Период жизни клетки с момента ее образования до образования дочерних клеток или гибели называется клеткой или жизненным циклом клетки. Продолжительность цикла варьируется от клетки к клетке. Эукариотическая клетка может жить от 20 минут до нескольких лет.

Стадии

Процессы жизненного цикла клетки направлены на подготовку передачи генетической информации дочерним клеткам и выполнение специфических функций (выделение секрета, перенос кислорода, передача сигналов). За это время клетка растет, дифференцируется, синтезирует необходимые вещества и дублирует молекулы ДНК. Достигнув зрелости, клетка размножается.

Таким образом, клеточный цикл включает две стадии, которые подробно описаны в таблице.

Этап

Период

Описание

Период роста клеток или интерфаза

Пресинтетический – фаза G1

Начинается с момента образования клеток. Происходит интенсивный рост, накопление и синтез веществ, запасов энергии

Синтетический – фаза S

Дупликация ДНК (репликация), синтез белка, образование хромосом (образование двух хроматид), происходит дупликация центриолей

Постсинтетический – фазы G2

Накапливается энергия, дублируются митохондрии и хлоропласты, синтезируются белки, необходимые для построения микротрубочек

Период разделения

Митоз

Образование двух дочерних ядер

Цитокинез

Равномерное распределение цитоплазмы и органелл между двумя дочерними клетками

Жизненный цикл клетки

Рис. 1. Интерфазные фазы.

Клетка не может постоянно делиться благодаря апоптозу. Это процесс, программирующий самоликвидацию клетки. Она распадается на множество частей, которые захватывают макрофаги путём фагоцитоза и переваривают. Смысл апоптоза в уничтожении дефектных клеток, обновлении тканей, регуляции численности клеток, преобразовании формы тела (самоуничтожение хвоста лягушки, опадание листьев).

Деление

Существует два типа клеток:

  • соматический – образует тело многоклеточного организма и не участвует в половом размножении;
  • гаметы – гаметы, отвечающие за размножение.

Соматические клетки независимо от специализации образуются в результате митоза. Это непрямое деление клетки с образованием веретена деления, состоящего из центриольных микротрубочек.
Включает пять этапов:

  • профаза – хромосомы скручиваются, ядрышки и ядерная оболочка исчезают, центриоли расходятся к полюсам клетки и начинают строить веретено;
  • прометафаза – хромосомы попадают в цитоплазму и соединяются с нитями веретена;
  • метафаза – хромосомы выстраиваются на экваторе клетки, каждая хромосома удерживается на центромере двумя нитями веретена;
  • анафаза – хроматиды разделяются и подтягиваются нитями к полюсам клетки, к полюсам расходятся и органеллы;
  • телофаза – хроматиды расслабляются, формируются ядерные мембраны и ядрышки, синтезируется РНК, разрушается веретено, происходит цитокинез.

Жизненный цикл клетки

Рис. 2. Митоз.

Гаметы образуются в результате мейоза. Это более сложный и специфический процесс, который протекает по-разному у женщин и мужчин. Состоит из двух этапов (I и II), каждый из которых включает:

  • профаза (I и II);
  • метафаза (I и II);
  • анафаза (I и II);
  • телофаза (I и II).

В результате мейоза образуются четыре гаметы, каждая из которых имеет гаплоидный (одинарный) набор хромосом. При слиянии двух гамет образуется клетка с диплоидным (двойным) набором хромосом.

Жизненный цикл клетки

Рис. 3. Мейоз.

Соматические и половые клетки имеют общее происхождение, образуясь из эмбриональных клеток.

Что мы узнали?

Из урока в 9 классе мы узнали, что такое жизненный цикл клетки или клетки. Каждая клетка организма или одноклеточного существа проходит стадию роста и размножения. В процессе развития клетка выполняет определенные функции и готовится к делению. Размножение в зависимости от типа клеток (соматических или половых) происходит посредством митоза или мейоза. При митозе образуются две дочерние клетки, идентичные родительской; в ходе мейоза образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.