Интерфаза - ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ

Общая Биология - Учебное пособие для поступающих в вузы 2017 год

Интерфаза - ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ

Жизненный цикл клетки (клеточный цикл) - период существования клетки от её образования до собственного деления или смерти. Жизненный цикл клетки состоит из митоза и промежуточного периода - интерфазы. Интерфаза занимает около 90 % жизненного цикла клетки.

Интерфаза

Периоды интерфазы:

1. Пресинтетический или постмитотический период (G1) начинается после завершения митоза и длится от нескольких часов до нескольких дней. Он характеризуется интенсивным синтезом РНК и белка, увеличением количества органоидов и активным ростом клетки.

2. Синтетический период (S) характеризуется удвоением молекул ДНК (репликация), синтезом белков-гистонов и удвоением центриолей.

Репликация (редупликация) ДНК - удвоение молекул ДНК. Репликация является матричным процессом, т.к. каждая дочерняя цепь ДНК строится, используя в качестве матицы родительскую ДНК. В основе репликации - принцип комплементарности (А - Т, Г - Ц). При этом матрицами служат обе цепи родительской ДНК. Репликацию можно назвать полуконсервативным процессом, т.к. после завершения репликации исходные молекулы ДНК оказываются наполовину обновленными. В каждой из дочерних молекул одна цепь - родительская, а вторая - вновь синтезированная. Удлинение цепи ДНК всегда происходит в направлении от 5' - к 3' - концу, т. е. очередной нуклеотид присоединяется к 3' - концу растущей цепи. Синтезируемая цепь антипараллельна матричной цепи.

Для эукариотических клеток характерно наличие множества точек начала репликации. Репликация распространяется в обе стороны от каждой точки начала репликации. При этом образуются две репликативные вилки, которые движутся в противоположных направлениях. Одна дочерняя цепь синтезируется непрерывно - она называется ведущей или лидирующей. Вторая цепь ДНК синтезируется короткими фрагментами - фрагментами Оказаки. Эта цепь называется отстающей или запаздывающей (рис. 16).

Рис. 16. Репликативная вилка

Основной фермент репликации – ДНК - полимераза. Однако ДНК- полимераза не может начинать процесс “с нуля”, поэтому начинает синтез фрагментов дочерней ДНК другой фермент – ДНК - праймаза. ДНК - праймаза синтезирует РНК-затравку (праймер) - короткую последовательность из РНК - нуклеотидов. После возникновения 3' - конца растущего полинуклеотида процесс продолжает ДНК - полимераза. На завершающем этапе репликации РНК - затравки вырезаются, а отдельные фрагменты ДНК сшиваются лигазой.

3. Постсинтетический (или премитотический, G2) период включает подготовку клетки к делению: запасание энергии в АТФ, созревание центриолей, синтез иРНК и белков (в первую очередь тубулина).