Метощ Мейоз Клеткабиооогия 10 класс и 1 курс мед универа

1. 1
Клеточный цикл. Регуляция клеточного цикла. Формы
клеточного деления. Клеточное деление: митоз, эндомитоз,
апоптоз, некроз и мейоз
Фундаментальные процессы жизни клетки: от
роста до деления

2. 2
Что такое клеточный цикл и его биологическое значение
Клеточный цикл — это упорядоченная последовательность
событий, происходящих в клетке от момента её образования до
деления на две дочерние клетки. Этот процесс является основой
роста, развития и размножения всех живых организмов.
Биологическое значение клеточного цикла огромно: он
обеспечивает точное воспроизведение генетического материала,
рост организма, замещение повреждённых клеток и бесполое
размножение. Нарушения клеточного цикла могут привести к
серьёзным заболеваниям, включая рак.
В данной презентации мы рассмотрим основные типы клеточного деления, механизмы программируемой и патологической клеточной
смерти, а также их значение для функционирования многоклеточных организмов.

3. 3
1)G1 фаза: Период роста и подготовки, cинтез белков.
2)Увеличение размера клетки и накопление энергии.
3)S фаза: Синтез ДНК, yдвоение хромосом,
4)репликация генетического материала,
5)образование сестринских хроматид
6)G2 фаза: Подготовка к митозу, cинтез белков
7)веретена деления
8)M-фаза: Митоз и цитокинез, конденсация хромосом,
9)деление ядра и разделение цитоплазмы
Основные фазы клеточного цикла: G1, S, G2, M

4. 4
Интерфаза: подготовка клетки к делению
Интерфаза занимает 90-95% времени клеточного цикла и включает фазы G1, S и G2.
Это период активного роста и подготовки клетки к делению, во время которого
происходят критически важные процессы. Такие как:

Рост клетки

Увеличение объёма цитоплазмы и накопление органелл

Интенсивный синтез белков, липидов и углеводов

Репликация ДНК

Точное удвоение генетического материала в S-фазе

5. 5
Митоз — это процесс деления ядра соматической
клетки, в результате которого образуются две
генетически идентичные дочерние клетки. Процесс
обеспечивает равномерное распределение хромосом
между дочерними клетками.

Профаза: Конденсация хромосом, исчезновение ядрышка, формирование веретена
деления

Метафаза: Выстраивание хромосом по экватору клетки, прикрепление к нитям веретена

Анафаза: Расхождение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки

Телофаза: Формирование ядерных оболочек, деконденсация хромосом, цитокинез

6. 6
Регуляция митотического цикла и контрольные точки
Клеточный цикл строго контролируется сложной системой белков-регуляторов, обеспечивающих правильное
протекание каждой фазы и предотвращающих передачу поврежденной генетической информации.

G1/S контрольная точка

Проверка целостности ДНК
перед репликацией. Белок
p53 активируется при
обнаружении повреждений
и может остановить цикл
или запустить апоптоз.

Контроль размера клетки

Наличие факторов роста

Целостность ДНК

Внутри-S контрольная
точка

Мониторинг корректности
репликации ДНК.

Скорость репликации

Стабильность
репликационной вилки

Восстановление
повреждений

G2/M контрольная точка

Проверка завершенности
репликации и готовности к
делению.

Полная репликация ДНК

Отсутствие повреждений

Готовность центросом

Нарушения в работе контрольных точек могут привести к нестабильности
генома и развитию злокачественных новообразований.

7. 7
Мейоз — специализированный тип клеточного деления,
обеспечивающий редукцию числа хромосом вдвое и формирование
генетически уникальных гамет, необходимых для полового
размножения

8. 8
Кроссинговер и генетическое разнообразие в мейозе
Кроссинговер — ключевой механизм
генетической рекомбинации, происходящий
в профазе I мейоза и обеспечивающий обмен
генетическим материалом между
гомологичными хромосомами.
Механизм кроссинговера:
1) Образование двунитчатых разрывов ДНК
белком SPO11
2) Обработка концов разрывов экзонуклеазами
3) Инвазия одной нити в гомологичную
хромосому
4) Формирование структур Холлидея
5) Разрешение рекомбинационных структур

Функция кроссинговера:

Создание новых комбинаций аллелей

Обеспечение корректного расхождения
хромосом

Основа для естественного отбора

Устранение повреждений в половых
клетках

Повышение приспособленности потомства

9. 9
Эндомитоз: репликация ДНК без деления клетки
Эндомитоз представляет собой особый тип клеточного цикла, при котором происходит репликация
ДНК без последующего деления клетки. Этот процесс приводит к полиплоидизации — увеличению
числа наборов хромосом в ядре клетки.
Механизмы эндомитоза:

Блокировка цитокинеза при нормальном течении кариокинеза

Нарушение формирования веретена деления

Преждевременный выход из митоза

Слияние дочерних ядер после деления
Биологическое значение:

Эндомитоз позволяет клеткам увеличить экспрессию генов пропорционально количеству копий
хромосом, что особенно важно для клеток с высокой метаболической активностью.

10. 10
Некроз: патологическая гибель клеток и воспалительные процессы
Некроз представляет собой патологическую форму клеточной смерти, возникающую в результате
острого повреждения клеток и характеризующуюся потерей контроля над клеточными процессами.
Причины некроза:

Ишемия и гипоксия

Физические факторы (травма, температура)

Химические агенты и токсины

Инфекционные агенты

Иммунологические реакции

Последствия некроза:

Выброс внутриклеточного содержимого

Активация воспалительного ответа

Привлечение нейтрофилов и макрофагов

Образование рубцовой ткани

Возможные системные эффекты

11. 11
Апоптоз: программируемая клеточная смерть и её биологическое
значение
Апоптоз — это генетически запрогромированная процесс клеточной смерти, играющий ключевую роль в развитии, гомеостазе
тканей и защите организма от потенциально опасных клеток.
Морфологические признаки апоптоза:

Сморщивание клетки и конденсация хроматина0

Фрагментация ядра (кариорексис)

Образование мембранных пузырьков

Сохранение целостности плазматической мембраны

Отсутствие

воспалительной реакции
Функции апоптоза:

Эмбриональное развитие (формирование пальцев)

Иммунная система (удаление аутореактивных клонов)

Гомеостаз тканей (баланс пролиферации и гибели)

Противоопухолевая защита

Нейродегенерация и старение

12. 12
Заключение: значение понимания клеточного цикла для медицины
и биологии
Медицинское применение

Понимание клеточного цикла критично для разработки противоопухолевой терапии. Многие химиопрепараты
действуют на специфические фазы цикла, блокируя деление раковых клеток.
Регенеративная медицина

Знания о регуляции клеточного деления используются в стволовой терапии и тканевой инженерии для
контролируемого восстановления органов и тканей.
Исследования старения

Изучение клеточного цикла помогает понять процессы старения, включая клеточное старение и его роль в
возрастных заболеваниях.
Клеточный цикл остаётся одной из фундаментальных тем современной биологии, исследования в этой области
продолжают открывать новые возможности для лечения заболеваний и понимания жизненных процессов.