Клеточный цикл. Лекция 5

1.

Проработка домашнего задания.

2.

1. Заяц (гетеротроф)
2. Клубеньковые бактерии
(автотроф)
3. Слон(гетеротроф)
4. Рогатый скот
( гетеротроф)
5. Трематода
( гетеротроф)
6. Коала (гетеротроф)

3.

Жизненный цикл клетки.
Митоз. Мейоз.

4.

Деление клеток обеспечивает непрерывность
существования жизни на нашей планете. Именно
благодаря ему осуществляются различные
способы бесполого и полового размножения
организмов. В основе процессов роста,
регенерации и индивидуального развития
многоклеточных организмов также лежит деление
клеток.

5.

Период существования клетки от
момента ее образования из
материнской клетки до собственного
деления (включая это деление) или
гибели называется клеточным
циклом.

6.

Продолжительность клеточного цикла у
разных организмов и различных клеток в
составе одного организма варьирует. Так, у
бактерий в благоприятных условиях он
длится примерно 20 мин. Для регулярно
делящихся клеток многоклеточных
организмов длительность клеточного цикла
обычно составляет 12—36 ч.

7.

8.

Интерфаза — это часть клеточного
цикла между двумя последовательными
делениями. Как правило, она занимает
больше времени, чем само деление.

9.

10.

Набор хромосом обозначают как n:
например, 1n — гаплоидный набор, 2n —
диплоидный. Набор молекул ДНК в клетках
принято записывать с помощью буквы с.
Каждая хроматида содержит одну молекулу
ДНК, т. е. количество молекул ДНК и
хроматид в составе хромосом всегда
совпадает. Таким образом, записи типа 1с, 2с,
4с отражают содержание в клетках не только
молекул ДНК, но и соответствующих
хроматид.

11.

Основным способом деления клеток эукариот
является митоз, поэтому данный этап
клеточного цикла обозначают как М-период.
При митозе происходит спирализация
хроматина. Это приводит к формированию
компактных двухроматидных хромосом. После
этого сестринские хроматиды каждой
хромосомы отделяются друг от друга и затем
попадают в разные дочерние клетки.Дочерние
клетки, образовавшиеся в результате митоза
имеют набор 2n2c.

12.

13.

Некоторые клетки многоклеточных организмов,
образовавшиеся при митозе, проходят далее G1, S- и G2-периоды интерфазы и снова вступают
в митоз. Это характерно, например, для клеток
покровных эпителиев.
В отличие от них многие клетки после
прохождения части G1-периода вступают в так
называемый период покоя, или G0-период.
Клетки, находящиеся в G0-периоде, выполняют
свои функции в организме, однако в них не
происходит подготовка к репликации. Это
свойственно, прежде всего,
высокоспециализированным клеткам —
нейронам, клеткам сердечной мышцы.

14.

15.

Митоз — непрямое деление соматических
клеток эукариотических организмов, при
котором происходит образование двух
дочерних клеток, хромосомные наборы
которых такие же, как в материнской клетке.
Митоз включает в себя два процесса:
кариокинез (деление ядра) и цитокинез
(деление цитоплазмы).
Выделяют четыре фазы митоза: профазу,
метафазу анафазу и телофазу.

16.

В схемах деления гаплоидный набор
хромосом обозначают буквой n , а молекул
ДНК (т.е хроматид)— буквой с. Перед
буквами указывают число гаплоидных
наборов.

17.

В клетках человека гаплоидный набор
составляет 23 хромосомы. Значит запись 2n2c
обозначает 46 хромосом и 46 хроматид, а 2n4c
– 46 хромосом и 92 хроматиды и т.д.

18.

Профаза.
В ядре молекулы ДНК укорачиваются и
скручиваются (спирализуются), образуя
компактные хромосомы. Каждая хромосома
состоит из 2 молекул ДНК (2 хроматид),
соединенных центромерой. Ядерная оболочка
распадается.
Хромосомы неупорядоченно располагаются в
цитоплазме.Растворяются ядрышки. Начинает
формироваться веретено деления, часть нитей
которого прикрепляется к центромерам
хромосом.

19.

Метафаза.
Хромосомы располагаются на экваторе
клетки, образуя метафазную пластинку.
Хроматиды соединены в области
первичной перетяжки с нитями веретена
деления. Центриоли располагаются у
полюсов клетки.

20.

Анафаза.
Каждая хромосома, состоящая из 2
хроматид, разделяется на 2 идентичные
дочерние хромосомы. Дочерние
хромосомы растягиваются нитями
веретена деления к полюсам клетки. У
каждого полюса оказывается одинаковый
генетический материал.

21.

Телофаза.
Хромосомы раскручиваются. Вокруг
хромосом начинают формироваться
ядерные оболочки. В ядрах появляются
ядрышки. Нити веретена деления
разрушаются.

22.

23.

24.

Мейоз — это способ деления клеток, в
результате которого из одной исходной
клетки с диплоидным хромосомным
набором образуются четыре клетки с
разными гаплоидными наборами
хромосом.
Мейоз включает два следующих друг за
другом деления.

25.

Первое деление мейоза (мейоз I)
приводит к уменьшению хромосомного
набора и называется редукционным.
Оно включает четыре фазы.

26.

Профаза I.
Происходит скручивание молекул ДНК и
образование хромосом. Каждая хромосома
состоит из двух гомологичных хроматид
— 2n4c.
Гомологичные (парные) хромосомы
сближаются и скручиваются, т.е.
происходит конъюгация хромосом. Затем
гомологичные хромосомы начинают
расходиться.
При этом образуются перекрёсты и
происходит кроссинговер — обмен
участками между гомологичными
хромосомами.

27.

28.

Метафаза I.
Спирализация хромосом достигает
максимума. Пары гомологичных хромосом
(четыре хроматиды) выстраиваются по
экватору клетки. Образуется метафазная
пластинка. Каждая хромосома соединена с
нитями веретена деления. Хромосомный
набор клетки — 2n4c.

29.

Анафаза I.
Гомологичные хромосомы, состоящие из двух
хроматид, отходят друг от друга. Нити веретена
деления растягивают хромосомы к полюсам
клетки. Из каждой пары гомологичных
хромосом к полюсам попадает только одна.
Происходит редукция — уменьшение числа
хромосом вдвое. У полюсов клетки
оказываются гаплоидные наборы хромосом,
состоящих из двух хроматид.
Хромосомный набор к концу анафазы: у
полюсов — 1n2с (в клетке — количество
хромосом 2n, количество хроматид 4с).

30.

Телофаза I.
Происходит формирование ядер. Делится
цитоплазма. Образуются две клетки с гаплоидным
набором хромосом. Каждая хромосома
представлена двумя хроматидами. Хромосомный
набор каждой из образовавшихся клеток —
1n2с.Через короткий промежуток времени
начинается второе деление мейоза.

31.

Профаза II.
• Ядерные оболочки разрушаются.
• Хромосомы располагаются
беспорядочно в цитоплазме.
• Формируется веретено деления.
• Хромосомный набор клетки — 1n2с.

32.

Метафаза II.
Хромосомы располагаются в экваториальной
плоскости. Каждая хромосома состоит из двух
хроматид. К каждой хроматиде прикреплены
нити веретена деления. Хромосомный набор
клетки — 1n2c.

33.

Анафаза II.
Нити веретена деления оттягивают
сестринские хроматиды к полюсам.
Хроматиды становятся самостоятельными
хромосомами. Дочерние хромосомы
направляются к полюсам клетки.
Хромосомный набор у каждого полюса —
1n1c (в клетке — количество хромосом 2n,
количество хроматид 2c).

34.

Телофаза II.
Формируются ядра. Делится цитоплазма.
Образуются четыре гаплоидные клетки
— 1n1c. Хромосомные наборы
образовавшихся клеток не идентичны.

35.

36.

Обобщение.
• Период существования клетки от момента ее образования из материнской
клетки до собственного деления (включая это деление) или гибели
называется клеточным циклом.
• Интерфаза включает три периода: пресинтетический (G1),
синтетический (S) и постсинтетический (G2). После завершения
интерфазы начинается деление клетки. Основным способом деления
клеток эукариот является митоз.
• Митоз — непрямое деление соматических клеток эукариотических
организмов, при котором происходит образование двух дочерних клеток,
хромосомные наборы которых такие же, как в материнской клетке.
• Мейоз — это способ деления клеток, в результате которого из одной
исходной клетки с диплоидным хромосомным набором образуются
четыре клетки с разными гаплоидными наборами хромосом.