Слайд 2Жизненный цикл клетки – это развитие ее от момента возникновения
в результате предшествующего деления до разделения на 2 новые клетки
или до ее смерти.
У постоянно делящихся клеток (образовательные ткани) жизненный цикл совпадает с митотическим
Фазы развития растительной клетки:
- эмбрионального роста;
- растяжения;
- дифференциации – специализации клеток;
- зрелости;
- старения
- отмирания
Для клеток характерна – дедифференциация- утрата специализации и переход к митотическому делению
Слайд 3или митотический цикл – жизнь клетки от одного деления до
другого включая само деление
Слайд 4Клеточный цикл.
Интерфаза – фаза между делением клеток
Длительность интерфазы
6-12 ч
Слайд 5Периоды интерфазы:
G1- пресинтетический (постмитотический) ,
формула 2n2c:
синтез нуклеотидов, АТФ, РНК,
прекращается синтез белка для нужд организма, клетка растет, активизируются процессы
биосинтеза, образуются органоиды (субъединицы рибосом) и вещества, стимулирующие или подавляющие начало следующей фазы
S – синтетический, формула 2n4c:
удвоение ДНК, на каждой из цепей ДНК достраивается комплементарная цепь, которая связывается с белками и образует хроматиду. Каждая хромосома состоит из 2-х хроматид
G2 - постсинтетический (премитотический),
формула 2n4c:
накапливается АТФ, синтезируются специфические белки, запускающие митоз; репликация центриолей, увеличивается количество органоидов, начинает образовываться веретено деления
Слайд 6Митоз
(от греч. mitos - нить) (кариокинез, непрямое деление ядра
клетки) - наиболее распространённый способ воспроизведения (репродукции) клеток, обеспечивающий тождественное
распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений
Длительность митоза 1-3 часа
Слайд 7Фазы митоза
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Слайд 8 1. Профаза 2n4c
с лат. Про – до, перед,
фазис (с греч.) - проявление
спирализация хромосом, они становятся видимыми и
короткими; ядрышко распадается на компоненты и присоединяется в зону ядрышкового организатора; ядерная оболочка распадается на фрагменты и оттесняется к оболочке клетки; формируется митотический аппарат; образуется веретено деления -
аппарат, который обеспечивает равномерное распределение хромосом
Слайд 9хромосомы выстраиваются в экваториальной
плоскости клетки, формируется веретено деления
2. Метафаза,
2n4c
Слайд 10центромеры расщепляются надвое, сестринские (дочерние) хроматиды становится самостоятельными хромосомами. Нити
веретена деления, прикрепленные к центромерам, оттягивают хромосомы к полюсам клетки.
Эта фаза чувствительна к воздействиям внешней среды. Если хроматиды не расходятся, то наблюдается явление полиплоидии
3. Анафаза, 4n4c
Слайд 11идут процессы, обратные профазе (дочерние (однохроматидные) хромосомы у полюсов клетки
раскручиваются. Вокруг хромосом на обоих полюсах клетки формируются новые ядерные
оболочки. Образуются два ядра, содержащие одинаковые диплоидные наборы хромосом.
Цитокинез - деление цитоплазмы. У животных -путем перетяжки, а у растений строится клеточная стенка из веществ, поступающих из Комплекса Гольжди.
Телофаза, 2n2c
Слайд 13Цитокинез на завершающей стадии в животной клетке
Слайд 14Митотическое деление животных клеток
И - интерфаза, П1 - ранняя профаза, П2 - поздняя
профаза, М - метафаза (экваториальная пластинка, материнская звезда), А1 - ранняя анафаза, А2 - поздняя анафаза, Т - телофаза
Слайд 15Митоз растительной клетки
Митоз животной клетки
Слайд 18Регуляция митоза
В организме митоз контролируется системой нейрогуморальной
регуляции, которая осуществляется нервной системой, гормонами надпочечников, гипофиза, щитовидной и
половых желёз, а также местными факторами (продукты тканевого распада, функциональная активность клеток). Взаимодействие различных регуляторных механизмов обеспечивает как общие, так и местные изменения митотической активности. Митоз опухолевых клеток выходят из-под контроля нейрогуморальной регуляции.
Слайд 19Типы митоза
Стволовой(им делятся клетки крови и кишечника)
Трансформирующий (клетки кожи)
Ассиметричный
Слайд 20Нарушения митоза
При различных патологических процессах нормальное
течение митоза нарушается. Выделяют 3 основных вида патологии
1) Повреждения
хромосом (набухание, склеивание, фрагментация, образование мостов, повреждения центромер, отставание отдельных хромосом при движении, образование микроядер)
2) Повреждения митотического аппарата (задержка митоза в метафазе, многополюсный, моноцентрический и асимметричный митоз). Особое значение в этой группе патологии митоза имеет колхициновый митоз, или К-митоз. К-митозы возникают и самопроизвольно в культуре ткани и опухолях. При К-митозе нарушаются расхождение центриолей и поляризация ими веретена деления, подвергается дезорганизации митотический аппарат, не происходит разъединения хроматид (К-пары).
3) Нарушения цитотомии. Патологические митозы возникают после воздействия митотических ядов, токсинов, экстремальных факторов (ионизирующее излучение, аноксия, гипотермия), при вирусной инфекции и в опухоли.
Слайд 21Атипические митозы
Возникают при повреждении митотического аппарата
и характеризуются неравномерным распределением генетического материала между клетками. Атипические митозы
характерны для злокачественных опухолей и облученных тканей. Нарушение нормального митотического деления клеток может обусловливаться аномалиями хромосом, которые называют хромосомными аберрациями . Вариантами хромосомных аберраций служат слипание хромосом, их разрыв на фрагменты, выпадение участка, обмен фрагментамии др. Хромосомные аберрации могут возникать спонтанно, но чаще развиваются вследствие действия на клетки мутагенов и ионизирующего облучения.
Слайд 22Эндомитоз и полиплоидия
Эндомитоз
- вариант митоза, при котором происходит удвоение числа хромосом внутри
ядерной оболочки без ее разрушения и образования веретена деления. При повторных эндомитозах число хромосом в ядре может значительно увеличиваться при соответствующем кратном двум нарастании содержания в нем ДНК - полиплоидии (от греч. poly - много и ploon - складываю) и увеличении объема ядра.
Полиплоидия может явиться также результатом неоконченных обычных митозов. Основной смысл развития полиплоидии заключается в усилении функциональной активности клетки.
Сходный результат достигается при образовании двуядерных клеток вследствие митотического деления, не сопровождающегося цитотомией. При последующем митотическом делении такой двуядерной клетки хромосомные наборы ядер объединяются в метафазе, приводя к образованию двух дочерних полиплоидных клеток. Наличие полиплоидных - тетра- (4n) и октаплоидных (8n) клеток - нормальное явление в печени, эпителии мочевого пузыря, клетках концевых отделов поджелудочной и слюнных желез. Мегакариоциты (гигантские клетки костного мозга) начинают формировать кровяные пластинки лишь достигнув определенного уровня полиплоидии (16-32n) в результате нескольких эндомитозов.
Слайд 24Амитоз (или прямое деление клетки), происходит в соматических клетках эукариот реже, чем митоз.
Впервые он описан немецким биологом Р. Ремаком в 1841г., термин
предложен гистологом В. Флеммингом позднее – в 1882г
Вальтер Флемминг
Роберт Ремак
Слайд 25Амитоз
прямое деление интерфаз ядра, происходит в стадию путем перетяжки без
образования внеметотического цикла. Описан для стареющих патологически измененных и обреченных
на гибель клеток. После амитоза клетка не может вернуться в нормальный митотический цикл. Если не произойдет цитокинез, то клетка многоядерная.
Слайд 27 Значение митоза
Рост и развитие организма
Регенерация тканей
Размножение одноклеточных организмов
Вегетативное
размножение
Генетическая стабильность
Слайд 28Мейоз
Восстановление диплоидного числа хромосом происходит в результате оплодотворения. Мейоз
— обязательное звено полового процесса и условие формирования гамет. Биологическое
значение Мейоза заключается в поддержании постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного вида и обеспечении возможности рекомбинации хромосом и генов при половом процессе. Поведение хромосом при Мейозе обеспечивает выполнение основных законов наследственности.
Мейоз (от греч. meiosis — уменьшение), редукционное деление, способ деления клеток, в результате которого происходит уменьшение числа хромосом в два раза и одна диплоидная клетка после двух быстро следующих друг за другом делений даёт начало 4 гаплоидным
Слайд 29Типы мейоза
в зависимости от места мейоза в жизненном цикле организмов:
-
Гаметный или терминальный - (у всех многоклеточных животных и ряда
низших растений), происходит в половых органах и приводит к образованию гамет.
- Зиготный или начальный - (у многих грибов и водорослей), происходит в зиготе сразу после оплодотворения и приводит к образованию гаплоидного мицелия или таллома, а затем спор и гамет.
Споровый или промежуточный - (у высших растений), имеет место накануне цветения и приводит к образованию гаплоидного гаметофита, в котором позднее образуются гаметы.
У простейших (Protozoa) встречаются все 3 типа Мейоза
Слайд 30 Стадии мейоза
I мейоз (редукционный)
1) Интерфаза I, 2n2c: синтез
и накопление веществ и энергии; рост клеток, числе органоидов, удвоение
центриолей, удвоение ДНК
2) Профаза I, 2n4c: распадается ядрышко, ядерная оболочка, спирализация хромосом
а. лептотена (стадия тонких нитей): хромосы, состоящие из друх хроматид спирализуются, но слабо
б. зиготена: плотное соприкосновение хромосом гомологичными участками-конъюгация
в. похитена (стадия толстых нитей): хромосомы сильно спирализуются
г. диплотена: кроссинговер-обмен гомологичными участками
д. диакенез: хромосомы максимально утолщены, образуется веретено деления
3) Метафаза I, 2n4c: тетрады выстраиваются вдоль экватора клетки
4) Анафаза I, 2n4c: хромосомы (а не хроматиды!) отходят к полюсам
5) Телофаза I, 2n4c: образуются ядерные мембраны вокруг двух хроматидных хромосом; деление цитоплазмы(у многих раститений клетка из анафазы I сразу переходит в анафазу II)
Слайд 32Схема кроссинговера во время мейоза
Слайд 33Стадии мейоза
II мейоз(эквационный)
1)Интерфаза II,1n2c: не происходит удвоение ДНК, происходит накопление
энергии
2)Профаза II,1n2c: хорошо различимы хромосомы, центриоли расходятся, разрушается ядерная мембрана,
формируется веретено деления
3) МетафазаII, 1n2c: выстраивание двух хроматидных хромосом по экватору
4) АнафазаII, 2n2c: хроматиды отходят к полюсам и становятся дочерними хромосомами
5) ТелофазаII, 1n1c: в каждой клетке идут процессы, обратные профазе
Слайд 34Схема мейоза
Профаза I: 1-лептотена; 2-зиготена; 3-пахитена; 4 -диплотена; 5 -
диакинез;
6 - метафаза I; 7-анафаза I; 8 - телофаза
I; 9 - интеркинез; 10 - метафаза II; 11 — анафаза II; 12 - телофаза II. Одна из двух гомологичных хромосом заштрихована, другая - белая. Обмен белыми и заштрихованными участками хромосом - результат кроссинговера. Маленькие белые кружки - центромеры, большой круг - контур ядра. В метафазе и анафазе обоих делений ядерная мембрана исчезает. В телофазе возникает снова. В метафазе и анафазе обоих делений стрелками показано направление растягивания и движения хромосом с помощью нитей веретена
Слайд 36 Значение мейоза
Возникает гаплоидный набор
Перекомбинация наследственного материала
Обеспечивается генетическая разнородность
После
образования зиготы поддерживается видовое постоянство кариотипа
Слайд 39Зигота (от др.-греч. ζυγωτός — спаренный, удвоенный) — диплоидная клетка, образующаяся в результате оплодотворения. Зигота является тотипотентной (то
есть, способной породить любую другую) клеткой. Термин ввёл немецкий ботаник Э. Страсбургер.
Мужские и женские гаметы сливаются, образуя зиготу. Хромосомные наборы при этом объединяются (этот процесс называется сингамией), в результате чего в зиготе восстанавливается удвоенный набор хромосом – по одному от каждого из родителей.
Слайд 40
Ответьте устно на вопросы
Что такое
митоз и мейоз?
В каких клетках проходят эти процессы?
Какой набор хромосом
в соматических и какой – в половых клетках?
Сколько раз делятся исходные клетки при митозе и мейозе?
Сколько клеток образуется при митозе и мейозе?
Какой набор хромосом имеют клетки, образовавшиеся при митозе и мейозе?
Что такое интерфаза? Что происходит с клеткой в интерфазу? Как она проходит при митозе и мейозе?
Какие выстраиваются хромосомы у экватора в метафазе митоза? А в мейозе – при первом и втором делении?
Что такое конъюгация и кроссинговер и когда они проходят в клетке?
Каково биологическое значение митоза и мейоза?
Слайд 41
Выполните тестовое задание
Прочитайте внимательно каждое утверждение и
решите, истинно оно или ложно.
1. Интерфаза
– это период между двумя делениями клетки, во время которого происходит удвоение числа молекул ДНК.
2. В результате митоза образуются две дочерние гаплоидные клетки.
3. Митоз и мейоз имеют по одному делению, состоящему из профазы, метафазы, анафазы и телофазы.
4. Мейоз служит основой комбинативной изменчивости организмов.
5. Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение молекул ДНК в хромосомах.
6. Конъюгация хромосом происходит в профазу митоза и мейоза.
7. В метафазе и митоза, и мейоза удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору клетки порознь.
8. Кроссинговер хромосом происходит в профазу 1 мейоза.
9. При мейозе между первым и вторым делением интерфаза отсутствует.
10. В результате митоза из одной материнской клетки может образоваться четыре и более дочерних клеток.
11. Мейоз состоит из двух делений, каждое из которых включает те же фазы, что и митоз: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
12. В результате митоза образуются две новые клетки с идентичными наборами хромосом, точно копирующими генетическую информацию материнской клетки.
13. При митозе конъюгации и кроссинговера не происходит.
14. Соматические клетки образуются в результате мейоза.
15. В первом делении мейоза количество хромосом уменьшается в два раза, а во втором – остается прежним.