Материал: Готовые билеты
Экзаменационный билет №21
Митоз: основные фазы, события. Биологическое значение митоза.
Митоз — процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого из одной диплоидной материнской клетки образуются две дочерние с таким же набором хромосом.
Митоз включает в себя два процесса: кариокинез (деление ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).
Профаза
В ядре молекулы ДНК укорачиваются и скручиваются (спирализуются), образуя компактные хромосомы.
Ядерная оболочка распадается.
Хромосомы неупорядоченно располагаются в цитоплазме.
Растворяются ядрышки.
Начинает
формироваться веретено деления,
часть нитей которого прикрепляется
к центромерам хромосом.
Метафаза
Хромосомы располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку.
Хроматиды соединены в области первичной перетяжки с нитями веретена деления.
Центриоли
располагаются у полюсов клетки.
Анафаза
Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные дочерние хромосомы.
Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки.
У каждого полюса оказывается одинаковый генетический материал.
Телофаза
Хромосомы
раскручиваются.Вокруг хромосом начинают формироваться ядерные оболочки.
В ядрах появляются ядрышки.
Нити веретена деления разрушаются.
На этом кариокинез завершается. Происходит цитокинез — разделение цитоплазмы
Биологическое значение митоза
В результате митоза образуются генетически одинаковые дочерние клетки с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки. Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений.
Промежуточные филаменты как часть опорно-сократительного аппарата клеток. Химический состав, строение и функции промежуточных филаментов.
Промежуточные
филаменты (ПФ) строятся из фибриллярных
мономеров. Поэтому основная конструкция
промежуточных филаментов напоминает
канат,
имеющий толщину около 8-10 нм. Они
локализуются главным образом в
околоядерной
зоне и в
пучках
фибрилл,
отходящих к периферии клеток и
располагающихся под плазматической
мембраной. В состав промежуточных
филаментов входит большая группа
изобелков, родственных белков, которую
можно разделить на четыре типа. Первый
– кератины,
кислые и нейтральные, встречающиеся в
эпителиальных клетках; они образуют
гетерополимеры из этих двух подтипов.
Второй
тип белков ПФ включает в себя три
вида
белков,
имеющих сходный молекулярный вес (45-53
тыс.). Это – виментин,
характерный для клеток мезенхимного
происхождения, входящий в состав
цитоскелета клеток соединительной
ткани, эндотелия, клеток крови. Десмин
– характерен для мышечных клеток, как
гладких, так и исчерченных. Глиальный
фибриллярный белок
входит в
состав ПФ некоторых клеток нервной глии
– в астроциты и некоторые Шванновские
клетки. Периферин
– входит в
состав периферических и центральных
нейронов.
Третий тип – белки нейрофиламентов (мол. вес от 60 до 130 тыс.) встречается в аксонах нервных клеток.
И наконец, четвертый тип – белки ядерной ламины.
Они служат как бы истинно опорной системой в клетках подвергающихся значительным физическим нагрузкам. В клетках кожного эпидермиса промежуточные филаменты образуют пучки (тонофиламенты), связанные с десмосомами, и создают жесткую внутриклеточную сеть (рис. 243).
Экзаменационный билет №22
Вакуолярный аппарат клетки: основные компоненты и их функции. Круговорот мембранных компонентов.
К вакуолярной системе клетки относятся одномембранные органоиды клетки:
эндоплазматическая сеть,
комплекс Гольджи,
лизосомы,
различные вакуоли.
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматическая сеть представляет собой систему мелких канальцев, цистерн и пузырьков, пронизывающих всю цитоплазму и связанных с плазмалеммой и кариолеммой. Различают: шероховатую (гранулярную), гладкую (агранулярную)эндоплазматическую сеть.
Гранулярная эндоплазматическая сеть (эргастоплазма) представлена одиночными цистернами или их локальными скоплениями. Первый тип характерен для малоспециализированных клеток, а также для клеток с низкой метаболической активностью. Второй тип свойственен клеткам с высокой метаболической активностью (например, для клеток печени). Отличительной чертой эргастоплазмы является наличие на наружной поверхности мембран рибосом. Функции гранулярной эндоплазматической сети заключаются в следующем: синтез белков, изоляция синтезированных белков от основных функционирующих белков клетки, транспорт синтезированных белков в другие участки клетки и комплекс Гольджи.
Гладкая эндоплазматическая сеть. Представлена мембранами, образующими мелкие вакуоли, трубочки и ветвящиеся канальцы. Диаметр вакуолей и канальцев гладкой эндоплазматической сети составляет обычно около 50-100 нм. В отличие от гранулярной эндоплазматической сети на мембранах гладкой эндоплазматической сети нет рибосом. Деятельность гладкой эндоплазматической сети связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов.
Комплекс Гольджи
Структурной единицей органоида является диктиосома. В диктиосоме плотно друг к другу расположены 5-10 плоских цистерн, между которыми располагаются тонкие прослойки цитоплазмы. Каждая цистерна имеет переменную толщину. В центре мембраны могут быть сближены (до 25 нм), а на периферии иметь расширения. Кроме плотно расположенных плоских цистерн, в зоне комплекса Гольджи наблюдается множество мелких пузырьков (везикул), которые встречаются главным образом в его периферических участках. В зоне диктиосомы различают проксимальный и дистальный участки. В секретирующих клетках проксимальная часть обычно обращена к ядру, дистальная - к поверхности клетки. В проксимальном участке к цистернам примыкает зона мелких гладких пузырьков и коротких мембранных цистерн. Дистальная часть характеризуется наличием крупных вакуолей, часто содержащих продукты клеточной секреции. Функции: концентрация и уплотнение экзогенных и эндогенных веществ (упаковочный центр), образование и регенерация плазматической мембраны, модификация белков, образование первичных лизосом.
Лизосомы
Представляют собой пузырьки диаметром от 0,2 до 1 мкм, содержащие различные ферменты. Образование лизосом происходит за счет деятельности эндоплазматической сети и комплекса Гольджи. Функции лизосом: внутриклеточное пищеварение, изменение клеточных продуктов, переваривание дефектных клеточных органоидов.
Вакуоли
Полости в цитоплазме растительных клеток, ограниченные мембраной и заполненные жидкостью. Вакуоли содержатся в клетках как низших, так и высших растений. В последнем случае они достигают наибольшего развития. Вакуоли образуются в эндоплазматической сети и из пузырьков комплекса Гольджи. В молодых клетках вакуоли представлены системой мелких провакуолей. От цитоплазмы центральные вакуоли отделены тонкой (около 10 нм) одинарной мембраной, которая называется тонопласт. Полость вакуоли заполнена клеточным соком. Клеточный сок представляет собой водный раствор, в котором находятся различные неорганические соли, сахара, органические кислоты и их соли, а также другие низкомолекулярные и высокомолекулярные соединения. Функции: регуляция водно-солевого обмена. поддержание тургорного давления в клетке, накопление различных веществ, выведение экскреторных веществ.
Фазы клеточного цикла. Деление клеток.
Фаза |
События, происходящие в клетке |
G1 |
Интенсивные процессы биосинтеза. Образование митохондрий, хлоропластов (у растений), эндоплазматического ретикулума, лизосом, аппарата Гольджи, вакуолей и пузырьков. Ядрышко продуцирует р-, м- и т-РНК; образуются рибосомы: клетка синтезирует структурные и функциональные белки. Интенсивный клеточный метаболизм, контролируемый ферментами. Рост клетки. Образование веществ, подавляющих или стимулирующих начало следующей фазы. |
S |
Репликация ДНК. Синтез белковых молекул, называемых гистонами, с которыми связывается кажждая нить ДНК. Каждая хромосома превращается в две хроматиды. |
G2 |
Интенсивные процессы биосинтеза. Деление митохондрий и хлоропластов. Увеличение энергетических запасов. Репликация центриолей (в тех клетках, где они имеются) и начало образования веретена деления. |
М |
Деление ядра, состоящее из четырех стадий. |
С |
Равномерное распределение органелл и цитоплазмы между дочерними клетками. |
ИНТЕРФАЗА — период жизни клетки между двумя митозами. Она в десятки раз продолжительнее митоза. В ней совершается ряд очень важных процессов, предшествующих делению клетки: синтезируются молекулы АТФ и белков, удваивается каждая хромосома, образуя две сестринские хроматиды, скрепленные общей центромерой, увеличивая число основных органоидов цитоплазмы. Интерфаза включает следующие этапы.
Профаза
В ядре молекулы ДНК укорачиваются и скручиваются (спирализуются), образуя компактные хромосомы.
Ядерная оболочка распадается.
Хромосомы неупорядоченно располагаются в цитоплазме.
Растворяются ядрышки.
Начинает формироваться веретено деления, часть нитей которого прикрепляется к центромерам хромосом.
Метафаза
Хромосомы располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку.
Хроматиды соединены в области первичной перетяжки с нитями веретена деления.
Центриоли располагаются у полюсов клетки.
Анафаза
Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные дочерние хромосомы.
Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки.
У каждого полюса оказывается одинаковый генетический материал.
Телофаза
Хромосомы раскручиваются.
Вокруг хромосом начинают формироваться ядерные оболочки.
В ядрах появляются ядрышки.
Нити веретена деления разрушаются.
ЦИТОКИНЕЗ (С). В животных клетках цитоплазма перешнуровывается, т. е. Делится поперечной перетяжкой на две клетки. В растительных клетках в центре материнской клетки образуется перегородка - цитоплазматическая мембрана, состоящая их пектиновых веществ.