característica das células em interfase é o estado de despiralização da cromatina. Nas células que perderam a capacidade de divisão (como os neurônios), a interfase será o período desde a última mitose até a morte da célula.

A interfase garante o crescimento celular, a duplicação das moléculas de DNA, a síntese de compostos orgânicos, a proliferação de mitocôndrias e o acúmulo de energia em ATP, necessária para garantir a divisão celular.

A interfase inclui períodos pré-sintéticos, sintéticos e pós-sintéticos. Período pré-sintético(fase G1) - caracterizada pelo crescimento celular. Nesse período, que é o mais longo, as células crescem, se diferenciam e desempenham suas funções. Nas células diferenciadas que não se dividem mais, não há fase G1 no ciclo celular. Essas células estão em período de repouso (fase G0). Período sintético(Fase S) é um período em que o evento principal é a duplicação do DNA. Cada cromossomo neste período torna-se bicromátide. Período pós-sintético(fase G2) - período de preparação imediata para a mitose.

Principais eventos durante a interfase

período	Processos básicos
Pré-sintético(Fase G1, a mais longa, de 10 horas a vários dias)	■ formação de organelas básicas; ■ o nucléolo produz mRNA, tRNA, rRNA; ■ processos intensivos de biossíntese e aumento do crescimento celular
Sintético(Fase S, sua duração é de 6 a 10 horas)	■ Replicação do DNA e síntese de histonas e transformação do cromossomo em estrutura bicromática; ■ duplicação de centríolos
Pós-sintético(Fase G2, sua duração é de 3-4 horas)	■ divisão, formação de novas organelas importantes; ■ destruição do citoesqueleto; ■ síntese melhorada de proteínas, lípidos, hidratos de carbono, ARN, ATP, etc. \|

A mitose é o principal tipo de divisão das células eucarióticas. Esta seção consiste em 4 fases ( prófase, metáfase, anáfase, telófase) e dura de vários minutos a 2-3 horas.

Cntocinese(ou citotomia) - divisão do citoplasma de uma célula eucariótica, que ocorre após a divisão do núcleo ter ocorrido na célula (mitose). Na maioria dos casos, o citoplasma e as organelas da célula são distribuídos aproximadamente igualmente entre as células-filhas. A exceção é a oogênese, durante a qual o futuro óvulo recebe quase todo o citoplasma e organelas, enquanto os corpos polares quase não contêm nenhum deles e logo morrem. Nos casos em que a divisão nuclear não é acompanhada de citocinese, formam-se células multinucleadas (por exemplo, fibras musculares transversais). A citocinese ocorre imediatamente após a telófase. Nas células animais, durante a telófase, a membrana plasmática começa a se dobrar para dentro no equador (sob a influência de microfilamentos) e divide a célula ao meio. Nas células vegetais, um corpo é formado por microfilamentos no equador - fragmoblasto. Mitocôndrias, EPS, aparelho de Golgi e ribossomos movem-se para ele. As vesículas do aparelho de Golgi combinam-se para formar uma placa celular, que prolifera e se funde com a parede celular da célula-mãe.

BIOLOGIA +Apoptoseé um fenômeno de morte celular programada. Ao contrário de outro tipo de morte celular - necrose- Durante a apoptose, não há destruição da membrana citoplasmática e, consequentemente, o conteúdo da célula não entra no ambiente extracelular. Uma característica é a fragmentação do DNA em fragmentos por uma enzima específica, a endonuclease. O processo de apoptose é necessário para a regulação fisiológica do número de células do corpo, para a destruição de células velhas, para a queda das folhas no outono, para o efeito citotóxico dos linfócitos assassinos, para a embriogênese do corpo, etc. a apoptose celular normal leva à proliferação celular descontrolada e ao aparecimento de um tumor.

Tópico: Reprodução e desenvolvimento individual de organismos

Lição: Ciclo de Vida Celular

De acordo com a teoria celular, novas células surgem apenas pela divisão das células-mãe anteriores. , que contêm moléculas de DNA, desempenham um papel importante nos processos de divisão celular, pois garantem a transferência da informação genética de uma geração para outra.

É claro que todas as células de um organismo multicelular não podem se dividir indefinidamente, caso contrário todas as criaturas, incluindo os humanos, seriam imortais.

Arroz. 1. Fragmento de uma molécula de DNA

Essa morte celular programada é chamada de apoptose. Mas no período desde o momento em que a célula aparece até a apoptose, a célula passa por muitas divisões.

O ciclo celular consiste em 3 etapas principais:

1. A interfase é um período de intenso crescimento e biossíntese de certas substâncias.

2. Mitose ou cariocinese (divisão nuclear).

3. Citocinese (divisão do citoplasma).

Mitose é o processo de divisão nuclear no qual as cromátides são separadas umas das outras e redistribuídas como cromossomos entre as células-filhas.

Vamos caracterizar a interfase com mais detalhes (Fig. 2). A interfase consiste em 3 períodos: G 1, S e G 2. O primeiro período, pré-sintético (G 1) é a fase de intenso crescimento celular.

Arroz. 2. As principais etapas do ciclo de vida celular.

Segundo os conceitos modernos, no período G 1 são sintetizadas substâncias que inibem ou estimulam o próximo período do ciclo celular, nomeadamente o período sintético.

O período pós-sintético (G 2) ocorre imediatamente após a duplicação dos cromossomos. Dura de 2 a 5 horas.

Nesse mesmo período, acumula-se a energia necessária para o posterior processo de divisão celular, ou seja, diretamente para a mitose.

Isso cria duas moléculas de DNA de fita dupla, cada uma das quais inclui uma fita da molécula-mãe e uma nova fita-filha. Essas duas moléculas de DNA são absolutamente idênticas.

O surgimento da teoria celular

Arroz. 4. Robert Hooke

Arroz. 5. Matthias Schleiden (esquerda) Theodor Schwann (direita)

Arroz. 6. Rudolf Virchow

Estrutura cromossômica

Nas células em divisão, os cromossomos se apresentam na forma de fios longos e finos, distribuídos uniformemente por todo o volume do núcleo.

Arroz. 7. Cromossomos na prófase 1 da meiose

No estado disperso, isto é, esticado, os cromossomos participam de todos os processos biossintéticos ou regulam os processos biossintéticos, e durante a divisão celular essa função é suspensa.

Em todas as formas de divisão celular, o DNA de cada cromossomo é replicado de modo que duas cadeias polinucleotídicas duplas idênticas de DNA sejam formadas.

Arroz. 8. Estrutura cromossômica

Trabalho de casa

1. Qual é o ciclo celular? Em que etapas consiste?

2. O que acontece com a célula durante a interfase? Em que estágios consiste a interfase?

3. O que é replicação? Qual é o seu significado biológico? Quando isso acontece? Quais substâncias estão envolvidas nisso?

4. Como surgiu a teoria celular? Cite os cientistas que participaram de sua formação.

5. O que é um cromossomo? Qual é o papel dos cromossomos na divisão celular?

1. Literatura técnica e humanitária ().

2. Coleção unificada de recursos educacionais digitais ().

3. Coleção unificada de recursos educacionais digitais ().

4. Coleção unificada de recursos educacionais digitais ().

Bibliografia

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Biologia geral Abetarda de 10 a 11 anos, 2005.

2. Biologia. 10ª série. Biologia geral. Nível básico / P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina e outros - 2ª ed., revisado. - Ventana-Graf, 2010. - 224 pp.

3. Belyaev D. K. Biologia do 10º ao 11º ano. Biologia geral. Um nível básico de. - 11ª ed., estereótipo. - M.: Educação, 2012. - 304 p.

4. Biologia 11º ano. Biologia geral. Nível de perfil / V. B. Zakharov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin e outros - 5ª ed., estereótipo. - Abetarda, 2010. - 388 p.

5. Agafonova I. B., Zakharova E. T., Sivoglazov V. I. Biologia 10-11 anos. Biologia geral. Um nível básico de. - 6ª ed., adicionar. - Abetarda, 2010. - 384 p.