Деление клеток I у многоклеточных

Клетки почти всех многоклеточных организмов возникают в результате последовательных делений одной-единственной клетки-предшественника, следовательно, они представляют собой клон. По мере деления и роста клеток происходит их дифференцировка, т.е. они начинают отличаться от других по своей структуре, метаболизму и функциям. Изменения эти происходят в ответ на сигналы, поступающие от соседних клеток. Примечательно, что эукариотические клетки и их потомство обычно сохраняют свое специализированное состояние даже после того, как влияние, вызвавшее дифференцировку, исчезает, другими словами, у [c.46]

У многоклеточных организмов на всем протяжении их формирования и роста идут интенсивные процессы клеточного деления, многие из которых сопровождаются дифференцировкой. Рост органов, а следовательно, и обеспечивающее этот рост клеточное деление должны идти лишь до известного предела. После этого клеточные деления должны либо вообще прекратиться, либо осуществляться по мере необходимости. Например, клетки эпидермиса (наружный слой клеток кожного покрова) должны делиться лишь по мере гибели части из них в результате механических или иных повреждений. Новые эритроциты должны образовываться путем многостадийной дифференцировки стволовых клеток по мере разрушения эритроцитов в ходе их функционирования. Т-лимфоциты и В-лимфоциты должны образовываться и значительном числе из соответствующих клонов по мере развития иммунного ответа. Одним из механизмов регулирования клеточно- [c.419]

Увеличение размера делящихся клеток происходит за счет Растяжение клеток синтеза структур цитоплазмы и поддерживается поступлением в клетки значительных количеств соединений азота и других питательных веществ. Прекратившие деление клетки многоклеточных растений переходят к более быстрому типу роста — росту растяжением, существующему только у растительных клеток. Он служит важнейшим механизмом, обеспечивающим увеличение площади листовой поверхности, длины стебля и корневой системы, что необходимо для оптимизации процессов питания и других целей. При этом типе роста значительное увеличение объема клеток достигается за счет образования большой центральной вакуоли (см. рис. 1.1). Поглощение воды вакуолью обеспечивается высокой концентрацией осмотически активных веществ в вакуолярном соке. Одновременно с возрастанием объема вакуоли клеточные стенки размягчаются и растягиваются. [c.329]

Организованные формы дифференцировки клеток встречаются даже у некоторых прокариот, например, многие цианобактерии не расходятся после деления, образуя нитевидные цепочки до метра длиной. Через регулярные интервалы в такой цепочке встречаются изменившиеся клетки, способные включать атмосферный азот в органические молекулы. Эти немногие специализированные клетки осуществляют фиксацию азота не только для себя, но и для соседних клеток, с которыми они обмениваются продуктами метаболизма. Однако эукариотические клетки добились значительно больших успехов в таком разделении труда . И именно они, а не прокариоты являются теми живыми единицами, из которых построены все наиболее сложные многоклеточные организмы. [c.43]

Клетки многоклеточного организма нуждаются в обмене информацией друг е другом - для регуляции своего развития и организации в ткани, для контроля процессов роста и деления и для координации функций. Взаимодействие животных клеток осуществляется тремя снособами 1) клетки выделяют химические вещества, служащие сигналами для других клеток, расположенных на некотором расстоянии 2) они несут на своей поверхности связанные с плазматической мембраной сигнальные молекулы, оказывающие влияние на другие клетки при непосредственном физическом контакте 3) образуют щелевые контакты, прямо соединяющие цитоплазму двух взаимодействующих клеток, что делает возможным обмен малыми молекулами (рис. 12-1). [c.338]

Клеточное деление у многоклеточных животных зависит от сложных социальных регуляторных механизмов, и пролиферация различных типов клеток контролируется различными сочетаниями белковых факторов роста. Они действуют в очень малых концентрациях, и многие из них служат локальными химическими медиаторами, позволяющими регулировать плотность клеточной популяции. Кроме того, большинство нормальных клеток неспособно делиться без прикрепления к внеклеточному матриксу. При недостатке факторов роста или при невозможности прикрепиться к матриксу клетки останавливаются после митоза, переходя в особое состояние покоя —Со из которого после добавления факторов роста они могут выйти лишь через несколько часов. Когда клетка вышла из состояния Со и прошла точку рестрикции в она быстро проходит фазы 8, 02 и М независимо от прикрепления или факторов роста. В пролиферирующей клеточной популяции переход через точку рестрикции представляет собой событие типа всё или ничего , которое, подобно радиоактивному распаду, характеризуется определенной вероятностью осуществления. В дополнение к непосредственному контролю клеточной пролиферации существуют еще долговременные механизмы, приводящие к старению и прекращению деления нормальных соматических клеток млекопитающих в культуре после ограниченного числа циклов деления. [c.425]

Клеточные стенки появились, вероятно, как приспособление, удерживающее полезные вещества и препятствующее их утечке. Многие из протекающих в клетках химических реакций на самом деле происходят в мембране мембрана служит одновременно конвейерной лентой и штативом для пробирок. Однако кооперация между генами не остановилась на уровне клеточной биохимии. Клетки стали соединяться друг с другом (или перестали разъединяться после клеточного деления), образуя многоклеточные тела. [c.198]

Сейчас известен ряд фактов, свидетельствующих о существенной регуляторной и организующей роли клеточных оболочек-мембран. Те же Жакоб и Моно показали, что удвоение цепи ДНК при делении бактериальной клетки связано с неким взаимодействием с веществом мембраны. При образовании многоклеточного организма путем многократных делений исходной, зародышевой клетки дочерние клетки взаимодействуют друг с другом посредством своих оболочек, и эти взаимодействия играют организующую роль. Клетки узнают друг друга, вернее, узнают мембраны. Если измельчить вплоть до клеток живую губку и поместить эти клетки во вращающийся сосуд, они образуют скопление, подобно чаинкам в стакане чая, помешанном ложкой. И в таком скоплении клетки вновь объединяются, губка воссоздается Более того, если проделать сходные эксперименты с ранними эмбрионами амфибий, го в клеточном скоплении происходит сортировка клеток и эмбрион образуется вновь. Похоже на то, что на клеточных поверхностях имеются какие-то специфические склеивающие вещества. [c.304]

Развитие всех многоклеточных организмов начинается с одной-единственной клетки. Каждому клеточному делению предшествует деление ядра. Если бы при этом число хромосом в ядре всякий раз уменьшалось вдвое, то в каждой клетке очень скоро осталось бы совсем немного хромосом. Между тем дочерние клетки содержат столько же хромосом, сколько их бьшо в родительских клетках, так что во всех клетках данного организма сохраняется одинаковое число хромосом. Это достигается благодаря делению, известному под названием митоза. [c.144]

Чрезвычайно характерно то основное различие, которое проявляется в живых организмах, одноклеточных и многоклеточных. Здесь резко проявляется то физическое их различие, которое указывалось раньше и которое связано ( 120) с проявлением в их жизни всемирного тяготения. Бактерия или инфузория живет в мире, где наряду с тяготением, иногда противоречиво ему, проявляются молекулярные силы или поверхностные натяжения. Благодаря этому мы подходим к научному парадоксу, что для них тяготение иногда может играть второстепенную роль и даже в предельных случаях молекулярные силы определяют все условия их жизни. Это проявляется, между прочим, в том, что явление смерти для отдельных их индивидуумов может и для некоторого их числа должно отсутствовать. Размножение делением заменяет старение, и пределы жизни отдельной клетки чрезвычайно колеблются. Мыслимо сейчас, что существуют живые одноклеточные организмы, которые для данного индивидуума случайно имеют непрерывное существование тысячи и миллионы лет [c.179]

Наиболее значительное сходство заключается в способности клеток к неограниченному росту путем митотического деления. Некоторые различия бактериальные клетки — гаплоидны, а соматические, как правило,-диплоидны бактериальные клетки значительно меньше, чем клетки эукариот, однако их можно получить в большом количестве, титр бактериальной культуры достигает 10 -10 на мл при культивировании бактериальных клеток можно наблюдать экспрессию большей части их генов, в то время как в культуре клеток многоклеточного организма значительная часть генов не экспрессируется. [c.291]

Вполне вероятно, что ранней стадией эволюции многоклеточных явилось объединение одноклеточных организмов в колонии. Достигнуть этого проще всего, если дочерние клетки не расходятся после каждого клеточного деления. В примитивном виде такое общественное поведение встречается даже у прокариот. Например, миксобактерии, которые живут в почве и питаются нерастворимыми органическими молекулами, расщепляют их. секретируя специальные ферменты. Они образуют рыхлые колонии, в которых накапливаются ферменты от индивидуальных клеток и, таким образом, повышается эффективность питания (эффект волчьей стаи ). Эти клетки представляют собой вершину структурной сложности, достигнутой эволюцией прокариот когда истощаются запасы питательных веществ, они плотно агрегируют и образуют плодовое тело (рис. 1-31), в котором бактерии дифференцируются в споры, способные выжить даже в исключительно суровых условиях [c.42]

Обнаружены эубактерии, осуществляющие фотосинтез кислородного типа, весьма сходные с цианобактериями, но отличающиеся от них составом фотосинтетических пигментов отсутствием фикобилипротеинов и наличием хлорофилла Ь. Организмы названы прохлорофитами. В девятом издании Определителя бактерий Берги они выделены в порядок Pro hlorales. В составе порядка 3 рода, различающихся морфологическими и некоторыми физио-лого-биохимическими признаками. Это одноклеточные (сферические) или многоклеточные (нитчатые) формы, неподвижные или подвижные. Размножаются бинарным делением. Клеточная стенка грамотрицательного типа, напоминает таковую цианобактерий. Нити ДНК, не отграниченные от цитоплазмы мембраной, располагаются в центральной области клетки. [c.322]

Основополагающие эксперименты, проведенные в 1907 году, включали использование небольших фрагментов ткани или эксплантатов. В наше время культуры обычно готовят из клеточной суспензии, полученной путем диссоциации ткани. Большинство клеток, образующих ткани многоклеточных организмов, в отличие от бактериальных клеток не способны расти в суспензии. Для роста и деления им необходима твердая поверхность. Вначале, когда метод культивирования только появился, в качестве механической опоры использовали сгусток плазмы, но в настоящее время его обычно заменяют поверхностью пластиковой культуральной чашки фис. 4-39). Клетки очень различаются по своим потребностям некоторые из них способны расти или дифференцироваться только в том случае, если культуральная чашка покрыта компонентами внеклеточного матрикса, например коллагеном. [c.203]

У одноклеточных организмов, таких как дрожжи, бактерии или простейшие, отбор благоприятствует тому, чтобы каждая отдельная клетка росла и делилась как можно быстрее. Поэтому скорость деления клеток обычно лимитируется только скоростью поглощения питательных веществ из окружающей среды и переработки их в вещество самой клетки. В отличие от )того у многоклеточного животного клетки специализированы и образуют сложное сообщество, так что главная задача здесь - выживание организма, а не выживание или размножение отдельных его клеток. Для того чтобы многоклеточный организм выжил, некоторые его клетки должны воздержаться от деления, даже если нет недостатка в питательных веществах. Но когда возникает надобность в новых клетках, например при репарации повреждения, ранее не делившиеся клетки должны быстро переключаться на цикл деления а в случаях непрерывного износа ткани скорости новообразования и отмирания клеток всегда должны быть сбалансированы. Поэтому здесь должны существовать сложные регуляторные механизмы более высокого уровня, чем тот, который действует у таких простых организмов, как дрожжи. Этот раздел и посвящен такому социальному контролю на уровне отдельной клетки. В гл. 17 и 21 мы познакомимся с тем, как он функционирует в многоклеточной системе для поддержания и обновления тканей тела и какие его нарушения происходят при раке, а в гл. 16 увидим, как еще более сложная система управляет клеточным делением в процессах индивидуального развития. [c.414]

Индивидуальные клетки, делящиеся в культуре, можно непрерывно наблюдать с помощью цейтраферной киносъемки. Такие наблюдения показывают, что даже у генетически идентичных клеток длительность цикла весьма изменчива (рис. 13-24). Количественный анализ показывает, что время от одного деления до следующего содержит случайно меняющуюся компоненту, причем изменяется она главным образом за счет фазы Gl. По-видимому, по мере того как клетки приближаются к точке рестрикции в GJ (рис. 13-25), они должны некоторое время выждать , прежде чем перейти к оставшейся части цикла, причем для всех клеток вероятность в единицу времени пройти точку R примерно одинакова. Таким образом, клетки ведут себя подобно атомам при радиоактивном распаде если в первые три часа через точку R прошла половина клеток, в следующие три часа через нее пройдет половина оставшихся клеток, еще через три часа - половина тех, что останутся, и т. д. Возможный механизм, объясняющий такое поведение, был предложен ранее, когда речь шла об образовании активатора S-фазы (разд. 13.1.5). Однако случайные изменения длительности клеточного цикла означают, что первоначально синхронная клеточная популяция через несколько циклов утратит свою синхронность. Это неудобно для исследователей, но может быть выгодно для многоклеточного организма в противном случае большие клоны клеток могли бы проходить митоз одновременно, а поскольку клетки во время митоза обычно округляются и утрачивают прочную связь друг с другом, это серьезно нарушало бы целостность ткани, состоящей из таких клеток. [c.417]

Общим для всех уровней организации является вопрос о путях сборки этих структур. У многоклеточных организмов это решается в первую очередь в процессе индивидуального развития. У одноклеточных организмов основные элементы пространственной структуры закладываются в период деления клетки. У эукариот это сопряжено с такими сложными процессами, как конденсация и деконденсация хромосом. Эти процессы сегодня являются предметом в первую очередь феноменологического описания, и имеются лишь отдельные отрывочные сведения о лежащих в их основе биохимических превращениях. На молекулярном уровне в настоящее время ведутся исследования самосборки надмолекулярных структур — рибосом, вирусов. [c.432]

Обоснованно принято считать, что большинство многоклеточных растений и животных начинает жизненный цикл с одной клетки - зиготы (оплодотворенного яйца). В результате многократных митотических делений из этой клетки возникает сложный, высокодифференцируемый организм. Этот процесс называют ростом и развитием. При этом упомянутый процесс включает дифференци-ровку. В результате дифференцировки клетка приобретает определенную структуру и, размножаясь, производит себе подобные. Так, в многоклеточном организме возникают различные ткани (органы) и происходит формирование сложного организма. Как полагают, причина этого явления не ясна [30]. Однако рост и развитие, несомненно, связаны с индукцией и репрессией генов. Считают, что дифференцировка проявляется через сложные взаимодействия между ядром, цитоплазмой и окружающей средой клетки. В литературе обсуждены различные этапы механизма дифференцировки. Их, естественно, весьма много [30, 31]. [c.22]

Тот же процесс, по современным представлениям, лежит в основе деления клеток давно известным процессом, называемым в биология митозом или кариокинезом. Этот процесс состоит в том, что в ядре клетки обособляются видимые под микроскопом шпилькообразные хромосомы, состоящие из ДНК. Каждая расщепляется вдоль на две половишь, они расходятся в два противоположных конца клетки и каждая половина дополняется до полной хромосомы. Затем клетка делится стенкой ма две, и попавшие в каждую новую клетку хромосомы снова образуют ядро. Нетрудно видеть, что процесс редупликации хромосом имеет в своей основе только что описанный процесс редупликации нитей ДНК. Принимая во внимание, что каждый организм начинает свою жизнь с одной клетки, очевидно, что каждая клетка многоклеточного организма в результате митотического деления получила полный набор хромосом и, значит, полный набор ДНК исходной клетки. Если последняя произошла от слияния отцовской и материнской клеток (каждая из них имеет лишь половинный набор хромосом), то в результате каждая клетка организма получида половину хромосом (и ДНК) по отцовскому типу, а половину — по материнскому. [c.686]

Обычно в одно время с удлинением клеток, а иногда после его завершения происходит и дифференциация. Дифференциацией называют процесс, в результате которого клетки, казавшиеся до того сходными, приобретают морфологические различия и начинают выполнять разные физиологические функции (см. рис. 3.6). Процесс этот — одна из труднейших загадок биологии. Коль скоро каждая клетка многоклеточного организма возникает в конечном счете, как это принято считать, в результате деления одной и той же исходной клетки — зиготы, имеюш,ей двойной набор хромосом, то, очевидно, все эти клетки должны иметь совершенно одинаковые наборы генов. Мы уже знаем, что это не совсем так из-за нарушений, которые иногда случаются в процессе митоза, число хромосом в разных клетках одного и того же растения может и не совпадать. Однако между наборами генов в тех клетках, которые приобретают в конце концов совершенно разную форму, нет, видимо, все же никаких качественных различий в культуре можно осуществить регенерацию целого растения из отдельных клеток, откуда бы они ни были взяты — из листа, стебля или корня. Итак, дифференциация, по-видимому, не изменяет основной генетической информации, содержащейся в клетке. Вновь возникшая клетка обладает широкими потенциями и может развиваться (в морфологическом и физиологическом смысла) по любому из нескольких возможных путей, в зависимости от физических и химических воздействий, а также от пространственных соотношений. Пройдя однажды дифференциацию в том или ином направлении, клетка обычно более уже не возвращается в недифференцированное состояние и не переходит в иную форму однако в условиях культуры тканей может происходить как дедифференциация, так и редифференциация. В настоящее время принято считать, что в любой клетке выражена только какая-то часть общего генетического потенциала, т. е. что одни гены в ней включены , а другие выключены . Природа клетки зависит, таким образом, от того, какой комплекс генов оказывается в ней активным. Проблема, следовательно, переходит в иную плоскость и может быть сформулирована так какой стимул включает и выключает гены [c.89]

Целостность тканей может поддерживаться тоЯько в том случае, если рост и деление каждой индивидуальной клетки многоклеточного организма запрограммированы и скоординированы с делением соседних клеток. В результате различные клетки делятся с весьма разными скоростями в зависимости от их пространственного расположения. Если клетки активно не пролиферируют, то синтез белка в них понижен, а клеточный цикл остановлен в фазе. Если же клетка встала на путь, ведущий к делению (после прохождения особой точки рестрикции R в поздней фазе G ), то в ней начинается синтез ДНК (фаза S), а затем она проходит фазы G2 и М и вступает в фазу Gi следующего цикла. У млекопитающих рост и деление клеток контролируются раз.тчны-ми внешними факторами по принципу обратной связи. К таким факторам относятся, в частности, наличие свободного пространства, на котором клетки могут распластываться, и секреция окружающими клетками стимулирующих и ингибирующих агентов. Опухолевые клетки выходят из-под контроля многих регуляторных факторов, и это делает их опасными для организма-хозяина. [c.150]

Эукариотические клетки одноклеточных и многоклеточных организмов вступают в процесс деления после ряда подготовительных этапов, происходящих в ядре и цитоплазме интерфазной клетки. Биологический смысл митоза заключается в равномерном распределении наследственного материала, содержащегося в хромосомах, между вновь возникающими клетками. Необходимым условием осуществления митоза является не только присутствие особых структурных единицхромосом, обладающих способностью к репликации, но и наличие митотического аппарата, обеспечивающего передвижение хромосом к полюсам клетки. Весь комплекс процессов, в результате которых из одной клетки образуются две новые, принято называть митотическим циклом. Следовательно, митотический цикл по времени длится от конца одного до начала другого деления клетки. [c.91]

Новые клетки возникают в результате деления уже существующих клеток. При делении одноклеточного организма из старого (материнского) организма возникают два новых. Многоклеточный организм развивается из одной-единственной клетки ее многочисленное потомство возникает путем многократных клеточных делений. Этот процесс продолжается в течение всей жизни по мере роста и развития, а также регенерации, репарации (замещения) отслуживших клеток. Открытие фундаментального закона, сформулированного Р, Вирховом (1855), о том, что всякая клетка происходит от клетки, положило начало пристальному изучению процессов клеточного деления. В.Флеминг в 1882 г. сообщил, что при делении ядрй клетки хромосомы (сам термин был предложен позже) делятся вдоль. Годом позже Э,ван Бенеден обратил внимание на то, что хромосомы, распределяющиеся между дочерними клетками, с точностью повторяют строение материнской (старой) хромосомы. В это же время Э. Страсбургер, В. Ру и О. Гет-виг сформулировали ядерную гипотезу наследственности . Таким образом, материальная непрерывность в ряду клеточных поколений и поколений индивидов осуществляется путем размножения организмов, центральным моментом которого является деление клетки. [c.31]

Если животные клетки в подходящей искусственной среде поместить на твердую поверхность (например, на дно чашки Петри), то их деление будет происходить упорядоченно на поверхности растет одноклеточный слой, а после того, как вся она будет покрыта клетками, деление практически прекращается — наступает так называемое контактное торможение. В этом эксперименте проявляются в сильно упрощенном виде те явления, которые определяют постоянство размеров и формы органов и всего взрослого многоклеточного организма. По-иному ведут себя в таких экспериментах раковые клетки они образуют бесформенную клеточную массу, их деление не приостанавливается после заполнения поверхности одноклеточным слоем. В отсутствии такого торможения заключена главная причина злокачественности — бесконтрольного роста опухоли. Целостность нормального органа поддерживается прочными межклеточными связями. В опухолях эти связи значительно слабее отдельные их клетки легко отделяются от основной массы, уходят в кровяное русло и разносятся по всему телу. В этом первопричина мета-стазирования — второй грозной особенности злокаче-ственных опухолей. [c.156]

Прежде чем обсуждать вопрос о дифференцировке сложных многоклеточных организмов, полезно рассмотреть более примитивные формы— одноклеточные и колониальные. В благоприятных условиях клетки бактерий и эукариот одинаковым образом вступают в фазу роста и деления (рис. 15-25), которая составляет основу экспоненциального роста [уравнение (6-60)]. Однако изменение внешних условий быстро меняет характер жизнедеятельности клеток. Так, недостаточность питательного субстрата не только уменьшает скорость роста, но и влияет на транскрипцию генов. У Е. oli это происходит в результате увели- [c.352]

Стволовые клетки (Stem ells) Митотически активные стволовые клетки, в результате деления которых происходит замещение погибших клеток в многоклеточном организме. [c.560]

Земле продолжается и эволюционирует в первую очередь благодаря непрерывному воспроизводству живых организмов. Размножение од1Шклеточного организма происходит главным образом посредством клеточного деления. Многоклеточные организмы зарождаются из единственной клетки, обычно из оплодотворенного яйца. Дальнейшее развитие организма происходит в значительной степени путем ряда делений, сопровождающихся последовательным изменением клеток от поколения к поколению, приводящим к высокоспециализированным клеткам. [c.21]

Этот процесс известен как клеточная дифференцировка. По окончании диф-ференцировки клетки могут терять способность к делению и в течение всего периода их жизни осуществляют одну или несколько определенных функций. Например, нейроны не делятся, а только передают сигналы от мозга в различные точки многоклеточного организма. [c.21]

Обязательным процессом, происходящим при клеточном делении одноклеточных организмов, является репликация ДНК. Это справедливо также практически во всех случаях клеточного деления многоклеточных организмов. Обычно процесс требует также увеличения количества РНК и белковых молекул. Все эти биополимеры могут быть синтезированы из соответствуюн их мономеров внутри клетки в соответствии с клеточными программами. Синтез белков и РНК de novo обычно необходим и для функционирования неделящихся клеток. Кроме того, в таких клетках может также происходить синтез ДНК для того, чтобы реставрировать повреждения молекул ДНК, полученные вследствие действия различных химических и физических факторов, — так называемая репарация ДНК. Все эти процессы должны быть обеспечены соответствующими мономерами. Мономеры могут быть получены как из клетки, так и из окружающей среды. Получение мономеров внутри клетки возможно двумя противоположными способами биосинтезом, начинающимся из простых химических соединений, и гидролизом биополимеров, захваченных организмом. В обоих случаях необходимый материал должен быть перенесен из окружающей среды, а соответствующие химические превращения должны совершиться внутри клетки. Таким образом, основное свойство жизни требует, чтобы в клетке непрерывно проис.кодмли определенные химические превращения. Это, как правило, должно сопровождаться, во-первых, доставкой в клетку внешних материалов и, во-вторых, удалением из клетки побочных продуктов этих превращений. Следовательно, наследственные программы, присущие живым организмам, не могут быть реализованы без помощи ряда биохимических процессов, другими словами, без метаболизма. [c.21]

Нормальное развитие многоклеточных организмов требует ограничения размеров каждого органа. По достижении определенного размера дальнейшее воспроизводство клеток, составляющих этот орган, должно быть остановлено. Некоторое число клеток может быть легко повреждено во время их функционирования, и их необходимо обновить (регенерировать). Тем не менее регенерация должна быть ограничена и скоординирована с требованиями соответствующей ткани или органа. Одним из наиболее ярких примеров регулируемой регенерации является регенерация печени. У позвоночных печень может быть отрезана до /з нормального размера. Начинается интенсивная регенерация до достижения нормального размера, но не превышая его. Следовательно, должна существовать специальная программа, отвечающая и за стимуляцию роста клеток определенного типа, т.е. стимуляцию клеточного деления, и за прекращение этого деления. В последние годы ученые все более склоняются к тому, что одним из основных факторов, предотвращающих неограниченное размножение клеток, является специальная генетическая программа, предопределяющая конечное число делений, которые может претерпеть данная клетка. Эту программу иногда называют запрограммированной смертью Клеток. По достижении этого числа датений клетки претерпевают сложную систему процессов деградации, называемую апапто-зом. Очевидно, что нарушение программы, ответственной за регуляцию клеточного деления, должно приводить к неограниченному делению, что означает возникновение злокачественной опухоли. [c.28]

Клетки высших растений Высшие растения (порядка 300 ООО видов) — это дифференцированные многоклеточные, преимущественно наземные организмы Способы их бесполого и полового размножения хорошо описаны в учебниках ботаники В процессе дифференциации и специализации клетки растений группировались в ткани (простые — из однотипных клеток, и сложные — из разных типов клеток) Ткани, в зависимости от функции, подразделяют на образовательные, или меристемные (от греч menstos — делимый), покровные, проводящие, механические, основные, секреторные (выделительные) Из всех тканей лишь меристематические способны к делению и за их счет образуются все другие ткани Это важно для получения клеток, которые затем должны быть включены в биотехнологический процесс (см специальную часть). [c.37]

В эукариотической клетке, как мы видели, имеется ядро, отделенное от окружающей его цитоплазмы ядерной мембраной. Ядро содержит хромосомы, несущие гены. Хромосомы состоят из ДНК и белка. При делении хромосомы распределяются между дочерними клетками в результате сложного процесса митоза и мейоза. Цитоплазма эукариотической клетки содержит в свою очередь различные субклеточные органеллы. Прокариотические клетки устроены проще. В них нет четкой гранииы между ядром и цитоплазмой, нет ядерной мембраны. ДНК в этих клетках не связана с белком и не образует структур, похожих на хромосомы эукариотов. Поэтому у прокариотов не обнаруживается процессов митоза и мейоза. Наконец, в этих клетках нет субклеточных органелл, которые напоминали бы митохондрии или иентриоли клеток эукариотов. Вряд ли можно сомневаться, что более просто устроенные прокариоты являются эволюционными предшественниками более сожных эукариотов. Лишь немногие из происшедших позднее событий биологической эволюции смогли оказать большее влияние на дальнейший ход эволюции органического мира, чем переход от прокариотической жизни к жизни эукариотической, который совершился в докембрии. Ведь именно этот переход сделал в конце концов возможным возникновение многоклеточных организмов, состоящих из высокодифференцированных клеток, обладающих специализированными функциями, и подготовил таким образом путь для появления макроскопических организмов. [c.47]

Высшие эукариоты-это многоклеточные организмы, у которых различные группы клеток приспособлены для выполнения разных функций. Развитие организма начинается с зиготы, содержащей одно диплоидное ядро. Затем зигота делится митотически, образуя множество клеток малого размера, содержащих дочерние ядра. Клетки, возникающие в результате этих ранних делений дробления, в ходе дальнейшего развития зародыша дают начало различным специализированным типам клеток, в каждом из которых происходит экспрессия определенного набора генов. [c.248]

Чтобы образовать многоклеточный организм, клетки должны быть как-то связаны друг с другом. Эукариоты развили целый ряд приспособлений для осуществления этой функции. У Volvox. как уже отмечалось, клетки не полностью расходятся при делении, а остаются соединенными цитоплазматическими мостиками. У высщих растений клетки не только связаны цитоплазматическими мостиками - плазмодесмами, но и заключены в жесткие соты со стенками из целлюлозы (клеточные стенки), которую сами клетки и секретируют. [c.44]

Клетки больщинства животных не имеют жестких стенок, а цитоплазматические мостики у них редки. Вместо этого клетки объединены сравнительно рыхлой сетью больщих внеклеточных органических молекул (называемых внеклеточным матриксом), а также за счет слипания (адгезии) их плазматических мембран. Например, организм губок (их обычно считают наиболее примитивными из современных животных), как правило, состоит из пяти типов специализированных клеток, образующих оболочку тела с системой пор и каналов для прокачивания воды, из которой клетки отфильтровывают и поглощают частички пищи. Благодаря делению клеток, губки неограниченно растут их размер и структура точно не предопределены. Они лищены нервной системы, которая могла бы координировать активность различных частей организма. Их можно описать как свободную республику клеток в отличие от более строго организованных клеточных сообществ, характерных для высщих животных. Если продавить губку через тонкое сито, чтобы механически разделить отдельные клетки, эти клетки могут иногда самопроизвольно собраться в целую губку сначала клетки агрегируют в большую неупорядоченную массу, а затем перегруппировываются в организованный многоклеточный слой. Такие слои клеток называют эпителием. [c.44]

Как РНК-, так и ДНК-содержащие опухолевые вирусы вызывают неопластическую трансформацию клеток, потому что присутствие в клетке вирусной ДНК индуцирует синтез новых белков, нарушающих регуляцию клеточного деления. Гены, кодирующие синтез таких белков, называются онкогенами. У опухолевых ДНК-вирусов онкогены обычно кодируют нормальные вирусные белки, необходимые для размножения вируса. Иначе обстоит дело у опухолевых РНК-вирусов онкогены, которые они несут, представляют собой модифипированные формы нормальных генов клетки-хозяина - они для размножения вируса не требуются. Поскольку в капсид ретровируса может уместиться лишь некоторое ограниченное количество РНК, необходимые онкогенные последовательности нуклеотидов часто замещают собой существенххую часть генома ретровируса и вирус оказывается дефектным. Мы расскажем позже (см. разд. 13.4.2 и разд. 21.2.1), почему изучение вирусных онкогенов послужило ключом к пониманию причин и природы рака, а также к познанию тех механизмов, которые в норме регулируют рост и деление клеток у многоклеточных организмов. [c.321]

Клетки размножаются путем удвоения своего содержимого с последующим делением надвое. Сложные последовательности клеточных делений, периодически прерываемые слиянием гамет, приводят к образованию многоклеточных организмов. У высших животных и растений даже после достижения ими фслости клеточное деление обычно необходимо, чтобы восполнять потери в результате износа клеток. Во взрослом человеческом организме просто для поддержания нормального состояния каждую секунду должно образовываться несколько миллионов клеток, и если все клеточные деления прекратятся (как, например, при массивном облучении), то человек погибнет через несколько дней. [c.394]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология