Vida útil- este é o tempo de existência de uma célula desde o momento de sua formação pela divisão da célula-mãe até sua própria divisão ou morte natural. Nas células de um organismo complexo (por exemplo, um ser humano), o ciclo de vida celular pode ser diferente. Células altamente especializadas (eritrócitos, células nervosas, células musculares estriadas) não se reproduzem. Seu ciclo de vida consiste em nascimento, desempenho das funções pretendidas e morte (interfase heterocatalítica).

O componente mais importante do ciclo celular é ciclo mitótico (proliferativo). É um complexo de fenômenos inter-relacionados e coordenados durante a divisão celular, bem como antes e depois dela. Ciclo mitóticoé um conjunto de processos que ocorrem em uma célula de uma divisão para a próxima e terminam com a formação de duas células da próxima geração. Além disso, o conceito de ciclo de vida também inclui o período durante o qual a célula desempenha suas funções e os períodos de descanso. Neste momento, o futuro destino da célula é incerto: a célula pode começar a se dividir (entra na mitose) ou começar a se preparar para desempenhar funções específicas.

A mitose é o principal tipo de divisão das células eucarióticas somáticas. O processo de divisão inclui várias fases sucessivas e é um ciclo. Sua duração varia e varia de 10 a 50 horas na maioria das células. Nas células do corpo humano, a duração da mitose em si é de 1–1,5 horas, o período G2 de interfase é de 2–3 horas e o período S de interfase é de 6– 10 horas.

Mitose.

O ciclo mitótico consiste em quatro períodos consecutivos: G1 pré-sintético (ou pós-mitótico), S sintético, G2 pós-sintético (ou pré-mitótico), componentes interfase (período preparatório) e a própria mitose (Fig. 1).

Estágios interfásicos:

1) pré-sintético (G1). Ocorre imediatamente após a divisão celular. A síntese de DNA ainda não ocorreu. A célula está crescendo ativamente em tamanho, armazenando substâncias necessárias para a divisão: proteínas (histonas, proteínas estruturais, enzimas), RNA, moléculas de ATP. Ocorre a divisão de mitocôndrias e cloroplastos (ou seja, estruturas capazes de auto-reprodução). As características organizacionais da célula interfásica são restauradas após a divisão anterior;

2) sintético (S). O material genético é duplicado através da replicação do DNA. Ocorre de forma semiconservativa, quando a dupla hélice da molécula de DNA diverge em duas cadeias e uma cadeia complementar é sintetizada em cada uma delas.

O resultado são duas hélices duplas de DNA idênticas, cada uma consistindo de uma fita nova e uma antiga. A quantidade de material hereditário dobra. Além disso, a síntese de RNA e proteínas continua. Além disso, uma pequena parte do DNA mitocondrial sofre replicação (a maior parte é replicada no período G2);

3) pós-sintético (G2). O DNA não é mais sintetizado, mas os defeitos ocorridos durante sua síntese no período S são corrigidos (reparados). Energia e nutrientes também são acumulados, e a síntese de RNA e proteínas (principalmente nucleares) continua.

Depois disso ocorre a mitose propriamente dita, que consiste em quatro fases.

Fases da mitose.

A mitose consiste em quatro fases sucessivas - prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Fases da mitose:

1) prófase. Os centríolos do centro da célula se dividem e se movem para pólos opostos da célula. Um fuso de fissão é formado por microtúbulos, que conecta os centríolos de diferentes pólos. No início da prófase, o núcleo e os nucléolos ainda são visíveis na célula; no final desta fase, o envelope nuclear é dividido em fragmentos separados (a membrana nuclear é desmantelada) e os nucléolos se desintegram. Os cromossomos começam a condensar: enrolam-se, engrossam e tornam-se visíveis ao microscópio óptico. No citoplasma, o número de estruturas rugosas do RE diminui, o número de polissomas diminui drasticamente;

2) metáfase. A formação do fuso de fissão termina.

Os cromossomos condensados ​​​​se alinham ao longo do equador da célula, formando uma placa metafásica. Os microtúbulos fusiformes estão ligados aos centrômeros, ou cinetocoros (constrições primárias), de cada cromossomo. Depois disso, cada cromossomo é dividido longitudinalmente em duas cromátides (cromossomos filhos), que estão conectados apenas no centrômero;

3) anáfase. A conexão entre os cromossomos filhos é destruída e eles começam a se mover para os pólos opostos da célula a uma velocidade de 0,2–5 μm/min. No final da anáfase, cada pólo possui um conjunto diplóide de cromossomos. Os cromossomos começam a descondensar e a se desenrolar, tornando-se mais finos e longos;

4) telófase. Os cromossomos são completamente despiralizados, a estrutura dos nucléolos e do núcleo interfásico é restaurada e a membrana nuclear é “montada”. O fuso de fissão é destruído. Ocorre citocinese (divisão do citoplasma). Nas células animais, esse processo começa com a formação de uma constrição no plano equatorial, que se torna cada vez mais profunda e acaba dividindo completamente a célula-mãe em duas células-filhas.

A duração de cada fase depende do tipo de tecido, do estado fisiológico do corpo, da exposição a fatores externos (luz, temperatura, produtos químicos), etc.

Arroz. 1. Ciclo celular (mitose).

Meiose.

Durante a formação dos gametas, ou seja, células germinativas - espermatozoides e óvulos - ocorre a divisão celular, chamada meiose (Fig. 2). A célula original possui um conjunto diplóide de cromossomos, que então duplicam. Mas, se durante a mitose as cromátides de cada cromossomo simplesmente se separam, então durante a meiose um cromossomo (consistindo de duas cromátides) está intimamente entrelaçado em suas partes com outro cromossomo homólogo a ele (também consistindo de duas cromátides), e atravessando - troca de regiões homólogas de cromossomos. Então, novos cromossomos com genes mistos de “mãe” e “pai” divergem e formam-se células com um conjunto diplóide de cromossomos, mas a composição desses cromossomos já é diferente da original; recombinação . A primeira divisão meiótica é concluída e a segunda divisão meiótica ocorre sem síntese de DNA; portanto, durante essa divisão, a quantidade de DNA é reduzida à metade. Das células iniciais com um conjunto diplóide de cromossomos, surgem gametas com um conjunto haplóide. De uma célula diplóide formam-se quatro células haploides. As fases da divisão celular que seguem a interfase são chamadas de prófase, metáfase, anáfase, telófase e, após a divisão, novamente interfase.

Na meiose as fases também são chamadas, mas é indicado a qual divisão da meiose ela pertence. O cruzamento - troca de partes entre cromossomos homólogos - ocorre na prófase da primeira divisão da meiose (prófase I), que inclui as seguintes etapas: leptóteno, zigoteno, paquíteno, diplóteno, diacinese (Fig. 3). Os processos que ocorrem na célula são descritos em detalhes no livro didático ed. V. N. Yarygina, e eles deveriam ser conhecidos.

Arroz. 2. As principais etapas da divisão mitótica e meiótica.

Arroz. 3. Estágios da prófase I da meiose.

Mesa

Tipos de divisão celular

Testes:

1. Em humanos, um plasmócito maduro perdeu a capacidade de reprodução e começou a secretar anticorpos - imunoglobulinas. Em que fase do ciclo de vida se encontra?

Período B. S.

D. Diferenciação.

D. Prometáfase.

2. Estudando os oócitos da mulher ao microscópio, o cientista viu neles que os cromossomos conjugados estavam entrelaçados e ocorria cruzamento entre eles. Indique o estágio prófase da primeira divisão meiótica.

A. Pahinema

B. Zigonema

V. Leptonema

G. Diplonema

D. Diacinese

3. Numa família numerosa há quatro filhos e três filhas, fenotipicamente diferentes entre si em muitos aspectos. Isso se explica pelo fato de que durante o processo de gametogênese, os pais obtiveram diferentes combinações de cromossomos em cada um dos gametas. Cite o estágio da meiose em que isso ocorreu:

A. Anáfase da meiose II

B. Anáfase da meiose I

B. Metáfase da meiose II

D. Prófase da meiose II

D. Prófase da meiose I

4. Durante o período pós-sintético do ciclo mitótico, a síntese de proteínas - tubulinas - foi interrompida. A que consequências isso pode levar?

A. Violação da formação do fuso

B. Citocinese prejudicada

B. Violação da espiralização cromossômica

D. Reparo de DNA prejudicado

D. Reduzindo a duração da mitose

5. Em um estágio do ciclo celular, cromossomos idênticos alcançam os pólos celulares, em espiral, e uma membrana nuclear e nucléolo são formados ao redor deles. Em que fase da mitose a célula está?

A. Telófase

B. Prófase

B. Prometáfase

G. Metáfase

D. Anáfase

6. Sabe-se que o ciclo celular inclui diversas transformações sucessivas na célula. Em uma das etapas ocorrem processos que preparam a síntese de DNA. Durante que período da vida de uma célula isso ocorre?

A. Pré-sintético

B. Sintético

B. A própria mitose

G. Premitótico

D. Pós-sintético

7. O máximo de cromossomos espiralizados foi formado na célula. Eles estão localizados ao longo do equador da célula somática. A qual fase da mitose isso corresponde:

A. Metáfase

B. Telófase

V. Profásico

G. Anáfase

D. Prometáfase

8. Durante o ciclo de vida de uma célula e durante o processo de mitose, ocorre uma mudança natural na quantidade de material hereditário. Em que estágio a quantidade de DNA dobra?

A. Interfase

B. Prófase

B. Metáfase

G. Anáfase

D. Telófase

9. No período pré-sintético do ciclo mitótico, a síntese de DNA não ocorre, porque existem tantas moléculas de DNA quantos cromossomos. Quantas moléculas de DNA uma célula somática humana possui no período pré-sintético?

A. 46 moléculas de DNA

B. 92 moléculas de DNA

B. 23 moléculas de DNA

D. 69 moléculas de DNA

D. 48 moléculas de DNA

10. Na anáfase da mitose, os cromossomos de cromátides únicas divergem para os pólos. Quantos cromossomos uma célula humana possui na anáfase da mitose?

A. 92 cromossomos

B. 46 cromossomos

B. 23 cromossomos

D. 69 cromossomos

D. 96 cromossomos

Tarefas de controle de conhecimento:

Tarefa 1. Ao estudar a atividade proliferativa com 3 H-timidina, descobriu-se que durante o dia 80 células entraram na fase de síntese de DNA, mas o número total de mitoses por dia foi de apenas 21. Como explicar essas diferenças?

Tarefa 2. Com perdas celulares significativas, a constância da composição do tecido é mantida pelas células em repouso. Em que fases eles entram no ciclo mitótico?

Tarefa 3. O alcalóide colchicina bloqueia a síntese da proteína tubulina. Quais estruturas celulares esta droga pode afetar? Como isso afetará o curso da divisão mitótica?

Problema 4. Em alguns casos, o crescimento do tumor está associado à transição de uma determinada população celular para a reprodução através da amitose. Como as células dessa população diferirão de uma população normal, na qual ocorre a mitose típica?

Tarefa 5. Em humanos, durante o cruzamento, a ação de um fator mutagênico levou ao aparecimento de uma ligação química entre os cromossomos X homólogos, evitando sua posterior divergência. Que conjunto de cromossomos as células resultantes (gametas) receberão?

Tarefa 6. Sabe-se que o mecanismo da segunda divisão da meiose é semelhante ao da mitose. Que diferenças haverá no quadro morfológico da metáfase da segunda divisão meiótica e da metáfase da mitose nas células do mesmo organismo?

6.Materiais para revisão com o professor e controle de sua assimilação:

6.1. Análise com o professor das questões-chave para o domínio do tema da aula.

6.2. Demonstração de técnicas pelo professor prático técnicas sobre o tema.

6.3. Materiais para ao controle dominando o material:

Perguntas para discussão com o professor:

1. Organização da célula no tempo. Alterações nas células e suas estruturas durante o ciclo mitótico (interfase e mitose).

2. Ciclo celular, peridização e possíveis direções.

3. Métodos de divisão celular: amitose, mitose, meiose. Amitose e seus mecanismos.

4. Endomitose, politenia.

5. Ciclo mitótico, sua periodização. Mitose, características das fases. Atividade mitótica dos tecidos. Distúrbios da mitose.

6. Meiose, características das fases. Significado biológico.

7. Mecanismos moleculares de proliferação celular.

8. Morte celular

9. Vida das células fora do corpo. Clonagem celular.

Parte prática

Ciclo de vida celular- este é o período de existência de uma célula desde o momento de sua formação pela divisão da célula-mãe até sua própria divisão ou morte.

Eles são caracterizados por um ciclo celular que consiste em etapas que se repetem periodicamente: a chamada interfase - etapa de preparação para a divisão e o próprio processo de divisão - mitose.

Um componente importante do ciclo celular é mitótico (proliferativo) ciclo- um complexo de eventos interconectados e coordenados no tempo que ocorrem no processo de preparação de uma célula para a divisão e durante a própria divisão. Além disso, o ciclo de vida inclui período de execução da célula organismo multicelular funções específicas, bem como períodos de descanso. Durante os períodos de repouso, o destino imediato da célula não é determinado: ela pode iniciar a preparação para a mitose ou iniciar a especialização em uma determinada direção funcional (Fig. 2.10).

A duração do ciclo mitótico para a maioria das células varia de 10 a 50 horas.A duração do ciclo é regulada alterando a duração de todos os seus períodos. Em mamíferos, o tempo de mitose é de 1 a 1,5 horas, o período 02 de interfase é de 2 a 5 horas e o período S de interfase é de 6 a 10 horas.

Na fase de preparação para a divisão, o material genético é duplicado ( Reduplicação de DNA ). A massa celular aumenta durante a interfase até atingir aproximadamente o dobro da massa inicial. Observe que o processo de divisão em si é muito mais curto que o estágio de preparação para ele: a mitose ocupa aproximadamente 1/10 do ciclo celular.

A ciclicidade (repetição periódica) dos estágios de interfase e mitose pode ser ilustrada pelo exemplo fibroblastos - um dos tipos de células do tecido conjuntivo. Assim, os fibroblastos embrionários humanos normais multiplicam-se aproximadamente 50 vezes. Qual é o limite geneticamente programado de possíveis divisões celulares é um dos mistérios não resolvidos da biologia.

O ciclo de vida das células da camada basal da epiderme em condições normais é de 28 a 60 dias. Quando a pele está danificada (mais especificamente, quando as membranas são danificadas e as células epidérmicas são destruídas sob a influência de fatores externos), cuidados especiais substâncias biologicamente ativas . Eles aceleram significativamente os processos de divisão (este fenômeno é chamado regeneração ), e é por isso que feridas e escoriações cicatrizam tão rapidamente. O epitélio da córnea tem capacidade regenerativa máxima: ao mesmo tempo, existem 5 a 6 mil células no estágio de mitose, a vida útil de cada uma delas é de 4 a 8 semanas.

Embora todas as células surjam da divisão de uma célula anterior (mãe) (“Cada célula é uma célula”), nem todas continuam a se dividir. As células que atingiram um determinado estágio de desenvolvimento durante a diferenciação podem perder a capacidade de divisão.

Diferenciação – o surgimento de diferenças no processo de desenvolvimento de células inicialmente idênticas, levando à sua especialização. O processo de diferenciação consiste na leitura sequencial e utilização de informações hereditárias, o que garante a síntese de diversas proteínas (principalmente enzimas) características de um determinado tipo celular. Em outras palavras, as diferenças entre as células são determinadas pelo conjunto de proteínas sintetizadas nas células de um determinado tipo.

Durante a diferenciação, o conjunto de cromossomos em uma célula não muda; apenas a proporção de genes ativos e inativos que codificam várias proteínas muda.

O ciclo de vida é o período de existência de uma célula desde o momento de sua formação, passando pela divisão da célula-mãe, até sua própria divisão ou morte natural.

Nas células de um organismo complexo (por exemplo, um ser humano), o ciclo de vida celular pode ser diferente. Células altamente especializadas (eritrócitos, células nervosas, células musculares estriadas) não se reproduzem. Seu ciclo de vida consiste em nascimento, desempenho das funções pretendidas e morte (interfase heterocatalítica).

O componente mais importante do ciclo celular é o ciclo mitótico (proliferativo). É um complexo de fenômenos inter-relacionados e coordenados durante a divisão celular, bem como antes e depois dela. O ciclo mitótico é um conjunto de processos que ocorrem em uma célula de uma divisão para a próxima e terminam com a formação de duas células da próxima geração. Além disso, o conceito de ciclo de vida também inclui o período durante o qual a célula desempenha suas funções e os períodos de descanso.

A mitose é o principal tipo de divisão das células eucarióticas somáticas. O processo de divisão inclui várias fases sucessivas e é um ciclo. Sua duração varia e para a maioria das células varia de 10 a 50 horas.

Garante a continuidade do material genético em diversas células das gerações filhas; leva à formação de células iguais tanto em volume quanto no conteúdo da informação genética.

Principais etapas da mitose.

1. Reduplicação (autoduplicação) da informação genética da célula-mãe e sua distribuição uniforme entre as células-filhas.

2. O ciclo mitótico consiste em quatro períodos consecutivos:

1) pré-sintético (G1). Ocorre imediatamente após a divisão celular. A síntese de DNA ainda não ocorreu. A célula está crescendo ativamente em tamanho, armazenando substâncias necessárias para a divisão. Ocorre a divisão das mitocôndrias e dos cloroplastos. As características organizacionais da célula interfásica são restauradas após a divisão anterior;

2) sintético (S). O material genético é duplicado através da replicação do DNA. O resultado são duas hélices duplas de DNA idênticas, cada uma consistindo de uma fita nova e uma antiga. A quantidade de material hereditário dobra. Além disso, a síntese de RNA e proteínas continua;

3) pós-sintético (G2). O DNA não é mais sintetizado, mas os defeitos ocorridos durante sua síntese no período S são corrigidos (reparados). Energia e nutrientes também são acumulados, e a síntese de RNA e proteínas (principalmente nucleares) continua.

S e G2 estão diretamente relacionados à mitose, por isso às vezes são separados em um período separado - pré-prófase.

Depois disso ocorre a mitose propriamente dita, que consiste em quatro fases.

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  Conceito, significado E fases. Vital ciclo- este é o tempo da existência células desde o momento de sua formação pela divisão da mãe células até sua própria divisão ou morte natural.


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  Conceito, estágios.
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  Dentro do corpo Estágio II divisão ocorre células, em que de dois haplóides células 4 filhas haplóides são formadas células.


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  Cada Estágio vida ciclo a família impõe certas tarefas aos seus participantes.


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  Típica vital ciclo produto consiste em vários estágios: desenvolvimento e implementação; altura; maturidade; saturado.
  Essência e significado política de commodities. A essência e os canais de distribuição de produtos.

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Conceito de ciclo de vida celular

A grande maioria das células tem um ciclo de vida específico.

Definição 1

Vida útil – este é o período de vida de uma célula desde o seu aparecimento até o final da divisão ou morte.

Este ciclo é caracterizado por um grande número de processos que ocorrem na célula: crescimento, desenvolvimento, diferenciação, funcionamento, etc.

O ciclo celular consiste em um longo período interfase, bem como curtos períodos mitose E citocinese.

Interfase - Este é o período da vida celular durante o qual elas não se dividem.

Nota 1

Durante este período do ciclo de vida, as células mantêm sua homeostase e desempenham determinadas funções.

Um estudo de vários grupos de células em um organismo individual indica que a maioria delas está em interfase. Apenas uma pequena parte das células – cerca de 1% – pode estar envolvida na mitose neste momento.

O ciclo celular, que termina com a divisão, é característico da maioria dos tipos de células de um organismo multicelular e de todos os organismos unicelulares.

Todos os tipos de células têm durações diferentes de todo o ciclo e de seus períodos individuais, mesmo em diferentes tecidos do mesmo organismo.

Exemplo 2

Em humanos, a duração do ciclo celular para células epiteliais da pele é de 10 a 20 dias, para leucócitos - 4-5 dias, para células da medula óssea - 8 a 12 horas.

A vida útil de uma célula é programada geneticamente e é herdada.

Em um determinado estágio da vida, moléculas especiais de proteínas são formadas nas células, uma certa concentração das quais sinaliza a necessidade de divisão ou morte.

Interfase. Períodos interfásicos

Definição 2

Interfase – este é o período do ciclo de vida da célula durante o qual ela vive, funciona e se prepara para se dividir.

O início da interfase e de todo o ciclo celular pode ser considerado o momento do término da citocinese anterior.

O primeiro período de interfase é pré-sintético ou $G_1$. Durante este período, a informação genética codificada no DNA está em estado de funcionamento máximo - o DNA dirige a síntese de RNA e proteínas. Nesse período, que é o mais longo, as células crescem, se diferenciam e desempenham suas funções. Os núcleos dessas células contêm um conjunto diplóide de cromossomos, cada um dos quais consiste em uma molécula de DNA. A fórmula genética da célula durante este período é $2n2c$, onde $n$ é o conjunto haplóide de cromossomos, $c$ é o número de cópias de DNA.

Durante o próximo sintético, ponto final ($S$) O DNA é sintetizado e duplicado. Como resultado, cada cromossomo já consiste em duas cromátides, duas moléculas filhas de DNA conectadas no centrômero. O número de genes duplica. O número de proteínas da cromatina também dobra. A fórmula genética durante este período é $2n4c$.

A replicação do DNA é uma etapa muito importante durante a preparação de uma célula para divisão. Somente a replicação está subjacente à reprodução assexuada e sexual e, portanto, à continuidade da vida.

O momento do início da fase $S$ é denominado ponto de restrição. A síntese de DNA é desencadeada pelo aparecimento de moléculas sinalizadoras especiais de proteínas ativadoras de fase $S$. No final da fase $S$, após a replicação completa do DNA, a proteína ativadora é destruída e a célula pode passar para o próximo período. As células que não têm permissão para se dividir não conseguem passar pelo ponto de restrição. Tais células param por um determinado período de tempo em estado de “repouso” – na fase $G_0$, mantendo o metabolismo e desempenhando suas funções.

Neurônios e células musculares podem funcionar durante toda a vida do organismo.

EM pós-sintético Durante o período $G_2$, as células se preparam para a mitose. Ocorre a destruição gradual do citoesqueleto, iniciando-se a condensação e a espiralização da cromatina. A síntese de ATP, proteínas, RNA, lipídios e carboidratos é potencializada. Novas organelas celulares são formadas. O tamanho da célula aumenta significativamente. São sintetizadas proteínas reguladoras especiais que facilitam a transição da célula da fase $G_2$ para a divisão. O período $G_2$ entra na prófase da mitose. Este é o ponto do ciclo celular em que os cromossomos formados a partir da cromatina podem ser vistos pela primeira vez ao microscópio óptico.

O ciclo de vida das células de um organismo multicelular é controlado pelas células circundantes e pelos fatores humorais do corpo. Proteínas especiais formadas pela célula sob a influência de seu próprio programa genético também desempenham um papel significativo na regulação.

As mudanças mais importantes na célula que ocorrem na interfase e preparam a célula para a divisão incluem espiralização e contração das metades dos cromossomos (cromátides), duplicação de uentríolos, síntese de proteínas do futuro fuso da acromatina e síntese de compostos de alta energia (principalmente ATP). A célula completou seu crescimento e está pronta para entrar na prófase da próxima mitose.

Citocinese

A próxima etapa do ciclo celular após a mitose é citocinese– divisão do citoplasma.

Uma constrição é formada ao longo do equador da célula-mãe dos organismos animais. Essa estrutura é formada durante a telófase da mitose. A constrição de divisão é formada por microfilamentos do citoesqueleto, que formam um anel contrátil. Diminui gradualmente e a constrição torna-se cada vez mais profunda ao longo de todo o perímetro. Depois de algum tempo, a célula-mãe se divide em duas células-filhas. O citoesqueleto participa ativamente na formação da constrição e no seu aprofundamento, bem como na divisão completa das células-filhas. Após a citocinese, ambas as células-mãe contêm todos os componentes da célula-mãe.

Nota 2

Se a citocinese não ocorrer após a mitose, formam-se células multinucleadas.

Ciclo de vida celular– este é o período de existência de uma célula desde o momento da sua formação, passando pela divisão da célula-mãe, até à sua morte. O componente mais importante é o ciclo mitótico.

Períodos:

A interfase é a preparação para a divisão celular.

Mitose é divisão celular.

A interfase é a preparação para a divisão celular.

Pré-sintético (G1) – a célula resultante cresce, vários RNA e proteínas são sintetizados. A síntese de DNA não ocorre. (12-24 horas). 2n2c (cromossomos e DNA).

Sintético (S) – Síntese de DNA e reduplicação cromossômica. Síntese de RNA e proteína. (10 horas).

Pós-sintético (G2) – a síntese de DNA é interrompida. Ocorre a síntese de RNA, proteínas e acúmulo de energia. O núcleo aumenta de tamanho. Está dividido. (3-4 horas).

Métodos de divisão celular:

Amitose é divisão celular simples e direta (incompleta).

A mitose é uma divisão celular complexa, indireta e completa.

A meiose é uma divisão de redução complexa e indireta de células especializadas dos órgãos reprodutivos.

Métodos de divisão de estruturas celulares:

A endomitose é um aumento no número de cromossomos que é um múltiplo de seu conjunto.

Politenia é a formação de cromossomos multifilamentos devido à replicação múltipla de cromossomos.

Mitose - com divisão celular falsa, indireta e completa.

Prófase - os cromossomos espiralam, encurtam, assumem a aparência de fios e o núcleo lembra um novelo de fios. O nucléolo começa a entrar em colapso. O envelope nuclear está parcialmente lisado. No citoplasma, o número de estruturas rugosas do RE diminui. O número de polissomas está diminuindo drasticamente. Os centríolos do centro da célula divergem em direção aos pólos. Entre eles, os microtúbulos formam um fuso de fissão, a viscosidade do citoplasma, seu turgor e a tensão superficial da membrana interna aumentam.

Prometáfase – o envelope nuclear e o nucléolo desaparecem. Os cromossomos na forma de fios grossos estão localizados ao longo do equador.

Metáfase – termina a formação do fuso de fissão. Os filamentos de cromatina estão ligados em uma extremidade aos centríolos e na outra aos centrômeros dos cromossomos. As cromátides começam a se repelir. Os cromossomos são divididos em duas cromátides. Permanece trancado no centro. Os cromossomos se alinham ao longo do equador, formando a estrela-mãe.

Anáfase - a conexão ao longo do centrômero é rompida, os filamentos do fuso da acromatina são preservados e as cromátides são esticadas em direção aos centríolos.

Telófase – ocorrem processos opostos aos da prófase. Os cromossomos deseralizam, alongam-se e tornam-se finos. O nucléolo é formado, a membrana nuclear é formada, o fuso é destruído e ocorre a citocinese. Da célula-mãe são formadas duas células-filhas.

Ciclo celular (vida)

O ciclo celular (ou de vida) de uma célula é o tempo de vida de uma célula desde a divisão até a próxima divisão ou da divisão até a morte. O ciclo celular é diferente para diferentes tipos de células.

No corpo de mamíferos e humanos, distinguem-se os seguintes tipos de células, localizadas em diferentes tecidos e órgãos:

1) células em divisão frequente (células epiteliais intestinais pouco diferenciadas, células basais);

2) células raramente divididas (células do fígado - hepatócitos);

3) células que não se dividem (células nervosas do sistema nervoso central, melanócitos, etc.).

O ciclo de vida desses tipos de células é diferente.

O ciclo de vida das células em divisão frequente é o tempo de sua existência, desde o início da divisão até a próxima divisão. O ciclo de vida dessas células é frequentemente chamado de ciclo mitótico.

Este ciclo celular é dividido em dois períodos principais:

1) mitose (ou período de divisão);

2) interfase (o período de vida celular entre duas divisões).

Existem dois métodos principais de multiplicação (reprodução) celular.

1. Mitose (cariocenese) é uma divisão celular indireta, inerente principalmente às células somáticas.

2. A meiose (divisão redutora) é característica apenas das células germinativas.

Existem descrições de um terceiro método de divisão celular - amitose (ou divisão direta), que é realizada pela constrição do núcleo e do citoplasma com a formação de duas células-filhas ou uma célula binuclear. No entanto, atualmente acredita-se que a amitose é característica de células velhas e em degeneração e é um reflexo da patologia celular.

Esses dois métodos de divisão celular são divididos em fases ou períodos.

A mitose é dividida em quatro fases:

1) prófase;

2) metáfase;

3) anáfase;

4) telófase.

A prófase é caracterizada por alterações morfológicas no núcleo e no citoplasma.

As seguintes transformações ocorrem no kernel:

1) condensação da cromatina e formação de cromossomos constituídos por duas cromátides;

2) desaparecimento do nucléolo;

3) desintegração do cariolema em vesículas separadas.

As seguintes alterações ocorrem no citoplasma:

1) reduplicação (duplicação) dos centríolos e sua divergência para pólos opostos da célula;

2) formação de fuso de divisão a partir de microtúbulos;

3) redução do RE granular e também diminuição do número de ribossomos livres e anexados.

Durante a metáfase acontece o seguinte:

1) formação de placa metafásica (ou estrela mãe);

2) separação incompleta das cromátides irmãs umas das outras.

A anáfase é caracterizada por:

1) divergência completa das cromátides e formação de dois conjuntos dipolo iguais de cromossomos;

2) divergência dos conjuntos cromossômicos para os pólos do fuso mitótico e divergência dos próprios pólos.

A telófase é caracterizada por:

2) formação de membrana nuclear a partir de bolhas;

3) citotomia (constrição de uma célula binuclear em duas células filhas independentes);

4) o aparecimento de nucléolos nas células-filhas.

A interfase é dividida em três períodos:

1) I – J1 (ou período pré-sintético);

2) II – S (ou sintético);

3) III – J2 (ou período pós-sintético).

Durante o período pré-sintético, ocorrem os seguintes processos na célula:

1) formação aprimorada do aparato sintético da célula - aumento no número de ribossomos e vários tipos de RNA (transporte, mensageiro, ribossômico);

2) aumento da síntese proteica necessária ao crescimento celular;

3) preparação da célula para o período sintético - síntese de enzimas necessárias à formação de novas moléculas de DNA.

O período sintético é caracterizado pela duplicação (reduplicação) do DNA, o que leva à duplicação da ploidia dos núcleos diplóides e é um pré-requisito para a subsequente divisão celular mitótica.

O período pós-síntese é caracterizado pelo aumento da síntese de RNA mensageiro e de todas as proteínas celulares, principalmente tubulinas, necessárias à formação do fuso de divisão.

As células de alguns tecidos (por exemplo, os hepatócitos), ao saírem da mitose, entram no chamado período J0, durante o qual desempenham suas inúmeras funções por vários anos, sem entrar no período sintético. Somente sob certas circunstâncias (se parte do fígado for danificada ou removida) eles entram no ciclo celular normal (ou período sintético), sintetizando DNA e depois se dividem mitoticamente. O ciclo de vida dessas células que raramente se dividem pode ser representado da seguinte forma:

2) período J1;

3) período J0;

4) Período S;

5) Período J2.

A maioria das células do tecido nervoso, especialmente os neurônios do sistema nervoso central, não se dividem depois de deixarem a mitose no período embrionário.

O ciclo de vida dessas células consiste nos seguintes períodos:

1) mitose – período I;

2) crescimento – período II;

3) funcionamento de longo prazo – período III;

4) envelhecimento – período IV;

5) morte – período V.

Ao longo de um longo ciclo de vida, essas células se regeneram constantemente de acordo com o tipo intracelular: moléculas de proteínas e lipídios que fazem parte de várias estruturas celulares são gradualmente substituídas por novas, ou seja, as células são gradualmente renovadas. Durante o ciclo de vida, várias inclusões, principalmente lipídicas, em particular a lipofuscina, que atualmente é considerada um pigmento do envelhecimento, acumulam-se no citoplasma das células que não se dividem.

A meiose é um método de divisão celular em que o número de cromossomos nas células-filhas diminui 2 vezes, característico das células germinativas. Neste método de divisão não há reduplicação do DNA.

Além da mitose e da meiose, distingue-se também a endorreprodução, que não leva ao aumento do número de células, mas ajuda a aumentar o número de estruturas funcionais e a melhorar a capacidade funcional da célula.

Este método é caracterizado pelo fato de que, após a mitose, as células entram primeiro no período J1 e depois no período S. Porém, tais células, após a duplicação do DNA, não entram no período J2 e depois na mitose. Como resultado, a quantidade de DNA duplica e a célula torna-se poliplóide. As células poliplóides podem entrar novamente no período S, fazendo com que aumentem sua ploidia.

Nas células poliplóides, o tamanho do núcleo e do citoplasma aumenta, as células tornam-se hipertróficas. Algumas células poliplóides, após reduplicação do DNA, entram em mitose, mas não termina com a citotomia, pois tais células tornam-se binucleadas.

Assim, durante a endorreprodução não há aumento no número de células, mas aumenta a quantidade de DNA e organelas e, portanto, a capacidade funcional da célula poliplóide.

Nem todas as células têm a capacidade de endorreproduzir. A endoreprodução é mais típica para células do fígado, especialmente com o aumento da idade (por exemplo, na velhice, 80% dos hepatócitos humanos são poliplóides), bem como para células acinares do pâncreas e do epitélio da bexiga.