Питання для самоконтролю

1) Що називають кодом ДНК?

2) Яку роль ДНК відіграє у біосинтезі білка?

3) Яка ланка біосинтезу білка називається транскрипцією, а яка трансляцією?

4) На фрагменті ДНК, що має склад Ц-А-Т-Г-Г-Ц-Т-А-Г, синтезовано фрагмент і-РНК. Назвіть його склад.

5) На яких структурах у клітині синтезується білок?

6) За рахунок якої енергії відбувається біосинтез білка?

Тема 6: поділ клітин План

1. Поділ клітин. Мітоз

2. Фази мітозу.

1. Поділ клітин. Мітоз

У різноманітних видів одноклітинних і багато клітинних організмів поділ клітин має багато спільних рис. Є два способи поділу клітин:1)мітоз(гр.»мітос»-нитка),або непрямий поділ,при якому утворюються хромосоми,що мають форму ниток;2)амітоз,або прямий поділ,при якому хромосоми не утворюються і ядро без будь-яких видимих змін ділиться на дві частини. У природі найбільше поширений мітоз,амітоз зустрічається дуже рідко. Тому ми докладно розглянемо мітоз-складний процес,що має багато різних фаз.

Під час мітозу вся клітина в цілому зазнає складних змін,але особливо істотно змінюються хромосоми. Підготовка до мітозу починається ще в період інтерфази і виявляється:

1) у подвоєнні хромосом,кожна з яких на момент мітозу має дві нитки,або дві молекули ДНК;

2) у збільшенні кількості органоїдів цитоплазми;

3) у синтезі АТФ,енергія якої обов’язково використовується під час поділу клітини;

4) у синтезі білків,особливо тих,які зв’язані з хромосомами й клітинним центром і беруть участь у процесі поділу.

Як тільки вся ця підготовка закінчується,клітина починає ділитися.

2. Фази мітозу

У мітозі розрізняють чотири фази:профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Під час профази ядро збільшується, розбухає. Хромосоми починають спірально закручуватися. Така спіралізація приводить до скорочення нитки ДНК у багато разів. Але при цьому спірально закручена хромосома дуже потовщується і стає видимою в світловий мікроскоп навіть при збільшенні в 100-200 раз. Хромосоми спаралізуються протягом усієї профази.

На кінець профази всі хромосоми чітко відокремлюються одна від одної і стає чітко видно їхні розміри,форму,будову,можна також їх точно полічити. У цей час видно,що кожна хромосома-видовжене щільне тільце,яке складається з кількох частин,відокремлених одна від одної перетяжками.

На хромосомі виділяється первина перетяжка,або центром ера (гр. «мерос» - частина).Як видно на малюнку, це найвужча частина хромосоми. На хромосомі може бути друга перетяжка.

Кожна хромосома,складається з двох скручених у спіраль ниток,які тісно прилягають одна до одної по всій довжині хромосоми. Їх називають хроматидами.

Під час профази центріолі, а їх дві в кожній клітині,розходяться до полюсів. Між центріолями, розміщеними тепер на двох протилежних полюсах клітини,утворюються тонкі нитки,які складаються з білка і являють собою дуже дрібні трубочки. Ці нитки разом з центріолями, від яких вони відходять,дістали назву веретена поділу.

У кінці профази ядерна оболонка розчиняється й хромосоми вільно і без певного порядку розміщуються в цитоплазмі.

Друга фаза мітозу-метафаза-починається з того,що хромосоми розміщуються впорядковано, пересуваючись до екватора. Досягнувши екватора, хромосоми розміщуються в одній площині,і в цей момент до кожної хромосоми прикріплюються одна з ниток веретена. Нитки веретена прикріплюються до центромер хромосом. Не всі нитки веретена виявляються прикріпленими до хромосом. Частина їх вільна від хромосом;ці нитки називають безперервними,оскільки вони тягнуться від однієї ценріолі до другої.

Коли всі хромосоми прикріплюються до ниток веретена, хроматиди кожної хромосоми починають розходитися до полюсів клітини;до одного полюса відходить одна хроматида, до протилежного-друга.

Початок розходження хроматид до полюсів клітини й означає початок наступної фази мітозу-анафази. Під час анафази хроматини,які тепер можна називати дочірніми хромосомами,розходяться до полюсів клітини. Від екватора до полюсів хромосоми рухаються завдяки ниткам веретена,до яких прикріплені хромосоми. Нитки веретена скорочуються й розтягують дочірні хромосоми до протилежних полюсів клітини. Під час руху хромосом використовується енергія АТФ. Рухаючись,хромосоми згинаються подібно до шпильки й рухаються вперед центром ерами,за які їх тягне нитка веретена.

Розходження до полюсів клітини двох дочірніх груп хромосом означає початок останньої фази мітозу-телофази. Під час телофази хромосоми,які наблизилися до полюсів клітини,втрачають правильну форму,починають розкручуватися і знову набувають форми довгих ниток,які переплітаються одна з одною,що характерно для ядра в період,коли воно не ділиться. Отже в період інтерфази хромосоми перебувають у розкрученому стані,а в період мітозу-в спаралізованому.

Одночасно з де спіралізацією хромосом у дочірніх ядрах знов утворюється ядерна оболонка,формується ядерце і повністю відновлюється характерна для інтерфази будова ядра. Протягом телофази ділиться й цитоплазма,внаслідок чого дві дочірні клітини відокремлюються одна від одної. Ці клітини за будовою повністю подібні до материнської,але відрізняються від неї меншими розмірами. Біологічне значення мітозу. В результаті мітозу кожна дочірня клітина дістає такі самі хромосоми,які мала материнська клітина. Кількість хромосом в обох дочірніх клітинах точно дорівнює кількості хромосом материнської клітини.

Отже,біологічне значення мітозу полягає в суворо рівномірному розподілі хромосом між ядрами двох дочірніх клітин. Це означає,що мітоз забезпечує і повне передавання всієї спадкової інформації кожному з дочірніх ядер.

Якщо порушиться нормальний хід мітозу і в дочірній клітині хромосом виявиться менше або більше ніж у материнській,то це призведе до істотних змін у життєдіяльності цієї клітини і навіть у її загибелі.

Тривалість мітозу. У життєвому циклі клітин мітоз займає значно коротший проміжок часу,ніж інтерфаза. Порівняння тривалості мітозу і інтерфази:епітелій тонкої кишки миші: інтерфази 12-18, мітозу 0.5-1; епітелій дванадцятипалої кишки миші:інтерфази11, мітозу 3; клітини корінця бобрів: інтерфази 25, мітозу 0.5.

У більшості клітин увесь процес мітозу,від профази до завершення телофази,триває 1-2год.

Окремі фази мітозу також неоднакові за часом. У клітинах ссавців тривалість кожної фази мітозу дорівнює:профаза-20-35хв,метафаза-6-15хв,анафаза-8-14хв,телофаза - 10-40хв.

Кількість хромосом. Кількість хромосом стала для кожного виду тварин і рослин. Це означає,що в кожній клітині будь-якого організму,який належить до одного виду,цілком певна кількість хромосом. У жита їх 14,і,отже,в ядрі кожної клітини цієї рослини міститься саме 14 хромосом. У людини 46 хромосом,і всі клітини тіла кожної людини мають по 46 хромосом.

Хромосоми,які містяться в ядрі однієї клітини,завжди парні,тобто є по дві однакові,або гомологічні,хромосоми,які становлять одну пару.Так ,46 хромосом людини утворюють 23 пари, у кожній парі об’єднані дві однакові хромосоми. Хромосоми різних пар відрізняються одна від одної формою,місцем розташування центром ери і вторинних перетяжок.

Сукупність хромосом,що містяться в одному ядрі,називається хромосомним набором. Кожний вид організмів має свій набір хромосом.

У будь-якому багатоклітинному організмі розрізняють дві категорії клітин:соматичні(нестатеві),які інакше називаються гаметами. Ядра соматичних клітин мають диплоїдний(подвійний)набір хромосом. Ядра статевих клітин мають гаплоїдний,тобто одинарний,набір хромосом. Так, диплоїдний набір жита складається з 14 хромосом,то гаплоїдний набір у ядрах гамет має 7 хромосом. Якщо диплоїдний набір людини складається із 46 хромосом,то гаплоїдний набір дорівнює 23 хромосом. У галоїдному наборі від кожної пари лишається тільки одна хромосома.

Кількість хромосом і диплоїдного і галоїдного набору стала для кожного виду організмів.