
- •КАФЕДРА БИОЛОГИИ
- •ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ N 10 «Жизненный цикл эукариотной клетки»
- •На занятие рассматриваются cледующие вопросы:
- •Совокупность процессов, происходящих в клетке в период от конца одного деления до конца
- •Задание 1.
- •Типы клеток организма человека по способности их к делению
- •Задание 2.
- •В митотическом цикле выделяют два тесно связанных между собой периода:
- •У млекопитающих длительность S- периода интерфазы составляет 6-10 часов, G2-
- •В пресинтетический период клеткой «принимается решение» о продолжении митотического цикла или о выходе
- •Для клеток, сохранивших способность к размножению, выход из митотического цикла обратим, так как
- •Фактор роста тромбоцитов активирует митогенактивирующие киназы клеток эндотелия сосудов.
- •После прохождения клеткой в конце пресинтетического периода, так называемой точки рестрикции (R), она
- •Точка рестрикции
- •Структурно-функциональные изменения клетки в пресинтетический период
- •Структурно-функциональные изменения клетки в синтетический период
- •Структурно-функциональные изменения клетки в постсинтетический период
- •На основе митотического цикла сформировался ряд механизмов, с помощью которых количество ядерной ДНК
- •Механизмы увеличения количества ДНК в клетке:
- •При эндомитозе репликация ДНК не сопровождается разрушением ядра. Хромосомы проходят цикл спирализации и
- •Повторные эндомитозы приводят к возникновению гигантских клеток с полиплоидным ядром, содержащим увеличенное количество
- •В случае политении происходит многократная репликация ДНК, не сопровождающаяся формированием хроматид на основе
- •Политенные хромосомы
- •Митотическое деление ядра (кариокинез), не сопровождающееся разделением цитоплазмы (цитотомией), приводит к образованию двух-
- •Задание 3.
- •Прохождение клеткой фаз митотического цикла контролируется регуляторными молекулярными механизмами, которые сформировались на ранних
- •Ведущую роль в поочередной смене фаз клеточного цикла играют циклинзависимые протеинкиназы, или Сdk.
- •Молекулы Сdk постоянно присутствуют в клетке и сами по себе неактивны . Они
- •Закономерные изменения комбинаций циклинов и циклинзависимых киназ в составе комплексов в различные стадии
- •Наряду с циклинами ферментативная активность циклинзависимых протеинкиназ регулируется специфичными по отношению к ним
- •Белки класса cip/kip ( p21, p27 и p57) ингибируют биологическую активность всех комплексов
- •После завершения митоза, в начальной стадии пресинтетического периода, белки циклины в клетке обнаружить
- •Действие комплексов циклин-Сdk4/6 и транскрипционного фактора Е2F
- •Молекулярные механизмы регуляции клеточного цикла комплексом Cdk4-циклин D включают:
- •Большую роль в механизме, запускающем вхождение клетки в митотический цикл, играет SCF белок
- •ЦикВ
- •В метафазу МСФ фосфорилирует белок, известный как фактор, стимулирующий анафазу (ФСА), или АРF.
- •Фактор, обеспечивающий анафазу
- •Действие комплексов циклин-Сdk:
- •Задание 4.
- •Недореплецированная и
- •Центральную роль в остановке клеточного цикла играет белок р53, который служит транскрипционным фактором
- •Белок р53 синтезируется постоянно, но в обычных условиях его активность оказывается весьма низкой
- •Повреждения ДНК
- •Выделяют три отличающихся между собой процесса гибели клетки:
- •Клеточный некроз – это патологический процесс гибели клетки, который развивается в результате ее
- •Аутофагия - процесс, при котором компоненты клетки доставляются внутрь лизосом и подвергаются в
- •Задание 5.
- •Апоптоо́з - генетически запрограммированны энергозависимый процесс самоликвидации клетки, конечным результатом которого служит распад
- •Структурные клетки изменения клетки при некрозе и апоптозе
- •Функциональное и биологическое значение апоптоза:
- •Структурно–функциональные изменения клеток в ходе апоптоза во многом обусловливаются действием цитоплазматических ферментов -
- •Каспазы, участвующие в апоптозе подразделяют на две группы: инициаторные (каспаза -2, 8, 9
- •Схема строения инициаторной прокаспазы
- •Механизм активация инициаторных каспаз посредством димеризации
- •Лимфоцит
- •У большинства клеток позвоночных апоптоз реализуется по внутреннему (митохондриальному)
- •Выделяют на три группы белков белков
- •Внутренний ( митохондриальный ) путь апоптоза
- •Таким образом, развитие апоптоза зависит от взаимодействия большой группы белков.
- •Схема внешнего пути апоптоза: сигнал клеточной гибели → рецептор клеточной гибели → адаптерный
- •Лабораторная работа
- •1 – клеточная стенка;
- •Задание 2.
- •На каждой из микрофотографий клеток в зоне деления и на границе зоны роста
- •Микрофотографии клеток корешка лука (Allium cepa) в зоне деления.
- •Микрофотографии клеток корешка лука (Allium cepa) а границе зоны роста и проводящей зоны
- •Заполните таблицу: «Результаты определения митотического
- •Задание 3.
- •Рис. Политенные хромосомы слюнных желез мотыля (Chyronomus sp.). Ув. 15 х 90. Окр.
- •КОНТРОЛЬНО-ОБУЧАЮЩИЕ ТЕСТЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ

Лимфоцит
Клетка-мишень
Схема образования сигнального комплекса индукции клеточной гибели DISC (death-inducing signeling complex), содержащего
рецептор клеточной гибели, адаптерный белок и каспазу-8.

У большинства клеток позвоночных апоптоз реализуется по внутреннему (митохондриальному)
пути. Ключевое значение в запуске апоптоза по этому пути имеет повышение проницаемости наружной мембраны митохондрий, связанное с действием белков семейства Bcl-2.

Выделяют на три группы белков белков
семейства Bcl-2:
-антиапоптотические белки (Bcl-2,Bcl-xl и др.);
-проапоптотические белки (Bax, Bак и др.);
-белки-активаторы (Bid и Bim) и белки- дерепрессоры.

Внутренний ( митохондриальный ) путь апоптоза

Таким образом, развитие апоптоза зависит от взаимодействия большой группы белков.
Роль сенсоров, воспринимающих специфические сигналы и запускающих процесс апоптоза, играют белки- активаторы. Активность указанных белков регулируется посредством разных механизмов: изменения скорости транскрипции соответствующих генов, химической модификации указанных белков и др.

Схема внешнего пути апоптоза: сигнал клеточной гибели → рецептор клеточной гибели → адаптерный белок → инициаторная прокаспаза → DISK →- инициаторорная каспаза → эффекторная прокаспаза → эффекторная каспаза → эффекторные белки → апоптоз.

Лабораторная работа
Задание 1.
Изучение структурных изменений клетки в процессе митоза.
На микропрепарате клеток корешка лука, используя объектив малого увеличения, найдите зону роста. Затем при большом увеличении рассмотрите клетки, находящиеся на разных стадиях митотического цикла. Обратите внимание на отличительные морфологические особенности клеток, находящихся на разных стадиях митотического цикла

1 – клеточная стенка;
2 – цитоплазма;
3 – ядерная оболочка;
4 – ядрышки;
5 – хроматин;
6 – образующееся веретено деления;
7 – разрушающаяся ядерная оболочка;
8 – формирующиеся хромосомы;
9 – веретено деления
10 – хромосомы, выстраивающие «метафазную пластинку»; 11 – хроматиды (хромосомы), расходящиеся к полюсам клетки;
12 – образующиеся ядра дочерних клеток;
13 – формирующаяся клеточная стенка между еще не обособленными дочерними клетками.
Фазы митоза в клетках корешка лука: А) интерфаза; Б-Г) профаза; Д, Е) метафаза; Ж-З) анафаза; И-Л) телофаза.

Задание 2.
Определение митотического индекса и продолжительности стадий митоза в клетках корешка лука (А.cepa).

На каждой из микрофотографий клеток в зоне деления и на границе зоны роста и проводящей ткани определите количество клеток, находящихся на каждой стадии митоза, а также общее число клеток в данном поле зрения. Отдельно для различных участков корешка лука определите митотический индекс (Ми), который является показателем пролиферативной активности ткани. Митотический индекс определяется как отношение суммы клеток в метафазе (М) и анафазе (А) к общему числу клеток в поле зрения (n):
(М + А) * 100 Ми = ______________.
n