Жизненный цикл и дифференциация клеток

Жизненный цикл — закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов.

Дифференциация клеток – процесс приобретения клетками зародыша особых черт для выполнения специализированных функций. Первоначально все клетки зародыша одинаковы, однако вскоре начинается их дифференциация на различные типы, например, костные клетки, мозговые клетки, сердечные клетки, мышечные клетки и т.д. Тот же процесс протекает и у взрослых растений и животных, когда происходит регенерация потерянных или поврежденных тканей.

Биология опухолевого роста Опухоль — новообразованная ткань, в которой изменения генетического аппарата клеток приводят к нарушению их роста и диффернцировки. Является следствием воздействия определенных факторов.

Все опухоли подразделяют на: 1) доброкачественные опухоли – можно определить из какой ткани они растут. Характеризуются медленным ростом, не прорастают, не разрушают окружающие ткани (раздвигают их), могут превращаться в злокачественные. 2) злокачественные опухоли из умеренно и малодифференцированных клеток. Характеризуются быстрым ростом. Врастают в окружающие ткани и разрушают клетки. Выделяются токсичные вещества. Могут возникнуть из эпителиальной ткани – рак, могут возникнуть из соединительной ткани – саркома.

Обмен веществ и энергии в клетке

Метаболизм или обмен веществ – совокупность химических реакций в организме, которые обеспечивают его веществами и энергией, необходимыми для жизнедеятельности. В обмене веществ можно выделить два основных этапа: подготовительный - когда поступившее алиментарным путем вещество подвергается химическим превращениям, в результате которых оно может поступить в кровь и далее проникнуть в клетки, и собственно метаболизм, т.е. химические превращения соединений, проникнувших внутрь клеток. Метаболический путь - это характер и последовательность химических превращений конкретного вещества в организме. Промежуточные продукты, образовавшиеся в процессе метаболизма, называются метаболитами, а последнее соединение метаболического пути - конечный продукт. Энергетический обмен — это совокупность химических реакций постепенного распада органических соединений, сопровождающихся высвобождением энергии, часть которой расходуется на синтез АТФ. Синтезированная АТФ становится универсальным источником энергии для жизнедеятельности организмов.

Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция, биосинтез) – это когда из простых веществ образуются (синтезируются) более сложные. При этом расходуется энергия АТФ (энергия АТФ переходит в энергию химических связей сложных веществ, запасается в этих веществах).

Клеточное дыхание

Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ и др.) и может быть использована по мере необходимости.

I этап: гликолиз (без кислорода) ферментативное расщепление глюкозы. мало АТФ.

II этап: В результате совершающихся в цикле Кребса реакций синтезируются дополнительные молекулы АТФ, отщепляются дополнительные молекулы углекислого газа и атомы водорода. Главный по эффективности процесс синтеза АТФ происходит при участии кислорода в многоступенчатой дыхательной цепи. Кислород способен окислять многие органические соединения и при этом выделять много энергии сразу.

Биосинтез белка

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислотных остатков, происходящий на рибосомах клеток живых организмов с участием молекул мРНК и тРНК.

Биосинтез белка можно разделить на стадии транскрипции, процессинга и трансляции. Во время транскрипции происходит считывание генетической информации, зашифрованной в молекулах ДНК, и запись этой информации в молекулы иРНК. В ходе ряда последовательных стадий процессинга из иРНК удаляются некоторые фрагменты, ненужные в последующих стадиях, и происходит редактирование нуклеотидных последовательностей. После транспортировки кода из ядра к рибосомам происходит собственно синтез белковых молекул, путем присоединения отдельных аминокислотных остатков к растущей полипептидной цепи.