§ 46. Ріст і розвиток. Старіння і смерть клітин

Ріст клітин живих організмів може відбуватися з різною швидкістю. Ця швидкість залежить від особливостей будови самої клітини (клітини прокаріотів діляться швидше) та умов зовнішнього середовища.

Межі росту клітин також можуть бути різними. У більшості випадків клітини ростуть тільки до певного розміру і цей розмір є невеликим. Але в деяких випадках ріст клітини може бути практично необмеженим. Такий ріст часто спостерігається у грибів, які здатні утворювати гігантські багатоядерні міцелії.

Розвиток клітин

Поділ еукаріотичних клітин (у тому числі клітин людини) в більшості випадків здійснюється шляхом мітозу. Після поділу доля утворених клітин може бути різною. На ранніх стадіях ембріогенезу людини клітини після поділу знову діляться. Пізніше починається диференціація клітин і здатність до поділу зберігають лише деякі з них. Такі клітини, що зберігають здатність до поділу і залишаються недиференційованими, називають стовбуровим клітинами.

Диференціація клітин — це процес утворення спеціалізованих клітин, які отримують певні риси будови, які дають їм можливість виконувати потрібні функції з високою ефективністю. Досягається диференціація клітин за рахунок регуляції роботи генів. Геном клітини в цілому залишається незмінним, але активно працює у ньому лише певний комплекс генів. Диференціація клітин в організмі людини є необоротним процесом.

Старіння та смерть клітин

З часом клітини в організмі гинуть. Ця загибель може бути викликана як зовнішніми (висока чи низька температура, механічні пошкодження тощо) так і внутрішніми (старіння) причинами. Старіння клітин є важливим способом стабілізації кількості клітин в організмі. Регулюється воно складними молекулярно-генетичними механізмами. Тривалість життя окремих клітин в організмі людини є дуже різною.

Мал. 46.1. Схема подій під час процесів апоптозу і некрозу клітин в організмі людини

Так, клітини епітелію травного тракту живуть кілька діб, еритроцити — три місяці, а нейрони головного мозку – десятки років.

У багатоклітинних живих організмів (у тому числі й людини) вирізняють два основні способи загибелі клітин — апоптоз і некроз (мал. 46.1).

Апоптоз — це запрограмована загибель клітин. Він ініціюється спеціальними молекулярними сигналами й відбувається за певним алгоритмом подій в клітині. У випадку апоптозу клітинна мембрана не руйнується.

Після надходження сигналу до ядра клітини вона починає синтезувати білки, потрібні для руйнування її власних структур. У результаті апоптозу з клітин утворюються так звані апоптозні тільця, які поглинаються макрофагами або сусідніми клітинами.

Некроз — це випадкова або патологічна загибель клітин. Він може відбуватися під дією фізичних, хімічних або біологічних факторів і є менш упорядкованим, ніж апоптоз. Під час некрозу клітинна мембрана руйнується й уміст клітини потрапляє в зовнішнє середовище. Це часто стає причиною розвитку запалення.

Отже, тепер ви знаєте

1. Якими можуть бути межі росту клітини? 2. Що таке диференціація клітин? 3. Які існують способи загибелі клітин в організмі людини?

Запитання та завдання

4. Яке значення для організму має старіння клітин? 5*. На конкретних прикладах поясніть різницю процесів апоптозу і некрозу.

Репродукція і розвиток

Індивідуальний розвиток організму від запліднення яйцеклітини до смерті називається:

клітини, що зберігають здатність до поділу і залишаються недиференційованими

клітини, що діляться шляхом мітозу

клітини, що діляться шляхом мейозу

процес з’єднання зрілої чоловічої і жіночої статевих клітин з утвореннням зиготи

процес з’єднання соматичних клітин з гаметою

запрограмована загибель клітин

випадкова або патологічна загибель клітин

здатність живих організмів втрачати свої пошкоджені або захворілі структури

здатність живих організмів відновлювати свої пошкоджені або втрачені структури

Поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються 2 дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й у материнської клітини.