Строение интерфазного ядра

функции, локализация в клетке ДНК и РНК.
Наследственный код. Свойства кода.
Понятие

«митотический» и «жизненный» цикл клетки.
Периоды митотического цикла.
Митоз, его фазы и биологическое значение.
Амитоз, его формы.
Гаметогенез, стадии, клеточные формы, значение.
Мейоз как вид деления половых клеток.

клетке
Ядро ответственно за хранение, воспроизводство и передачу наследственной информации

ЯДРО

? ? ? ?
ядерная оболочка ядрышко зерна хроматина ядерный сок
(нуклеолемма) (нуклеолюс) (кариолимфа)

Форма ядра может быть разнообразной: круглая, овальная, палочковидная, подковообразная, сегментированная.

которыми находится перинуклеарное пространство. Наружная мембрана соединена с каналами ЭПС.

Обе мембраны пронизаны порами, которые могут расширяться и сужаться.

Ядерный сок – коллоид, содержащий ферменты, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот и рибосом (ДНК-полимераза, геликаза, АТФ)

Ядрышки – не постоянные структуры, образованные вторичными перетяжками хромосом (ядрышковые организаторы). С них считывается информация, образуются нити р-РНК, кот. соединяются с аминокислотами и образуют субъединицы рибосом, через поры покидают ядро и выходят в цитоплазму клетки.

Глыбки хроматина – это спирализованные участки деспирализованных хромосом, кот. видны в световой микроскоп. Впервые их описал Вальдейер в 1888 как окрашенные тельца.

образуется р-РНК

В зоне ядрышка р-РНК «одевается» белком и идет сборка

рибосом (РНП – рибонуклеопротеидных частиц)

Рибосомы выходят из ядрышка в ядро, затем в цитоплазму и участвуют в синтезе белка

состояниях : в конденсированном (спирализованном) и деконденсированном (деспирализованном). Чем более

диффузен (деспирализован) хроматин, тем интенсивнее синтетичесике процессы в клетке. И наоборот, чем более спирализованы хромосомы, тем ближе процесс деления клетки.
Морфологически в хромосоме различают:
1) первичную перетяжку – центромеру (кинетохор), к кот. прикрепляются нити веретена деления
2) плечи хромосом
3) вторичную перетяжку (ядрышковый организатор)
4) спутник (сателлит)
По расположению первичной перетяжки хромосомы делятся на: метацентрические (равноплечие), субметацентрические ( неравноплечие), акроцентрические – одно плечо гораздо короче другого и телоцентрические (одно плечо отсутствует).

негистоновых (кислых) белков (60%).
Нуклеосомное строение хромосом: Отрезки ДНК длиной

20 нм связывают между собой глобулы белков гистонов диаметром 10 нм. Структура из 8 гистонов и ДНК получила название нуклеосомы. 8 Нуклеосом спирально закручиваясь образуют второй уровень укладки – соленоид, диметром в 30 нм. Третий уровень хромомерный суперсоленоид – молекулы ДНК формируют петли или пуфы, поддерживаемые негистонными белками, толщина суперсоленоида 300 нм. Четвертый уровень хромонемный до 700 нм. Нитчатые хромонемы образуют хроматиды (дочерние плечи хромосом)
Правила хромосом:
1 пр. постоянства
2 пр. парности. Хромосомы образующие одну пару называют гомологичными
3 пр. индивидуальности – каждая пара гомологичных хромосом отличается от другой по набору генов
4 пр. непрерывности – хромосома возникает от хромосомы путем авторепродукции.

групп по размерам и расположению центромеры.
Группа А (I): 1, 2,

3 хромосомы крупные метацентрические
Группа В (II): 4, 5 хромосомы крупные субметацентрические
Группа С (III): 6 – 12 хромосомы средние субметацентрические
Группа Д (IV): 13 – 15 хромосомы средние акроцентрические
Группа Е (V): 16 - 18 хромосомы мелкие субметацентрические
Группа F (VI): 19, 20 хромосомы самые мелкие метацентрические
Группа G (VII): 21, 22 хромосомы мелкие акроцентрические

Х – хромосома относится к группе С – средние субметацентричекие,
У – хромосома относится к группе G – мелкие акроцентрические.

В 1971г. Разработаны карты линейной дифференцировки хромосом человека. Определены сегменты, районы в хромосомах. Выделяют короткие (p) и длинные (q) плечи хромосом. Например: 1,2,3q – короткое плечо з-ей хромосомы, второй сегмент, первый район.

Они в 100-200 раз длиннее обычных. В политенной хромосоме различают:

1) эухроматин – активный деспирализованный участок
2) гетерохроматин – неактивный, спирализованный участок;
3) пуфф Бальбиани – эухроматиновый участок с большим количеством РНК, где происходит интенсивный синтез, считывание информации.

из сахара дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты и азотистого основания (пуриновые:

аденин, гуанин, пиримидиновые: тимин, цитозин).
Полинуклеотидные цепи соединяются друг с другом водородными связями.
Свойства ДНК:
Разнообразие ДНК за счет чередования нуклеотидов
Правозакрученная двойная спираль
Устойчивость ДНК за счет связей между двумя цепями
Линейный характер расположения генов, что облегчает считывание информации
Антипараллельность цепей

Функции ДНК: хранение, воспроизводство и передача генетической информации клетки.

В структурной организации ДНК выделяют:
Первичную структуру – полинуклеотидная цепь
Вторичную структуру – две комплиментарные друг другу полинуклеотиные цепи, соединенные водородными связями.
Третичную структуру – трехмерная спираль

РНК: реализация наследственной информации (считывание, перенос к месту синтеза белка)
Отличия

от ДНК:
Состоит из одной цепи
Вместо тимина – урацил
Локализуется в ядрышке, рибосомах, цитоплазме
Виды РНК: информационная, рибосомальная, транспортная и затравочная. Все виды РНК образуются в ядре. И-РНК образуется при считывании информации с ДНК.

Р-РНК – включает от 300 до 500 нуклеотидов, составляет 80% всей РНК.

И-РНК – включает от 500 до 3000 нуклеотидов, образуется при считывании информации с ДНК, составляет около 1% всей РНК. Молекула и-РНК состоит из кодонов (триплетов).

Т-РНК включает 70 – 100 нуклеотидов, составляет 10% от всей РНК, транспортирует аминокислоту к месту синтеза белка. На одном конце имеет антикодон, на противоположном прикрепляется а/к.

Z-РНК участвует в репликации ДНК

последовательность расположения аминокислот в белке.

Свойства кода:
триплетность – три нуклеотида (кодон) кодируют одну аминокислоту
коллинеарность (линейность) – свойство, обуславливающее соответствие между последовательностями кодонов в гене и последовательностью аминокислот в белке
неперекрываемость – один нуклеотид может входить только в один триплет.( по три)
однозначность – каждый кодон специфичен для определенной аминокислоты.
избыточность (выражденность) – одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами. Некоторые гены у эукариот многократно повторены, следовательно геном избыточен.
универсальность –код един для всех живых существ

структур.
По способности к пролиферации клетки делятся на:
Постоянно делящиеся (

стволовые клетки крови)
Практически не делящиеся (нервные, мышечные)
Делящиеся при необходимости (клетки соединительной ткани, паренхиматозных органов)

клетками, изменение позиционной пространственной информации.
Внешние: температура, радиация, химические воздействия, влажность,

УФО, вибрация и т.д.

Выделяют три вида деления клеток: - амитоз
- митоз
- мейоз

конца одного деления до конца другого. Включает в себя интерфазу

+ митоз

Жизненный цикл клетки – индивидуальная жизнь клетки, т.е. ее онтогенез, это период от момента образования клетки до ее гибели.

Жизненный цикл совпадает с митотическим у постоянно делящихся малодифференцированных клеток.

2. постмитотический

период (G1)
3. синтетический период (S)
4. премитотический период (G2)

Фазы митоза: 1. профаза
2. прометафаза
3. метафаза
4. анафаза
5. телофаза

растворение кариолеммы, начало образования веретена деления и дезорганизация эндоплазматического ретикулума.
В

прометафазу хромосомы начинают движение к экватору. Некоторые авторы не выделяют эту стадию.

профаза метафаза анафаза телофаза

Нити веретена деления прикрепляются к кинетохорам хромосом. В анафазе дочерние хроматиды

мигрируют к полюсам клетки. В телофазу происходят процессы противоположные профазе и завершается цитотомия.

G1, S, G2.

Пресинтетический (постмитотический) период G1 характеризуется образованием РНК, синтезом

белка, ростом клетки. Клетка задерживается в этой фазе неизвестным фактором в точке R (т. рестрикции) и может находится в ней неопределенно долго. Если клетка преодолела эту точку с помощью тригерного белка, то она обязательно завершает клеточный (митотический) цикл. Занимает 50-60 % времени.

в клетке удваивается с 2c до 4с (редупликация ДНК), в

результате каждая хромосома имеет по две хроматиды и клетка становиться потенциально готовой к делению. Занимает 30-40 % времени.

Постсинтетический (премитотический) G2 период – это период, когда синтезируется АТФ для энергоемкого процесса деления, белки тубулины для сборки микротрубочек веретена деления. Занимает 10-20% времени

сохраняли диплоидный набор хромосом (2n)

2n4c

46 хромосом, 92 хроматид, 4с ДНК
? ? ? ?
2n2c 2n2c 46 хромосом, 46 хромосом,
46 хр-тид, 2с ДНК 46 хр-тид, 2с ДНК

редупликация ДНК, кратное увеличение количества хромосом без деления клетки.

Политения –

кратное увеличение ДНК в хромосомах при сохранении их диплоидного числа.

Амитоз – прямое деление клетки, при котором не происходит конденсация хромосом, не образуется веретено деления, нет сложной перестройки генетического материала и точного разделения между клетками.
Формы амитоза: равноядерный, неравноядерный, множественный, фрагментарный. Амитозом могут делится клетки слизистой мочевого пузыря, фолликулярные клетки яичника, опухолевые.

клеток
Период размножения 2n4c

(митоз) ? ?
2n2c 2n2c сперматогонии
?
Период роста 2n4c сперматоцит 1 порядка
(интерфаза) ? ?
Период созревания n2c n2c сперматоциты 2 порядка
(мейоз) ? ? ? ?
nc nc nc nc сперматиды
? ? ? ?
Период nc nc nc nc сперматозоиды
Формирования

Особенности сперматогенеза:
Все стадии проходят в извитых семенных канальцах семенников начиная с момента полового созревания
В стадию формирования образуются части сперматозоида (головка, шейка, жгутик), уменьшается количество цитоплазмы (обезвоживание), в шейке размножаются митохондрии, формируется акросома.

2n4c

(митоз) ? ?
2n2c 2n2c овогонии
?
Период роста 2n4c овоцит 1 порядка
(интерфаза) ? ?
Период созревания n2c n2c овоцит 2 порядка и
редукционное тельце
(мейоз) ? ? ? ?
nc nc nc nc овотида (яйцеклетка) и
3 редукционных тельца

Особенности овогенеза:
1) стадия размножения протекает во внутриутробном периоде (400 тыс овогоний к моменту рождения)
2) В стадии роста выделяют: стадию малого роста (от рождения до полового созревания – накопление питательных веществ) и стадию большого роста (с периода полового созревания, протекает циклично)
3) Второе деление созревания протекает в маточных трубах

период созревания
В

мейозе выделяют два деления:
I редукционное деление:
- профаза I (лептонема, зигонема, пахинема,
диплонема, диакинез)
- прометафаза I
- метафаза I
- анафаза I
- телофаза I
Интеркинез – период подготовки клетки к делению
II эквационное деление:
- профаза II
- прометафаза II
- метафаза II
- анафаза II
- телофаза II