21. Клеточный цикл. Основные события интерфазы.

Клеточным циклом называют последовательность событий от образования клетки до ее деления или гибели. Клеточный цикл любой клетки состоит из 2 непрерывных по продолжительности периодов: митоза (или собственно деления) и интерфазы. Во время митоза (М-фаза) наследственный материал клетки делится строго пополам между двумя образующимися молодыми клетками. Интерфаза неоднородна по своим событиям и вне выделяют фазы G1, S, G2. Многие клетки сразу после образования подвергаются специализации и «выпадают» из клеточного цикла в фазу G0. Часть таких клеток (например эритроциты человека) до самой гибли остаются в этой фаз, а некоторые (гепатоциты) могут возвращаться в клеточный цикл.

а) пресинтетический период:

1.накапление РНК и белков, необходимых для образования клеточных структур.

2.Активация синтеза белка

3.Усиленный рост клетки.

4. Восстановление интерфазной ультраструктуры клетки.

Б)синтетический период:

1.репликация ДНК

2. генетический материал удвоен-2n4c

3.удваивается количество гистонов, образуется РНК.

В)постсинтетический период:

1. Активизируется синтез РНК, тубулинов - белков микротрубочек

2.Интенсифицируются процессы образования АТФ.

К концу периода G1 в цитоплазме клеток нарабатывается ASФ, который активируют начало репликации ДНК и исчезает к началу G2 периода. МСФ появляется в цитоплазме к началу митоза и его выработка контролируется белком циклином.

Вопрос 22

22. Митоз: основные события цитоплазматического и хромосомного цикла.

Митоз -сложное деление ядра клетки, биологическое значение которого заключается в точном идентичном распределении дочерних хромосом содержащейся в них генетической информации между ядрами дочерних клеток.

Профаза: 1.конденсация хроматина

2.образование хромосом, состоящих из 2-х хроматид

3.деструктурирование ядрышка

4. расхождение центриолей к полюсам

5.образование веретена деления.

Прометафаза: 1. Дефрагментация ядерной оболочки

2.рост микротрубочек веретена и их прикрепление к кинетохорам хромосом

Метафаза: 1. Образование метафазной пластинки

Анафаза: 1.движение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки

Телофаза: 1. Деконденсация хромосом

2. Образование ядер и ядерных оболочек

3. Разрушение веретена деления , завершение цитокинеза.

Биологическое значение: поддержание генетической стабильности, механизм моноцитогенного бесполого размножения

Вопрос 23

23. Мейоз и его биологическое значение.

В основе полового размножения лежит слияние генетической информации мужской и женской гамет. Гаметы (половые клетки) вырабатываются в семенниках и яичниках в ходе гаметогенеза. Цитологической основой гаметогенеза является мейотическое деление или просто мейоз. Мейоз состоит из 2-х последовательных делений, которые обозначают как мейоз 1 и мейоз 2. Перед первым делением клетки вступающей в мейоз в S-период интерфазы происходит репликация ДНК (хромосомно - хроматидный набор клетки после этого соответствует формуле 2n4c), перед вторым деление интерфаза выпадает. Оба деления мейоза состоят из профазы, метафазы, анафазы, телофазы и заканчивается цитокинезом.

Профаза 1 :

1.Лептотена:

а) хромосомы, изменив свою интерфазную конфирмацию, переходят в конденсированную форму.

б) каждая хромосома прикрепляется к ядерной мембране с помощью прикрепительного диска.

в) сестринские хроматиды очень тесно сближены и не различимы до поздней профазы.

г) в цитоплазме начинается формирование веретена деления.

2. Зиготена:

а) Синапсис – тесная конъюгация двух гомологов (начинается со сближения концов двух гомологичных хромосом на ядерной мембране)

б) При конъюгации каждый ген одной хромосомы входит в соприкосновение с гомологичным ему геном другой хромосомы. Каждая пара хромосом - бивалент.

3. Пахитена:

а) В продольной щели между гомологичными хромосомами появляются круглые рекомбинативные узелки, которые участвуют в обмене участками хромосом

б) Перекрест между двумя не сестринскими хроматидами (проявляются в виде хиазм)

в) В обмене по одной хроматиде из 2-х спаренных хромосом.

4. Диплотена:

а) разделение конъюгировавших хромосом.

Б) гомологичные хромосомы бивалента несколько отодвигаются друг от друга, но они все еще связаны хиазмами, т.е. местами, где произошел кроссинговер, происходит частичная Деконденсация хромосом, синтез РНК

5. Диакинез:

А)прекращается синтез РНк и хромосомы конденсируются, утолщаются и отделяются от ядерной мембраны.

Б) каждая пара сестринских хроматид соединена центромерой, несестринские хроматиды связаны хиазмами.

В) ядерная оболочка разрушается.

Метафаза 1: Нити веретена деления проникают в ядерное пространство и прикрепляются к центромерам хроматид . Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образую метафазную пластинку.

Анафаза 1: Центромеры каждого бивалента еще не делятся, но сестринские хроматиды уже не примыкают одна к другой. Нити веретена тянут гомологичные хромосомы к противоположным полюсам клетки.

Телофаза 1: расхождение гомологов к противополодным полюсам означает завершение первого деления мейоза. Число хромосом в одном наборе стало вдвое меньше, но находящиеся на каждом полюсе хромосомы состоят из 2=х хроматид. Вследствие кроссинговера эти хроматиды генетически неиндентичны. Нити веретена обычно исчезают . параллельно происходит цитокинез.

Профаза 2: Происходит разрушение ядерной мембраны и исчезновение ядрышка, спирализация хромосом, перемещение центриолей к противоположным полюсам клетки и появление нитей веретена.

Метафаза 2: Формируется метафазная пластинка.

Анафаза 2: Нити веретена тянут за собой к противоположным полюсам клетки отделившиеся друг от друга сестринские хроматиды.

Телофаза2: Хромосомы деспирализуются. Нити веретена исчезают. Вокруг каждого ядра, которое содержит теперь гаплоидное число и хромосом и хроматид, вновь образуется ядерная мембрана. В результате последующего цитокинеза формируются 4 дочерние клетки.

Биологическое значение мейоза: с его помощью формируются гаметы, он создает основу для генетической изменчивости.