VII. Дифференциация клеток. Патология клетки
VI. Деление клеток
6.1. Жизненный цикл клетки: пресинтетическая, синтетическая и постсинтетическая фазы. Значение этих фаз в жизни клеток.
6.2. Деление прокариотических клеток.
6.3. Митоз у клеток животных и растений. Стадии митоза, их продолжительность и характеристика. Цитокенез у животных и растительных клеток. Судьба клеточных органелл в процессе деления клетки. Метаболизм делящейся клетки.
6.4. Мейоз, стадии мейоза. Конъюгация хромосом, кроссинговер, редукция числа хромосом. Биологический смысл мейоза. Мейоз у животных и растений. Хромосомы типа ламповых щеток. Различия между митозом и мейозом.
6.5. Политения: политенные хромосомы.
7.1. Дифференциация клеток – возникновение гетерогенного клеточного состава организма, обеспечивающего разнообразие его функций.
7.2. Влияние повреждающих факторов на клетку. Специфические и неспецифические реакции клетки на повреждение. Изменение структуры органоидов при повреждении клетки. Внутриклеточная репарация.
7.3. Гибель клетки: некроз и апоптоз.
Вопросы для самоконтроля к разделам VI и VII
1. Что такое жизненный цикл клетки? Перечислите фазы клеточного цикла и расскажите о значении этих фаз в жизни клетки.
2. В какой стадии клеточного цикла происходит удвоение количества ДНК?
3. Перечислите стадии митотического и мейотического деления.
4. В чем заключается биологический смысл мейоза?
5. Возможно, ли различить хромосомы клетки в период интерфазы?
6. Как вы думаете, каково число хромосом в анафазе диплоидной клетки?
7. Какая по времени самая короткая стадия митоза?
8. В какой из стадий митоза начинает образовываться веретено деления?
9. На какие стадии и, дайте им краткую характеристику, подразделяется профаза I-го деления мейоза?
10. Может ли цитокинез предшествовать кариокинезу?
11. Объясните, что означают термины: пикноз, кариолизис и кариорексис?
12. Опишите реакции клетки на влияние повреждающих факторов.
Митоз — лишь одна из частей клеточного цикла, но он достаточно сложен, и в его составе, в свою очередь, были выделены пять фаз: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза. Удвоение хромосом и центриолей (в клетках животных) происходит еще в ходе интерфазы. В результате этого в митоз хромосомы вступают уже удвоенными, напоминающими букву X (идентичные копии материнской хромосомы соединены друг с другом в области центромеры).
- В профазе Начало митоза связано с заметным увеличением размеров ядра и появлением в нем хромосомных нитей. Это обусловлено спирализацией и дегидратацией хромосом. За счет многопорядковой упаковки хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп. При этом происходит конденсация гомологичных (парных) хромосом. Для профазы характерно специфическое поведение клеточного центра. центриоли удваиваются еще в интерфазу. В профазу удвоенные центриоли начинают отходить друг от друга к противоположным полюсам клетки. Между ними натягиваются полимеризованные нити — образуется ахроматиновое веретено деления. Генетическая характеристика клетки на стадии профазы 2n4c.
- Прометафаза начинается с разрушения ядерной оболочки. Ядрышки исчезают. Хромосомы начинают двигаться и их центромеры вступают в контакт с микротрубочками веретена деления, а полюса продолжают расхождение друг от друга. К концу прометафазы видно, что хромосомы представляют собой двойные нити, заканчивается формирование веретена деления.
- В метафазе полностью сформировано веретено деления. Движения хромосом почти полностью замирают, и кинетохоры хромосом располагаются на «экваторе» (на равном расстоянии от «полюсов» ядра) в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку. Плечи же хромосом располагаются перпендикулярно к веретену деления. Важно отметить, что они остаются в таком положении в течение довольно длительного времени. Спирализация хромосом достигает в это время максимума, размер их может быть в 25 раз меньше, чем в ранней профазе. В это время в клетке происходят существенные перестройки, которые «разрешают» последующее расхождение хромосом. Благодаря отчетливой морфологии хромосом именно метафаза — наиболее удобное время для подсчёта хромосомных чисел и кариотипирования. Генетическая характеристика клетки на стадии метафазы 2n4c.
- В анафазе Стадия метафазы заканчивается делением центромера, который до этого объединял хроматиды. Этот процесс означает начало анафазы. Центромеры расходятся и хроматиды отделяются друг от друга. Деление происходит одновременно во всех хромосомах. С этого момента сестринские хроматиды называются сестринскими хромосомами и начинают расходиться к полюсам клетки. Таким образом количество хромосом в клетке увеличивается в два раза. Генетическая характеристика клетки 4n4c. К каждому полюсу направляется 2n2c генетического материала.
- В телофазе хромосомы располагаются у полюсов клетки. Начинается процесс реконструкции ядра. Хромосомы деспирализуются, в области ядрышковых организаторов образуются новые ядрышки. Идет образование двух дочерних клеток. Получившиеся дочерние клетки генетически идентичны друг другу и материнской клетке. Генетическая характеристика клетки 2n2c.
