Gо период заканчивается выходом в конец G1 периода вблизи точки рескрипции(-период когда клет цикла после которого клетка необратимо вовлекается в деление) с последующим делением клетки.
пример: гепатоциты могут делится если даже печень отделена.
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ:
1) митоз, или непрямое деления: Основной способ деления эукриотич клеток. Врезультате митоза образ 2е аналогичные клетки. (несущие одинаковый набор хромосом.)
2) амитоз, или прямое деление. Деление ядра претяжкой в время интерфазы. Равное распределение генетического материала не гарантируется. Характерен для некоторых одноклеточных.
3) мейоз или редукционное деление. При этом делении происходит редукция числа хромосом вдвое или переход клеток из диплойдного в гаплойдное состояния.
МИТОЗ:
- основной способ деления эукриотич клеток при которой из одной диплойдной материнской клетки образ 2е идентичные дочерние диплойдные клетки.
При митозе происходит точное распределение последовательного и цитоплазматического материала. Митоз хар-ся чередование процессов: кариокинеза (деления ядра) и цитокинеза (деления цитоплазмы).
В митоз вступают диплойдные клетки с двухроматидными хромосомами. В результате митоза образ 2е диплойдные клетки с однохроматидными хромосомами.
1) профаза. (ранняя) – расхождение центриолей к полюсам клетки. От центриолей начинается полимеризация микротрубочек веретена деления. Хромосомы спирализуются становясь видными в световой микроскоп. происходит фрагментация ядерной оболочки. исчезает ядрышко.
профаза. (поздняя) – ядерная оболочка полностью исчезает. К центромере каждой хромосомы прикрепляются по 2 микротрубочки веретена деления. Хромосомы начинают перемещатся к экватору клетки. (формир веретена деления).
2)метафаза – Максимально спирализованные хромосомы выстраиваются на экваторе образуя метафазную пластинку. Полностью сформировано веретено деления. (закрепление центриолей а мембране клетки)
3) анафаза – центромеры расшепляются вдоль. Каждая хроматида становится однохроматидной хромосомой. Набор ген материала в клетке 4n4c. Однохроматидные хромосомы расходятся к полюсам клетки (за счет согласованной работы нитей веретена деления.)
4) телофаза (ранняя) - хромосомы начин деспирилизоватся вокруг них формируется ядерные оболочки, восстанавливаются ядрышки что свидетельствует о начале синтетических процессов.
телофаза (поздняя) – или цитокинез. по разному происходит в клетках растений и животных.
У животных: в живот клетке между ядрами образ перетяжка за счет элементов цитоскелета.
У растений: в клетках растений между ядрами образуется пластинка – фрагмопласт. Она образ за счет слияния пузырьков гольджи и содержит в себе элементы клеточной мембраны и клеточную стенку.
22. мейоз
происход в жизн цикле организмов размножающихся половым путём, при мейозе из одной диплойдной клетки образ 4 гаплойдные клетки. Мейоз сост из 2х послед делений.
В мейоз вступает клетка с набором генетич материала 2n4c. в результ редукцион дел образ 2 гаплойдные клетки с двухроматидными хромосомами. В результате эквацион делен образ 4е гаплойдные клетки с однохроматидными хромосомами.
(1) редукционное (Первое мейотическое) деление.
профаза 1: Спирализация и уплотнение хромосом.(пахитема) Гомологичные хромосомы сближаются своими парными участками, то есть начинается процесс конъюгации.(зиготена) Хромососомные пары называются бивалентами. Каждый бивалент имеет 4 хроматиды. Гомологичные хромосомы переплетаются соответствующими участками хроматид (пахитема) (процесс кроссинговера). В результате кроссинговера происходит обмен гомологичными участками хромосом и "перемешивание" генов. Разрушается ядерная оболочка и формируется веретено деления.
(диплотена- происход фрагментация ядерн оболочки, к центромере кажд хромосомы присоед по одной микротрубочке веретена деления.;
диакинез – биваленты направлл к экватору клетки, гомологич хромосомы начин отделятся друг от друга в районе центромеры.)
метафаза 1: Завершение формирования веретена деления. В бивалентах от каждой центромеры идет только одна нить к одному из полюсов клетки. Биваленты устанавливаются в плоскости экватора веретена деления. образуя метафазную пластинку.
анафаза 1: Гомологичные хромосомы разделяются и расходятся к полюсам клетки. В результате этого процесса хромосомы разделяются на два гаплоидных набора, концентрирующихся у полюсов клетки. Каждый гаплоидный набор состоит из группы парных хроматид.
телофаза 1: У полюсов клетки собирается одиночный (гаплоидный) набор хромосом. Каждый вид хромосом представлен в этой группе одной хромосомой, состоящей из двух хроматид. Вокруг хромосом восстанавливаются ядерные оболочки.
выводы: после первого деления мейоза образуются группы гаплоидных наборов деойпых хромосом. Но набор ДНК является диплоидным, так как хромосомы двойные! В процессе же митоза к полюсам клетки расходятся хроматиды, которые после расхождения называются хромосомами. Между делениями мейоза удвоения ДНК не происходит!
(2) эквационное (второе мейотическое) деление:
профаза 2: В растительных клетках эта фаза отсутствует. У животных является непродолжительной. Разрушаются ядрышки и ядерные мембраны. Хроматиды укорачиваются и утолщаются. Формируется веретено деления.
метафаза 2: От центромеров каждой двойной хромосомы к полюсам клетки отходят нити веретена деления. Хромосомы выстраиваются по экватору веретена деления.
анафаза 2: Центромеры разделяются и каждая хроматида называется теперь хромосомой. Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам.
телофаза 2: Хромосомы деспирализуются и растягиваются. Нити веретена деления разрушаются. Происходит удвоение центриолей. Вокруг каждой группы хромосом (гаплоидной!) образуется ядерная оболочка.
выводы: Далее следуем разделение цитоплазмы. В результате мейоза из каждой диплоидной клетки образуется 4 клетки с гаплоидным набором хромосом. Благодаря мейозу поддерживается постоянство хромосомного состава организмов при половом размножении. Другим значением мейоза является повышение биологического разнообразия, которое возникает при «смешивании» участков гомологичных хромосом^ в результате кроссинговера.
23. биологич основы регул клеточного цикла. циклины и циклинзавис киназы.
Ведущую роль в поочерёдной смене фаз клеточного цикла играют циклинзависимые протекиназы или Цзк. Известно несколько форм Цзк, которые обозначаются соответствующими арабскими цифрами: Цзк 1, Цзк 2, Цзк 3, Цзк 4, Цзк 5, Цзк 6 и др.
Основная функция кназ заключается в фосфорилировании и, как следствие этого, активация или инактивации опреденных белков, участвующих в соответствующих фазах клеточного цикла.
Молекулы любой циклинзависимой киназы постоянно присутствуют в клетке и сами по себе неактивны. Их активация происходит в результате связывания с ними специальных белков – циклинов. Это название указанные белки получили в связи с тем, что их содержание на протяжении клеточного цикла сменяется циклическим образом.
Особенности комбинаций циклинов и циклинзависимых киназ в составе комплексов играют ключевую роль в механизмах, определяющих поочередную смену фаз клеточного цикла.
Молекулярные эффекты действия МСФ (митоз стимул факт):
1) фосфорилирование гистона Н1 – конденсация хроматина. 2)фосфорилирование ламинов – разруш ядерной оболочки. 3) фосфорилирование тубулинов – рост микротрубочек и образ веретена деления. 4) фосфорилирование белка – фактора, стимулирующего анафазу или ФСА.
Фактор стимулирующий анафазу (ФСА) обладает способностью избирательно присоединять молекулы убиквитина – белка с небольшим молекулярным весом, к другим белковым молекулам, тем самым, как бы оставляя на них «метку». В результате такие меченые белки захватываются протеосомами, где под действием протеолитических ферментов протеосом они разрушаются.
Под влияние ФСА: 1)разруш белки удерживающие сестринские хроматиды, в результате чего последние получают возможность расходится в противоположным полюсам клетки. 2) разрушается МСФ 3) осуществляется дефосфорилирование протеинфосфатазами белков, фосфорилированных в про- и метафазу митоза. 4) восстановление ядерных оболочек 5) происходит деконденсация хромосом. 6) осуществляется цитотомия
(протекают процессы сходные с событиями про- и метафазы митоза, но как бы с обратным знаком.)
Действие комплекса циклин-Цзк заключ в: 1) инактивации комлекса циклин-Цзк предшествующей фазы клеточного цикла. 2) стимулировании процессов свойственных «своей» фазе. 3) активация комплекса циклин-Цзк следующей фазы.
Ведущую роль во всех указанных преобразованиях играет модификация белков путём фосфорилирования и дефосфорилирования их циклинзависимыми киназами.
В процессе клеточного цикла обеспечивается также постоянный контроль состояния наследственного материала, ДНК и хромосом. Ели состояние наследственного материала нарушается, то наступает либо длительная задержка клеточного цикла на текущей стадии развития для коррекции повреждений, либо она погибает в результате запуска механизмов апоптоза – программированной клеточной смерти.
24. клет цикл. Биологич контроль ст наследств материала. белок р53
жизненный цикл
М- митоз, G1 –пресинтетический, S – синтетический, G2 – постсинтетический, Gо – период пролиферативного покоя.
Большую часть клеточного цикла занимает интерфаза – подготовка к следующему делению. в интерфазе 3 периода – G1,S,G2.
У млекопитающих длительность S – периода интерфазы составляет 6-10 часов, G2 –периода 2-5 часов, митоза 1-1,5 часа, G1-периода около 11-13 часов.
В пресинтетическом(постметатический): интенсивно проходят роцессы синтеза. образ органеллы клетки. инетенсивно проходит метаболизм. и пост клетки
В синтетическом: происходит удвоение ДНК. синтезируются гистоны. кажд хромосома превращ в 2е хроматиды.
В постсинтетический (премитотический): интенсив проход процессы синтеза, проходит деление митохондрии и хлоропластов. Активно запасается АТФ. репликация цетриолей и начало образ веретена деления.
для большинства клеток многоклет организма хар-на стадия Gо (пролиферативного покоя).
В этой стадии клетки утрачивают способность к делению и приобретают специализацию за счёт синтеза определённых белков.
2 стадии: - первичная (деление не дифференцир клеток) и – вторичная (деление ранее дифференцир клеток).
Gо период заканчивается выходом в конец G1 периода вблизи точки рескрипции(-период когда клет цикла после которого клетка необратимо вовлекается в деление) с последующим делением клетки.
Центральную роль в остановке клеточного цикла играет белок р53, который служит транскрипционным фактором генов, отвечающих за остановку клеточного деления (например гена белка р21, являющегося ингибитором всех комплексов циклин – Цзк), а также генов, запускающих апоптоз.
Белок р53 синтезируется постоянно, но в обычных условиях его активность оказывается весьма низкой и лишь при нарушении при нарушениях структуры ДНК, хромосом микротрубочек, участвующих в формировании веретена деления, и других структур клетки, она значительно возрастает. Высокая активность белка р53 вызывает остановку клеточного цикла, либо гибель клетки.
активация белком р53 гена белка р21: белок р21 – связывается с комплексом циклин-Цзк и останавливает клеточный цикл.
Белок р53 активирует транскрипцию гена, кодирующего белок р 21.
25. половые клетки. этапы гаметогенез. строение сперматозоида. . классифик яйцеклеток по колич пит веществ и их распред в цитоплазме.
Гаметы— репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующая в гаметном, в частности, половом размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, продуцировавших гаметы.
У некоторых видов возможно и развитие в организм одиночной гаметы (неоплодотворённой яйцеклетки) — партеногенез.
Сперматозо́иды— гаплоидные (содержащие половинный одинарный набор хромосом) клетки, являющиеся мужскими гаметами у человека и многих видов животных.
Сперматозоиды содержатся в биологической жидкости, называемой сперма и предназначены для оплодотворения яйцеклетки с целью формирования зиготы. Зигота может развиться в новый организм, такой как, например, человек.
Сперматозоиды состоят из головки с акросомой, митохондрина, тела, хвостика и жгутика.
ГАМЕТОГЕННЕЗ – формир гамет и их послед силяние. гаметогенез проиход в ганадах. На начал стадиях эмбрионального развития.
ООГЕНЕЗ
Ф. размнож: Митотич делен оогониев инициируется и завер-ся еще в эмбрионал периоде. Происход меньше делений, чем при сперм-зе
Ф. роста: Проход 2 фазы роста: превителлогенез - увелич массы ядра и цитоплазмы и вителлогенез - накопл желтка при помощи вспомогат фолликулярн клеток, окружающих ооциты I. Выдел стадию диктиотены, связан с активн процессами синтеза.
Ф. созревания: Начин-ся в эмбрион периоде. Ооциты I вступ в 1 деление мейоза и на стадии диакинеза приостанавл свое развит. Возобновлен мейоза происход в репродуктивн возрасте. Перед овуляцией ооцит II вступ во 2 делен и на стадии метафазы покидает яичник. Завершен деления созреван происходит только при слиян со сперматозоид.
Ф. формир: отсутств
Результат: При кажд делен мейоза исходн клетка дает лишь одну полноцен. 2я представл собой редукцион тельце. Образ 1 яйцеклетка и три редукционных тельца
СПЕРМАТОГЕНЕЗ
Ф. размнож: Митотическое деление сперматогониев в основном начинается после полового созревания и идет на протяжении всей жизни
Ф. роста: Из-за незавершенного деления сперматоциты I остаются связанными между собой, т.е. формируется синцитий. Увеличение размера (
в 4 раза) не связано с накоплением питательных веществ.
Ф. созревания: Созревание происходит непрерывно. После первого деления мейоза сперматоциты I образуют сперматоциты II. В результате эквационного деления образуются сперматиды.
Ф. формир: Образуется жгутик, сбрасывается большая часть цитоплазмы, синтезируются лизирующие ферменты, оформляется акросома, компактно упаковывается хроматин
Результат: Из каждого сперматогония образуются 4 сперматозоида, половина содержит Х-хромосому, половина У-хромосому
Классиф яйцеклеток по колич желтка
Алецитальные (безжелтковые) Эти яйцеклетки практически лишены желтка, имеют микроскопически малые размеры (0,1-0,3 мм). Обеспечение питательными веществами преимущественно за счет фолликулярных клеток, которые их окружают (у млекопитающих). Плацентарные млекопитающие, в том числе и человек. Плоские черви.
Олиголецитальные Маложелтковые. Ланцетник, иглокожие, брюхоногие и двустворчатые моллюски.
Мезолецитальные Содержат среднее количество желтка. Амфибии, рыбы.
Полилецитальные Многожелтковые. Птицы, пресмыкающиеся, яйцекладущие млекопитающие, насекомые, головоногие моллюски.
Классиф яйцеклеток по распред желтка
Изолецитальные(или гомо-лециталъные). Относительно мелкие яйцеклетки с небольшим или средним количеством желтка, равномерно распределенным по цитоплазме. Ядро в них располагается ближе к центру. Таким образом, это олиголецитальные яйца с более или менее равномерным распределением желточных включений в цитоплазме. Гомолециталъные яйца могут иметь и очень большое количество желтка (у гидр и низших червей - немертин). Ланцетник, плацентарные млекопитающие, многие беспозвоночные - например, иглокожие, двустворчатые и брюхоногие моллюски и низшие черви (немертины), кишечнополостные.
Умеренно телолецитальные. Имеют диаметр около 1,5-2 мм и содержат среднее количество желтка, преимущественно сосредоточенного на одном (вегетативном) полюсе яйцеклетки. На противоположном полюсе (анималъном), где желтка мало, находится ядро яйцеклетки. Земноводные, осетровые и некоторые другие рыбы, круглоротые.
Резко телолецитальные . Содержат очень много желтка, занимающего почти весь объем яйцеклетки и неравномерно распределенного по цитоплазме. Это мезо- и полилецитальные яйца, у которых желток сосредоточен на вегетативном полюсе яйцеклетки, а анимальный полюс почти не содержит желтка. Ядро расположено ближе к анимальному полюсу, на котором находится зародышевый диск с активной, лишенной желтка цитоплазмой. Размеры этих яиц крупные - 10-15 мм и более. Пресмыкающиеся, птицы, яйцекладущие (низшие) млекопитающие, акулы, скаты, костистые рыбы, головоногие моллюски.
Центролецитальные Желток распределен равномерно и сосредоточен в центре клетки, а периферическая часть его лишена. Это мезо- и полилецитальные яйца, в которых цитоплазма образует тонкий поверхностный слой, кроме того, в центре яйца имеется островок цитоплазмы, содержащий ядро. Насекомые, клещи и многих другие членистоногие, некоторые другие беспозвоночные.
26. формы бесполого и полового размнож у эукариот.
Формы пол размнож многокл:
|
Скачать 0.97 Mb.