1 атт гиста (копия). 1. Понятие о клетке, как о наименьшей единице живого
 Скачать 94.46 Kb.
|
|
36. клеточный цикл. Клеточный цикл — это период жизни клетки от одного деления до другого или от деления до смерти. Клеточный цикл состоит из интерфазы (период вне деления) и самого клеточного деления. Если клетка собирается когда-нибудь делиться, то интерфаза будет состоять из 3-х периодов. Сразу после выхода из митоза клетка вступает в пресинтетический или G1-период, далее переходит в синтетический или S-период и потом — в постсинтетический или G2-период. G2-периодом заканчивается интерфаза и после нее клетка вступает в следующий митоз. Если клетка не планирует снова делиться, то она как бы выходит из клеточного цикла и вступает в период покоя, или G0-период. Если клетка, находящаяся в G0-периоде, снова захочет делиться, то она выходит из G0-периода и вступает в G1-период. Таким образом, если клетка находится в G1-периоде, то она обязательно рано или поздно будет делиться, не говоря уже о S- и G2-периодах, когда клетка в ближайшее время обязательно вступит в митоз. G1-период может продолжаться от 2–4 ч до нескольких недель или даже месяцев. Продолжительность S-периода варьирует от 6 до 8 ч, а G2-периода — от нескольких часов до получаса. Длительность митоза — от 40 до 90 минут. Причем самой короткой фазой митоза можно считать анафазу. Она занимает всего несколько минут. G1-период характеризуется высокой синтетической активностью, в течение которого клетка должна увеличить свой объем до размера материнской клетки, а значит, и количество органелл, различных веществ. Непонятно почему, но клетка прежде чем вступить в следующий митоз должна иметь размер равный материнской клетке. И пока этого не произойдет, клетка продолжает оставаться в G1-периоде. Видимо, единственным исключением из этого является дробление, при котором бластомеры делятся, не достигая размеров исходных клеток. В конце G1-периода принято различать специальный момент, называемый R-точкой (точка рестрикции, R-пункт), после которого клетка обязательно в течение нескольких часов (обычно 1–2) вступает в S-период. Период времени между R-точкой и началом S-периода можно рассматривать в качестве подготовительного для перехода в S-период. Самый главный процесс, который идет в S-периоде — это удвоение или редупликация ДНК. Все остальные реакции, происходящие в это время, направлены на обеспечение синтеза ДНК — синтез гистоновых белков, синтез ферментов, регулирующих и обеспечивающих синтез нуклеотидов и образование новых нитей ДНК. Сущность G2-периода не совсем понятна в настоящее время, однако в этот период происходит образование веществ, необходимых для самого процесса митоза (белки микротрубочек веретена деления, АТФ). 37. митотический цикл. В митотическом цикле выделяют два периода: 1) деление клеток посредством митоза — митотический период (М); 2) интерфаза, которая включает три последовательные фазы. Периоды интерфазы: 1) постмитотический (пресинтетический) период G1, который наступает сразу после митотического деления; в этом периоде происходит рост клеток за счет накопления белков, синтезируется иРНК, образуются ферменты синтеза нуклеотидов, клетка достигает нормальных размеров и восстанавливает необходимый набор органелл. Это самая продолжительная фаза — от нескольких часов до нескольких дней. При этом клетки могут выйти из цикла и находиться в фазе Go, после чего могут окончательно дифференцироваться, например кардиомиоциты; 2) синтетический период (S) (в течение 8—12 ч) — происходит удвоение содержания ДНК, синтез белков гистонов, которые поступают в ядро и обеспечивают нуклеосомную упаковку вновь синтезированной ДНК, что приводит к удвоению числа хромосом и центриолей; 3) постсинтетический период (G2) (в течение 2—4 ч) — клетка подготавливается к делению. Происходит синтез иРНК и белков митотического веретена (тубулинов), необходимых для прохождения митоза. (Пресинтетический период (2n 2c, где n — число хромосом, с — число молекул ДНК) — рост клетки, активизация процессов биологического синтеза, подготовка к следующему периоду. Синтетический период (2n 4c) — репликация ДНК. Постсинтетический период (2n 4c) — подготовка клетки к митозу, синтез и накопление белков и энергии для предстоящего деления, увеличение количества органоидов, удвоение центриолей.) Далее следует митотический период (М). Митоз — это непрямое деление, является универсальным способом деления ядросодержащих клеток и завершает клеточный цикл. Обычно протекает непрерывно и продолжается от 1 до 3 ч, обеспечивает равномерное распределение генетического материала в дочерние клетки. Состоит из 4х фаз: Профаза (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом. Метафаза (2n 4c) — выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом. Анафаза (4n 4c) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами). Телофаза (2n 2c в каждой дочерней клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счет борозды деления, в растительных клетках — за счет клеточной пластинки. 38. Эндорепродукция. Как оказалось, во многих органах и тканях нормальных диплоидных организмов животных и растений встречаются клетки с крупными ядрами, количество ДНК в которых кратно больше 2n. При делении таких клеток видно, что количество хромосом у них также кратно увеличено по сравнению с обычными диплоидными клетками. Эти клетки являются результатом соматической полиплоидии. Часто это явление называют эндорепродукцией - появление клеток с увеличенным содержанием ДНК. Появление подобных клеток происходит в результате отсутствия в целом или незавершенности отдельных этапов митоза. Существует несколько точек в процессе митоза, блокада которых приведет к его остановке и к появлению полиплоидных клеток. Блок может наступить при переходе от G2-периода к собственно митозу, остановка может произойти в профазе и метафазе, в последнем случае часто происходит нарушение целостности веретена деления. Наконец, нарушения цитотомии также могут прекратить деление, что приведет к появлению двуядерных и полиплоидных клеток. Полиплоидией называют такое состояние клетки, когда в ней в результате предшествующих эндомитозов оказывается более двух гаплоидных наборов хромосом. Полиплоидизация, в отличие от митоза, осуществляется без снижения специфических клеточных функций и свойственна полифункциональным элементам (клеткам печени, сердца, слюнных желез и др.). В зависимости от числа хромосомных наборов в полиплоидных клетках их называют три- (при 3), тетра- (при 4), пента- (при 5) и т. д. плоидными. Полиплоидные клетки отличаются гигантскими размерами. Они довольно часто встречаются в опухолевых тканях, а также в тканях, подвергнутых действию проникающей радиации. 39. Мейоз. Мейоз — это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное. Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует однократная репликация ДНК. Первое мейотическое деление (мейоз 1) называется редукционным, поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое: из одной диплоидной клетки (2n 4c) образуются две гаплоидные (1n 2c). Интерфаза 1 (в начале — 2n 2c, в конце — 2n 4c) — синтез и накопление веществ и энергии, необходимых для осуществления обоих делений, увеличение размеров клетки и числа органоидов, удвоение центриолей, репликация ДНК, которая завершается в профазе 1. Профаза 1 (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер. Конъюгация — процесс сближения и переплетения гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих гомологичных хромосом называют бивалентом. Кроссинговер — процесс обмена гомологичными участками между гомологичными хромосомами. Профаза 1 подразделяется на стадии: лептотена (завершение репликации ДНК), зиготена (конъюгация гомологичных хромосом, образование бивалентов), пахитена (кроссинговер, перекомбинация генов), диплотена (выявление хиазм, 1 блок овогенеза у человека), диакинез (терминализация хиазм). Метафаза 1 (2n 4c) — выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом. Анафаза 1 (2n 4c) — случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая — к другому), перекомбинация хромосом. Телофаза 1 (1n 2c в каждой клетке) — образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы. У многих растений клетка из анафазы 1 сразу же переходит в профазу 2. Второе мейотическое деление (мейоз 2) называется эквационным. Интерфаза 2, или интеркинез (1n 2c), представляет собой короткий перерыв между первым и вторым мейотическими делениями, во время которого не происходит репликация ДНК. Характерна для животных клеток. Профаза 2 (1n 2c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления. Метафаза 2 (1n 2c) — выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом; 2 блок овогенеза у человека. Анафаза 2 (2n 2с) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом. Телофаза 2 (1n 1c в каждой клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием в итоге четырех гаплоидных клеток. Биологическое значение мейоза. Мейоз является центральным событием гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений. Являясь основой комбинативной изменчивости, мейоз обеспечивает генетическое разнообразие гамет. 40. Морфофункциональная характеристика процессов роста и дифференцировки. Клеточный (жизненный) цикл клеток вне деления. В случае, если клетка прекращает делиться, у нее имеет место длительный G0 - период. Такую клетку нередко называют постмитотической. Клетка в этом случае проходит ряд стадий. Стадия роста. Клетка прекращает делиться, увеличивается в размерах. Происходит коммитирование и детерминация клетки. Коммитирование - процесс «программирования» генетического аппарата клетки в направлении ее дальнейшего развития. Детерминация - процесс уменьшения потенции клетки к формированию различных популяций, предопределение направления дальнейшего развития (дифференцировки). У большинства клеток на этой стадии увеличивается объем цитоплазмы, уменьшается ядерно-цитоплазматическое отношение. Стадия дифференцировки. В клетке накаливаются специфические органеллы, начинается специфическое функционирование клетки. Стадия выполнения зрелой клеткой специфических функции. Клетка проявляет признаки высокой биологической активности, выделяет секрет, характерный для клеток данной популяции, обеспечивает функционирование организма как целостной системы. Стадия старения и гибели клетки. Может происходить сморщившие метки и ее расгещ, либо набухание с вакуолизацией. В норме большинство клеток подвергаются апоптозу - запрограммированной -гибели клеток. Это энергозатратный процесс, который может сопровождаться увеличением числа митохондрий. Клетка уменьшается в размерах, ядро сморщивается, нередко сегментируется, происходит конденсация хроматина (кариопиктоз), исчезают ядрышки. В последующей ядро распадается на глыбки (кариорексис). В клетках уменьшаете уровень адгезивной способности, в связи с изменением комплексов гистосовместимости мембран. Клетки могут распадаться на фрагменты, которые фагоцитируются макрофагами. 41.Апоптоз; определение понятие, его биологическое значение В норме большинство клеток подвергаются АПОПТОЗУ - запрограммированной -гибели клеток. Это энергозатратный процесс, который может сопровождаться увеличением числа митохондрий. Клетка уменьшается в размерах, ядро сморщивается, нередко сегментируется, происходит конденсация хроматина (кариопиктоз), исчезают ядрышки. В последующей ядро распадается на глыбки (кариорексис). В клетках уменьшаете уровень *АДГЕЗИВНОЙ способности, в связи с изменением комплексов гистосовместимости мембран. Клетки могут распадаться на фрагменты, которые фагоцитируются макрофагами. * адгезивный (adhaesivus) - 1) прилипающий, слипчивый; 2) приводящий к сращению (о воспалении). Так же апоптоз является жизненно важным процессом, который позволяет заменить старые популяции клеток молодыми (биологическое значение). В основе нормального внутриутробного развития многих органов также лежит апоптоз. 42.Внутриклеточная регенерация. Общая морфо-функциональная характеристика. Биологическое значение. Внутриклеточная регенерация – процесс восстановления макромолекул и органелл. Увеличение числа органелл достигается усилением их образования, сборки элементарных структурных единиц или путем их деления. Физиологическая регенерация - восстановление органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности Репаративная регенерация – восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост и др. 1. Типичная *РР 2. Аттпичная РР *РР- репаративная регенерация. При типичной регенерации утраченная часть замещается путем развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие (например, ампутация). При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. Пример: У регенерировавшей конечности головастика число пальцев может оказаться меньше, чем было, а у креветки вместо ампутированного глаза может вырасти антенна. Значение регенерации для организма определяется тем, что на основе клеточного и внутриклеточного обновления органов обеспечивается большой масштаб приспособительных колебаний их функциональной активности в меняющихся условиях окружающей среды, а также восстановление и компенсация нарушенных под воздействием различных патогенных факторов функций. Реакция клеток на внешние воздействия: Реакция клеток на внешне воздействия, структурные и функциональные изменения клеток и отдельных клеточных структур в процессе реактивности и адаптации, репарации возникающих повреждений: При воздействии неблагоприятных факторов на клетку в ней возникают структурные и функциональные нарушения. В зависимости от интенсивности, продолжительности и характера воздействия такая клетка может либо адаптироваться к новым условиям и возвратиться в исходное состояние, либо погибнуть. Поэтому изменения клеточных структур делятся на : 1. адаптивные (приспособительные) 2. дизадаптивные (необратимые). Репарация (восстановление) — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК 43.**Эмбриология развития человека, раннее развитие внезародышевых органов. Критические периоды в развитии зародыша человека, нарушение процессов детерминации как причина аномалий и уродств: ЭМБРИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, изучение развития человеческого организма от момента образования одноклеточной зиготы, или оплодотворенной яйцеклетки, до рождения ребенка. Эмбриональное (внутриутробное) развитие человека длится примерно 265–270 дней. Эмбриональный период развития имеет несколько стадий: 1. Зигота 2. Дробление 3. Бластула 4. Гаструляция В процессе эмбриогенеза человека формируются следующие внезародышевые органы: ⁃ амнион, полый орган, мешок, в котором находится и развивается зародыш. Основная функция амниона — выработка околоплодных вод, которые обеспечивают оптимальную среду для развития зародыша и предохраняют его от высыхания и механических воздействий. ⁃ желточный мешок, рудиментарное образование, утратившее функцию вместилища питательных веществ. До 7-8-й недели эмбриогенеза основная его функция — кроветворная; ⁃ хорион, Хорион развивается из трофобласта и внезародышевая мезодерма. Первоначально трофобласт представлен слоем клеток образующих первичные ворсинки. Они выделяют ферменты с помощью которых разрушается слизистая оболочка матки и осуществляется имплантация. ⁃ плацента, помогает обеспечивать нормальную жизнедеятельность плода. В их образовании участвуют все три зародышевых листка, а также ткани материнского организма (материнская часть плаценты). В ходе онтогенеза , особенно эмбриогенеза , отмечаются периоды более высокой чувствительности развивающихся половых клеток и зародыша. Критические периоды характеризуются наиболее высокой чувствительностью к воздействиям вредных факторов внешней среды. ◦ 1-й критический период от 0 до 10 дней– нет связи с материнским организмом, эмбрион или погибает, или развивается (принцип «все или ничего»). ◦ 2-й критический период от 10 дней до 12 недель происходит формирование органов и систем. Значение имеет длительность воздействия неблагоприятного фактора. ◦ 3-й критический период (внутри 2-ого) 3-4 недели– начало формирования плаценты и хориона. ◦ 4-й критический период 12-16 недель, формируются наружные половые органы.. ◦ 5-й критический период 18-22 недели, завершение формирования нервной системы. Детерминация – это процесс определения дальнейшего пути развития материала эмбриональных зачатков с образование специфических тканей (на основе блокирования отдельных генов). ??? Повреждающие факторы могут реализовать свое действие, проникая через плаценту или изменяя ее нормальную проницаемость. Плацента – это уникальный фильтр, который обладает ограниченной проницаемостью, защищая организм плода от множества веществ и токсичных продуктов, попадающих в организм матери. Однако плацента проницаема для большинства лекарственных веществ, применяемых в акушерской практике: закись азота, наркотические анальгетики, витамины, большинство гормонов, сердечных препаратов, антибиотиков, противовоспалительных препаратов и др |