Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Стадії мітозу

Мітоз.

Лекція № 11

Тема: Клітинний цикл еукаріотичних клітин. Мітоз. Мейоз. Механізм загибелі і відтворення клітин.

 

Базові поняття й терміни: клітинний цикл, мітоз, мейоз, поділ клітини, інтерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза, веретено поділу.

План лекції:

1.Клітинний цикл еукаріотичних клітин. Поняття життєвого циклу.

2.Мітоз.

3.Мейоз.

4.Механізм загибелі відтворення клітин.

 

Зміст лекції:

1) Клітинний цикл еукаріотичних клітин. Поняття життєвого циклу.Життєвий цикл будь-якої клітини триває від початку одного поділу до по­чатку наступного. Складається з двох основних частин — процесу поділу й ін­терфази. У тих клітин, які втратили здатність до поділу, клітинний цикл за­кінчується не початком нового циклу, а загибеллю клітини. Під час інтерфази в клітинах відбувається багато процесів. Вони ростуть і накопичують речовини, необхідні для наступного поділу.

Сам поділ клітин може проходити по-різному. Прокаріотичні клітини ді­ляться переважно шляхом простого, так званого бінарного, поділу. У цьому варіанті їхній нуклеоїд подвоюється шляхом реплікації і нова копія прикріп­люється до клітинної мембрани, після чого між двома нуклеїнами формується нова клітинна стінка. Інтерфази між поділами прокаріотичних клітин займа­ють невеликі проміжки часу. Більшості бактерій для підготовки поділу виста­чає близько двадцяти хвилин.

У еукаріотів процес поділу, як і інтерфаза, триває довше. Процеси, які від­буваються під час поділу, у них складніші через наявність ядра та спадкового матеріалу у вигляді хромосом. У більшості випадків поділ еукаріотичних клі­тин представлений у формі мітозу або мейозу. Типовий мітоз складається з чо­тирьох основних фаз: профази, метафази, анафази й телофази.

Під час профази в ядрі відбувається спіралізація хромосом. У результаті їх лінійний розмір зменшується у 25 разів. Самі хромосоми стають добре видими­ми у світловий мікроскоп, при цьому кожна з хромосом складається з двох хроматид (друга хроматида утворюється протягом інтерфази в результаті процесу реплікації). Протягом профази також відбувається редукція ядерець та ядерної оболонки, а центріолі розходяться до полюсів клітини і стимулюють утворення мікротрубочок клітинного веретена поділу.



Интернет реклама УБС

На початку метафази хромосоми рухаються до екватору клітини й розміщу­ються там, утворюючи метафазну пластинку. На хромосомах чітко можна по­бачити центромеру — первинну перетяжку, до якої прикріплюється веретено поділу. Хроматиди відштовхуються одна від одної та залишаються з'єднаними лише завдяки центромері.

Одночасний поділ центромер усіх хромосом є початком наступної фази по­ділу — анафази. Під час анафази з'єднані попарно хроматиди роз'єднуються, стаючи дочірніми хромосомами, і розходяться до полюсів клітини.

Після закінчення руху хромосом до полюсів розпочинається телофаза мі­тозу. На цій фазі відбувається формування нових ядерних оболонок і ядерець, а хромосоми деспіралізуються. Після цього відбувається цитокінез (розділення цитоплазми).

 

3)Мейоз є редукційним поділом. Фактично він складається з двох послідов­них мітозів, інтерфаза між якими максимально скорочена. Крім того, протягом цієї інтерфази не відбувається синтез ДНК і кількість спадкового матеріалу не збільшується. У результаті після закінчення мейозу колена з чотирьох утворе­них клітин містить удвічі менше ДНК, ніж батьківська клітина. Таким чином утворюються, наприклад, статеві клітини.

Мейоз відбувається шляхом двох послідовних поділів, інтерфаза між якими вкорочена, а в рослинних клітинах узагалі може бути відсутня.

Під час профази першого поділу (профази І) починається спіралізація хро­мосом, однак хроматиди кожної з них не розділяються. У подальшому гомоло­гічні хромосоми зближуються, утворюють пари (кон'югація гомологічних хро­мосом). Цей процес починається в одній чи кількох точках, а потім поширю­ється на всю довжину хромосом. У цей час створюється враження, ніби в ядрі гаплоїдний набір хромосом, хоча насправді кожна складова цього набору являє собою пару гомологічних хромосом.

Під час кон'югації може спостерігатися процес кросинговеру (від англ. кро­синговер — перехрест), під час якого гомологічні хромосоми обмінюються пев­ними ділянками. Унаслідок кросинговеру утворюються нові комбінації різних станів певних (алельних) генів, що є одним із джерел спадкової мінливості.

Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від од­ної. При цьому вже стає помітним, що кожна з хромосом складається з двох хроматид, тобто утворюються комплекси з чотирьох хроматид (тетради), зчеп­лених у певних ділянках. Спостерігається подальше вкорочення та потовщення хромосом; у кінці фази гомологічні хромосоми розходяться, тобто тетради роз­падаються. Зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка й починається фор­мування веретена поділу.

У метафазі першого мейотичного поділу (метафазі І) нитки веретена поділу прикріплюються до центромер гомологічних хромосом, які лежать не в площи­ні екваторіальної пластинки, як під час мітозу, а по обидва боки від неї.

Під час анафази першого мейотичного поділу (анафази І) гомологічні хро­мосоми відділяються одна від одної та рухаються до протилежних полюсів клітини. Центромери окремих хромосом не розділяються, і тому кожна хромо­сома складається з двох хроматид. У кінці фази біля кожного з полюсів кліти­ни збирається половинний (гаплоїдний) набір хромосом. Розходження окремих гомологічних хромосом кожної пари є подією випадковою, тобто невідомо, яка з них відійде до того чи іншого полюса клітини. Це також є одним із джерел спадкової мінливості.

У телофазі першого мейотичного поділу (телофазі І) формується ядерна обо­лонка. У тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і здійснюється поділ цитоплазми; у багатьох рослин він може і не відбуватись. Отже, унаслі­док першого мейотичного поділу виникають клітини або лише ядра з гаплоїдний набором хромосом. Інтерфаза між першим і другим мейотичними поділами вкорочена, молекули ДНК в цей час не подвоюються, а в клітинах багатьох рос­лин інтерфаза взагалі відсутня, тож вони відразу переходять до другого мейо­тичного поділу.

Під час профази II спіралізуються хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, центріолі пе­реміщуються (якщо вони є) до полюсів клітин, починає формуватися веретено поділу. Хромосоми наближуються до екваторіальної пластинки.

У метафазі II завершується спіралізація хромосом і формування веретена поділу. Центромери хромосом розташовуються в один ряд уздовж екваторіаль­ної пластинки, і до них приєднуються нитки веретена поділу.

В анафазі II діляться центромери хромосом і хроматиди розходяться до по­люсів клітини завдяки вкороченню ниток веретена поділу.

Під час телофази II хромосоми деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця та ядерна оболонка. Завершується телофаза II поділом ци­топлазми. Отже, у результаті другого мейотичного поділу число хромосом зали­шається таким, як і після першого, але кількість ДНК, унаслідок розходження хроматид до дочірніх клітин, зменшується вдвічі.

Таким чином, після двох послідовних мейотичних поділів материнської диплоїдної клітини утворюються чотири гаплоїдні дочірні, кожна з яких має од­наковий набір генів, але окремі гени різних дочірніх клітин можуть перебува­ти в різних станах (представлені різними алелями). Тобто дочірні клітини, що утворилися, можуть відрізнятися за спадковою інформацією.

4. Механізм загибелі відтворення клітин.

У багатоклітинних живих організмів виділяють два основні способи заги­белі клітин — апоптоз і некроз. Загибель клітин може відбуватися внаслідок дії зовнішніх або внутрішніх факторів. До зовнішніх факторів можна віднести будь-які впливи, що призводять до пошкодження організму в цілому або його окремих клітин. Це і механічні пошкодження, і дія низьких або високих температур, і вплив різноманітних хімічних реагентів. Серед внутрішніх факторів найпоширенішим є старіння клітин. Вважається, що старіння може бути важливим механізмом стабілізації чисельності клітин в організмі. Безпосередні механізми старіння клітин досі залишаються нез'ясованими. Можливо, вони - пов’язані з накопиченням у клітинах помилок біосинтетичних механізмів. За­гибель клітин може також відбуватися і внаслідок утрати ними своїх функцій. Тривалість життя різних клітин людського організму може бути дуже різ­кою. Так, деякі лейкоцити живуть лічені хвилини, клітини епітелію кишечни­ку — кілька діб, еритроцити — три місяці, а нейрони головного мозку — десят­ки років.

Апоптоз — це явище запрограмованої клітинної смерті. Іншими словами, це сукупність клітинних процесів, що призводять до загибелі клітини. На від­міну від іншого виду клітинної смерті — некрозу — під час апоптозу не відбу­вається руйнування цитоплазматичної клітинної мембрани і, відповідно, вміст клітини не потрапляє в позаклітинне середовище.

Апоптоз, можливо, індукується після накопичення певної кількості гене­тичних помилок або через зменшення чутливості клітин до ростових сигналів, а ініціюється спеціальними сигналами й ферментами. Спочатку синтезуються ферменти, необхідні для здійснення загибелі клітин. Але не всі клітини з акти­вованими ферментами гинуть, частина з них виживає завдяки активації генів-рятувальників і трофічних факторів. Далі процес апоптозу розгортається під впливом сигналів, які передаються до ядра, активацією летальних ( кілерних ) генів і шляхом синтезу апоптоз - специфічних білків.

Характерною ознакою є фрагментація ДНК у міжнуклеосомальних ділян­ках специфічною ендонуклезою — САБ (саsраsе асtіvated DNаsе) на фрагменти розміром, кратним 180-200 нуклеотидам. У результаті апоптозу відбувається утворення апоптичних тілець — мембранних везикул, які містять цілісні органели і фрагменти ядерного хроматину. Ці тільця поглинаються сусідніми клітинами чи макрофагами в результаті фагоцитозу. Так як позаклітинний матрикс не уражається клітинними ферментами, навіть за великої кількості апоптизуючих клітин, запалення не спостерігається.

Процес апоптозу є необхідним для фізіологічного регулювання кількості клітин організму, для знищення старих клітин, для формування лімфоцитів, що не є реактивними до своїх антигенів ( аутоантигенів ), для осіннього опадання листків рослин, для цитотоксичної дії Т-лімфоцитів кілерів, для ембріональ­ного розвитку організму (зникнення шкірних перетинок між пальцями в емб­ріонів птахів) та ін. Так, за рахунок апоптозу в пуголовків жаб відбувається ре­дукція хвоста під час переходу до життя в наземному середовищі. Порушення нормального апоптозу клітин призводить до неконтрольованого розмноження клітини й появи пухлини.

Некроз(від грец. Nɛкpóç; — смерть) — процес випадкової або патологічної смерті живих клітин або тканин. Це менш організований процес, ніж апоптоз клітин і запрограмована смерть тканин.

Некроз може відбуватися в результаті таких факторів, як припинення кро­вопостачання, дія органічних токсинів, чужорідних білків, механічне пошко­дження, опіків. На відміну від апоптозу, прибирання клітинних уламків вми­раючої клітини сусідніми клітинами та, у випадку хребетних тварин, фагоци­тами імунної системи загалом стає важчим, оскільки неконтрольована смерть не супроводжується генерацією клітинних сигналів, які могли би вказати на наявність мертвих клітин та необхідність фагоцитозу їх уламків. Виділення внутрішньоклітинної речовини під час некрозу часто призводить до запалень.

 

Контроль знань й вмінь:

Дати відповіді на питання:

1. Які події передують розділу клітини?

2. Коли утворюється і коли зникає веретено розподілу?

3. Коли розчиняється і коли з’являється оболонка ядра при поділі клітини?

4. Який вигляд має метафазна пластинка? Завдяки чому хромосоми можуть вишикуватися центром ерами по екватору клітини?

5. У чому біозначення мітозу та мейозу?

6. Що таке мейоз,чим він відрізняється від мітозу?

 


Читайте також:

  1. А. В. Петровський виділяє три стадії розвитку особистості в процесі соціалізації: адаптацію, індивідуалізацію і інтеграцію.
  2. Адміністративні провадження: поняття, класифікація, стадії
  3. Будівельний генеральний план на стадії виконання окремих видів будівельно-монтажних робіт.
  4. ВИВЧЕННЯ ФАЗ МІТОЗУ
  5. Від стадії життєвого циклу підприємства
  6. Відхилення, зрушення і різноманіття мітозу
  7. Етапи (стадії) міжнародної інвестиційної діяльності компаній
  8. Життєві стадії та цикли організації. Співвідношення стадій життєвого циклу та особливостей персоналу
  9. З точки зору динамічного підходу механізм соціального конфлікту проходить зазвичай наступні стадії протікання конфлікту.
  10. Завдання, особливості та стадії організаційно-технологічної
  11. Загальні принципи і стадії аналізу інвестиційних проектів
  12. Залежність виду диверсифікації від стадії життєвого циклу підприємства

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
 | 

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.002 сек.