Рост происходит либо путем увеличения размеров клеток, которые при этом не делятся, или связанный с клеточным размножением. Первый (более редкий) тип роста называется ауксетичним, второй (более обычный) - пролиферацийним.

 

Ауксетичний рост наблюдается у коловраток, круглых червей, личинок насекомых. В этих форм число клеток остается постоянным (явление евтелии). При этом рост размеров отдельных клеток нередко связан с полиплоидизации клеточных ядер. У позвоночных размеров клеток путем полиплоидизации не вносит заметного вклада в процессы роста. Полиплоидия встречается здесь лишь в некоторых органах (например, в печени). Если учесть, что полиплоидия ведет к прекращению репродукции, то очевидно, что она тормозит потенциальный рост.

 

Пролиферацийний рост осуществляется за счет делений клетки. Типы деления клеток: 1) разделение пополам, 2) множественный разделение; 3) почкования (например, у дрожжей). Чаще клетки делятся путем митоза. Пролиферацийний рост известный в нескольких формах: 1) мультипликативный, 2) аккреционный, 3) рекуррентный.

 

Мультипликативный рост характеризуется тем, что обе клетки, возникшие в результате разделения некоторой родоначальной клетки, вновь вступают в дол. Число клеток N растет в геометрической прогрессии: Nw = 2n, где Nn - количество клеток после n делений, n - номер раздела. Этот механизм дает наибольший вклад в увеличение массы растущего организма. Об этом свидетельствует следующая оценка: Если допустить, что не происходит потерь клеток, все клетки делятся с одинаковой скоростью и размер клетки не меняется, то зиготе массой 10-9 г и ее потомкам достаточно 12 последовательных делений, чтобы сформировать организм массой 100 кг, а новорожденному ребенку, которая весит 4 кг, достаточно 4-5 делений, чтобы превратиться в взрослого человека. Однако мультипликативный рост в чистом виде или не встречается в природе, или быстро заканчивается. Хотя рост большинства организмов в эмбриональный и ранний постэмбриональный периоды больше всего соответствует мультипликативном роста. Аккреционный рост в простейшем случае связан с тем, что после каждого последующего разделения лишь одна из клеток снова делится, а другая разделения прекращает. При этом число клеток растет в арифметической прогрессии: Nn = 2n, где Nn - количество клеток после n делений, n - номер раздела. Аккреционный рост связан с разделением органа на камбиальный и дифференцированную зоны, и с постоянным переходом клеток из первой зоны во вторую, причем сохраняются постоянные соотношения между размерами зон. Он характерен для органов, где происходит прирост или восстановления клеточного состава в течение всего постэмбрионального жизни особи. Аккреционный тип роста свойствен таким системам, как эпидермис кожи, системы крови (обновление форменных элементов крови в красном костном мозге), слизистые покровы кишечника и дыхательных путей. Здесь клетки, выходящие из зоны размножения, пройдя определенный путь дифференцировки, погибают и разрушаются. Аккреционный рост присущ также системам, в которых клетки, выходящие из зоны размножения становятся мертвыми, но сохраняются в форме рогов, зубов, раковин. Рекуррентный рост имеет такую особенность, что в этом случае делится только одна из двух новообразованных клеток и все клетки, не делились предыдущий раз (рис. 10). Нарастание количества клеток происходит по так называемому рядом Фибоначчи: N = 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, ... . Каждая следующая цифра этого ряда получается добавлением двух предыдущих цифр.

 

Рост клеточных популяций: Если выращивать популяцию одноклеточных организмов, или клетки многоклеточных организмов в культуре in vitro, то их рост будет описываться S-образной кривой (рис. 8). На ней выделяют: 1) лаг-фаза (в это время клетки готовятся к росту: синтезируют необходимые ферменты и другие вещества, запасают различные вещества, происходит удвоение ДНК, другими словами, идет настройка "конвейера") 2) экспоненциальная фаза (при ней генерационные время (время от деления к делению) постоянный; у клеток наблюдается мультипликативный рост), 3) фаза замедленного роста (темпы роста культуры замедляются) 4) стационарная фаза (рост культуры прекращается, причины: иссякли запасы питательных веществ, накопившихся токсичные продукты метаболизма , для культур многоклеточных организмов (животных) еще одной причиной может быть контактное торможение и дифференциация части клеток).

 

Но популяция одноклеточных или культура клеток in vitro являются скоплениями относительно независимых клеток. А многоклеточный организм - не просто скопление клеток, это единое целое, в котором клетки взаимосвязаны. И поэтому рост клеток в составе многоклеточного организма имеет ряд особенностей:

 

1) ткани и органы многоклеточного организма растут с разной скоростью;

 

2) ткани и органы многоклеточного организма прекращают рост не одновременно; 3) одна ткань или орган влияют на рост другой ткани или органа; 4) существует саморегуляция роста отдельной ткани или органа (компенсационный рост) (например, если удалить часть печени, то остаток восстанавливает предварительные размеры: если удалить один из двух парных органов (почки, семенники и т.п.), то другой разрастается).


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+