Клітинний цикл, імунітет, оболонка клітини

Клітинний цикл, імунітет, оболонка клітини


 В існуванні клітини період часу з дня її утворення шляхом ділення материнської клітини до її власного ділення або загибелі називається терміном «клітинний цикл». У різних клітин його тривалість різна. Наприклад, базальні та кровотворні клітини тонкої кишки та епідермісу здатні вступати в клітинний цикл через кожні 12-16 годин, у дорослих організмів вони досить швидко розмножуються. Короткі життєві цикли клітини тривають близько 30 хвилин, вони відбуваються під час швидкого дроблення яєць у земноводних, голкошкірих та інших тварин. Велика кількість видів клітинних культур в експериментальних умовах має короткий клітинний цикл тривалістю близько 20 хвилин. У переважаючої кількості активних клітин тривалість проміжку між мітозами становить від 10 до 24 годин.


Фази і періоди клітинного циклу. Клітинний цикл тварин і рослинних організмів складається з двох періодів: інтерфази (періоду синтезу білків і ДНК) і мітоза (періоду ділення клітини). Інтерфаза включає кілька періодів:

1. G1-фаза - це період зростання, під час якого відбувається синтез білків, РНК та інших складових клітини.

2. S-фаза - на цьому проміжку інтерфази відбувається процес синтезу дочірньої молекули ДНК клітинного ядра і подвоєння внутрішньоклітинних органоїдів (центріолів);

3. G2-фаза - це період, під час якого відбувається підготовка до мітозу.

У клітин, які більше не діляться, G1-фаза може бути відсутньою, в цей період вони перебувають у фазі спокою (G0).

Процес ділення клітини (мітоз) має дві стадії:

1. Ділення ядра клітини - каріокінез.

2. Ділення клітинної цитоплазми - цитокінез.

Регулювання життєдіяльності клітини. Зміна періодів клітинного циклу виникає при взаємодії білків - циклінів і циклінзалежних кіназів. Клітини у фазі G0 здатні вступати в цикл під впливом різних факторів зростання. Епідермальний, тромбоцитарний фактори і фактор зростання нервів, перебуваючи в постійній взаємодії з рецепторами, приводять у рух внутрішньоклітинну сигнальну систему, що призводить до транскрипції генів білків. При цьому кінази можуть бути активними тільки при взаємодії з певними циклінами, зміст яких постійно змінюється протягом усього циклу. 

Порушення нормального регулювання клітинного циклу призводять до утворення твердих пухлин. За утворення злоякісних пухлин несе відповідальність білок p53: він провокує синтез білка p21, який, своєю чергою, пригнічує комплекс циклінів CDK, що неминуче призводить до припинення клітинного циклу у фазі G1 і G2. Клітина з пошкодженою ДНК не вступає у фазу S. Під час виникнення мутацій, що призводять до втрати або зміни генів білка p53, не відбувається блокада циклу і клітини входять у мітоз, породжуючи мутантні клітини, частина з яких гине, а інша частина призводить до утворення злоякісних пухлин.

Клітинний імунітет. Реакція імунної системи організму на будь-який подразник, звана імунною відповіддю, в якій не беруть участі антитіла і комплекс складних білків, присутніх у крові (система комплемента), називається терміном «клітинний імунітет». Він спрямований переважно проти мікроорганізмів, які виживають у фагоцитах, і проти мікроорганізмів, що вражають інші клітини. Особливо він ефективний у боротьбі з вірусами, грибами, найпростішими, бактеріями і клітинами пухлин. Система клітинного імунітету дуже важлива у відторгненні тканин.

Оболонка клітини. Жорстка стінка клітини, розміщена із зовнішнього боку цитоплазматичної мембрани, що виконує захисні, структурні та транспортні функції - це клітинна оболонка. Ще її називають клітинною стінкою, вона присутня у більшій частині бактерій, грибів, рослин і архей. Що ж стосується тварин і багатьох найпростіших, то вони не мають клітинної оболонки.