ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 329
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4. Биологическая мембрана: молекулярная организация, функции. Роль мембран в организации и функционирование клетки.
Роль: Мембраны отграничивают цитоплазму от окружающей среды, а также формируют оболочки ядер, митохондрий и пластид. Они образуют лабиринт эндр-плазматического ретикулума и уплощенных пузырьков в виде стопки, составляющих комплекс Гольджи. Мембраны образуют лизосомы, крупные и мелкие вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли простейших. Все эти структуры представляют собой компартменты отсеки, предназначенные для тех или иных специализированных процессов и циклов. Следовательно, без мембран существование клетки невозможно.
Функции:1 Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы.2Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот.3Выполняют роль рецепторов получение и преобразование сит-налов из окружающей среды, узнавание веществ клеток и т. д..4Являются катализаторами обеспечение примембранных химических процессов.4Участвуют в преобразовании энергии.
5.Ядро: строение, состав. Роль ядра в системе управления клеткой.
Ядро — это важнейшая составная часть клетки эукариот, в которой сосредоточена основная масса генетического материала. Ядро окружено оболочкой, состоящей из двух мембрана. Мембрана ядра клетки или ядерная оболочка. Каждая из которых подобна плазматической мембране. Через определенные интервалы обе мембраны сливаются друг с другом, образуя отверстия диаметром 70 нм — ядерные поры. Через них осуществляется активный обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Размеры пор позволяют проникать из ядра в цитоплазму даже крупным молекулам и частицам. В ядре хранится наследственная информация не только о всех признаках и свойствах данной клетки, о процессах, которые должны протекать в ней например, синтез белка, но и о признаках организма в целом. Информация записана в молекулах ДНК, которые являются основной частью хромосом. В ядрах всегда присутствует одно или несколько ядрышек. Ядрышко формируется определенными участками хромосом; в нем образуются рибосомы.
Роль: Ядро осуществляет две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением генетической информации, другую — с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка. Ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и место, где этот материал функционирует и воспроизводится
6. Временная организация клетки. Жизненный цикл, основное содержание и значение его периодов. Митотический цикл, фазы авторепродукции и распределения генетического материала.
Клеточный цикл — это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Важным компонентом клеточного цикла является митотический цикл —комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления.Продолжительность от 10 до 50 ч. Включается период выполнения клеткой многоклеточного организма специфических функций, а также периоды покоя. Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии. Главные события митотического цикла заключаются в редупликации самоудвоении наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками.
Фазы: 1 пресинтетическая G1. Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит. Клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки гистоны, структурные белки, ферменты, РНК, молекулы АТФ. Происходит деление митохондрий и хлоропластов т. е. структур, способных к ауторепродукции. Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления;2 синтетическая S. Происходит удвоение генетического материала путем репликации ДНК. Она происходит полуконсервативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комплементарная цепочка. 3 постсинтетическая G2. ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период репарация. Также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков преимущественно ядерных.
7. Митоз, характеристика фаз. Механизмы пролиферации в поддержании генетического гомеостаза редупликация, равномерное распределение генетического материала.
Деление клетки включает в себя два этапа – деление ядра митоз, или кариокинез и деление цитоплазмы цитокинез.
Фазы митоза:
1 профаза. Центриоли клеточного центра делятся и расходятся к противоположным полюсам клетки. Из микротрубочек образуется веретено деления, которое соединяет центриоли разных полюсов. В начале профазы в клетке еще видны ядро и ядрышки, к концу этой фазы ядерная оболочка разделяется на отдельные фрагменты. Начинается конденсация хромосом: они скручиваются, утолщаются, становятся видимыми в световой микроскоп. В цитоплазме уменьшается количество структур шероховатой ЭПС, резко сокращается число полисом
2 метафаза. Заканчивается образование веретена деления. Конденсированные хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. Микротрубочки веретена деления прикрепляются к центромерам, или кинетохорам первичным перетяжкам, каждой хромосомы. После этого каждая хромосома продольно расщепляется на две хро-матиды дочерние хромосомы которые оказываются связанными только в участке центромеры
3 анафаза. Между дочерними хромосомами разрушается связь, и они начинают перемещаться к противоположным полюсам клетки. В конце анафазы на каждом полюсе оказывается по диплоидному набору хромосом. Хромосомы начинают деконденсироваться и раскручиваться, становятся тоньше и длиннее
4 телофаза. Хромосомы полностью деспирали-зуются, восстанавливается структура ядрышек и интерфазного ядра, монтируется ядерная мембрана. Разрушается веретено деления. Происходит цитокинез деление цитоплазмы. Начинается образование в экваториальной плоскости перетяжки, которая все более углубляется и в конце концов полностью делит материнскую клетку на две дочерние. Нетипичные формы митоза
Гомеостаз генетический — способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее максимальную жизнеспособность. Редупликация самоудвоение генетической информации материнской клетки и равномерное распределение ее между дочерними клетками. Это сопровождается изменениями структуры и морфологии хромосом, в которых сосредоточено более 90% информации эукариотической клетки.
8. Прямое деление клетки – амитоз. Эндомитоз, значение эндомитоза и политении для нормального функционирования организма.
Амитоз – это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не видны, и их равномерного распределения не происходит. Ядро делится на две относительно равные части без образования митотического аппарата.
Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки.
Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК хромонем в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.
Обусловливают важнейшие явления жизнедеятельности: рост, развитие и восстановление тканей и органов и бесполое размножение организмов.
9. Мейоз, как процесс формирования гаплоидных гамет. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация генов, её медицинское и эволюционное значение.
Мейозом называется особый способ деления эукариотических клеток, при котором исходное число хромосом уменьшается в 2 . Исходное число хромосом в мейоцитах клетках, вступающих в мейоз называется диплоидным хромосомным числом 2n Число хромосом в клетках, образовавшихся в результате мейоза, называется гаплоидным хромосомным числом n.
Фазы: Первое деление мейоза
Сущность редукционного деления заключается в уменьшении числа хромосом в два раза: из исходной диплоидной клетки образуется две гаплоидные клетки с двухроматидными хромосомами в состав каждой хромосомы входит 2 хроматиды.
Профаза 1 состоит из ряда стадий:
Лептотена стадия тонких нитей. Хромосомы видны в световой микроскоп в виде клубка тонких нитей. Раннюю лептотену, когда нити хромосом видны еще очень плохо, называют пролептотена.
Зиготена стадия сливающихся нитей. Происходит конъюгация гомологичных хромосом от лат. conjugatio – соединение, спаривание, временное слияние.
Пахитена стадия толстых нитей. Хромосомы спирализуются, хорошо видна их продольная неоднородность. Завершается репликация ДНК образуется особая пахитенная ДНК. Завершается кроссинговер – перекрест хромосом, в результате которого они обмениваются участками хроматид.
Диплотена стадия двойных нитей. Гомологичные хромосомы в бивалентах отталкиваются друг от друга. Они соединены в отдельных точках, которые называются хиазмы от древнегреч. буквы ? – «хи».
Диакинез стадия расхождения бивалентов. Отдельные биваленты располагаются на периферии ядра.
Метафаза I
В прометафазе I ядерная оболочка разрушается фрагментируется. Формируется веретено деления. Далее происходит метакинез – биваленты перемещаются в экваториальную плоскость клетки.
Анафаза I
Гомологичные хромосомы, входящие в состав каждого бивалента, разъединяются, и каждая хромосома движется в сторону ближайшего полюса клетки. Разъединения хромосом на хроматиды не происходит. Процесс распределения хромосом по дочерним клеткам называется сегрегация хромосом.
Телофаза I
Гомологичные двухроматидные хромосомы полностью расходятся к полюсам клетки. В норме каждая
дочерняя клетка получает одну гомологичную хромосому из каждой пары гомологов. Формируются два гаплоидных ядра, которые содержат в два раза меньше хромосом, чем ядро исходной диплоидной клетки. Каждое гаплоидное ядро содержит только один хромосомный набор, то есть каждая хромосома представлена только одним гомологом. Содержание ДНК в дочерних клетках составляет 2с.
Второе деление мейоза
В ходе второго деления мейоза уменьшения числа хромосом не происходит. Сущность эквационного деления заключается в образовании четырех гаплоидных клеток с однохроматидными хромосомами в состав каждой хромосомы входит одна хроматида.
Профаза II
Не отличается существенно от профазы митоза. Хромосомы видны в световой микроскоп в виде тонких нитей. В каждой из дочерних клеток формируется веретено деления.
Метафаза II
Хромосомы располагаются в экваториальных плоскостях гаплоидных клеток независимо друг от друга. Эти экваториальные плоскости могут лежать в одной плоскости, могут быть параллельны друг другу или взаимно перпендикулярны.
Анафаза II
Роль: Мембраны отграничивают цитоплазму от окружающей среды, а также формируют оболочки ядер, митохондрий и пластид. Они образуют лабиринт эндр-плазматического ретикулума и уплощенных пузырьков в виде стопки, составляющих комплекс Гольджи. Мембраны образуют лизосомы, крупные и мелкие вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли простейших. Все эти структуры представляют собой компартменты отсеки, предназначенные для тех или иных специализированных процессов и циклов. Следовательно, без мембран существование клетки невозможно.
Функции:1 Отграничивают содержимое клетки от внешней среды и содержимое органелл от цитоплазмы.2Обеспечивают транспорт веществ в клетку и из нее, из цитоплазмы в органеллы и наоборот.3Выполняют роль рецепторов получение и преобразование сит-налов из окружающей среды, узнавание веществ клеток и т. д..4Являются катализаторами обеспечение примембранных химических процессов.4Участвуют в преобразовании энергии.
5.Ядро: строение, состав. Роль ядра в системе управления клеткой.
Ядро — это важнейшая составная часть клетки эукариот, в которой сосредоточена основная масса генетического материала. Ядро окружено оболочкой, состоящей из двух мембрана. Мембрана ядра клетки или ядерная оболочка. Каждая из которых подобна плазматической мембране. Через определенные интервалы обе мембраны сливаются друг с другом, образуя отверстия диаметром 70 нм — ядерные поры. Через них осуществляется активный обмен веществами между ядром и цитоплазмой. Размеры пор позволяют проникать из ядра в цитоплазму даже крупным молекулам и частицам. В ядре хранится наследственная информация не только о всех признаках и свойствах данной клетки, о процессах, которые должны протекать в ней например, синтез белка, но и о признаках организма в целом. Информация записана в молекулах ДНК, которые являются основной частью хромосом. В ядрах всегда присутствует одно или несколько ядрышек. Ядрышко формируется определенными участками хромосом; в нем образуются рибосомы.
Роль: Ядро осуществляет две группы общих функций: одну, связанную собственно с хранением генетической информации, другую — с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка. Ядро представляет собой не только вместилище генетического материала, но и место, где этот материал функционирует и воспроизводится
6. Временная организация клетки. Жизненный цикл, основное содержание и значение его периодов. Митотический цикл, фазы авторепродукции и распределения генетического материала.
Клеточный цикл — это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Важным компонентом клеточного цикла является митотический цикл —комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления.Продолжительность от 10 до 50 ч. Включается период выполнения клеткой многоклеточного организма специфических функций, а также периоды покоя. Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии. Главные события митотического цикла заключаются в редупликации самоудвоении наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками.
Фазы: 1 пресинтетическая G1. Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит. Клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки гистоны, структурные белки, ферменты, РНК, молекулы АТФ. Происходит деление митохондрий и хлоропластов т. е. структур, способных к ауторепродукции. Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления;2 синтетическая S. Происходит удвоение генетического материала путем репликации ДНК. Она происходит полуконсервативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комплементарная цепочка. 3 постсинтетическая G2. ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период репарация. Также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков преимущественно ядерных.
7. Митоз, характеристика фаз. Механизмы пролиферации в поддержании генетического гомеостаза редупликация, равномерное распределение генетического материала.
Деление клетки включает в себя два этапа – деление ядра митоз, или кариокинез и деление цитоплазмы цитокинез.
Фазы митоза:
1 профаза. Центриоли клеточного центра делятся и расходятся к противоположным полюсам клетки. Из микротрубочек образуется веретено деления, которое соединяет центриоли разных полюсов. В начале профазы в клетке еще видны ядро и ядрышки, к концу этой фазы ядерная оболочка разделяется на отдельные фрагменты. Начинается конденсация хромосом: они скручиваются, утолщаются, становятся видимыми в световой микроскоп. В цитоплазме уменьшается количество структур шероховатой ЭПС, резко сокращается число полисом
2 метафаза. Заканчивается образование веретена деления. Конденсированные хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. Микротрубочки веретена деления прикрепляются к центромерам, или кинетохорам первичным перетяжкам, каждой хромосомы. После этого каждая хромосома продольно расщепляется на две хро-матиды дочерние хромосомы которые оказываются связанными только в участке центромеры
3 анафаза. Между дочерними хромосомами разрушается связь, и они начинают перемещаться к противоположным полюсам клетки. В конце анафазы на каждом полюсе оказывается по диплоидному набору хромосом. Хромосомы начинают деконденсироваться и раскручиваться, становятся тоньше и длиннее
4 телофаза. Хромосомы полностью деспирали-зуются, восстанавливается структура ядрышек и интерфазного ядра, монтируется ядерная мембрана. Разрушается веретено деления. Происходит цитокинез деление цитоплазмы. Начинается образование в экваториальной плоскости перетяжки, которая все более углубляется и в конце концов полностью делит материнскую клетку на две дочерние. Нетипичные формы митоза
Гомеостаз генетический — способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее максимальную жизнеспособность. Редупликация самоудвоение генетической информации материнской клетки и равномерное распределение ее между дочерними клетками. Это сопровождается изменениями структуры и морфологии хромосом, в которых сосредоточено более 90% информации эукариотической клетки.
8. Прямое деление клетки – амитоз. Эндомитоз, значение эндомитоза и политении для нормального функционирования организма.
Амитоз – это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не видны, и их равномерного распределения не происходит. Ядро делится на две относительно равные части без образования митотического аппарата.
Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки.
Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК хромонем в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.
Обусловливают важнейшие явления жизнедеятельности: рост, развитие и восстановление тканей и органов и бесполое размножение организмов.
9. Мейоз, как процесс формирования гаплоидных гамет. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация генов, её медицинское и эволюционное значение.
Мейозом называется особый способ деления эукариотических клеток, при котором исходное число хромосом уменьшается в 2 . Исходное число хромосом в мейоцитах клетках, вступающих в мейоз называется диплоидным хромосомным числом 2n Число хромосом в клетках, образовавшихся в результате мейоза, называется гаплоидным хромосомным числом n.
Фазы: Первое деление мейоза
Сущность редукционного деления заключается в уменьшении числа хромосом в два раза: из исходной диплоидной клетки образуется две гаплоидные клетки с двухроматидными хромосомами в состав каждой хромосомы входит 2 хроматиды.
Профаза 1 состоит из ряда стадий:
Лептотена стадия тонких нитей. Хромосомы видны в световой микроскоп в виде клубка тонких нитей. Раннюю лептотену, когда нити хромосом видны еще очень плохо, называют пролептотена.
Зиготена стадия сливающихся нитей. Происходит конъюгация гомологичных хромосом от лат. conjugatio – соединение, спаривание, временное слияние.
Пахитена стадия толстых нитей. Хромосомы спирализуются, хорошо видна их продольная неоднородность. Завершается репликация ДНК образуется особая пахитенная ДНК. Завершается кроссинговер – перекрест хромосом, в результате которого они обмениваются участками хроматид.
Диплотена стадия двойных нитей. Гомологичные хромосомы в бивалентах отталкиваются друг от друга. Они соединены в отдельных точках, которые называются хиазмы от древнегреч. буквы ? – «хи».
Диакинез стадия расхождения бивалентов. Отдельные биваленты располагаются на периферии ядра.
Метафаза I
В прометафазе I ядерная оболочка разрушается фрагментируется. Формируется веретено деления. Далее происходит метакинез – биваленты перемещаются в экваториальную плоскость клетки.
Анафаза I
Гомологичные хромосомы, входящие в состав каждого бивалента, разъединяются, и каждая хромосома движется в сторону ближайшего полюса клетки. Разъединения хромосом на хроматиды не происходит. Процесс распределения хромосом по дочерним клеткам называется сегрегация хромосом.
Телофаза I
Гомологичные двухроматидные хромосомы полностью расходятся к полюсам клетки. В норме каждая
дочерняя клетка получает одну гомологичную хромосому из каждой пары гомологов. Формируются два гаплоидных ядра, которые содержат в два раза меньше хромосом, чем ядро исходной диплоидной клетки. Каждое гаплоидное ядро содержит только один хромосомный набор, то есть каждая хромосома представлена только одним гомологом. Содержание ДНК в дочерних клетках составляет 2с.
Второе деление мейоза
В ходе второго деления мейоза уменьшения числа хромосом не происходит. Сущность эквационного деления заключается в образовании четырех гаплоидных клеток с однохроматидными хромосомами в состав каждой хромосомы входит одна хроматида.
Профаза II
Не отличается существенно от профазы митоза. Хромосомы видны в световой микроскоп в виде тонких нитей. В каждой из дочерних клеток формируется веретено деления.
Метафаза II
Хромосомы располагаются в экваториальных плоскостях гаплоидных клеток независимо друг от друга. Эти экваториальные плоскости могут лежать в одной плоскости, могут быть параллельны друг другу или взаимно перпендикулярны.
Анафаза II