Ответы на билеты по биологии. Жизненный цикл бактериофага
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
ПОЛНЫЙ ЦИКЛ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОСОБИ ОТ МОМЕНТА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ (ПРИ ПОЛОВОМ РАЗМНОЖЕНИИ) ИЛИ ОТДЕЛЕНИЯ ЧАСТИ ТЕЛА (ПРИ БЕСПОЛОМ) ДО КОНЦА ЖИЗНИ НАЗЫВАЕТСЯ ОНТОГЕНЕЗОМ. Онтогенез присущ любому живому организму, вне зависимости от уровня организации.В онтогенезе различают два периода - эмбриональный или зародышевый, и постэмбриональный (начинается с момента самостоятельного осуществления процессов жизнедеятельности).Бесполое размножение.Существует несколько способов бесполого размножения: деление клетки, спорообразование, почкование, фрагментация, вегетативное и др.Бактерии и многие протисты (амебы, эвглены, инфузории и др.) размножаются делением клетки надвое. После деления дочерние клетки растут и, достигнув величины материнского организма, снова делятся.У многих организмов для воспроизводства потомства образуются специализированные клетки – споры, состоящие из небольшого количества цитоплазмы и ядра с минимальным запасом питательных веществ. В благоприятных условиях споры прорастают и дают начало новому организму. Спорообразование характерно для многих протистов, грибов и высших растений (мхи, хвощи, плауны, папоротники).Споры образуются путем митоза или мейоза в обычных вегетативных клетках материнского организма или специальных органах – спорангиях.Главное достоинство спор – возможность образования большого числа потомства и быстрого расселения видов.Почкование заключается в том, что новая особь образуется в виде небольшого выроста (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее, превращаясь в самостоятельный организм. Почкование характерно для губок, кишечнополостных и дрожжевых грибов (рис. _). Если при этом дочерние особи не отделяются от материнской, то возникают колонии (губки, коралловые полипы).У грибов, водорослей, лишайников размножение может осуществляться фрагментами (участками) гиф, нитей и частями слоевищ соответственно. Такой способ размножения называется фрагментацией.В основе фрагментации лежит явление регенерации – способность организмов восстанавливать утраченные или поврежденные ткани и органы, а также восстанавливать целый организм из его части. Фрагментация наблюдается также у кишечнополостных, губок, плоских и некоторых кольчатых червей.Вегетативное размножение – это образование новых особей из вегетативных органов. Вегетативное размножение, как и фрагментация, основано на способности организмов восстанавливать недостающие части. Этот способ размножения широко распространен в природе, но наибольшего разнообразия он достиг у цветковых растений. Новые особи у них могут формироваться из стебля (кактус, элодея, ряска), листа (фиалка, бегония, лилия, гиацинт), корня (малина, крыжовник, одуванчик). Вегетативное размножение может осуществляться также при помощи видоизмененных побегов: клубня (картофель, топинамбур), луковицы (лук, чеснок, тюльпан, нарцисс), клубнелуковицы (гладиолус, шафран), корневища (пырей, ландыш, крапива, иван-чай), усов (земляника, костяника, лютик ползучий) (рис. _).У некоторых цветковых растений (осины, ивы, сливы, вишни, малины и др.) вегетативное размножение корневыми отпрысками, корневой порослью, стелющимися побегами, корневищами и др., может даже преобладать над половым. Примером растения, размножающегося только вегетативно, является элодея канадская – двудомное растение, обитающее в пресных водоемах. В Европу из Северной Америки были занесены только женские особи. Однако и здесь элодея эффективно размножается вегетативным способом и очень быстро осваивает новые водоемы.Всем вам хорошо известно, что многие способы искусственного вегетативного размножения культурных растений широко используются в практике сельского хозяйства. Так, многие кустарники размножаются отводками (виноград[VV150] , крыжовник, смородина), многолетние травы – делением куста (флоксы, пион, маргаритки), видоизмененными побегами и др. В садоводстве особенно широко распространены формы вегетативного размножения с помощью черенков и прививок (см. рис._). Прививка позволяет быстро размножить ценные растения и обеспечивает их ускоренное развитие при полном сохранении сортовых качеств. При этом прививаемое растение может получить такие ценные свойства подвоя, как морозоустойчивость, устойчивость к грибным и бактериальным болезням[VV151] , неприхотливость к плодородию почвы и др.[VV152] Одной из форм бесполого размножения является стробиляция[VV153] , свойственная некоторым кишечнополостным. При этом полип интенсивно растет, а затем в верхней части делится поперечными перетяжками на дочерние особи. В этом случае полип напоминает стопку тарелок. Образовавшиеся дочерние особи – медузы – отрываются от материнской и начинают самостоятельное существование.У многих животных наблюдается вторичное возникновение бесполого размножения на основе полового процесса. Примером такого способа размножения является полиэмбриония[VV154] –развитие нескольких зародышей (близнецов) из одной зиготы. Это происходит потому, что при дроблении зиготы иногда наблюдается разобщение бластомеров, из которых впоследствии развиваются самостоятельные организмы (от 2 до 8). Таким путем образуются однояйцовые[BЭ155] близнецы одного пола у человека и других млекопитающих (например, у южноамериканского броненосца). У растений полиэмбриония – образование нескольких зародышей в одном семени.При любой форме бесполого размножения происходит увеличение численности особей данного вида без повышения их генетического разнообразия: все особи являются копией материнского организма. Эта особенность широко используется человеком для сохранения генетически чистых линий в селекции и практике садоводства и, как следствие, получения однородного, с хорошими признаками потомства у плодово-ягодных, декоративных и других групп растений. Новые признаки у таких организмов появляются только в результате мутаций.Достоинство бесполого размножения заключается в его простоте и эффективности – нет необходимости в поиске партнера, потомство может оставить практически любая особь, удачное сочетание генов не теряется и т.д.
Все живые существа состоят из клеток, либо являются одноклеточными организмами. Слово «клетка» - это перевод с латинского слова cellula (клетка, комната). Термин ввел Р. Гук для обозначения ячеек, которые он наблюдал под микроскопом в срезе пробки. Лишь позднее клетками стали называть живое содержимое таких ячеек.Клетка – это элементарная структурная и функциональная единица живых организмов, потому, что в природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения признаки живого:
Таким образом, клетка является низшей ступенью организации живой материи.К началу 19 в. представления о клеточном строении получили широкое распространение и признание. В 30-х годах 19 в. Роберт Броун – шотландский ученый обнаружил в растительных клетках ядро. Затем ядра были обнаружены и в других клетках. Сопоставление наблюдений за растительными и животными клетками обнаружило сходство в их строении и организации. В это же время были сформулированы основные положения клеточной теории. В настоящее время положения клеточной теории формулируются так: 1. Клетка является основной структурной и функциональной единицей жизни. Все организмы состоят из клеток, жизнь организма обусловлена взаимодействием составляющих его клеток. 2. Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям 3. Все новые клетки образуются путем деления исходных клеток. 4. Все клетки состоят из 3-х основных частей:
Существуют два основных типа клеточного строения, которые отличаются друг от друга рядом фундаментальных признаков. Это прокариотические и эукариотические клетки. Микроорганизмы, имеющие истинное ядро называются эукариоты. К ним относят микроскопические грибы, дрожжи, водоросли и простейшие. Микроорганизмы, не имеющие четко выраженного ядра, называются прокариотами. К ним относятся бактерии и сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Строение эукариотной клетки Эукариотические клетки от простейших до клеток высших растений и животных отличаются сложностью и многообразием структуры и имеют общий принцип строения: 1. Имеют в составе клеток оформленное ядро 2. Наличие таких сложных мембранных структур, как митохондрии и хлоропласты. 3. Подразделение цитоплазмы на множество обособленных пространств – компартментализация Внутренние структуры клетки называются органоиды (или органеллы, что переводится как «маленькие органы»).  Органоиды клетки и их характеристика Цитоплазма Обязательная часть клетки, представляет собой вязкий водный раствор различных солей и органических веществ.В ЦП происходит большинство биохимических и физиологических процессов. ЦПМ Функции белков: 1. Сохраняет форму клеток 2. Защищает цитоплазму от химических и физических повреждений 3. Обеспечивают контакт и взаимодействие клеток в тканях и органах. 4. Транспорт веществ в клетку из окружающей среды и вывод продуктов жизнедеятельности -
5. Эндоцитоз и экзоцитоз. Эндоцитоз – это активное поглощение веществ из окружающей среды, при котором мембрана образует внутренние впячивания, которые затем отшнуровываясь, превращаются в пузырьки: пиноцитоз (поглощение жидких веществ: Амебы, лейкоциты, клетки печени) и фагоцитоз (поглощение твердых частиц: крупные органические частицы, разрушенные клетки, микроорганизмы. Фагоциты)Экзоцитоз – процесс обратный эндоцитозу. Таким образом различные материалы выводятся из клеток: непереваренные частицы, секретируемые вещества. Ядро Нуклеоплазма (ядерный сок) Ядрышко хроматин Каждый биологический вид имеет свое число, размеры и форма хромосом. (Хромосомы содержат ДНК. Ген – структурная единица ДНК). Внутри ядра также находится одно или несколько ядрышек, в которых образуются рибосомы.Функции ядра: 1. Хранение и передача генетической информации 2. Участие в синтезе белка и регуляция всех видов клеточной активности Эндоплазматическая сеть (ретикулум) Это система уплощенных мембранных мешочков – цистерн – в виде трубочек и пластинок, ограниченных однослойной мембраной. ЭПР связан с мембраной ядра. В клетке различают два вида ЭПР: гладкий и шероховатый (гранулярный) с закрепленными на поверхности рибосомами.Функции ЭПС: 1. На рибосомах шероховатого ЭР синтезируется белок, а затем транспортируется. 2. Гладкий ЭР служит местом синтеза липидов и углеводов Рибосомы Рибосомы содержатся в клетках всех живых организмов, а также в митохондриях и хлоропластах. Имеют сферическую форму. Число рибосом в клетке может достигать 10 000. Состав рибосом постоянен, они состоят из белка и рибосомальной РНК.Каждая рибосома состоит из двух субъединиц большой и малой. Рибосомы связаны с ЭПР или свободно лежат в цитоплазме. Отдельные рибосомы, объединяясь в группы, образуют полирибосому (полисому). Функции рибосом: Синтез белка Митохондрии Важнейшие органоиды клетки, осуществляющие аэробное (кислородное) дыхание. Число митохондрий в клетке колеблется от одной до нескольких сотен. Митохондрии окружены оболочкой из 2-х мембран, внутренняя мембрана образует складки (кристы). Внутреннее содержимое митохондрий называется матрикс, он содержит рибосомы, ДНК и ферменты. Функции 1. При аэробном дыхании в кристах происходит синтез АТФ – основного источника энергии в клетке (митохондрии – энергетические станции клетки) 2. В матриксе происходит окисление питательных веществ (ЦТК, окисление жирных кислот) Аппарат Гольджи Стопка уплощенных мембранных мешочков. С одного конца постоянно образуются стопки из пузырьков ЭПР, а с другой – отшнуровываются пузырьки. Могут существовать по отдельности и в виде диктиосом, как в растительных клетках, или образовывать сеть, как во многих клетках животных. АП тесно связан ЭПР Функции АГ 1. Транспорт веществ, в первую очередь липидов и углеводов (Многие вещества, например ферменты образующиеся в ЭПР, попадают в АГ, дозревают, а затем транспортируются в пузырьках до места назначения. 2. Участвует в образовании лизосом 3. Секретирует слизистые вещества (клеток эпителия кишечника, корневых волосков растений) Лизосомы Самые мелкие органоиды клетки. Окружены однослойной мембраной. Внутри лизосом находится комплекс ферментов, участвующих в разрушении полимерных молекул: белков, углеводов, липидов. При слиянии лизосомы с захваченным (путем эндоцитоза) материалом образуется пищеварительная вакуоль. Функции:Разрушение различных ненужных структур и молекул клетки: внутриклеточное пищеварение, разрушение целых клеток (аутофагия) или даже органов (хвост у лягушек). Пероксисомы Мелкие пузырьки, окруженные однослойной мембраной, производные ЭПР. ФункцииВ пероксисомах содержится фермент каталаза, разрушающий токсичный для клетки пероксид водорода. Большое количество пероксисом содержат клетки печени. Пластиды Присутствуют только в растительных клетках. Существует три типа пластид: лейкопласты, хромопласты и хлоропласты. Лейкопласты не содержат пигментов, содержат запасные питательные вещества (белки, липиды, крахмал). Большинство их содержится в клубнях, листьях, семенах.Хромопласты окрашены в желто-оранжевые тона, так как содержат пигменты группы каратиноидов. Определяют желтую, оранжевую, красную окраску цветов и плодов.Наиболее важную роль в клетке играют хлоропласты, содержащие зеленые пигменты – хлорофиллы. Хлоропласты окружены двойной мембраной, внутренний слой которой образует выросты различной длины – ламеллы. На ламеллах расположены мелкие уплощенные пузырьки мембранного строения, собранные в стопки – граны. В матриксе находится ДНК, рибосомы, ферменты. Функции хлоропластов: Фотосинтез (синтез органических веществ из СО2 и Н2О за счет световой энергии, улавливаемой хлорофиллом (пигмент, содержащийся в гранах) Вакуоли Мешок, ограниченный одинарной мембраной. Содержит клеточный сок (раствор различных веществ: соли, сахара, органические кислоты, ферменты, пигменты). Функции1. Накопление резервных или балластных веществ в растительных клетках. 2. Поддержание тургора и осмотического давления в клетке. Микротрубочки и микрофиламенты Микротрубочки - это очень тонкие трубочки, построенные из белка тубулина. Микрофиламентами называют тонкие нити, рассеянные по всей клетке, состоящие из белка актина. Из микротрубочек построены центриоли – органеллы, расположенные вблизи ядерной оболочки. Они имеются в клетках животных и высших растений. Это парные органеллы, расположенные перпендикулярно друг к другу. Функции:1. Микротрубочки регулируют расхождение хромосом при делении клетки. 2. За счет скольжения микротрубочек осуществляется движение ресничек и жгутиков простейших. 3. Участвуют в перемещении клеточных органелл, например пузырьков Гольджи, а также в процессах эндо- и экзоцитоза. 4. Образуют опорную систему клетки – цитоскелет, способствуют определению и поддержанию формы клетки (в процессе их дифференцировки). Основные признаки, отличающие прокариотную клетку от эукариотной: По сравнению со строение клеток эукариот, прокариотические клетки имеют более примитивную организацию (бактерии и цианобактерии). Строение их клеток имеет ряд серьезных отличий от клеток эукариот: 1. Клетки прокариот очень малы. Подавляющее большинство бактерий имеет форму палочек толщиной не более 1 мкм и длиной не более 5 мкм. Диаметр микрококков составляет не более 0,5 мкм. (Для сравнения: размер одноклеточного эукариотного организма (например дрожжей) составляет 6-10 мкм, а некоторых диатомовых водорослей до 100 мкм.). 2. ДНК не окружена ядерной мембраной. Генетический аппарат клетки представлен хромосомой, состоящей из двухспиральной молекулы ДНК, замкнутую в кольцо и погруженную в цитоплазму. 3. Мембранные органеллы типа митохондрий и хлоропластов (а также комплекс Гольджи) отсутствуют. 4. Процессы дыхания и фотосинтеза осуществляются на плазматической мембране. В эукариотных клетках за эти функции ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов. 5. Рибосомы прокариот меньше, чем цитоплазматические рибосомы эукариот (70S). 6. Клетки почти всех прокариот (за исключением микоплазм) имеют клеточную стенку, не встречающуюся у эукариот. 7. Бактерии как правило размножаются путем деления надвое и являются гаплоидными организмами. Особенности строения прокариотной клетки Структуры, расположенные снаружи от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки), называют поверхностными структурами. ЦПМ вместе с цитоплазмой и внутренними структурами называется протопластом. Клеточная стенка Клеточная стенка – важный и обязательный структурный элемент подавляющего большинства прокариотных клеток. Клеточная стенка служит барьером между протопластом и окружающей средой и придает клеткам определенную, присущую им форму. При этом она не жесткая, как стальной панцирь, а эластичная и тонкая (как покрышка футбольного мяча), форму же ей придает плотно прилегающий изнутри протопласт (осмотическое давление внутри клетки больше, чем снаружи).Химический состав клеточной стенки постоянен для каждого вида и является важным диагностическим признаком. Основной каркас клеточной стенки составляет полимер – муреин (пептидогликан). В зависимости от строения клеточной стенки, прокариоты делятся на две большие группы: грамположительные и грамотрицательные (1884 г. Граммом было отмечено, что если клетки обработать сначала кристаллическим фиолетовым, а затем йодом, то при последующей обработке спиртом клеточная стенка грамположительных бактерий способна удерживать окрашенный комплекс, а у грамотрицательных – нет). У грамположительных бактерий муреин составляет основную массу клеточной стенки (40-90%), образуя толстый гомогенный слой. А 2 3 4 Б 1 5 5 Рис. 4. Клеточная стенка грамположительных (А) и грамотрицательных (Б)бактерии: 1 - цитоплазматическая мембрана; 2- пептидогликан; 3 - периплазматическое пространство; 4- наружная мембрана; 5 - цитоплазма, в центре которой расположена ДНК. У грамотрицательных бактерий содержание пептидогликана значительно меньше (1-10%), он образует тонкий внутренний слой клеточной стенки. Снаружи располагается дополнительный слой – наружная мембрана. Наружная мембрана препятствует проникновению в клетку токсинов и вредных для клетки веществ (грамотрицательные микроорганизмы более устойчивы к действию ядов, ферментов (лизоцима) и антибиотиков). При воздействии определенных химических веществ (лизоцима, разрывающего в-гликозидные связи) возможно получение клеток, у которых отсутствует клеточная стенка частично (сферопласты) или полностью (протопласты). Такие клетки могут существовать только когда осмотическое давление окружающей среды сбалансировано с давлением внутри клетки.Прокариоты, не содержащие клеточной стенки обнаружены и в природе. Это микоплазмы. Капсулы Это слизистые слои на поверхности бактериальной клетки. Капсула имеет аморфное строение. Она не является постоянным признаком и зависит от условий культивирования бактерий. Функции 1.Капсулы защищают клетку от механических повреждений, высыхания, служат препятствием для проникновения фагов. 2. С помощью слизи осуществляется связь между клетками в колонии, 3. Прикрепление к различным поверхностям. Жгутики, фимбрии и пили (ворсинки) Структуры, определяющие движение бактерий в окружающей среде. Жгутик вращается с частотой 40-60 об/сек (сама клетка при этом вращается в обратном направлении с 1/3 от этой скорости), обеспечивая поступательное движение клетки со скоростью 16-100 мкм/сек. Жгутик представляет собой относительно жесткую спиральную нить, переходящую в утолщенную структуру – крюк. Нить с помощью крюка прикрепляется к ЦПМ (место прикрепления называется базальным телом). У большинства бактерий нить состоит только из одного белка – флагеллина (белковые субъединицы уложены по спирали, внутри которой проходит полый канал). Жгутики позволяют бактерии активно перемещаться в направлении, необходимом для клетки (таксис): к питательным веществам (хемотаксис), свету (фототаксис), теплу (термотаксис), ориентация в магнитном поле (магнитотаксис), вискозитаксис и т.д. Для каждого организма все химические вещества могут быть поделены на две категории: аттрактанты (вещества, привлекающие бактерий) и репелленты (отпугивающие их). Аттрактантами чаще всего выступают пищевые вещества, это могут быть: сахара, аминокислоты, витамины и др., реппелентами – ядовитые вещества.Длинные тонкие волоски на поверхности клетки называют фимбриями (ворсинками). Они также относятся к поверхностным структурам. Их может насчитываться до нескольких тысяч на клетку. Построены из белка пилина. Эти структуры не имеют отношения к движению и обеспечивают прикрепление бактерий к клеткам растений, грибов, неорганическим частицам, принимают участие в транспорте веществ. Через ворсинку в клетку могут проникать вирусы. Некоторые ворсинки или F-пили, принимают участие в половом процессе бактерий (коньюгации). Они создают как бы тоннель, по которому от одной клетке к другой передается ДНК (плазмидная).Пили нельзя считать обязательными структурами, такт как без них бактерии хорошо растут и размножаются. Мезосомы По структуре и функциям ЦПМ бактерий не отличается от мембран эукариотных клеток. У прокариот, ЦПМ образует впячивания, получившие название мезосом. Они могут быть пластинчатыми, иметь форму пузырьков или трубочек. Функции 1. Мезосомы увеличивают рабочую поверхность мембраны, на которой происходит синтез биополимеров, АТФ, фотосинтез и пр. (поскольку специальных мембранных органелл для этого в бактериальной клетке нет). Мезосомы – «примитивные органеллы». 2. Мезосомы могут играть роль в репликации ДНК и расхождении хромосомы. Нуклеоид Несмотря на отсутствие в клетках прокариот ядра, ДНК бактерий локализована в ограниченном участке цитоплазмы нуклеоида. Вся генетическая информация прокариот содержится в одной молекуле ДНК, имеющей форму кольца – бактериальной хромосомы. Длина молекулы в развернутом виде может составлять более 1 мм, т.е. почти в 1000 раз превышать длину бактериальной клетки.ДНК прокариот построена также, как и у эукариот (дезоксирибоза, фосфорная кислота и азотистые основания: два пуриновых (аденин и гуанин) и два пиримидиновых (цитозин и тимин)). Делению клеток также предшествует удвоение ДНК (репликация). Деление молекул ДНК идет по полуконсервативному механизму (в ДНК дочерней клетки оказывается лишь одна половина материнской ДНК). Плазмиды Многие бактерии наряду с хромосомной ДНК содержат и дополнительную, тоже представленную двойной спиралью, замкнутой в кольцо. Число их может колебаться от 1 до 38 на клетку. Плазмиды не являются необходимыми для жизни бактерий. Они часто кодируют признаки, полезные для бактериальной клетки (устойчивость к антибиотикам, синтез антибиотиков, способность разрушать и использовать некоторые вещества). Определенные плазмиды могут участвовать в половом процессе бактерий. Бактерии способны обмениваться такими плазмидами, приобретая новые свойства (посредством контакта через половые пили). Внутрицитоплазматические включения В цитоплазме прокариот обнаруживаются различные включения. Это могут быть запасные вещества (которые клетка использует при исчерпании внешних источников пищи), необходимые клетке или продукты метаболизма, накапливающиеся в клетке. Многие из них являются активно функционирующими структурами в клетке.К таким структурам относятся хлоросомы зеленых бактерий и фикобилисомы цианобактерий. В этих структурах локализованы пигменты, участвующие в фотосинтез (бактериохлорофилл и фикобилипротеин). Они имеют вид продолговатых пузырьков (хлоросомы) или гранул (фикобилисомы) и непосредственно примыкают к фотосинтезирующей мембране.В клетах некоторых прокариот содержатся карбоксисомы. (Имеющие форму многогранника). Они содержат фермент (рибулозодифосфаткарбоксилаза), катализирующий фиксацию СО2 у фотосинтезирующих бактерий. У водных прокариот обнаружены газовые вакуоли (аэросомы). Газовые вакуоли состоят из множества газовых пузырьков, заполненных газом (воздухом). Основная их функция – обеспечение плавучести микроорганизмов, которые с их помощью могут регулировать глубину, выбирая более благоприятные условия. Их вероятно, можно рассматривать как альтернативу жгутиков, при движении в вертикальной плоскости. Магнитосомы содержат гранулы магнетита (окись железа). Они позволяют бактерии перемещаться в направлении линий магнитного поля. Бактерии, выделенные в северном полушарии, ищут север(Здесь линии магнитного поля проходят под углом 700к горизонту, вглубь водоема, где очень мало кислорода – благоприятные условия).Запасные вещества прокариот представлены А 2 3 4 Б 1 5 5 Рис. 4. Клеточная стенка грамположительных (А) и грамотрицательных (Б)бактерии: 1 - цитоплазматическая мембрана; 2- пептидогликан; 3 - периплазматическое пространство; 4- наружная мембрана; 5 - цитоплазма, в центре которой расположена ДНК. полисахаридами (крахмал, гликоген, гранулеза), липидами (поли-в-оксимаслянная кислота), полипептидами, полифосфатами (волютин), отложениями серы. Чаще всего они ограничены белковой мембраной.Монотрих (Vibrio) Моно- полярный (Pseudomonas) и биполярный (Spirillum) политрихи (Proteus, Enterobacteriaceae Перитрихи  строение клетки. Структурная система цитоплазмы
Таблица 11. Структурная система ядра
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ Закономерные изменения структурно-функциональных характеристик клетки во времени составляют содержание жизненного цикла клетки (клеточного цикла). Клеточный цикл — это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Важным компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл —комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткоймногоклеточного организма специфических функций, а также периоды покоя. В периоды покоя ближайшая судьба клетки не определена: она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении (рис. 2.10). Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 ч. Длительность цикла регулируется путем изменения продолжительности всех его периодов. У млекопитающих время митоза составляет 1—1,5 ч, 02-периода интерфазы —2—5 ч, S-периода интерфазы — 6—10 ч. Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии. Главные события митотического цикла заключаются в редупликации (самоудвоении) наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками. Указанным событиям сопутствуют закономерные изменения химической и морфологической организации хромосом — ядерных структур, в которых сосредоточено более 90% генетического материала эукари-отической клетки (основная часть внеядерной ДНК животной клетки находится в митохондриях). Хромосомы во взаимодействии с внехромосомными механизмами обеспечивают: а) хранение генетической информации, б) использование этой информации для создания и поддержания клеточной организации, в) регуляцию считывания наследственной информации, г) удвоение (самокопирование) генетического материала, д) передачу его от материнской клетки дочерним. Химическая организация и строение хромосом описаны в разд. 3.5.2.  Рис. 2.10. Жизненный цикл клетки многоклеточного организма. I — митотический цикл; II — переход клетки в дифференцированное состояние; III— гибель клетки: G1 — пресинтетический период, G2 — постсинтетический (предмитотический) период, М —митоз, S — синтетический период, R1 и R2 — периоды покоя клеточного цикла; 2с —количество ДНК в диплоидном наборе хромосом, 4с —удвоенное количество ДНК | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||