Клетъчен жизнен цикъл – периодът от образуването на една клетка до разделянето ѝ на две дъщерни клетки или до смъртта ѝ.
При еукариотните клетки цикълът се състои от два основни етапа:
Интерфаза – период на подготовка, растеж и удвояване на генетичния материал. Разделя се на три подпериода:
- G1-период (първичен растеж): Клетката расте, синтезира белтъци и РНК.
- S-период (синтетичен): Ключов момент, в който се извършва репликация на ДНК (удвояване на хромозомите).
- G2-период (вторичен растеж): Синтез на АТФ и белтъци, необходими за деленето.
Митотична фаза (М-фаза) – същинското делене, включващо:
- Митоза: Делене на ядрото (профаза, метафаза, анафаза, телофаза).
- Цитокинеза: Делене на цитоплазмата.
Някои високоспециализирани клетки (нервни, мускулни) напускат цикъла и влизат в покой (G0-фаза), където не се делят, но функционират активно. Други, като туморните и стволовите клетки, имат много кратък цикъл.
Клетъчна диференциация – процес, при който от неспециализирани клетки (след поредица деления) се образуват специализирани клетки със специфичен строеж и функция, формиращи тъканите.
Механизъм на диференциация:
Генетичният материал (ДНК) НЕ се променя. Диференциация се дължи на избирателно активиране (деблокиране) на определени гени и синтез на специфични белтъци, докато други гени остават блокирани.
Процесът е необратим. Дори ако диференцирана клетка възстанови делителната си способност, дъщерните клетки остават диференцирани.
Всички клетки имат определена продължителност на живот, след което стареят и умират.
Ограничение на Хайфлик: Клетките могат да се делят ограничен брой пъти (при човешките фибробласти около 50 пъти), след което умират.
Апоптоза – програмирана клетъчна смърт. Това е енергийно-зависим, генетично контролиран процес за премахване на излишни, стари или увредени клетки.
- Поддържа нормалното функциониране на организма.
- Премахва клетки с увредена ДНК.
- Служи като естествен механизъм за защита от рак (липсата на апоптоза може да доведе до тумори).
Обобщение на урока:
- Животът на клетката преминава през клетъчен цикъл: Интерфаза (подготовка и удвояване на ДНК) и М-фаза (делене).
- Чрез диференциация клетките се специализират да изпълняват конкретни функции чрез активиране на специфични гени, без да се променя ДНК.
- Апоптозата е жизненоважен процес на контролирана клетъчна смърт, който предпазва организма от натрупване на увредени клетки и рак.
