Интерфаза в клеточном цикле

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

Рис. 13-7. График увеличения массы клеток за время клеточного цикла. Большая часть клеточных компонентов синтезируется более или менее равномерно на протяжении всей интерфазы, причем скорость их образования обычно возрастает по мере того, как размеры клетки и ее биосинтетическая активность увеличиваются (с коротким перерывом в фазе М). Чтобы в пролиферирующей популяции средняя величина клетки

За время клеточного цикла должны быть реплицированы не только ДНК и связанные с ней белки. Клетка должна между двумя последовательными делениями удвоить все свои компоненты, а значит, и свою массу. Не удивительно поэтому, что в отличие от ДНК подавляющее большинство клеточных белков и молекул РНК синтезируется в клетке на протяжении всей интерфазы. На рис. 11-30 показана типичная кривая, характеризующая в равной мере прирост массы, суммарного клеточного белка или суммарной РНК за время клеточного цикла. Поскольку биосинтетический потенциал клетки увеличивается по мере ее роста, скорость синтеза различных компонентов возрастает в период от Gl до Gj. Методом двумерного гель-электрофореза белков, синтезируемых в синхронных культурах клеток млекопитающих, было показано, что из более чем тысячи выявленных белков лишь очень немногие синтезируются в определенное время цикла (рис. 11-31). [c.169]

В интерфазе растущая клетка удваивает свой хромосомный материал. Однако это становится очевидным только в последующем митозе. В митозе каждая хромосома разделяется вдоль по длине, образуя две копии-сестринские хроматиды. В этот момент клетка содержит 4и хромосом, организованных в 2п пар сестринских хроматид. Иными словами, в клетке имеется по две (гомологичные) копии каждой пары сестринских хроматид. На рис. 1.5 показана последовательность процессов, обеспечивающих митотическое деление. Суть заключается в том, что сестринские хроматиды растаскиваются к противоположным полюсам клетки, так что каждая дочерняя клетка получает по одной копии каждой сестринской хроматиды. Теперь это самостоятельные хромосомы. 4п хромосомы, существовавшие в начале деления, разделились на два набора по 2п хромосом. Этот процесс повторяется в следующем клеточном цикле. Таким образом, митотическое деление гарантирует постоянство набора хромосом в соматических клетках. [c.10]

ИНТЕРФАЗА. Фаза клеточного цикла между митотическими делениями клетки подразделяется на G1, S и 02. [c.521]

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]

Клеточный цикл у растущего организма состоит из двух этапов. Более длинный период-интерфаза, когда клетка синтетически активна и занята воспроизведением своих компонентов. Затем следует короткий период-митоз, интерлюдия, во время которой фактически завершается процесс разделения на две дочерние клетки. Клетки, возникающие в результате ряда митотических делений и образующие целый организм, называют соматическими клетками. [c.10]

Рис. И-1. Четыре последовательные фазы клеточного цикла. После фазы М, которая состоит в делении ядра (митоз) и цитоплазмы (цитокинез), дочерние клетки вступают в интерфазу нового 1Ц1кла. Интерфаза начинается с фазы Gj, во время которой возобновляются интенсивные биосинтетические процессы, резко замедленные во время митоза. Фаза S-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 клетки вступают в фазу G , которая кончается с началом митоза. Фаза М начинается с митоза (отсюда ее название) и заканчивается цитокинезом. В начале фазы М удвоенные хромосомы, находившиеся ранее в диспергированном интерфазном состоянии, конденсируются и становятся хорошо видимыми в световой микроскоп. Ядерная оболочка разрушается, и происходят координированные перемещения хромосом, приводящие к разделению пар сестринских хроматид. После окончания деления ядра образуются две новые ядерные оболочки, а затем делится цитоплазма, в результате чего получаются две дочерние клетки, имеющие по одному ядру. Процесс цитокинеза завершает фазу М, и начинается интерфаза следующего клеточного цикла. Хотя на рисунке представлен типичный 24-часовой цикл, длительность клеточного цикла у высших эукариот сильно варьирует, причем большая часть различий обусловлена разной продолжительностью фазы Gj (см. текст).

Интерфаза. Стадия клеточного цикла, при которой метаболизм осуществляется без каких-либо заметных признаков деления клетки. [c.308]

В большинстве клеток митохондрии делятся на протяжении всей интерфазы таким образом, каждая отдельная митохондрия делится независимо от остальных и от всей клетки. Точно так же репликация ДНК органеллы происходит не только в период синтеза ядерной ДНК (S-фаза), но в другие фазы клеточного цикла. Хотя, по-видимому, индивидуальные молекулы ДНК реплицируются случайным образом (так что в данном клеточном цикле некоторые могут удвоиться несколько раз, а другие-ни разу), общее число молекул ДНК органелл за каждый клеточный цикл удваивается, поддерживая постоянство количества этой ДНК в клетке. [c.55]

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]

Рис. 11-30. График наблюдаемой зависимости массы клеток от длительности клеточного цикла. Большая часть клеточных компонентов образуется на протяжении всей интерфазы непрерывно, причем скорость их синтеза обычно возрастает с увеличением клеток. Обратите внимание на то, что для поддержания постоянной скорости роста необходимо точное удвоение всех клеточных компонентов за время одного пикла.

В зависимости от степени ковденсации (плотности упаковки) и коррелирующей с ней активности X. в интерфазе (часть клеточного цикла между двумя последоват. делениями) различают гетерохроматин и эухроматин. Гетерохроматин бывает конститутивный (структурный) и факультативный. Если для факультативного гетерохроматина ковденсирован-ное (плотно пакованное) состояние - явление временное, наступающее как следствие инактивации X., напр., в ходе развития или дифференцировки, то конститутивный гетерохроматин ковденсирован всегда. Ф-ции его неясны. [c.314]

Растущие клетки регулярно делятся примерно один раз в каждые 24 часа. В период между делениями, т. е. в интерфазе, клетки удваивают количество ДНК в течение определенной фазы клеточного цикла, так называемой фазы синтеза ДНК или фазы 8. Фаза 8 отделена от клеточного деления или митоза двумя периодами 01 и 02 (см. рис. 10.1). При отсутствии каких-либо ограничений клетки равномерно распределены по клеточному циклу, и если количество клеток удваивается через правильные промежутки времени, то говорят, что культура находится на стадии экспоненциального роста. [c.22]

При этом большее значение имеет фактор времени, чем ускорение восстановительных процессов. На уровне клеточных популяций эта закономерность проявляется в увеличении продолжительности периодов интерфазы митотического цикла за счет блоковых задержек и в определенном соотношении их степени повреждения клеток. [c.131]

А. Неправильно. Органеллы, в которых происходит превращение энергии, делятся на протяжении всей интерфазы, причем каждая из них делится независимо от остальных и от всей клетки. Точно так же репликация ДНК органеллы происходит не только в S-фазе, но и продолжается в течение всего клеточного цикла. Однако процесс регулируется таким образом, что общее число молекул ДНК в органеллах удваивается за каждый клеточный цикл. [c.356]

Перед каждым делением клетка должна синтезировать копии всех своих хромосом. Таким образом, делению клетки предшествует ее переход из состояния интерфазы (фазы 01) в фазу синтеза ДНК (8-фаза). В типичной клетке высших эукариот 8-фаза длится 8 часов. После ее окончания каждая хромосома представлена двумя копиями, которые продолжают оставаться соединенными в области центромер до наступления М-фазы. (см. рис. 9-35). Для удвоения хромосомы необходима репликация ее ДНК и последующая сборка на этой молекуле хромосомных белков, образующих хроматин. В гл. 5 мы обсуждали ферменты, участвующие в репликации ДНК, и строение репликационной вилки, обеспечивающей синтез (см. рис. 5-39). Переход клетки в 8-фазу будет рассмотрен в гл. 13 как часть более общей проблемы контроля клеточного цикла. В данном разделе мы изложим принципы механизма репликации эукариотической хромосомы, укажем время, необходимое для этого, и, кроме того, проанализируем взаимосвязь процесса репликации и структуры хромосомы. [c.133]

Клеточный цикл эукариотических клеток, подвергающихся последовательным митотическим делениям, состоит из двух основных периодов. Первая стадия, называемая интерфазой, заключается в накоплении химических соединений необходимых для деления. Обычно в интерфазе выделяется две фазы С и 8 6-фаза создает предпосылки, необходимые для последующего деления. Во время фазы 8 происходит репликация и, таким образом, все хромосомные ДНК появляются в виде двух идентичных двуцепочечных копий. За интерфазой после короткой промежуточной фазы начинается митоз. Первая фаза митоза (профаза) заключается в образовании двух четко очерченных дочерних хромосом, соединенных в их центральной части — центрамерном районе. Эти структуры называют хроматидами. Необходимо отметить, что конденсация происходит одновременно с разрушением ядерной мембраны. После образования хроматид на следующей стадии (метафазе) они движутся к середине делящейся клетки и собираются все на одной плоскости. На этой стадии хромосомы теряют все мембранное окружение. Потом все пары начинают разделяться, двигаясь к полюсам материнской клетки (анафаза). Как только хромосомы собираются у соответствующих полюсов, начинается их деконденсация. Это сопровождается сборкой новых ядерных мембран и образованием двух новых ядер (телофаза). Конечная стадия митоза заключается в разделении цитоплазмы и, соответственно, образовании двух разделенных дочерних клеток. [c.25]

Решение вопроса о том, на какую стадию клеточного цикла действует гиббереллин, ответило бы и на вопрос, как происходит ингибирование деления. Гиббереллин может действовать на предсинтетический период интерфазы (01 период), либо на период синтеза ДНК и гистонов (S-период), либо на постсинтети-ческий период (Ог-шериод), либо на какую-нибудь из фаз митоза. Если действие гиббереллина приурочено к Gp или S-периоду, то оно связано с ускорением синтеза нуклеиновых кислот, которое в этом случае будет предшествовать увеличению количества клеток. При этом между обработкой растения гиббереллином и видимым эффектом на деление (увеличение митотического индекса, или количества клеток) существует определенный промежуток времени, равный продолжительности всех фаз, находящихся между фазой, стимулируемой гиббереллином, и митозом [c.49]

При рассмотрении действия гиббереллина на деление клеток возникает еще один вопрос как происходит стимуляция увеличения числа клеток — за счет ускорения деления меристемати-ческих клеток (ускорение процессов, происходящих во время интерфазы) или за счет замедления перехода меристематических клеток к росту растяжением и предотвращения потери ими способности к делению. В последнем случае увеличение числа клеток должно происходить за счет тех клеток,. которые участвуют в делении, без изменения продолжительности клеточного цикла. Решение этого вопроса очень важно для выяснения интимных сторон действия гиббереллина на обмен ну клеиновых кислот во время стимуляции деления клеток. Если гиббереллин изменяет продолжительность клеточного цикла, то тогда его действие, вероятно, состоит в увеличении скорости какой-то лимитирующей реакции, определяющей продолжительность интерфазы. Если гиббереллин изменяет судьбу части клеток, которые, вместо того, чтобы растягиваться и дифференцироваться, продолжают делиться, то это связано с подавлением синтеза белков и нуклеиновых кислот, определяющих переход к растяжению и дифференциации, и со снятием идущего в контроле подавления синтезов, необходимых для подготовки к делению, т. е. в этом случае действие гиббереллина может быть связано с активацией одних и подавлением других участков геномной ДНК. К сожалению, этот вопрос пока еще не пытались решать. [c.51]

Почти полное исчезновение аберраций через 15 ч после прорастания пыльцевой трубки, когда хромосомы находятся в состоянии полной конденсации, объясняется образованием вокруг каждой хромосомы матрикса, удерживающего вместе хромосому, несмотря на возникновение разрывов в хромосомных нитях. В опытах с ооцитами 8с1ага было установлено, что облучение в течение первой метафазы и анафазы мейоза вызывает обычно образование большего количества структурных изменений хромосом (обнаруживаемых не в данном делении, а при изучении хромосом слюнных желез личинок ), чем облучение в период профазы (Рейнольдс, 1941). Однако почти все наблюдающиеся аберрации относятся к внутрихромосомным обменов между разрывами, возникшими в разных хромосомах, почти никогда не бывает (Боземан, 1943). Из этого следует, что, по-видимому, облучение в течение метафазы и анафазы вызывает появление разрывов, которые не югyт быть цитологически обнаружены во время деления, происходящего в момент облучения, и которые вызывают меньше межхромосомных структурных изменений, чем разрывы, возникшие при облучении во время интерфазы или ранней профазы. Если в расщепленной хромосоме происходит соединение сестринских хроматид в месте разрыва, то разрывы, появившиеся в метафазе или анафазе, могут вызвать при последующем делении летальный эффект. Описаны опыты, проведенные на различном материале, в которых клетки облучали, фиксировали через различные промежутки времени, а затем исследовали метафазы и анафазы в целью выявления хромосомных изменений. Таким образом, эти опыты сводились с основном к определению чувствительности хромосом на разных стадиях делений, предшествующих метафазе. Истолкование их осложняется тем, что облучение задерживает самый процесс деления, поэтому даже если известна шкала времени клеточного цикла для необлученного материала, то все же может возникнуть сомнение относительно стадии, достигнутой к моменту облучения той клеткой, которая находилась в стадии метафазы через 24 ч после облучения. В соответствии с данными, приведенными в табл. 59, результаты этих опытов как будто говорят о том, что по мере прохождения профазы клетки делаются менее чувствительными . В период интерфазы, до расщепления хромосом,, чувствительность клетки несколько ниже, чем в ранней профазе, так что наиболее высокая чувствительность наблюдается в профазе . [c.174]

В большинстве клеток синтез ядерной ДНК занимает лишь некоторую часть интерфазы - период, называемый 8-фазой клеточного цикла. Обычно между концом М-фазы и началом синтеза ДНК имеется интервал, известный как фаза С1 (от англ, ар-нромежуток) другой интервал, называемый фазой 02, отделяет конец синтеза ДНК от начала следующей М-фазы. Таким образом, интерфаза состоит из последовательности фаз Сь 8 и Сг и обычно занимает не меньше 90% всего времени клеточного цикла. Например, в быстро делящихся клетках [c.395]

Переход из фазы Ог в фазу М клеточного цикла совершается постепенно. Хроматин, который в интерфазе выглядит диффузным, медленно конденсируется в отчетливо видимые хромосомы. Для каждого вида характерно совершенно определенное число хромосом. Каждая хромосома во время предшествующей фазы 8 редуплицировалась и состоит теперь из двух сестринских хроматид, соединенных между собой в области центромеры. По мере конденсации хромосом ядрьппко начинает разрушаться и постепенно исчезает. [c.177]

Продолжительность возможных задержек периодов клеточного цикла зависит пе только от характера ткани, к которой клетки относятся. Так, в эпителии роговицы глаза мышей в период 61 возникают более продолжительные задержки, чем в эпителии кишечника, в расчете на единицу дозы нейтронного излучения для эпителия роговицы — 17 мин на 0,01 Гр, а для эпителия кишечника — только 4 мин на 0,01 Гр. Продолжительность митотического цикла клеток эпителия роговицы в норме в 6,5 раза больше, чем у клеток эпителия кишечника. К тому же клетки эпителия роговицы способны блокировать митотический цикл в периоде на значительно большие сроки, чем это возможно для эпителия кип1еч-ника. Установлено, что способность к удлинению продолжительности интерфазы (в основном в периоде СО митотического цикла является одним из основных условий эффективного завершения репарации лучевых повреждений. Существует определенная пропорциональность продолжительности блоковых задержек периодов интерфазьг митотического цикла и интенсивности повреждения. [c.74]

Имеются общие закономерности для всех клеточных популяций, реагирующих на внешние сигналы и повреждения изменением продолжительности клеточного цикла. Продолжительность собственно митоза, т. е. самого процесса деления клеток, практически не изменяется. Изд1е-няется продолжительность интерфазы, т. е. периодов [c.120]

Состояние между двумя митозами называют интерфазой (от лат. inter — между), или интер-кинезом. Все изменения, совершающиеся в клетке между двумя ее делениями, называются митотическим, или клеточным, циклом, т. е. это митоз и йитерфаза, вместе взятые (рис. 10). У раз- [c.35]

Профаза. Хромосомы спирализуются, укорачиваясь и утолщаясь. Благодаря этому они становятся заметными в световой микроскоп. Уже в ранней профазе видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид. Это результат репликации, произошедшей в интерфазе — на стадии 8 клеточного цикла. Хроматиды тесно ассоциированы по длине и перекручены. К концу профазы эта ассоциация ослабевает. Исчезают ядрышки, растворяется ядерная мембрана и хромосомы оказываются в цитоплазме. Этот момент обозначает завершение профазы. [c.59]

Клеточный цикл — это период жизнедеятельности клетки от конца одного деления до конца следующего, который состоит, таким образом, из стадии относительного покоя, или интерфазы, и деления клетки. В интерфазе хромосомы находятся в деспирали-зированном (раскрученном) состоянии и поэтому не видны под световым микроскопом. Именно поэтому поначалу исследователи полагали, что ядро, пребывающее в неделящемся состоянии, находится в состоянии покоя. На самом деле именно в интерфазе в ядре отмечается наибольшая активность метаболических (обмен- [c.31]

Если новый митотический цикл начинается сразу после окончания предыдущего, он совпадает с жизненным (клеточным) циклом. В зародышах семян некоторых видов растений до 90% клеток находятся в периоде Gi интерфазы. Однако существуют формы, у которых клетки зародыша находятся в разных периодах интерфазы. Есть данные, согласно которым чем больше продви-нутость по клеточному циклу меристематических клеток зародыша и больше активность интерфазного хроматина, тем раньше появляются всходы и выше продуктивность растений. Например, у ячменя семена из средней части колоса содержат больше клеток в Оа-периоде, чем из других зон колоса, что обеспечивает им более высокие посевные и урожайные качества. Этим же объясняется неодинаковая продуктивность семян одного сорта из различных экологических зон. [c.139]

Хромосома может иметь один или два спутника. У каждой хромосомы они имеют свою определенную форму, величину и длину нити, соединяющей их с основным телом. Вторичные перетяжки могут быть у одних хромосом иа длинном плече, у других — на коротком. В самой хромосоме имеются участки, отличающиеся друг от друга степенью конденсации и функциональной активностью. Так, гетерохроматиновые участки (около центромер и вторичных. перетяжек) постоянно конденсированы к а протяжении всего клеточного цикла и хорошо видны в интерфазе. Такие участки при наблюдении их в интерфазе называют хромоцентрами, от других они отличаются по интенсивности окрашнвания. [c.149]

Одним из наименее понятных аспектов клеточного цикла является репродукция полюсов веретена. Как показано на рис. 13-11, в начале митоза центросома обычно расщепляется с образованием двух полюсов веретена, которые организуют расхождение хромосом. Во время следующей интерфазы пара центриолей в центросоме дуплицируется, с тем чтобы центросома смогла расщепиться в следующем митозе. В норме цикл дупликации и расщепления центросомы согласуется по времени с делением клетки, так что все клетки имеют возможность образовать двухполюсное веретено. Однако, как было показано в опытах. [c.255]

Интерфаза подразделяется на три периода С,, 5 и Сг. В период С, дочерние клетки вступают после митоза. Количество хромосом в них диплоидное, каждая хромосома состоит из одной хроматиды. Соответственно у человека количество двуспиральных молекул ДНК равно 46, по одной нитевидной молекуле на хромосому, перешедшую в состояние хроматина. Объем же клеток, общее содержание органслл, белков и РНК вдвое меньше, чем в исходной родительской клетке. В это время начинается рост клеток за счет накопления клеточных белков, мембранных структур и органелл. Продолжительность периода С) непостоянна, и, в отличие от других фаз клеточного цикла, может изменяться от нулевых значений до многих часов, (в некоторых случаях даже месяцев) в зависимости от сроков эмбрио- и онтогенеза, от особенностей ткани и р)яда других факторов. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология