Отворете
Близо

Интерфаза. Постмитотичен период. Жизненият път на клетките. репликация След този етап настъпва интерфаза

Растежът и развитието на живите организми е невъзможен без процесите на делене на клетките. Една от тях е митозата - процес на делене на еукариотни клетки, при който предаването и поддържането на генетична информация. В тази статия ще научите повече за характеристиките на митотичния цикъл и ще се запознаете с характеристиките на всички фази на митозата, които ще бъдат включени в таблицата.

Концепцията за "митотичен цикъл"

Всички процеси, които се случват в клетката, започвайки от едно делене до друго и завършвайки с производството на две дъщерни клетки, се наричат ​​митотичен цикъл. Жизненият цикъл на клетката също е състояние на покой и период на изпълнение на нейните преки функции.

Основните етапи на митозата включват:

  • Самодупликация или редупликация генетичен код , който се предава от майчината клетка на две дъщерни клетки. Процесът засяга структурата и образуването на хромозомите.
  • Клетъчен цикъл- състои се от четири периода: пресинтетичен, синтетичен, постсинтетичен и всъщност митоза.

Първите три периода (пресинтетичен, синтетичен и постсинтетичен) се отнасят до интерфазата на митозата.

Някои учени наричат ​​синтетичния и постсинтетичния период препрофаза на митозата. Тъй като всички етапи протичат непрекъснато, плавно преминавайки от един към друг, няма ясно разделение между тях.

Процесът на директно клетъчно делене, митоза, протича в четири фази, съответстващи на следната последователност:

ТОП 4 статиикоито четат заедно с това

  • Профаза;
  • метафаза;
  • анафаза;
  • Телофаза.

Ориз. 1. Фази на митозата

Да се ​​запознаят с Кратко описаниевсяка фаза може да бъде намерена в таблицата „Фази на митозата“, която е представена по-долу.

Таблица "Фази на митоза"

Не.

Фаза

Характеристика

В профазата на митозата ядрената мембрана и ядрото се разтварят, центриолите се отклоняват към различни полюси, започва образуването на микротубули, така наречените вретенови нишки, и хроматидите в хромозомите се кондензират.

Метафаза

На този етап хроматидите в хромозомите се кондензират възможно най-много и се подреждат в екваториалната част на вретеното, образувайки метафазна плоча. Центриолните нишки са прикрепени към центромерите на хроматидите или опънати между полюсите.

Това е най-кратката фаза, по време на която настъпва разделянето на хроматидите след разпадането на хромозомните центромери. Двойката отива на различни полюси и започва независим начин на живот.

Телофаза

Това е последният етап на митозата, по време на който новообразуваните хромозоми придобиват нормалния си размер. Около тях се образува нова ядрена обвивка с ядро ​​вътре. Вретенените нишки се разпадат и изчезват и започва процесът на разделяне на цитоплазмата и нейните органели (цитотомия).

Процесът на цитотомия в животинска клеткастава с помощта на цепна бразда, а в растителната клетка - с помощта на клетъчна пластинка.

Атипични форми на митоза

В природата понякога се срещат атипични форми на митоза:

  • Амитоза - метод на директно разделяне на ядрото, при който структурата на ядрото се запазва, ядрото не се разпада и хромозомите не се виждат. Резултатът е двуядрена клетка.

Ориз. 2. Амитоза

  • Политения - ДНК клетките се увеличават многократно, но без да се увеличава съдържанието на хромозоми.
  • Ендомитоза - По време на процеса след репликация на ДНК няма разделяне на хромозомите на дъщерни хроматиди. В този случай броят на хромозомите се увеличава десетки пъти, появяват се полиплоидни клетки, което може да доведе до мутация.

Ориз. 3. Ендомитоза

Какво научихме?

Процесът на непряко делене на еукариотните клетки протича в няколко етапа, всеки от които има свои собствени характеристики. Митотичният цикъл се състои от етапите на интерфаза и директно клетъчно делене, състоящ се от четири фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Понякога в природата има нетипични методи за разделяне, те включват амитоза, политения и ендомитоза.

Тест по темата

Оценка на доклада

Среден рейтинг: 4.4. Общо получени оценки: 423.

Сред всички интересни и достатъчно трудни темиВ биологията си струва да се подчертаят два процеса на делене на клетките в тялото - мейоза и митоза. Първоначално може да изглежда, че тези процеси са еднакви, тъй като и в двата случая се случва клетъчно делене, но всъщност има голяма разлика между тях. На първо място, трябва да разберете митозата. Какъв е този процес, какво представлява интерфазата на митозата и каква роля играят те човешкото тяло? Това ще бъде обсъдено по-подробно в тази статия.

Сложен биологичен процес, придружен от клетъчно делене и разпределение на хромозомите между тези клетки - всичко това може да се каже за митозата. Благодарение на него хромозомите, съдържащи ДНК, се разпределят равномерно между дъщерните клетки на тялото.

Има 4 основни фази в процеса на митоза. Всички те са взаимосвързани, тъй като фазите плавно преминават от една към друга. Разпространението на митозата в природата се дължи на факта, че тя участва в процеса на делене на всички клетки, включително мускулни, нервни и т.н.

Накратко за интерфазата

Преди да влезе в състояние на митоза, клетката, която се дели, преминава в интерфаза, т.е. расте. Продължителността на интерфазата може да заема повече от 90% от общото време на клетъчна активност в нормален режим.

Интерфазата е разделена на 3 основни периода:

  • фаза G1;
  • S-фаза;
  • фаза G2.

Всички те се извършват в определена последователност. Нека разгледаме всяка от тези фази поотделно.

Интерфаза - основни компоненти (формула)

Фаза G1

Този период се характеризира с подготовката на клетката за делене. Той се увеличава в обем за следващата фаза на синтеза на ДНК.

S-фаза

Това е следващият етап от интерфазния процес, по време на който клетките на тялото се делят. По правило синтезът на повечето клетки се извършва за кратък период от време. След деленето клетките не се увеличават по размер, но започва последната фаза.

Фаза G2

Крайният етап на интерфазата, по време на който клетките продължават да синтезират протеини, докато увеличават размера си. През този период в клетката все още има нуклеоли. Също така в последната част на интерфазата се случва дублиране на хромозоми и повърхността на ядрото по това време е покрита със специална обвивка, която има защитна функция.

За бележка!В края на третата фаза настъпва митоза. Той също така включва няколко етапа, след което настъпва клетъчно делене (този процес в медицината се нарича цитокинеза).

Етапи на митоза

Както беше отбелязано по-рано, митозата е разделена на 4 етапа, но понякога може да има повече. По-долу са основните.

Таблица. Описание на основните фази на митозата.

Име на фаза, снимкаОписание

По време на профазата настъпва спирализация на хромозомите, в резултат на което те придобиват усукана форма (тя е по-компактна). Всички синтетични процеси в клетката на тялото спират, така че рибозомите вече не се произвеждат.

Много експерти не разграничават прометафазата като отделна фаза на митозата. Често всички процеси, които се случват в него, се означават като профаза. През този период цитоплазмата обгръща хромозомите, които се движат свободно в клетката до определен момент.

Следващата фаза на митозата, която е придружена от разпределението на кондензираните хромозоми в екваториалната равнина. През този период микротубулите се обновяват непрекъснато. По време на метафазата хромозомите са подредени така, че техните кинетохори са в различна посока, тоест насочени към противоположните полюси.

Тази фаза на митозата е придружена от отделянето на хроматидите на всяка хромозома един от друг. Растежът на микротубулите спира, сега те започват да се разглобяват. Анафазата не трае дълго, но през този период от време клетките успяват да се разпръснат по-близо до различни полюси в приблизително равен брой.

Това последен етап, по време на което започва хромозомна декондензация. Еукариотните клетки завършват деленето си и около всеки набор от човешки хромозоми се образува специална обвивка. Когато контрактилният пръстен се свие, цитоплазмата се отделя (в медицината този процес се нарича цитотомия).

важно!Продължителността на пълния процес на митоза, като правило, е не повече от 1,5-2 часа. Продължителността може да варира в зависимост от типа клетка, която се разделя. Продължителността на процеса също се влияе от външни фактори, като светлинен режим, температура и т.н.

Каква биологична роля играе митозата?

Сега нека се опитаме да разберем характеристиките на митозата и нейното значение в биологичния цикъл. Преди всичко, осигурява много жизненоважни процеси на тялото, включително ембрионалното развитие.

Митозата също е отговорна за възстановяването на тъканите и вътрешни органитяло след различни видовеувреждане, което води до регенерация. В процеса на функциониране клетките постепенно умират, но с помощта на митозата структурната цялост на тъканите се поддържа постоянно.

Митозата осигурява запазването на определен брой хромозоми (съответства на броя на хромозомите в майчината клетка).

Видео - Характеристики и видове митоза

Период от време между клетъчни деленияНаречен интерфаза.

Някои цитолози разграничават два вида интерфази: хетеросинтетиченИ автосинтетичен.

По време на хетеросинтетичната интерфаза клетките работят за тялото, изпълнявайки своите функции като неразделна съставна част на определен орган или тъкан. По време на автосинтетичната интерфаза клетките се подготвят за митоза или мейоза. В тази интерфаза се разграничават три периода: пресинтетичен - G 1, синтетичен - S и постсинтетичен - G 2.

По време на периода S синтезът на протеини продължава и се извършва репликация на ДНК. В повечето клетки този период продължава 8-12 часа.

В периода G 2 продължава синтезът на РНК и протеин (например тубулин за изграждане на микротубули на вретено). АТФ се натрупва, за да осигури енергия за последваща митоза. Тази фаза продължава 2-4 часа.

В допълнение към интерфазата, за да се характеризира времевата организация на клетките, се разграничават понятия като клетъчен жизнен цикъл, клетъчен цикъл и митотичен цикъл. Под жизнен цикълклетките разбират продължителността на живота на клетката от момента на нейното възникване след разделянето на майчината клетка до края на нейното собствено делене или до смъртта.

Клетъчен цикъл –това е набор от процеси, протичащи в автосинтетичната интерфаза и самата митоза.

11. Митоза. Нейната същност, фази, биологично значение. Амитоза.

МИТОЗА

Митоза(от гръцки mitos - нишка), или кариокинеза (гръцки karyon - ядро, kinesis - движение), или не директно деление. Това е процес, по време на който възниква хромозомна кондензация и дъщерните хромозоми се разпределят равномерно между дъщерните клетки. Митозата включва пет фази: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза. IN профазахромозомите се кондензират (усукват), стават видими и се подреждат под формата на топка. Центриолите се разделят на две и започват да се движат към полюсите на клетката. Между центриолите се появяват нишки, състоящи се от протеина тубулин. Настъпва образуването на митотично вретено. IN прометафазаядрената мембрана се разпада на малки фрагменти и хромозомите, потопени в цитоплазмата, започват да се движат към екватора на клетката. В метафазахромозомите се инсталират на екватора на вретеното и стават максимално уплътнени. Всяка хромозома се състои от две хроматиди, свързани една с друга чрез центромери, а краищата на хроматидите се разминават и хромозомите поемат Х-образна форма. В анафазадъщерните хромозоми (бившите сестрински хроматиди) се преместват към противоположните полюси. Предположението, че това се постига чрез свиване на нишките на вретеното, не е потвърдено.



Фиг.28. Характеристики на митозата и мейозата.

Много изследователи подкрепят хипотезата за плъзгащата се нишка, според която съседни вретеновидни микротубули, взаимодействащи помежду си и контрактилни протеини, издърпват хромозомите към полюсите. В телофазадъщерните хромозоми достигат полюсите, деспирално се образува ядрена обвивка и се възстановява интерфазната структура на ядрата. След това идва разделянето на цитоплазмата - цитокинеза. В животинските клетки този процес се проявява в свиване на цитоплазмата поради ретракцията на плазмалемата между две дъщерни ядра, а при растителни клеткималки EPS везикули се сливат, за да образуват клетъчна мембрана от вътрешността на цитоплазмата. Целулозната клетъчна стена се образува поради секрета, който се натрупва в диктиозомите.

Продължителността на всяка фаза на митозата е различна - от няколко минути до стотици часове, което зависи както от външни и вътрешни фактори, така и от вида на тъканта.

Нарушаването на цитотомията води до образуването на многоядрени клетки. Ако възпроизвеждането на центриолите е нарушено, могат да възникнат мултиполярни митози.

Амитоза

Това е директно делене на клетъчното ядро, което поддържа интерфазната структура. В този случай хромозомите не се откриват, не се образува вретено и равномерното им разпределение. Ядрото е разделено чрез стесняване на относително равни части. Цитоплазмата може да се раздели чрез свиване и след това се образуват две дъщерни клетки, но може да не се дели и тогава се образуват двуядрени или многоядрени клетки.

Фиг.29.Амитоза.

Амитозата като начин на клетъчно делене може да възникне в диференцирани тъкани, напр. скелетни мускули, клетките на кожата, както и в патологични промениносни кърпи. Той обаче никога не се намира в клетки, които трябва да запазят пълната генетична информация.

12. Мейоза. Етапи, биологично значение.

МЕЙОЗА

Мейоза(гръцки meiosis - намаляване) се извършва на етапа на узряване на гаметата. Благодарение на мейозата хаплоидните гамети се образуват от диплоидни незрели зародишни клетки: яйца и сперма. Мейозата включва две части: намаляване(умалително) и уравнение(изравняване), всяка от които има същите фази като митозата. Но въпреки факта, че клетките се делят два пъти, удвояването на наследствения материал се случва само веднъж - преди редукционното делене - и отсъства преди еквационалното делене.

Цитогенетичният резултат от мейозата (образуване на хаплоидни клетки и рекомбинация на наследствен материал) възниква по време на първото (редукционно) делене. Включва 4 фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Профаза Iе разделен на 5 етапа:
лептонема, (стадий на тънка нишка)
Зигонема
етап на пахинема (дебели нишки)
дипломен етап
етап на диакинеза.

Фиг.31.Мейоза. Процеси, протичащи при редукционно разделяне.

На етапа на лептонема настъпва спирализация на хромозомите и тяхната идентификация под формата на тънки нишки с удебеления по дължината. На етапа на зигонема уплътняването на хромозомите продължава и хомоложните хромозоми се събират по двойки и конюгират: всяка точка на една хромозома се комбинира със съответната точка на хомоложната хромозома (синапсис). Две съседни хромозоми образуват бивалентни.

При пахинема може да възникне обмен на хомоложни региони (кросингоувър) между хромозомите, които изграждат двувалентната. На този етап е ясно, че всяка конюгираща хромозома се състои от две хроматиди, а всяка двувалентна се състои от четири хроматиди (тетради).

Diplonema се характеризира с появата на отблъскващи сили на конюгати, започващи от центромерите и след това в други области. Хромозомите остават свързани помежду си само в точки на пресичане.

На етапа на диакинеза (дивергенция на двойни вериги) сдвоените хромозоми частично се разделят. Започва образуването на вретеното на делене.

В метафаза I, двойки хромозоми (биваленти) се подреждат по екватора на вретеното, образувайки метафазна плоча.

В анафаза I бихроматидните хомоложни хромозоми се разминават към полюсите и техният хаплоиден набор се натрупва в клетъчните полюси. В телофаза 1 настъпва цитотомия и възстановяване на структурата на интерфазните ядра, всяко от които съдържа хаплоиден брой хромозоми, но диплоидно количество ДНК (1n2c). След редукционното делене клетките навлизат в кратка интерфаза, по време на която S периодът не настъпва и започва екваториалното (2-ро) делене. Протича като нормална митоза, което води до образуването на зародишни клетки, съдържащи хаплоиден набор от единични хроматидни хромозоми (1n1c)

Фиг.32. Мейоза. Уравнено деление.

По този начин, по време на второто мейотично делене, количеството на ДНК се коригира, за да съответства на броя на хромозомите.

12.Гаметогенеза: яйцеклетка и сперматогенеза.
Възпроизвеждането или самовъзпроизвеждането е една от най-важните характеристики на природата и е присъща на живите организми. Излъчване генетичен материалот родителите към следващото поколение в процеса на възпроизвеждане осигурява непрекъснатостта на съществуването на клана. Процесът на размножаване при хората започва от момента, в който мъжката полова клетка проникне в женската полова клетка.

Гаметогенезата е последователен процес, който осигурява размножаването, растежа и узряването на зародишните клетки в мъжко тяло(сперматогенеза) и женски (овогенеза).

Гаметогенезата се извършва в половите жлези - сперматогенезата в тестисите при мъжете и оогенезата в яйчниците при жените. В резултат на гаметогенезата в тялото на жената се образуват женски полови клетки - яйцеклетки, а при мъжете - мъжки полови клетки - сперматозоиди.
Това е процесът на гаметогенеза (сперматогенеза, оогенеза), който позволява на мъжете и жените да се възпроизвеждат.

Периодът от време между клетъчните деления се нарича интерфаза.

Някои цитолози разграничават два вида интерфази: хетеросинтетиченИ автосинтетичен.

По време на хетеросинтетичната интерфаза клетките работят за тялото, изпълнявайки своите функции като неразделна съставна част на определен орган или тъкан. По време на автосинтетичната интерфаза клетките се подготвят за митоза или мейоза. В тази интерфаза се разграничават три периода: пресинтетичен - G 1, синтетичен - S и постсинтетичен - G 2.

По време на периода S синтезът на протеини продължава и се извършва репликация на ДНК. В повечето клетки този период продължава 8-12 часа.

В периода G 2 продължава синтезът на РНК и протеин (например тубулин за изграждане на микротубули на вретено). АТФ се натрупва, за да осигури енергия за последваща митоза. Тази фаза продължава 2-4 часа.

В допълнение към интерфазата, за да се характеризира времевата организация на клетките, се разграничават понятия като клетъчен жизнен цикъл, клетъчен цикъл и митотичен цикъл. Под жизнен цикълклетките разбират продължителността на живота на клетката от момента на нейното възникване след разделянето на майчината клетка до края на нейното собствено делене или до смъртта.

Клетъчен цикъл –това е набор от процеси, протичащи в автосинтетичната интерфаза и самата митоза.

11. Митоза. Неговата същност, фази, биологично значение. Амитоза.

МИТОЗА

Митоза(от гръцки mitos - нишка), или кариокинеза (гръцки karyon - ядро, kinesis - движение), или непряко делене. Това е процес, по време на който възниква хромозомна кондензация и дъщерните хромозоми се разпределят равномерно между дъщерните клетки. Митозата включва пет фази: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза. IN профазахромозомите се кондензират (усукват), стават видими и се подреждат под формата на топка. Центриолите се разделят на две и започват да се движат към полюсите на клетката. Между центриолите се появяват нишки, състоящи се от протеина тубулин. Настъпва образуването на митотично вретено. IN прометафазаядрената мембрана се разпада на малки фрагменти и хромозомите, потопени в цитоплазмата, започват да се движат към екватора на клетката. В метафазахромозомите се инсталират на екватора на вретеното и стават максимално уплътнени. Всяка хромозома се състои от две хроматиди, свързани помежду си чрез центромери, като краищата на хроматидите се разминават и хромозомите приемат Х-образна форма. В анафазадъщерните хромозоми (бившите сестрински хроматиди) се преместват към противоположните полюси. Предположението, че това се постига чрез свиване на нишките на вретеното, не е потвърдено.

Фиг.28. Характеристики на митозата и мейозата.

Много изследователи подкрепят хипотезата за плъзгащата се нишка, според която съседни вретеновидни микротубули, взаимодействащи помежду си и контрактилни протеини, издърпват хромозомите към полюсите. В телофазадъщерните хромозоми достигат полюсите, деспирално се образува ядрена обвивка и се възстановява интерфазната структура на ядрата. След това идва разделянето на цитоплазмата - цитокинеза. В животинските клетки този процес се проявява в свиване на цитоплазмата поради ретракцията на плазмалемата между две дъщерни ядра, а в растителните клетки малки EPS везикули се сливат, за да образуват клетъчна мембрана от вътрешността на цитоплазмата. Целулозната клетъчна стена се образува поради секрета, който се натрупва в диктиозомите.

Продължителността на всяка фаза на митозата е различна - от няколко минути до стотици часове, което зависи както от външни и вътрешни фактори, така и от вида на тъканта.

Нарушаването на цитотомията води до образуването на многоядрени клетки. Ако възпроизвеждането на центриолите е нарушено, могат да възникнат мултиполярни митози.

Амитоза

Това е директно делене на клетъчното ядро, което поддържа интерфазната структура. В този случай хромозомите не се откриват, не се образува вретено и равномерното им разпределение. Ядрото е разделено чрез стесняване на относително равни части. Цитоплазмата може да се раздели чрез стесняване и тогава се образуват две дъщерни клетки, но може да не се раздели и тогава се образуват двуядрени или многоядрени клетки.

Фиг.29.Амитоза.

Амитозата като метод на клетъчно делене може да възникне в диференцирани тъкани, като скелетни мускули, кожни клетки, а също и при патологични промени в тъканите. Той обаче никога не се намира в клетки, които трябва да запазят пълната генетична информация.

12. Мейоза. Етапи, биологично значение.

МЕЙОЗА

Мейоза(гръцки meiosis - намаляване) се извършва на етапа на узряване на гаметата. Благодарение на мейозата хаплоидните гамети се образуват от диплоидни незрели зародишни клетки: яйца и сперма. Мейозата включва две части: намаляване(умалително) и уравнение(изравняване), всяка от които има същите фази като митозата. Но въпреки факта, че клетките се делят два пъти, удвояването на наследствения материал се случва само веднъж - преди редукционното делене - и отсъства преди еквационалното делене.



Цитогенетичният резултат от мейозата (образуване на хаплоидни клетки и рекомбинация на наследствен материал) възниква по време на първото (редукционно) делене. Включва 4 фази: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Профаза Iе разделен на 5 етапа:
лептонема, (стадий на тънка нишка)
Зигонема
етап на пахинема (дебели нишки)
дипломен етап
етап на диакинеза.

Фиг.31.Мейоза. Процеси, протичащи при редукционно разделяне.

На етапа на лептонема настъпва спирализация на хромозомите и тяхната идентификация под формата на тънки нишки с удебеления по дължината. На етапа на зигонема уплътняването на хромозомите продължава и хомоложните хромозоми се събират по двойки и конюгират: всяка точка на една хромозома се комбинира със съответната точка на хомоложната хромозома (синапсис). Две съседни хромозоми образуват бивалентни.

При пахинема може да възникне обмен на хомоложни региони (кросингоувър) между хромозомите, които изграждат двувалентната. На този етап е ясно, че всяка конюгираща хромозома се състои от две хроматиди, а всяка двувалентна се състои от четири хроматиди (тетради).

Diplonema се характеризира с появата на отблъскващи сили на конюгати, започващи от центромерите и след това в други области. Хромозомите остават свързани помежду си само в точки на пресичане.

На етапа на диакинеза (дивергенция на двойни вериги) сдвоените хромозоми частично се разделят. Започва образуването на вретеното на делене.

В метафаза I, двойки хромозоми (биваленти) се подреждат по екватора на вретеното, образувайки метафазна плоча.

В анафаза I бихроматидните хомоложни хромозоми се разминават към полюсите и техният хаплоиден набор се натрупва в клетъчните полюси. В телофаза 1 настъпва цитотомия и възстановяване на структурата на интерфазните ядра, всяко от които съдържа хаплоиден брой хромозоми, но диплоидно количество ДНК (1n2c). След редукционното делене клетките навлизат в кратка интерфаза, по време на която S периодът не настъпва и започва екваториалното (2-ро) делене. Протича като нормална митоза, което води до образуването на зародишни клетки, съдържащи хаплоиден набор от единични хроматидни хромозоми (1n1c)

Фиг.32. Мейоза. Уравнено деление.

По този начин, по време на второто мейотично делене, количеството на ДНК се коригира, за да съответства на броя на хромозомите.

12. Гаметогенеза: яйцеклетка и сперматогенеза.
Възпроизвеждането или самовъзпроизвеждането е една от най-важните характеристики на природата и е присъща на живите организми. Прехвърлянето на генетичен материал от родителите към следващото поколение по време на процеса на възпроизводство осигурява непрекъснатостта на съществуването на клана. Процесът на размножаване при хората започва от момента, в който мъжката полова клетка проникне в женската полова клетка.

Гаметогенезата е последователен процес, който осигурява възпроизводството, растежа и узряването на зародишните клетки в мъжкото тяло (сперматогенеза) и женското тяло (овогенеза).

Гаметогенезата се извършва в половите жлези - сперматогенезата в тестисите при мъжете и оогенезата в яйчниците при жените. В резултат на гаметогенезата в тялото на жената се образуват женски полови клетки - яйцеклетки, а при мъжете - мъжки полови клетки - сперматозоиди.
Това е процесът на гаметогенеза (сперматогенеза, оогенеза), който позволява на мъжете и жените да се възпроизвеждат.

Интерфазата е период жизнен цикълклетка, затворена между края на предишното деление и началото на следващото. От репродуктивна гледна точка това време може да се нарече подготвителен етап, а с биофункционални - вегетативни. По време на интерфазния период клетката расте, завършва структурите, изгубени по време на деленето, и след това метаболитно се пренарежда, за да премине към митоза или мейоза, освен ако някаква причина (например тъканна диференциация) не я извади от жизнения цикъл.

Тъй като интерфазата е междинно състояние между две мейотични или митотични деления, иначе се нарича интеркинеза. Втората версия на термина обаче може да се използва само по отношение на клетки, които не са загубили способността си да се делят.

основни характеристики

Интерфазата е най-дългата част клетъчен цикъл. Изключение прави силно скъсената интеркинеза между първото и второто разделение на мейозата. Забележителна характеристика на този етап е също така, че тук не се случва дублиране на хромозоми, както в интерфазата на митозата. Тази функция е свързана с необходимостта от намаляване на диплоидния набор от хромозоми до хаплоиден. В някои случаи интермейотичната интеркинеза може напълно да липсва.

Интерфазни етапи

Интерфазата е обобщено име за три последователни периода:

  • пресинтетичен (G1);
  • синтетичен (S);
  • постсинтетичен (G2).

В клетките, които не излизат от цикъла, стадият G2 директно преминава в митоза и затова иначе се нарича премитотичен.

G1 е интерфазният етап, който настъпва веднага след разделянето. Следователно клетката е наполовина по-малка, а съдържанието на РНК и протеини е приблизително 2 пъти по-ниско. През целия предсинтетичен период всички компоненти се възстановяват до нормални.

Поради натрупването на протеин, клетката постепенно расте. Необходимите органели се допълват и обемът на цитоплазмата се увеличава. В същото време се увеличава процентът на различни РНК и се синтезират прекурсори на ДНК (нуклеотид трифосфат кинази и др.). Поради тази причина, блокирането на производството на информационни РНК и протеини, характерни за G1, предотвратява прехода на клетката към S-период.

На етап G1 има рязко увеличение на ензимите, участващи в енергийния метаболизъм. Периодът се характеризира и с висока биохимична активност на клетката, а натрупването на структурни и функционални компоненти се допълва от съхранение голямо количество ATP молекули, които ще служат като енергиен резерв за последващо преструктуриране на хромозомния апарат.

Синтетичен етап

През S-периода на интерфазата настъпва ключов момент, необходим за делене – репликацията на ДНК. В този случай не само генетичните молекули се удвояват, но и броят на хромозомите. В зависимост от времето на проверка на клетката (в началото, в средата или в края на синтетичния период), количеството ДНК може да бъде открито от 2 до 4 s.

Етапът S представлява ключова преходна точка, която "решава" дали ще настъпи разделяне. Единственото изключение от това правило е интерфазата между мейоза I и II.

В клетките, които са постоянно в състояние на интерфаза, периодът S не възниква. По този начин клетките, които няма да се делят отново, спират на етап c. специално име— G0.

Постсинтетичен етап

Периодът G2 е последният етап от подготовката за разделяне. На този етап се осъществява синтезът на информационни РНК молекули, необходими за преминаването на митозата. Един от ключовите протеини, които се произвеждат по това време, е тубулинът, който служи като строителен материал за образуването на вретеното на делене.

На границата между постсинтетичния етап и митозата (или мейозата) синтезът на РНК рязко намалява.

Какво представляват клетките G0

За някои клетки интерфазата е постоянно състояние. Характерен е за някои компоненти на специализирани тъкани.

Състоянието на неспособност за делене условно се обозначава като етап G0, тъй като периодът G1 също се счита за фаза на подготовка за митоза, въпреки че не включва свързаните морфологични пренареждания. По този начин се счита, че G0 клетките са отпаднали от цитологичния цикъл. В този случай състоянието на покой може да бъде постоянно или временно.

Клетките, които са завършили диференциация и са се специализирали в специфични функции, най-често навлизат във фаза G0. В някои случаи обаче това състояние е обратимо. Например, чернодробните клетки, ако органът е повреден, могат да възстановят способността си да се делят и да преминат от състояние G0 към период G1. Този механизъм е в основата на регенерацията на организмите. При нормални условия повечето чернодробни клетки са във фаза G0.

В някои случаи състоянието G0 е необратимо и продължава до цитологична смърт. Това е типично, например, за кератинизиращи епидермални клетки или кардиомиоцити.

Понякога, напротив, преходът към периода G0 изобщо не означава загуба на способността за разделяне, а включва само системно спиране. Тази група включва камбиални клетки (например стволови клетки).