Занятие 5. Биология.

1.Что такое жизненный цикл клетки?

Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) – период существования клетки от момента ее образования путем деления исходной (материнской) клетки, включая само деление, до собственного деления или смерти. В это время клетка растет, специализируется и выполняет свои функции в составе ткани и органов многоклеточного организма.

2. Что такое митотический цикл клетки?

Митотический цикл — это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток следующей генерации.

Митотический цикл клетки состоит из трех главных стадий:

1) интерфаза (основная часть жизни клетки) – период интенсивного синтеза веществ и роста клетки между делениями, подготовки к делению;

2) митоз (кариокинез) - процесс деления ядра (1-3 часа) с равномерным распределением наследственного материала между дочерними ядрами:

2n2C→2n4C→ 4n4C→2×2n2C, где n – набор хромосом, C – набор молекул ДНК.

3) цитокинез – процесс деления цитоплазмы между дочерними клетками.

Результат: образование генетически идентичных клеток, что обеспечивает процессы роста, репарации, регенерации, бесполого размножения.

3. Перечислите периоды интерфазы и охарактеризуйте каждый из них

Стадия (фаза) цикла	Характеристика процессов	Схема поведения хромосом	Формула генетического материала
1) интерфаза	Накопление РНК, белков, линейный рост
G1 – пресинтети-ческий период			2n2C
S – синтетический период	Удвоение ДНК – образование дихроматидных хромосом с общей центромерой (кинетохором		2n4C
G2 – постсинтети-ческий период	Синтез РНК, белков, (особенно ядерных), увеличения числа органоидов (двумембранных - путем самовоспроизведения)

4. Что такое митоз и в чем его биологическая сущность

Митоз - это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками.

Биологическое значение процесса деления клеток неоспоримо.

• Именно благодаря ему возможно поддержание постоянного набора хромосом.

• Воспроизведение идентичной клетки возможно только путём митоза.

• Копирование, а значит и сохранение генетической информации.

• Обеспечение развития и роста клеток

• При помощи такого деления возможна регенерация частей тела у некоторых живых организмов. Например, у морской звезды восстанавливаются лучи.

5. Перечислите фазы митоза и дайте их характеристики

6. Зарисуйте расположение хромосом в клетке в разные фазы митоза

8. Укажите количество хромосом и ДНК в клетке в разные периоды/фазы митотического цикла

2) митоз
А) профаза	1. Спирализация хромосом (компактность,сохранность генетического материала) 2. Расхождение центриолей клеточного центра к полюсам 3. Образование ахроматинового веретена(полюсных и хромосомных нитей из микротрубочек) 4. Растворение ядрышек и ядерной оболочки		2n4C
Б) метафаза	1. Дальнейшая спирализация хромосом 2. присоединение нитей веретена деления к центромерам хромосом 3. Движение хромосом с помощью нитей веретена деления к экваториальной плоскости 4. Выстраивание центромер отдельных хромосом в экваториальной плоскости (образование метафазной пластинки)		2n4C
В) анафаза	1. Разделение центромер дочерних (сестринских) хроматид 2. Расхождение дочерних хроматид к полюсам клетки с помощью нитей веретена деления		4n4C
Г) телофаза	1. Растворение нитей веретена деления 2. Деспирализация хромосом 3. Образование ядрышек и ядерной оболочки вокруг дочерних хроматид (хромосом) на каждом полюсе клетки		2×2n2C
3) Цитокинез	1. Перешнуровывание цитоплазмы перетяжкой, углубляющейся от периферии к центру, при учаситии комплекса Гольджи 2) Случайное, но более – менее равномерное распределение между дочерними клетками всех цитоплазматических структур		2×2n2C

7.Расскажите о строении и классификации метафазных хромосом

СТРОЕНИЕ

Первичная перетяжка – центромера (С) - Локализована во всех хромосомах человека. В области центромеры расположен гетерохроматин. Центромера делит хромосому на два плеча: короткое «р» и длинное «q». Функции: во время митоза к центромере прикрепляются нити веретена деления, растаскивающие хромосомы к полюсам клетки.

Вторичная перетяжка (h)- Вторичная перетяжка р-плеча (ph) представлена ядрышковым организатором. Ядрышко образующие хромосомы кариотипа человека. В этой области расположены гены рРНК. Функции: Принимают участие в формировании ядрышка, являются местом локализации гетерохроматина.

Теломера (t)- концевые участки хромосом, представлены гетерохроматином. Функции: благодаря теломерам хромосомы не слипаются друг с другом.

Спутник (S)- небольшой участок хромосомы р-плеча, отделяемый вторичной перетяжкой. Имеется в ядрышко образующих хромосомах. Функция: та же, что и любого участка хромосом.

По положению центромеры хромосомы делятся на:

- метацентрические - центромера расположена посередине и плечи равные;

- субметацентрические - центромера несколько смещена к одному из концов, а плечи имеют разную длину;

- акроцентрические - центромера значительно смещена к концу хромосомы, из-за чего одно плечо намного короче другого.

9. В чем сущность, механизмы возникновения эндомитоза? Пример

Эндомитоз – удвоение хромосом без их последующего распределения между дочерними клетками, что ведет к образованию полиплоидных клеток.

10. Что такое политения и как образуются политенные хромосомы?Примеры

ПОЛИТЕНИЯ (от поли … и лат. taenia - лента), наличие в ядрах некоторых соматических клеток гигантских многонитчатых (политенных) хромосом.

Возникают политенные хромосомы вследствие многократно повторяющегося процесса редупликации ДНК. При этом разные участки ДНК редуплицируются в разной степени. Большинство генетически информативных областей реплицируются 1000 раз, а некоторые - более чем 30 тыс. раз. При этом циклы редупликации ДНК не сопровождаются делением клетки.

11. Охарактеризуйте прямое деление клеток – амитоз

Амито́з, или прямо́е деле́ние кле́тки (от греч. α — частица отрицания и греч. μίτος — «нить») — деление клеток простым разделением ядра надвое.

При амитозе морфологически сохраняется интерфазное состояние ядра, хорошо видны ядрышко и ядерная оболочка. Репликация ДНК отсутствует. Спирализация хроматина не происходит, хромосомы не выявляются. Клетка сохраняет свойственную ей функциональную активность, которая почти полностью исчезает при митозе. При амитозе делится только ядро, причем без образования веретена деления, поэтому наследственный материал распределяется случайным образом.

12. Биологическое значение явления политении и эндомитоза

Значение эндомитоза: Генетическое и функциональное значение эндомитоза заключается в увеличении копийности (т.е. числа копий) генов. За счет этого клетка может получить больше продуктов этих генов (белков) и + увеличивается генетическая стабильность, т.к. при мутации одного гена остается еще масса неповрежденных копий этого гена.

Значение политении: увеличение числа идентичных генов, и как следствие, резкая интенсификация синтеза определённых белков.