ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры»

Методическая разработка

практического занятия № 3 для студентов

Тема занятия: «Воспроизведение на клеточном уровне. Жизненный цикл клеток».

Сургут, 2014 г.

Цель занятия: Ознакомиться с периодами клеточного цикла, значением митоза и дать представление о механизмах его регуляции. Научиться опре­делять на микропрепаратах фазы митоза и вычислять митотический коэффициент. Знать сущность и биологическое значе­ние мейоза.

Задачи:

1. Изучить периоды клеточного цикла.

2. Изучить механизмы регуляции митоза.

3. Овладеть навыками вычисления митотического коэффициента.

1. Усвоить сущность и биологическое значение мейоза.

Необходимый исходный уровень знаний:

1. Данная тема базируется на знаниях, полученных студентами в школьном курсе “Биологии”, или программы мед. училища.

2. Внутрипредметные связи – на данную тему опираются практические занятия в курсе биологии по цитологии и паразитологии, теория эволюции, молекулярная биология, генетика.

2.2. Межпредметные связи:

а) цитология, эмбриология и гистология;

б) анатомия и патологическая анатомия;

в) нормальная и патологическая физиология;

г) микробиология;

д) лабораторная диагностика;

е) биохимия.

Вопросы для самоподготовки студентов

1. Какие молекулярные процессы лежат в основе удвоения ДНК? Как упакована ДНК в хромосомах?

2. Назовите компоненты интерфазного ядра. Что такое гетерохроматин и эухроматин?

1. Каковы способы размножения клеток?

3. Каковы фазы митоза, их длительность и сущность происхо­дящих в них процессов?

4. В чем биологическая сущность митоза? Каково значение митоза в жизнедеятельности организма?

5. Что такое митотический цикл, из каких периодов он состоит? Что происходит в различные периоды митотического цикла?

2. Что такое политения, эндомитоз и полиплоидия?

6. Что такое митотический коэффициент и как он определя­ется?

7. Что такое пролиферативный пул и митотическая активность тканей? Какие виды тканей различают в зависимости от их митотической активности?

10. Что такое жизненный (клеточный) цикл? Перечислите ва­рианты жизненного цикла клеток. Чем характеризуется гетеросинтетическая интерфаза жизненного цикла?

11. Чем заканчивается жизнь клетки? Что такое апоптоз?

12. Чем различаются жизненные циклы нормальных и опухоле­вых клеток?

13. Каковы механизмы регуляции клеточного деления?

14. Клеточные циклы при образовании тканей органов ротовой полости человека (для стоматологов).

15. Каково биологическое значение и сущность мейоза?

16. Как изменяется набор хромосом, хроматид и ДНК в процессе мейоза?

17. Какие процессы ведут к рекомбинации генетического мате­риала при мейозе?

Задание для студентов

Работа 1. Репликация ДНК у эукариот.

Изучите рис. 1 и зарисуйте схему репликации.

Рис. 1. Репликация ДНК у эукариот.

1 - матричные цепи ДНК; 2 - фермент геликаза, разделяющий цепи матрич­ной ДНК; 3 - ДСБ-белки, препятствующие воссоединению цепей ДНК; 4 - праймаза; 5 - РНК-затравка (синтезируется РНК-полимеразой - праймазой); 6 - ДНК-полимераза, синтезирующая дочерние цепи; 7 - лидирующая дочер­няя цепь ДНК; 8 – лигаза, соединяющая фрагменты Оказаки отстающей цепи ДНК; 9 - фрагмент Оказаки (150-200 нуклеотидов); 10 - топоизомераза.

Работа 2. Уровни организации хроматина.

Изучите рис. 2 и зарисуйте 4 уровня упаковки ДНК.

Рис. 2. Уровни организации хроматина.

а - нуклеосомная нить; б - микрофибрилла; в - интерфазная хромонема; г - метафазная хроматида; 1 - нуклеосома; 2 - нить ДНК; 3 - хромомер (петля хроматина).

Работа 3. Клеточный цикл

Изучите рис. 3 и зарисуйте схему жизненного цикла клеток.

Рис. 3. Жизненный цикл клеток.

G₁ - пресинтетический период; S - синтетический период; G_{2 -} постсинте­тический период; МЦ (митотический цикл) = G₁ + S + G₂ + митоз; G₀ - пери­од клеточного цикла, который включает:

- клетки пролиферативного пула медленно обновляющихся тканей;

- клетки, вышедшие из МЦ для репарации ДНК;

-клетки, не способные пройти МЦ из-за дефицита питательных веществ или факторов роста;

- клетки, движение которых было заблокировано факторами контроля (супрессорами) клеточного цикла;

- резервные и стволовые клетки; G_Н - период необратимой дифференцировки, выполнение специфических функций; R - точка рестрикции, после кото­рой включается программа необратимого прохождения митотического цикла.