34.Апопто́з. Проапроптнозные и антитипоптзные белки. Сигнальные механизмы апоптоза.
Это генетически запрограмированная клеточная смерть. Апоптоз стимулируется внеклеточными и внутриклеточными сигналами. Внеклеточными сигналами могут быть молекулы смерти связывающиеся с рецепторами смерти. В результате собирается смерть-индуцирующий сигнальный комплекс, который контролирует каспазную реакцию и деградацию ДНК. Внутриклеточные сигналы часто происходят из ядра. Синтезируются проапоптозные белки, под действием которых из митохондрий выходят проапоптозные факторы, участвующие в сборке апоптосом и последующей активации каспазного каскада.
35.Веретено деления. Молекулярное строение и функция.
Структура, которая формируется в животных клетках при митозе. Состоит из микротрубочек и ассоциированных с ними белков. Функция: обеспечивает строго одинаковое расхождение хромосом при митозе и мейозе. Образуется из клеточного центра.
36.Нетипичные формы митоза. Полиплоидия и политения.
К нетипичным формам митоза относятся амитоз, эндомитоз, политения.
Полиплоидия - кратное увеличение числа хромосом.
1. Амитоз — это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана.
2. Эндомитоз. Лежит в основе полиплоидии. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды.
3. Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. Хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.
37. Митоз. Кариокинез и цитокинез. Фазы митоза: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза.
В ходе митоза делятся ядро (кариокинез) и цитоплазма (цитокинез). Митоз делится на фазы: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза. Профаза – хромосомы конденсируются, ядрышко реорганизуется, ядерная оболочка распадается. В клетке прекращается синтез РНК и белка. Начинает формироваться веретено деления.
Прометафаза – завершается формирования веретена деления. Хромосомы направляются к экватору деления.
Метафаза – хромосомы выстраиваются в плоскости экватора клетки, начинают разделяться на дочерние хроматиды.
Анафаза – Дочерние хроматиды расходятся к полюсам клетки, образуются дочерние звезды.
Телофаза - деконденсация хромосом, образование ядрышка, разрушение веретена деления. Итог - разделение тела материнской клетки.
38.Терминальная дифференцировка клетки. Клеточный тип.
Под дифференцировкой понимают постепенное (на протяжении нескольких клеточных циклов) возникновение все больших различий и направлений специализации между клетками, происшедшими из более или менее однородных клеток одного исходного зачатка. При дифференцировке клетки экспрессируют строго определенную часть генома, что определяет различие в признаках дифференцированных клеток.
Клеточный тип – это однородная группа клеток с идентичным набором разрешенных к экспрессии генов, определяющих морфологические и функциональные различия между клеточными типами.
39.Пластичность клеточного типа и клеточный фенотип.
Пластичность клеточного типа выражается фенотипическими различиями клеток одного клеточного типа. Фенотип – совокупность всех реализованных признаков клетки, как морфологических, так и физиологических.
40.Индуцированные плюрипотентные клетки, механизм получения и применения.
ИПК – это вид плюрипотентных стволовых клеток, искусственно полученных из неплюрипотентных клеток, путем вынужденной индукции. Этот процесс осуществляется путем переноса генетического материала в неплюрипотентную клетку человека с помощью вирусных векторов. ИПК обладают свойствами всех трех зародышевых листков. ИПК по многим показателям идентичны натуральным стволовым клеткам. Применение: разработка лекарств, моделирование заболеваний, трансплантационная медицина.
41.СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ. Тотипотентные, плюрипотентные, унипотентные, полипотентные.
Стволовые клетки - это клетки, способные длительное время воспроизводить себе подобных и в течение жизни давать начало специализированным клеткам, образующим разные ткани организма..
• Тотипотентная клетка обладает потенциалом дать начало всем специализированным клеткам, формирующим ткани эмбриона и обеспечивающим его развитие. Например, зигота и бластомеры по всем признакам относятся к тотипотентным клеткам.
Плюрипотентные клетки дифференцируются в разные полипотентные клетки всех трёх зародышевых листков — экто-, энто- и мезодермы. Клетки внутренней клеточной массы бластоцисты относятся к плюрипотентным клеткам.
Полипотентные клетки могут превращаться в клетки любых тканей организма. (стволовая кроветворная клетка)
Унипотентные стволовые клетки – это незрелые клетки дающие начало только одному типу клеток.
42.Эмбриональная стволовая клетка. Механизм получения и применения в клеточной терапии.
Эмбриональные стволовые клетки - это тип плюрипотентных стволовых клеток, которые получают из бластоцисты на 4–5 сутки после оплодотворения яйцеклетки. Полученные клетки культивируют in vitro с целью выделения чистой клеточной линии, способной формировать шарообразные скопления — эмбриоидные тела. С помощью специфических факторов роста можно направлять дифференцировку диссоциированных клеток эмбриоидных тел в различные клеточные типы всех трёх зародышевых листков.
43.Мутация гена p53 и опухолевая трансформация клеток.
Продукт гена р53 — один из важнейших регуляторов клеточного цикла, специфически связывается с ДНК и активирует экспрессию генов, блокирующих цикл в контрольной точке G2 →М. При неблагоприятной информации о состоянии генома (активация онкогенов, повреждения ДНК) р53 блокирует клеточный цикл до тех пор, пока нарушения не будут устранены. В повреждённых клетках содержание р53 возрастает. Это даёт клеткам шансы восстановить ДНК путём блокирования клеточного цикла. При серьёзных нарушениях ДНК р53 инициирует апоптоз. В случае мутации р53 и как следствие отсутствия сдерживающего фактора клетки с повреждённым геномом продолжают активно размножаться, что приводит к опухолевому росту.
44.Интерфаза. Фаза G1, G0, S, G2.
Интерфаза подразделяется на 3 периода: пресинтетический (G1) (Высокая метаболрическая активность, рост клетки, синтез РНК и белков), синтетический(S) (Период синтеза и репликации ДНК, в хромосоме синтезируется вторая хроматида, разделяются центриоли) и постсинтетический (G2) (продолжается синтез РНК и белка, накапливается АТФ). Митоз Состоит из 5 фаз: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Точка рестрикции(G0) – период пролиферативного покоя между G1 и S фазами. Клетка выходит из клеточного цикла в фазу G0, где клетка диферинцируется, достигает окончательной дифференцировки или остается в состоянии покоя (стволовая клетка).
45.Гибридизация in situ. Днк зонды в диагностике опухолевая трансформация клетки. Флюоресцентная гибридиза́ция in situ,
Цитогенетический метод флуоресцентной гибридизации позволяющий выявить индивидуальные хромосомы или их отдельные участки на препаратах метафазных хромосом или интерфазных ядрах на основе комплементарного взаимодействия ДНК – зонда и искомого участка на хромосоме.
ДНК – зонд - короткий фрагмент ДНК, конъюгированный с флуоресцеином, ферментно, или радиоактивным изотопом, который используется для гибридизации с комплементарным участком молекулы ДНК – мишени.
При мутации гена р53 и как следствие отсутствия сдерживающего фактора бесконтрольной пролиферации клетки с повреждённым геномом продолжают активно размножаться, что приводит к опухолевому росту.
46.Морфология сперматозоидов млекопитающих. Особенности строения ядра. Акросома. Аксонема.
Сперматозоид имеет форму длинной нити. Различают головку, шейку, промежуточный отдел и хвостик. Головка содержит ядро, имеющее гаплоидный набор хромосом, и акросому, имеющую ферменты для растворения оболочки яйцеклетки. В шейке есть центриоли, а в промежуточном отделе митохондрии. В хвосте расположена аксонема.
Аксонема – немембранная сократительная органелла – основной стуктурный элемент хвоста. Состоит из 9 периферических пар микротрубочек и 2 центрально расположенные одиночные микротрубочки. В основе работы лежит Тубулин-динеиновый хемомеханический преобразователь. Матрицей для организации аксонемы служит базальное тельце – аналог центриоли.
47.Что такое тератогены. Приведите примеры разных групп тератогенных факторов.
Тератогены – факторы при воздествии которых на организм в период эмбриогенеза возникают пороки развития. Группы тератогенных факторов: инфекции( краснуха) ионизирующие излучения, метаболические нарушения, химикаты(лекарства).
48.Строение и химический состав цитоплазмы яйцеклетки млекопитающих.
Клонирования.
В цитоплазме яйцеклетки кроме типичных органелл содержится небольшое количество желточных включений с питательными веществами (белки, жиры, минеральные соли, углеводы), используемыми на начальных этапах развития зародыша. Под плазмолеммой локализуются кортикальные гранулы, содержащие ферменты.
Клонирование это метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого размножения. В основе клонирования лежит явление того, что ядро выдает наследственную информацию в соответствии с цитоплазматическим окружением.
49.Сперматогенез.
Сперматогенез подразделяют на четыре стадии: (1) размножения, (2) роста, (3) созревания (мейоз) и (4) формирования (спермиогенез).Первичные половые клетки делятся и дифференцируются в сперматогонии. До периода полового созревания сперматогонии остаются в состоянии покоя. 1. Стадия размножения начинается с наступлением половой зрелости. После ряда митотических делений сперматогонии дифференцируются в сперматоциты первого порядка, вступающие в стадию 2. роста. 3. В результате первого деления мейоза из одного сперматоцита первого порядка образуется два сперматоцита второго порядка, а после второго мейотического деления — четыре сперматиды, имеющие по 22 аутосомы и одной X- или Y-хромосоме. 4. Спермиогенез (стадия формирования) - постмиотическая стадия морфологических изменений сперматид с образованием сперматозоидов.
50.Овогенез.
Овогенез (образование яйцеклетки) проходит через три стадии: (1)размножения, (2) роста и (3) созревания (мейоз). Первичные половые клетки дифференцируются в овогонии, которые сразу вступают в стадию 1. размножения. Завершив серию митотических делений, овогонии вступают в стадию 2. роста. В этот период в цитоплазме накапливаются желточные включения. Вслед за стадией роста начинается стадия 3. созревания (мейоз). Первое деление мейоза остается незавершённым: образующиеся овоциты первого порядка в профазе первого деления мейоза вступают в длительный период покоя, продолжающийся до наступления половой зрелости. С наступлением половой зрелости при овуляции(выхода яйцеклетки из фолликула) завершается первое деление мейоза и начинается второе деление, останавливающееся в метафазе. При этом образуется крупный овоцит второго порядка и мелкая абортивная клетка — первое полярное тельце. Сигнал для завершения второго мейотического деления — оплодотворение; овоцит второго порядка делится с образованием зрелой яйцеклетки и второго полярного тельца.
51.Биологическая роль мейоза. Комбинативная изменчивость. Гаплоидное содержание хромосом.
В ходе мейоза образуются гаплоидные гаметы. При этом происходят следующие события:
генетическая рекомбинация путём кроссинговера между гомологичными хромосомами (отцовскими и материнскими),
• уменьшение числа хромосом,
• снижение содержания ДНК,
• уменьшение плоидности клеточных потомков,
• значительный синтез РНК.
Комбинативная изменчивость – результат рекомбинации генов при слиянии гамет в ходе оплодотворения, приводит к образованию разнообразных генотипов.
52.Первое деление мейоза.
Первое деление мейоза (профаза I, метафаза I, анафаза I и телофа-
за I) — редукционное.
Профаза I. Профаза I последовательно проходит несколько стадий:
лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.
• Лептотена. Хроматин конденсируется, каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединённых центромерой.
• Зиготена. Гомологичные парные хромосомы сближаются и вступают в физический контакт, обеспечивающего конъюгацию хромосом.
• Пахитена. Хромосомы утолщаются вследствие спирализации. Здесь происходит кроссинговер. • Диплотена. Происходит разделение конъюгировавших хромосом, чётко различимы 4 хроматиды.
• Диакинез. Продолжаются процессы укорочения хромосом и расщепления хромосомных пар. Разрушается ядерная мембрана, исчезает ядрышко. Появляется митотическое веретено.
Метафаза I. Хромосомы перемещаются к экватору клетки.
Анафаза I. Анафаза I отличается от анафазы митоза тем, что к полюсам отходят целостные хромосомы. Телофаза I. Формируются ядра, имеющие 23 хромосомы, происходит цитокинез, образуются дочерние клетки.
53.Второе деление мейоза.
Второе деление мейоза — эквационное — протекает так же, как митоз (профаза II, метафаза II, анафаза II и телофаза II), но значительно быстрее. Дочерние клетки получают гаплоидный набор хромосом (22 аутосомы и одну половую хромосому).
54.Онтогенез. Стадии, критические периоды развития.
Онтогенез — это процесс индивидуального развития особи от момента образования зиготы при половом размножении до конца жизни.
I. Эмбриональный период - от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек.
1. Дробление. При этом из зиготы путем митотического деления образуются сначала 2 клетки, затем 4, 8 и т. д. Образующиеся клетки называются бластомерами, а зародыш на этой стадии развития — бластулой. При этом общая масса и объем почти не увеличиваются, а новые клетки приобретают все меньшие размеры. Митотические деления происходят быстро одно за другим.
2. Гаструляция - появление у клеток способности к росту и перемещению. За счет активной пролиферации и дифференцировки клеток бластодермы из бластулы образуется трехслойный зародыш – гаструла, с первичными зародышевыми листками: экто-, мезо- и энтодермой. Сначала образуется эктодерма и энтодерма, полость между которыми (гастроцель) сообщается с внешней средой через первичный рот. Позже образуется мезодерма, из которой формируются дорсальная мезодерма (из нее возникают сомиты), промежуточная (нефротом) и латеральная (спланхнотом).
3. Нейруляция – процесс закладки нервной системы. Стадии нейруляции: формирование нервной пластинки – приподнимание краев нервной пластинки и образование нервного желобка – появление нервных валиков – формирование нервного гребня и начало выселения из него клеток – смыкание нервных валиков с образованием нервной трубки – срастание эктодермы над нервной трубкой.
4. Гистогенез и органогенез.
II. Постэмбриональное развитие:
1.Прямое развитие — развитие, при котором появившийся организм идентичен по строению взрослому организму, но имеет меньшие размеры и не обладает половой зрелостью. Дальнейшее развитие связано с увеличением размеров и приобретением половой зрелости.
2.Непрямое развитие (личиночное развитие, развитие с метаморфозом) — появившийся организм отличается по строению от взрослого организма, обычно устроен проще, может иметь специфические органы, такой зародыш называется личинкой. Личинка питается, растет и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослому организму.
Критические периоды онтогенеза
В процессе индивидуального развития имеются критические периоды, когда повышена чувствительность развивающегося организма к воздействию повреждающих факторов внешней и внутренней среды.
1) время развития половых клеток - овогенез и сперматогенез;
2) момент слияния половых клеток - оплодотворение;
3) имплантация зародыша (4-8-е сутки эмбриогенеза);
4) формирование зачатков осевых органов (головного и спинного мозга, позвоночного столба, первичной кишки) и формирование плаценты (3-8-я неделя развития);
5) стадия усиленного роста головного мозга (15-20-я неделя);
6) формирование функциональных систем организма и дифференцирование мочеполового аппарата (20-24-я неделя пренатального периода);
7) момент рождения ребенка и период новорожденности - переход к внеутробной жизни; метаболическая и функциональная адаптация;
8) период раннего и первого детства (2 года - 7 лет), когда заканчивается формирование взаимосвязей между органами, системами и аппаратами органов;
9) подростковый возраст (период полового созревания).
|
Скачать 0.57 Mb.