Клеточное деление цитокинез

Рис. 13-1. Четыре последовательные фазы клеточного цикла типичной эукариотической клетки. После фазы М, которая состоит в делении ядра (митоз) и цитоплазмы (цитокинез) дочерние клетки вступают в интерфазу нового цикла. Интерфаза начинается с фазы С1, в которой возобновляются интенсивные биосинтетические процессы, резко замедленные во время митоза. Фаза 8-это период синтеза ДНК она заканчивается, когда содержание ДНК в ядре удвоится и хромосомы полностью реплицируются (теперь каждая хромосома состоит из двух идентичных сестринских хроматид ). Затем клетка вступает в фазу Сг, которая продолжается до начала митоза, т.е. фазы М. В фазе М удвоившиеся хромосомы конденсируются и становятся хорошо видимыми в световой микроскоп. Ядерная оболочка разрушается (исключение составляют одноклеточные эукариоты, например дрожжи, - у них она остается интактной) сестринские хроматиды расходятся и формируют два новых ядра, а цитоплазма делится с образованием двух дочерних клеток, имеющих по одному ядру. Процесс цитокинеза завершает фазу М, и начинается интерфаза следующего клеточного цикла. На рисунке представлен типичный 24-часовой цикл, однако длительность клеточного цикла у высших эукариот сильно варьирует она может быть короче 8 часов, а у взрослых животных - больше года, причем различия в основном зависят от

Полиплоидией называется явление кратного увеличения числа хромосом в клетках организма. Возникновение полиплоидных клеток обычно связано с нарушениями в клеточном делении, сущность которых сводится к подавлению функции веретена деления, в результате чего не происходит расхождения хромосом к полюсам клетки с последующим цитокинезом и возникают клетки с удвоенным числом хромосом. [c.52]

Рис. 11-39. Фаза М (фаза клеточного деления) состоит из пяти стадий митоза и следующего за МИТОЗОМ цитокинеза.

Деление цитоплазмы называют цитокинезом. Оно обычно следует за телофазой и ведет к периоду С] интерфазы. При подготовке к делению клеточные органеллы вместе с хромосомами равномерно [c.149]

Большая часть компонентов клетки синтезируется на протяжении всего интерфазного периода между последовательными митозами. Это затрудняет вьщеление различных стадий в интерфазе растущих клеток. Исключение составляет лишь синтез ДНК, поскольку ДНК клеточного ядра реплицируется в определенный период, составляющий лишь часть интерфазы. Этот период был назван фазой S (от слова synthesis) клеточного цикла. Вторая четко выраженная стадия цикла-это, конечно, фаза клеточного деления, включающая деление ядра (митоз), а затем и цитоплазмы (цитокинез) фазу клеточного деления назвали фазой М (от слова mitosis). Период между фазой М и началом синтеза ДНК обозначают как фазу Gj (от англ. gap-промежуток), а период между завершением синтеза ДНК и последующей фазой М-как фазу Gj. Таким образом, интерфаза включает фазы Gj, S и Ог. Она обычно занимает не менее 90% времени всего клеточного цикла. Например, у быстро делящихся [c.139]

Телофаза. Два набора хромосом группируются у противоположных полюсов веретена. Здесь они начинают раскручиваться и удлиняться, приобретая форму интерфазных хромосом. Вокруг каждого набора хромосом образуется ядерная мембрана, и вновь возникают ядрышки. Клеточное деление (цитокинез) также полностью завершается на этой стадии. [c.26]

Хотя клетки проводят большую часть своей жизни в интерфазе и только изредка находятся в фазе деления, большинство ранних работ по клеточному циклу было посвящено анализу именно этих коротких периодов клеточного деления (митоза и цитокинеза)-в основном потому, что они доступны для прямого микроскопического исследования. Относительно недавно благодаря использованию более тонких непрямых методов мы сравнительно многое узнали и об интерфазном периоде. В этой главе мы опишем некоторые методы, применяемые в настоящее время для исследования клеточного цикла, рассмотрим регуляцию этого цикла и познакомимся с важнейшими событиями, происходящими в каждой из его фаз. Хотя наши знания о молекулярных основах клеточного цикла довольно фрагментарны, там, где это возможно, мы постараемся обсудить и вероятные механизмы интересующих нас процессов. [c.139]

Прежде чем обсуждать механизмы клеточного деления, необходимо дать самое общее представление о различных стадиях митоза и цитокинеза в типичной клетке высшего организма. [c.175]

Во время митоза микротрубочки и пучки актиновых микрофиламентов, составляющие цитоскелет, распадаются на субъединицы, которые, вероятно, используются для построения машин митоза и цитокинеза соответственно. Остающиеся в клетках промежуточные филаменты не используются для клеточного деления и не распадаются. Вместо этого в большинстве клеток сеть промежуточных филаментов, окружающих интерфазное ядро, в митозе удлиняется, чтобы охватить оба дочерних ядра, после чего перетяжка делит ее на две части (рис. 11-60). [c.190]

Еще до начала разделения материнской клетки на клеточную пластинку начинают откладываться микрофибриллы целлюлозы. При цитокинезе каждый протопласт выделяет новую первичную оболочку, окружая себя ею. По окончании цикла деления клетка переходит в состояние, называемое рост растяжением . [c.28]

Косвенным свидетельством того, что органеллы не могут образовываться без предсуществующих копий, служат особенности клеточного деления у некоторых водорослей, имеющих только один хлоропласт или только один аппарат Гольджи. Органелла, присутствующая в единственном экземпляре, перед цитокинезом расщепляется у них пополам, и по одной половинке старой органеллы попадает затем в каждую дочернюю клетку (см. рис. 9-63). Сходный механизм действует при дупликации и сегрегации центриолей в животных клетках (см. рис. 11-19). По-видимому, при надобности может найтись способ упорядоченного наследования любого клеточного компонента. [c.195]

Наблюдение за цитологическими изменениями, происходящими в культуре, позволяет предсказать тот момент, когда большая часть популяции вступит в определенную фазу клеточного цикла. Например, во время первого клеточного деления важно определить, когда большая часть популяции вступает в стадию цитокинеза и S-фазу, и, следовательно, клетки становятся компетентными для трансформации агробактериями. [c.150]

Рис. 20-64. Эта серия электронных микрофотографий эпидермальных клеток листа сахарного тростника демонстрирует строгую последовательность симметричных и асимметричных клеточных делений, происходящих при образовании устьица. Плоскость каждого деления предопределяется препрофазным пучком микротрубочек. А. На среднем фото верхняя клетка готовится к асимметричному митозу, в результате которого отделится побочная клетка (нижняя клетка уже разделилась, образовав другую побочную клетку) Положение препрофазного пучка отмечено скобками, а детали его структуры при большом увеличении показаны на фото слева и справа. В. Верхняя клетка вступает в метафазу, препрофазный пучок исчез. В. В верхней клетке образуется клеточная пластинка, ее края загибаются вниз к месту бывшего препрофазного пучка. В то же время крупная центральная клетка - предшественница замыкающих клеток - готовится к симметричному делению, положение препрофазного пучка указано скобками. Г. В верхней клетке цитокинез закончен, а в клетке-предшественнице замыкающих клеток близок к завершению. В результате последнего деления образуется пара замыкающих клеток, которые окружают устьичную щель (см. рис. 20-11). (С любезного разрешения

Цитокинез-процесс собственно клеточного деления-привлекает внимание ученых на протяжении более чем ста лет. Как уже отмечалось, предложены всевозможные объяснения цитокинеза задача состоит в том, чтобы решить, какое из них является верным. Рассмотрим следующие три гипотезы цитокинеза. [c.257]

Мы мало знаем о том, с какими изменениями иа молекулярном уровне связана детерминация. Представляется вероятным, что мы здесь имеем дело со стабильными состояниями генной экспрессии, которые не изменяются даже после клеточного деления. Трудно представить себе, каким образом различия в активности генов могут сохраняться в ходе репликации ДНК и Последующего цитокинеза, ио передача дифференцированного состояния через повторные клеточные деления хорошо установлена для животных клеток. [c.477]

ВИЯХ, было выделено и идентифицировано как 6-фурфуриладе-нин. Из-за его высокой активности при индуцировании клеточного деления (цитокинеза) в сердцевине табака (в присутствии ауксина) это вещество было названо кинетином. [c.295]

Мужской пронуклеус сливается с женским пронуклеусом. В этом и состоит подлинный акт оплодотворения. Обрузую-щееся в результате новое ядро содержит два набора хромосом — один от яйцеклетки и один от спермия. Клетка теперь стала диплоидной и ее назьшают зиготой. Новое ядро немедленно делится митотически. А затем зигота претерпевает цитокинез (клеточное деление) с образованием двух диплоидных клеток. [c.87]

Мы начнем главу с обсуждения координации и регулирования этих двух взаимосвязанных циклов. Мы рассмотрим механизмы, благодаря которым в период между двумя клеточными делениями вся ядерная ДНК обязательно удваивается, причем только один раз, и увидим, как события хромосомного цикла скоординированы с событиями цитоплазматического цикла. Затем речь пойдет о регуляции клеточного деления у многоклеточных животных факторами внеклеточной среды этот вопрос сушественно прояснился в результате последних успехов в изучении проблемы рака. И наконец, мы обсудим молекулярные механизмы, ответственные за митоз и цитокинез. Для осуществления этих двух процессов необходимо, чтобы центросома (разд. 13.5.2) надежно наследовалась и точно удваивалась для формирования двух полюсов митотического веретена этот центросомныи цикл можно рассматривать как гретий компонент клеточного цикла. [c.394]

Основная стратегия деления клеток у зукариотических организмов удивительно постоянна. Первые пять стадий фазы М составляет митоз, шестой является цитокинез. Эти шесть стадий образуют динамическую последовательность, сложность и красоту которой трудно оценить по описаниям или по серии статических изображений. Описание митоза основано на наблюдениях двоякого рода на результатах световой микроскопии живой клетки (нередко в сочетании с микрокиносъемкой) и на данных световой и электронной микроскопии фиксированных и окрашенных клеток. Различные стадии клеточного деления кратко описаны на схеме 13-1. Пять стадий митоза - профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза - осуществляются в строго определенном порядке цитокинез начинается во время анафазы и продолжается до конца митотического цикла (рис. 13-43). Световые микрофотографии деления типичной животной и типичной растительной клеток приведены на рис. 13-44 и 13-45 соответственно. [c.439]

Процесс клеточного деления состоит из деления ядра (митоз) и следующего за ним деления цитоплазмы (цитокинез). Митоз характеризуется образованием высокоупорядоченного биполярного веретена, состоящего из микротрубочек и связанных с ними белков микротрубочки организуются двумя митотическими центрами на противоположных полюсах веретена. Хромосомы конденсируются во время профазы. Затем появляются кинетохорные нити они начинают взаимодействовать с полюсными нитя.ыи веретена, после того как ядерная оболочка растворяется в прометафазе. В метафазе в результате действия сил, тянущих кинетохорные нити к полюсаы, хромосомы выстрой- [c.196]

Большинство клеток высших растений окружено жесткой клеточной стенкой, и поэтому механизм цитокинеза существенно отличается от только что описанного для животных клеток. Вместо образования двух дочерних клеток путем их отшпуровки с помощью сократимого кольца, лежащего под поверхностью клетки, цитоплазма разделяется здесь в результате образования новой стенки на границе между дочерними клетками. Образующаяся перегородка точно определяет относительное положение двух новых клеток в растении. Из этого следует, что ориентация плоскостей клеточного деления и увеличение размеров клеток определяют форму растения (см. гл. 20). [c.460]

Процесс клеточного деления состоит из деления ядра (митоз) и слеоующего за ним деления цитоплазмы (цитокинез). Митоз начинается с профазы - переходного периода, когда расщепление центросомы приводит к образованию двух полюсов веретена, организующего в дальнейшем распределение ядерного материала. В это же время начало фазы М сопровождается заметным усилением фосфорилирования определенных белков. Видимо, в результате этого в митотической клетке создается необычайно динамичная система микротрубочек. После разрушения ядерной оболочки в прометафазе кинетохоры конденсированных хромосом могут захватываться и стабилизироваться группами микротрубочек, в большом числе отходящих от обоих полюсов веретена. Эти микротрубочки тянут кинетохоры к противоположным полюсам, и в результате хромосомы располагаются во время метафазы по экватору веретена. В анафазе это натяжение внезапно ослабевает, когда сестринские хроматиды отделяются друг от друга и расходятся к разным полюсам. В добавление к этому часто раздвигаются и оба полюса. В конечной стадии митоза, телофазе, вокруг каждой группы разделившихся хромосом вновь формируется ядерная оболочка, когда белки, фосфорилированные в начале фазы М, вновь дефосфорилируются [c.467]

Клеточное деление заканчивается разделением цитоплазмы (цитокинезом) хромосомы деконденсируются. и на них возобновляется синтез РНК. По-видимому, цитокинез у столь различных эукариотических организмов, как животные, растения и грибы, направляется организованными пучками актиновых филаментов. Крупные органеллы, ограниченные мембранами, такие как аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум, во время фазы М разделяются на более мелкие фрагменты и пузырьки, что обеспечивает их равномерное распределение между дочерними клетками. Однако при цитокинезе может происходить и запрограммированное асимметричное распределение материала. Например, клетка может делиться с образованием неравных по величине дочерних клеток или же какой-то компонент цитоплазмы может перед цитокинезом скапливаться на одной стороне клетки и передаваться только одной из двух в остальном одинаковых дочерних клеток. [c.467]

Можно предположить, что роль такого механизма играет клеточный цикл. Однако факты не нодтвержают это нредноложение дифференцировка ранних эмбриональных клеток следует установленной схеме и при искусственном ограничении клеточных делений под влиянием химических веществ, ингибирующих цитокинез или синтез ДНК. Клеточные деления не следует уподоблять периоду колебаний маятника биохимических часов, определяющих темп развития скорее ситуация обратная и именно биохимические часы контролируют темп клеточных делений и продолжительность клеточного цикла у множества видов животных. Изменение химического состояния клетки одновременно влияет на принятие решений о делении клеток, а также на время и нанравление дифференцировки. Молекулярные механизмы контроля клеточных делений в эмбриогенезе практически не изучены и представляют собой одну из центральных проблем современной биологии развития. Генеалогические мутанты нематод могут сыграть ключевую роль в решении этой проблемы. [c.91]

Стволовые клетки нужны в любом месте, где постоянно возникает потребность в новых дифференгр1рованных клетках, которые, однако, сами делиться не могут. В ряде тканей конечное состояние дифференгр1ровки явно несовместимо с клеточным делением. Например, ядра клеток могут разрушаться, как это происходт в наружных слоях эпидермиса, или выталкиваться из клеток, как при созревании эритроцитов > млекопитающих. Иногда осуществлению митоза и цитокинеза препятствует то, что цитоплазма плотно заполнена таким материалом, как, например, миофибриллы мышечных клеток. В других терминально дифференцированных клетках невозможность деления может быть обусловлена какими-то более тонкими биохимическими причинами. В любом таком случае обновление будет зависеть от стволовых клеток. [c.169]

Сам процесс клеточного деления очень легко наблюдать в микроскоп он включает две последовательные стадии-деление ядра (митоз) и деление цитоплазмы (цитокинез). Однако, прежде чем клетка сможет разделиться, она должна удвоить свою массу и редуплицировать все свои компоненты. Только в этом случае обе дочерние клетки будут иметь все необходимое для того, чтобы начать свой собственный цикл развития, который закончится делением. Большая часть работы по подготовке к делению совершается незаметно для глаза во время фазы роста, получившей весьма неудачное название интерфазы. [c.139]

Первые пять стадий деления составляют митоз, а шестой является цитокинез. In vivo эти шесть стадий образуют непрерывную динамическую последовательность, сложность и красоту которой трудно оценить по описанию или по серии статических изображений. Описание клеточного деления базируется на данных световой микроскопии живых клеток (часто в сочетании с микрокиносъемкой) и на результатах световой и электронной микроскопии фиксированных и окрашенных клеток. На рис. 11-40 и 11-41 представлены схемы различных фаз клеточного деления, а на рис. 11-42 и И-43-микрофотографии картин деления типичных животных и растительных клеток. [c.179]

События, происходящие в период от одного клеточного деления до другого, называются клеточным ииклом (рис. L3). Фаза митоза (М-фаза) цикла охватывает период деления и хромосом, и клеток. После расхождения клеток (цитокшеза) каждая дочерняя клетка вступает в период повы-щенной биосинтетической активности—в так называемую Gj-фазу (от англ. g ). Gj-фаза заканчивается перед началом удвоения хромосом, или, в молекулярных терминах, с началом дупликации хромосомной ДНК период репликации генома называется фазой шнтеза (5-фаз(й). С момента заверщения S-фазы в клетках инициируются события, хфактерные для митотической профазы,—части цикла, называемой G -фазой. В конце концов опять начинаются митоз и цитокинез, и цикл повторяется. Как правило, Gj-, S- и О -периоды, вместе составляющие интерфазу, занимают около 90% времени клеточного цикла, а М-фаза—менее 10%. Полное время прохождения клеточного цикла в клетках разного типа сильно варьирует (от минут до суток) в зависимости от условий роста. Основным показателем продолжительности всего цикла является продолжительность Gj-фазы. Например, покоя- [c.16]

Клеточный цикл мтоз и цитокинез (клеточное деление) составляют М-фазу цикла, кульминацией которой является образование двух дочерних клеток. Каждая дочерняя клетка вступает в С,-период интерфазы и может начать новый клеточный цикл. За периодом О, следует 8-фаза, во время которой ДНК и хромосомы дуплицируются, и далее-фаза О ,. Начало митоза означает конец интерфазы. Покоящиеся клетки задерживаются в фазе С, и, как говорят, находятся в фазе Обычно эукариотические клетки, которые не остановились в фазе Од, завершают цикл за 24 ч. [c.16]

Образование новой оболочки при делении клетки — цитокинезе — начинается с появления в экваториальной плоскости фраг-мопласта клеточной пластинки, которая, разрастаясь, разделяет материнскую клетку на две дочерние. На месте будущей пластинки образуются иузырьки, отделенные от структур Гольджи и трубочек веретена, сливающиеся по краям фрагмопласта. В результате внедрения в оболочку содержимого пузырьков сначала формируется клеточная пластинка, а затем и аморфный матрикс первичной и, иозже, вторичной оболочек [20, с. 36 8, с. 10], [c.28]

Удвоение многих компонентов клетки не требует точного контроля. Если в клетке имеется много молекул или органелл определенного типа, то достаточно того, чтобы число их приблизительно удвоилось за один цикл и они затем примерно поровну распределились между двумя дочерними клетками. Однако существует по крайней мере одно очевидное исключение в случае ДНК такое удвоение и распределение должно быть совершенно точным, а для этого нужен специальный механизм. Поэтому при рассмотрении клеточного цикла иногда удобно бывает различать хромосомный цикл и параллельный ему цитоплазматический цикл. В хромосомном цикле репликация ядерной ДНК (синтез ДНК) чередуется с митозом, в котором разделяются реплицированные копии генома В цитонлазматическом никле рост клетки, при котором удваиваются в числе другие клеточные компоненты, чередуется с цитокинезом-делением всей клетки на две. [c.394]

Если повысить температуру до рестриктивного уровня, у большинства мутантов сс1с клеточный цикл останавливается на той стадии, на которой действует продукт гена сб/с. Как правило, клетка теряет способность переходить к следующей стадии цикла, и это означает, что начало каждого процесса находится в зависимости от завершения предыдущего процесса Таким образом, у дрожжей, как и у млекопитающих, большинство этапов клеточного цикла, но-видимому, связаны между собой как звенья единой цепи. Эта связь была более тщательно проанализирована в экспериментах с клетками, содержащими разные комбинации различных мутаций сс1с. Как показали результаты, события хромосомного цикла образуют ряд зависимых друх от друга этапов, который не связан жестко с событиями цитоплазматического цикла (рис. 13-19). Например, хотя цитокинеза не произойдет, если предотвратить деление ядра, тем не менее мутанты сс1с, не способные пройти цитокинез из-за дефектов в механизме формирования почки, все же осуществляют повторные циклы синтеза ДНК и деления ядра. Но-видимому, общим правилом не только для дрожжей, но и для клеток млекопитающих, насекомых и многих других организмов является то, что хромосомный цикл может продолжаться, даже если цитокинез предотвращен. В самом [c.410]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология