Клеточный цикл. Деление и рост растительной клетки

от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного

деления или гибели.
Все ли клетки проходят полный цикл (все фазы)?
Задачи клетки зависят от ее судьбы (cell fate):
Меристематическая клетка должна крутить цикл с максимальной скоростью и не ошибиться;
Специализированная клетка должна формировать специфические структуры и выполнять другие функции, не связанные с делением.

и митохондрий, синтез белка, отложение КС, рост вакуоли.
S: репликация ДНК.

G2: Расположение ядра и цитоплазмы на экваторе (фрагмосома), синтез белка для митоза, образование ППК

3-8 часов

10-11 ч.

4-5 ч.

2-3 ч.

и подготовиться к следующему.
Рост, синтез мРНК и белка
Деление

двумембранных органелл (G1)
Синтез ДНК (S)
Разметка плоскости будущего деления (G2).

синтез мРНК и белка
Деление двумембранных органелл
Вакуолизация,
Синтез вторичной КС
Развитие

необходимых для работы органелл (например, Гольджи, ЭПР, хлоропластов).

вакуоли; большое количество рибосом (преимущественно свободных); Много митохондрий, которые делятся

или только что поделились (мелкие), пропластиды также делятся.
Ядро относительно небольшого размера, с крупным ядрышком. Нуклеоплазма — гомогенная, мелкозернистая. Хроматин в виде нитей и глыбок.
Первичная клеточная оболочка тонкая, пронизана плазмодесмами.
В период между делениями в клетке идут интенсивные процессы обмена веществ — активный синтез, интенсивное дыхание.

дорогу» громоздкой машине репликации.
ORС – origin of replication. Работают:

полимераза (удваивает фрагменты), лигаза (сшивает).
Геном надо удвоить, а геном у растений большой!

с определенным циклином и АТФ.
Циклины – лабильные белки, которые с

наступлением следующей фазы цикла подлежат деградации в протеасоме.
Значение имеет также фосфорилирование комплекса циклин-CDK. Этим заведуют киназы/фосфатазы.

возможен только в G1 фазе, до удвоения ДНК. Поэтому все

соматические клетки имеют одинаковое количество ДНК.
У растений возможен «выход» как в G1, так и в G2 фазе, поэтому количество ДНК может быть различным.
Что есть «выход»? Дифференциация!

Checkpoint №1

Checkpoint №2

мембранам ЭПС прикрепляются рибосомы.
В мтх формируются развитые кристы.
Ядро

принимает неправильную форму, что увеличивает поверхность его соприкосновения с цитоплазмой. Ядрышко уменьшается.
Мелкие вакуоли сливаются, и образуется одна центральная вакуоль. В этом также участвуют пузырьки, отделяющиеся от АГ.

клетке должно быть определенное соотношение между размерами ядра и цитоплазмы

(ядерно-плазменное отношение). Когда это отношение ниже определенного уровня, ядро как бы уже не может «управлять» возросшей массой цитоплазмы и клетка переходит к делению.
На молекулярном уровне переход к митозу контролируется циклин-CDK комплексом.

хромосомы оказываются в цитозоле.

с полюсов, нити присоединяются к центромерам хромосом (в них находится

кинетохор), подталкивая их к экватору и…

они находятся под действием тянущей силы
Открывший это учёный сравнивает стабилизирующее

натяжение с китайской игрушкой «Ловушка для пальца» – чем сильнее вы стараетесь вытащить из нее пальцы, тем сильнее она их удерживает.
Такая зависимая от натяжения стабилизация помогает хромосомам разделяться, как положено.
Кинетохоры являются не только механизмом связывания, но и выполняют функцию регуляторного центра. Они «чувствуют» и исправляют ошибки в прикреплении и посылают сигналы «ждать» до тех пор, пока филаменты микротрубочек не прикрепятся к кинетохорам в правильных положениях.

за собой центромеры, и те поддаются (потому что белки адгезии

разрушены протеазами): сестринские хроматиды расстаются
Хроматиды (ставшие отдельными хромосомами) растягиваются к полюсам.

Цитокинез.
Деконденсация хроматина
Формирование ядерной оболочки
Восстановление транскрипции
Появление ядрышек
фрагмопласт

было ППК
Самые первые вещества, которые формируются в новом «разделительном слое»

– пектины – полимеры галактуроновой кислоты.
Ее синтезирует аппарат Гольджи, а везикулы доставляют на место, и одновременно формируют мембрану. Направление задают МТ.
Позднее начинают откладываться микрофибриллы целлюлозы. Образуется первичная КС.

При этом образуются СПОРЫ

Гаметы, наоборот, образуются в результате митоза в

гаметофите.

в ней происходит конъюгация и кроссинговер.
В профазе выделяют 5 стадий.

в виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).
Зиготена – происходит конъюгация — соединение

гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами и их дальнейшая компактизация.
Пахитена – в некоторых местах гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмы. В них происходит кроссинговер

генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез

белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.
Диакинез - ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.