Урок по теме "МИТОЗ"

Хромосомы. Соматические и половые клетки. Митоз.

Эукариотические клетки

Строение ядра

р-РНК

Ядерный сок = нуклеоплазма = кареоплазма

Клетки организма

Соматические Половые

гаплоидные

диплоидные

Чем различаются клетки ?

Совокупность хромосом (число, форма и размер) в соматической клетке называется кариотипом. Кариотип содержит двойной ( диплоидный) набор хромосом ( 2n ), постоянный для каждого вида организмов.

В среднем в природе от 10 до 50 хромосом у живых существ

Диплоидный набор хромосом человека

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (ХРОМОСОМЫ, ХРОМАТИН, ДНК) 

Хроматин  —  это  вещество хромосом — комплекс ДНК, РНК и белков. 

ДНК

Хроматин – это деспирализованная форма существования хромосом. В деспирализованном состоянии хроматин находится в ядре неделящейся клетке.

Хроматин и хромосомы взаимно переходят друг в друга. По химической организации как хроматин, так и хромосомы не отличаются. Химическую основу составляет дезоксирибонуклеопротеин – комплекс ДНК с белками. С помощью белков происходит многоуровневая упаковка молекул ДНК, при этом хроматин приобретает компактную форму. Например, в деспирализованном (вытянутом) состоянии длина молекулы ДНК хромосомы человека достигает около 6 см, что примерно в 1000 раз превышает диаметр ядра клетки. Несмотря на то, что в неделящихся клетках хроматин находится в деспирализованном состоянии, тем не менее отдельные его участки спирализованы, т.е. хроматин неоднороден по структуре.

Спирализованные участки хроматина называются гетерохроматин, а деспирализованные – эухроматин. На участках эухроматина идут процессы транскрипции (синтез иРНК).

Гетерохроматин – неактивный участок хроматина, здесь не происходит транскрипции.

В начале клеточного деления хроматин скручивается (спирализуется) и образует хромосомы, которые хорошо различимы в световой микроскоп. Значит, хромосома – суперспирализованный хроматин. Спирализация достигает своего максимума в метафазе митоза. Каждая метафазная хромосома состоит их двух сестринских хроматид. Хроматиды содержат одинаковые молекулы ДНК, которые образуются при удвоении (репликации) ДНК в синтетический период интерфазы. Хроматиды соединены друг с другом в области первичной перетяжки – центромеры. Центромеры делят хромосомы на два плеча. В зависимости от места расположения центромеры различают следующие типы хромосом:

хроматин

Спирализуется хроматин и образует хромосомы

белки- гистоны

хроматида

хроматин

2

центромера

1

3

5

4

2n 2c

После удвоение ДНК

5

Сестринские хроматиды

1 n 1c

Амитоз – прямое деление клетки

Митоз – непрямое деление клетки

Мейоз –редукционное деление клетки

Деление при гаметогенезе, когда из одной исходной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидные с перекомбинированной наследственной информацией, уменьшенной в два раза

Деление соматических клеток: из одной материнской клетки (2 n ) образуются две дочерние с идентичным (точно таким же) числом и набором хромосом, как в материнской клетке

При этом делении ядро делится перетяжкой, хромосомы распределяются неравномерно, поэтому дочерние клетки получают различный генетический материал. Веретено деления не образуется

Амитоз – прямое деление клетки

Митоз – непрямое деление клетки

Мейоз –редукционное деление клетки

Наблюдается при образовании соматических клеток животных и половых клеток растений

Наблюдается у простейших, низших грибов, в клетках специализированных тканей высших животных и человека, стареющих клетках, в клетках раковых опухолей

Наблюдается при образовании половых клеток животных и спорообразовании у растений

Амитоз- прямое деление

АМИТОЗ - прямое деление ядра клетки, которое чаще всего происходит в соматических клетках, без формирования веретена деления. Чаще всего такой процесс деления клеток наблюдается в стареющих и патологически измененных клетках, которые обречены на гибель. К примеру: амитоз зародышевых клеток млекопитающих, амитоз опухолевых клеток. В процессе амитоза ядро и ядерная оболочка остаются неизменными. Более того ядро не разделяется, а перешнуровывается или в нем образуется перегородка, вместо веретена деления. Отсутствует удвоение количества ДНК, вследствие чего клетки оказываются наследственно неполноценными, не наблюдается спирализация хроматина, не обнаруживаются хромосомы. При амитозе клетка остается функционально активной, однако деление клетки распределяет наследственный материал в хаотичном порядке. При амитозе отсутствует цитокинез, что ведет к образованию двуядерных клеток. Образовавшиеся клетки лишены, способности вступать в нормальный митотический цикл. Если амитоз происходит постоянно, то вполне допустимо появление многоядерных клеток.

Значение: экономичный (мало энергозатрат) процесс воспроизводства клеток

11

Митоз (греч. m it o s – нить)- основной способ деления эукариотических клеток (2 n =2 n )

В 1876- 1879г.г. Э Страсбургер изучил митоз в растительных клетках.

В 1882 г. В.Флемминг изучил митоз в клетках животных.

В 1874 г. Чистяков И. Д. изучил митоз в спорах плаунов.

Клеточный цикл    — это период существования клетки от момента её образования путём деления материнской клетки до собственного деления или гибели .

Клеточный цикл = интерфаза + митоз (кариокинез) + цитокинез

G 2

G 1

S

Митоз ( нить) - это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками.

Митоз

Продолжительность митоза в большинстве клеток составляет 1-2 часа.

ПРОФАЗА

Хроматин спирализуется в двухроматидные хромосомы; ядерная оболочка и ядрышко растворяются; центриоли расходятся к полюсам;

(2 n 4c) .

МЕТАФАЗА

Двухроматидные хромасомы выстраиваются на экваторе клетки; центриоли образуют нити веретена, которые прикрепляются к центроме-рам хромосом;

(2 n 4c) .

АНАФАЗА

При сокращении нитей веретена центромеры хромосом делятся и хроматиды каждой хромосомы расходятся к полюсам клетки;

( 4n 4c) .

ТЕЛОФАЗА

Однохроматидные (дочерние) хромосомы раскручиваются, форми-руется ядрышко и вокруг них образуется ядерная оболочка; на экваторе начинает формироваться перегородка; в ядрах

2 n2c .

Образование двухмембранной перегородки по экватору клетки с последующим полным отделением дочерних клеток. Цитокинез завершает митотический процесс деления клетки.

В центре образуется перегородка – цитоплазматическая мембрана, состоящая из пектиновых веществ – фрагмопласт. Распространяясь от центра к периферии, разделяет клетку пополам. Вокруг мембраны формируется целлюлозная клеточная стенка.

Происходит за счёт борозды деления. Цитоплазма перешнуровывается от периферии к центру.

• Хромосомный набор соматических клеток речного рака равен 16. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток в профазе митоза, в метафазе митоза и телофазе митоза. Поясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

• В анафазе митоза в клетках одного организма 92 хромосомы и 92 молекулы ДНК. Определите число хромосом и молекул ДНК в профазе, метафазе и телофазе митоза. Ответ поясните .

• Сколько хроматид видно у каждого из полюсов в анафазе митоза в клетке, если в G1 2n=10? Объясните ответ.
• Сколько хроматид видно у каждого из полюсов в анафазе митоза в клетке, если в G1 2n=10? Объясните ответ.
• Сколько хроматид видно у каждого из полюсов в анафазе митоза в клетке, если в G1 2n=10? Объясните ответ.

• Общая масса молекул ДНК в 46 хромосомах ядра соматической клетки человека составляет 6•10 -9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядрах в конце интерфазы, в конце анафазы и телофазы митоза. Ответ поясните.