Dlya_ekzamena

23

Раздел Размножение. Митоз. Мейоз .

56. Раскрыть понятия: жизненный цикл клетки, митотический цикл.

Все клетки имеют определенный жизненный цикл . Это период с момента появления клетки из материнской, до собственного деления или гибели. В жизненном цикле делящихся клеток выделяют:

А) пролиферативный (митотический) цикл, в это время клетка делится Б ) период покоя – клетка « ожидает сигнала » дифференцироваться ил

вступить в митотический цикл В) период выполнения клеткой специальной функции

Митотический цикл – это совокупность процессов , которые происходят в клетке при подготовке к делению и в процессе самого деления. В

объеме и восстанавливает массу. Если клетка пойдет по пути деления, то синтезы приобретают направленный характер. Происходит накапливание предшественников нуклеотидов, из которых будет синтезироваться ДНК, синтезируются ферменты и другие белки репликации. В этом периоде клетки могут находиться часы, дни и годы. Чтобы клетка перешла в S- фазу, она должна пройти точку рестрикции .

Предполагают , что в этот момент в клетке накапливается пусковой (тригерный) белок, который поступает из цитоплазмы в ядро и активирует гены, запускающие удвоение ДНК и деление клетки. В конце G1 периода начинается удвоение центриолей клеточного центра.

Период G2 (2n4c) продолжается синтез всех видов РНК , белков , АТ нак апливается бел ок т у булин , зак анчивается удвоения центриолей клеточного центра, завершается удвоение суммарной клеточной массы.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 224)

24

58. Как понимать, что при репликации ДНК репликационная вилка асимметрична.

Синтез дочерних цепей ДНК осуществляется с помощью фермента ДНК - полимеразы по принципу комплементарности. Но ДНК-полимераза спо - собна лишь добавлять новые нуклеотиды к свободному 3'-концу имеющегося полинуклеотида и, следовательно, способна наращивать эту струк - туру только в направлении 5'→3'.

С другой стороны две цепи ДНК антипараллельны . Поэтому построени одной из дочерних цепей ДНК (лидирующей) осуществляется непрерывно и опережает построение второй (запаздывающей) цепи, которая синтези - руется тоже в направлении 5'→3' но фрагментами Оказаки требующими образования, а затем удаления затравки. Поэтому репликационная вилка асимметрична.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 167) (Ярыгин 2004 Т1, стр 75)

25

59. Какую роль в репликации выполняет праймер?

ДНК - полимераза неспособна начать синтез новой полинуклеоти цепи путем простого связывания двух нуклеотидов. Ей необходим 3'-ОН- конец какой-либо полинуклеотидной цепи, спаренной с матричной цепью ДНК, к которой ДНК-полимераза может лишь добавлять новые нуклеоти - ды. Такую полинуклеотидную цепь называют затравкой или праймером.

Роль затравки для синтеза новых цепей ДНК в ходе репликации выполняют короткие последовательности РНК длиной около 10 рибонуклеоти - дов, образуемые при участии фермента РНК-праймазы.

Указанная особенность ДНК - полимеразы означает , что матрицей при репликации может служить лишь цепь ДНК, несущая спаренную с ней за - травку, которая имеет свободный 3'-ОН-конец.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 169) (Ярыгин 2004 Т1, стр 74)

27

63. В чем сущность принципа антипараллельности при репликации ДНК.

ДНК полимераза синтезирует новые цепи ДНК . Фермент ДНК полимераза всегда двигается только в направлении 5'→3'. С другой стороны две цепи ДНК антипараллельны. Поэтому синтез на одной цепи (5'→3') идёт непрерывно и быстро – это лидирующая цепь, или ведущая. Другая новая цепь ДНК синтезируется в виде отдельных фрагментов (но всё р а в н о с и н т е з и д ё т в н а п р а в л е н и и 5 ' → 3 ' ) . Э т а ц е п ь н а з ы в а ет с я отстающей, а фрагменты называются фрагменты Оказаки. Затем эти фрагменты сшиваются ферментом ДНК-лигазой.

Т . о ., рост цепи идёт в одинаковом направлении 5' → 3', а дочерних цепей – в противоположном.

(Ярыгин 2015 Т1, стр ___)

64. Что представляют собой репликон и полирепликон

Репликон это участок молекулы ДНК , где начинается и проис репликация, от точки начала до точки ее окончания. В репликоне происходят такие процессы как инициация, элонгация и терминация репликации. Репликон имеет специальные последовательности, которые регулируют репликацию. К ним относятся точки инициации (ori), при переходе от фазы G1 к фазе S, и точки терминации.

Зона начала репликации называется репликационная вилка . В месте фермент геликаза разрывает водородные связи между двумя цепями ДНК. У эукариот на одной хромосоме может быть до 100 вилок, а на весь кариотип примерно 50.000. Репликация начинается в одной точке, но идёт в двух направлениях, поэтому образуется глазок. Поэтому каждая эукариотическая хромосома представляет собой – полирепликон . Одновременная инициация большого числа репликонов обеспечивает высокую скорость репликации.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 123)∆ (Ярыгин 2004 Т1, стр 58)76

65. В чем смысл редактирования (самокоррекции) при репликации ДНК. Как оно осуществляется.

Механизм репликации характеризуется исключительной точностью , те не менее, имеет место включение ошибочных нуклеотидов в дочернюю нить ДНК. В этом случае в клетке включается механизм самокоррекции или редактирования ДНК-текста. Функцию редактора выполняет фермент ДНК-полимераза. В данном случае он выступает как нуклеаза, которая устраняет ошибочный нуклеотид. После завершения редактирования ДНК-полимераза продолжает нуклеотид за нуклеотидом наращивать дочернюю нить ДНК.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 173) (Ярыгин 2004 Т1, стр 79)

28

66. Особенность синтеза и включения белков гистонов в состав хромосом при авторепродукции хромосом

Во время репликации происходит не только удвоение количества ДН но и увеличение количества белков гистонов. Гистоны синтезируются в цитоплазме, транспортируются в ядро и связываются с ДНК во время ее репликации в S-периоде, т.е. синтез гистонов и ДНК синхронизированы.

При прекращении клеткой синтеза ДНК гистоновые информационн РНК за несколько минут распадаются, и синтез гистонов останавливает - ся.

Вдальнейшем белки гистоны участвуют в процессе компактизации ДНК.

Втечение жизни клетки гистоны будут обеспечивать регуляцию функции её генов.

(Ярыгин 2015 Т1, стр ___)

67. Перечислить важнейшие процессы, происходящие в профазу митоза

Профаза (2n4c).

Хромосомы спирализуются приобретая вид нитей хорошо различимых с в е т о в о й м и к р о с к о п . К а ж д а я п р е д с т а в л е н а д в у м я д о ч е р н и м и (сестринскими) хроматидами. Клетка округляется, вязкость цитоплазмы

увеличивается. Ядрышки разрушаются, они размещаются на внутренней поверхности ядерной оболочки.

Ц е н т р и о л и р а с х о д я т с я к р а з н ы м п о л ю с а м к л ет к и , м е ж д у н а т я г и в а ю т с я н е п р е р ы в н ы е н и т и . О с н о в у н и т е й с о с т а в л я ю т м и к р о т р у б о ч к и , с о с т о я щ и е и з б е л к а т у б у л и н а . Т а к о б р а з у е т с я биполярное веретено деления.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 227)

68. Охарактеризовать прометафазу митоза

Прометафаза (2n4c).

Разрушается ядерная обол очк а и ок ончательно спирализован хромосомы оказываются в цитоплазме. В области центромеры каждой хромосомы с обеих сторон формируются особые структуры – кинетохоры, это слоистые структуры, состоящие из белков. От кинетохоров отходят кинетохорные или прерывистые нити веретена деления (20-40 штук). Хромосомы под действием прерывистых нитей, которые скользят вдоль непрерывных нитей веретена деления, постепенно перемещаются к экватору.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 227)

69. Охарактеризовать метафазу митоза.

Метафаза (2n4c).

Х р о м о с о м ы в ы с т р а и ва ютс я н а э к вато р е та к , ч то и х це н т р о находятся в одной плоскости, перпендикулярной оси веретена деления. Образуется метафазная пластинка.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 227)

29

70. Охарактеризовать анафазу митоза.

Анафаза (2n4c → 4n4c).

В начале анафазы каждая хромосома состоит из двух сестри х р о м а т и д , с о е д и н е н н ы х ц е н т р о м е р о й . Х р о м а т и д ы у д е р ж и в а ю т с я недореплицированной ДНК, которая находится в области центромеры. В этот период происходит разделение центромер и кинетохоров каждой х р о м о с о м ы . С е с т р и н с к и е х р о м а т и д ы ( и л и д о ч е р н и е х р о м о с о м ы )

р а с х о д я т с я к р а з н ы м п о л ю с а м к л е т к и . П е р е м е щ е н и е х р о м а т и д обеспечивается нитями веретена деления, но что интересно: нити укорачиваются от центромер.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 227)

71. Перечислить важнейшие процессы, происходящие в телофазу митоза

Телофаза (4n4c → 2n2c + 2n2c).

Начинается при достижении хроматидами ( дочерними хромосом полюсов клетки. Происходит деспирализация хромосом, образуются ядрышки, ядерная оболочка, исчезает веретено деления, происходит деление цитоплазмы (цитокинез). Цитокинез (он начинается ещё в анафазу) состоит в перешнуровке клетки от переферии к центру. Из одной материнской клетки образуются две совершенно одинаковые (идентичные) дочерние клетки.

(Ярыгин 2015 Т1, стр 227)

72. Перечислить уровни и факторы регуляции пролиферации клеток в многоклеточном организме.

В многоклеточном организме количество клеток в тканях и ор должно быть постоянным. Это свойство организма обеспечивают два процесса: пролиферация (деление клеток многоклеточного организма) и а п о п т о з – ге н ет и ч е с к и з а п р о г р а м м и р о в а н н а я г и б ел ь к л ет о к . О ба процесса регулируются на четырёх уровнях.

Внастоящее время выделяют четыре уровня регуляции пролиферации.

1)внутриклеточный уровень – регулирующими факторами являют ионы Са 2+, циклические нуклеотиды (циклический АМФ, и циклический ГМФ).

2)внутритканевой уровень – регулирующими факторами являют кейлоны – это пептиды, подавляющие (ингибирующие) пролиферацию. Противоположным действием обладают антикейлоны.

3)межтканевой уровень – в качестве регуляторов выступают лимфокины (выделяются лимфоцитами), среди которых выделяют как активаторы, так и ингибиторы.

4 ) о р г а н и з м е н н ы й у р о в е н ь о б е с п е ч и в а е т с я г о р м о н а м нейромедиаторами, нейросекретами и белками плазмы крови.

(Ярыгин 2015 Т1, стр ___)

30

73. Что представляют собой кинетохоры, когда они формируются и какова их роль в митотическом делении клетки

В прометафазу митоза в области центромеры каждой хромосомы с обеих сторон формируются особые структуры – кинетохоры. Это слоистые структуры, состоящие из белков. От кинетохоров отходят кинетохорные, или прерывистые нити веретена деления (20-40 штук). Эти нити состоят из микротрубочек, от каждого кинетохора отходят примерно 20-40 микро - трубочек.

В анафазу происходит разделения центромер и кинетохоров каждой хромосомы. Затем следует разборка микротрубочек кинетохоров. Это способствует перемещению хромосом к полюсам веретена деления. Та - ким путём сестринские хроматиды (или дочерние хромосомы) расходятся к разным полюсам клетки.

(Ярыгин 2015 Т1, стр НЕТ)

74. В чем сущность и значение эндомитоза и политении

Э н д о м и тоз – уд во е н и е Д Н К к л ет к и , с о п р о вож д а ю ще е с я к р ат н увеличением количества хромосом (4n4c). Механизм эндомитоза: в интерфазу происходит репликация ДНК, число хромосом увеличивается в несколько раз (иногда в десятки раз), но деления цитоплазмы и всей клетки не происходит. Это приводит к возникновению полиплоидных клеток. Эндомитоз характерен для интенсивно функционирующих клеток (у человека клетки печени).

Политения заключается в кратном увеличении содержания ДН хромосомах при сохранении их диплоидного количества (2n4c). При этом х р о м о с о м ы с та н о вя тс я оч е н ь тол с т ы м и ( п ол и те н н ы е х р о м о с о м ы в клетках слюнных желёз дрозофилы).

Таким образом , эндомитоз и политения способствуют увеличению количества наследственного материала в клетке. А это приводит к увеличе - нию количества генов и к повышению активности обменных процессов в клетке.

(Ярыгин 2015 Т1, стр НЕТ) (Ярыгин 2004 Т1, стр 60)