Воспроизведение на молекулярном и клеточном уровнях. - презентация

1 Воспроизведение на молекулярном и клеточном уровнях.

2 План 1. Клеточный цикл, его периодизация. 2. Динамика структуры и функции хромосом в клеточном цикле. 3. Регуляция митотической активности клеток и биологическое значение митоза.

3 Хромосомы обеспечивают: Хранение генетической информации. Хранение генетической информации. Использование этой информации для создания и поддержания клеточной организации. Использование этой информации для создания и поддержания клеточной организации. Регуляцию считывания наследственной информации. Регуляцию считывания наследственной информации. Удвоение генетического материала. Удвоение генетического материала. Передачу его от материнской клетки дочерним. Передачу его от материнской клетки дочерним.

4 Клеточный цикл – закономерные изменения структурно – функциональных характеристик клетки во времени. Это периоды существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти.

5 Митотическая активность клеток разных тканей организма человека: 1. Постоянно делящиеся в обновляющихся тканях (клетки базального слоя покровного эпителия, в том числе эпителия ротовой полости, клетки эпителия кишечника, кроветворные клетки костного мозга, рыхлая и плотная соединительная ткани). 2. Не размножающиеся в обычных условиях, но делящиеся при процессах репаративной регенерации или в культуре (клетки печени, лейкоциты). 3. Утратившие способность делиться (нейроны, эритроциты, мышечные).

6 Клеточный цикл может включать периоды: Период выполнения клеткой специфических функций. Период выполнения клеткой специфических функций. Митотический цикл – процесс подготовки клетки к делению и само деление. Митотический цикл – процесс подготовки клетки к делению и само деление. Период покоя – ближайшая судьба клетки не определена,она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении. Период покоя – ближайшая судьба клетки не определена,она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении.

7 Изменения клетки в жизненном цикле 1. Начальный отрезок интерфазы (гетерокаталитическая интерфаза). После деления восстанавливается организация интерфазной клетки. Происходит рост клетки, клетка выполняет специфические функции. Каждая хромосома состоит из одной хроматиды. В ядре 2п2с. Пресинтетический период (G1) 2. Если клетке предстоит вступить в митотический цикл. Образуются химические предшественники ДНК, ферменты репликации, синтезируются РНК и специфические белки. В ядре – 2п2с.

8 Синтетический период (S). Синтетический период (S). Происходит репликация ДНК, Возможен сестринский хроматидный обмен (СХО). Каждая хромосома состоит из двух хроматид. Удваивается количество гистонов. В ядре - 2п4с. Постсинтетический период (G2). Постсинтетический период (G2). Интенсивный синтез РНК и белков (тубулинов). Хромосомы состоят из двух хроматид. В ядре – 2п4с.

9 Митоз Профаза. Исчезновение ядра, спирализация хромосом. 2п4с. Метафаза. Максимальная конденсация хромосом. Хромосомы расположены в экваторе клетки. 2п4с. Анафаза. Хроматиды расходятся к полюсам клетки. У каждого полюса по2п2с. В целом в клетке 4п4с. Телофаза. Восстанавливается ядро. Хромосомы деконденсируются. Цитотомия. В ядре каждой дочерней клетки 2п2с.

10 Продолжительность митотического цикла для большинства клеток млекопитающих: Митоз 1 – 1,5 часа G 2 2 – 5 часов S 6 – 10 часов.

11 Митотический цикл 0.6 ч ПрофазаМетафазаАнафазаТелофаза G 1 – пресинтетический период S – синтетический период Автокаталитическая G 2 – постсинтетический период интерфаза 2n4c

12 Генная регуляция митоза Протоонкогены – являются регуляторами процессов роста, дифференцировки и размножения клеток в норме. Антионкогены – подавляют активность митоза Протоонкогены – мутация – онкогены - их продукты онкобелки стимулируют пролиферацию клеток и образование опухоли.

13 Регуляция митоза 1. Внутриклеточная: Изменения соотношения объема ядра и цитоплазмы Изменения соотношения объема ядра и цитоплазмы Соотношение активности протоонкогенов (онкогенов) и антионкогенов (аутосома I) Соотношение активности протоонкогенов (онкогенов) и антионкогенов (аутосома I) 2. Внеклеточная: Гуморальная ( БАВ, медиаторы, гормоны и др.) Гуморальная ( БАВ, медиаторы, гормоны и др.) Нервная (симпатическая и парасимпатическая) Нервная (симпатическая и парасимпатическая)

14 Особенности слизистой оболочки рта 1. Высокая устойчивость к воздействию физических, термических и химических раздражителей. 2. Повышенная регенерационная способность за счет накопления в клетках гликогена и РНК. 3. Относительная устойчивость к внутренней инфекции.

15 Биологическое значение митоза 1. Обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений. 2. Обеспечивает образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. 3. Обеспечивает рост и регенерацию у многоклеточных организмов, размножающихся половым путем.

16 Нарушения митоза 1. Нарушение спирализации хромосом, их набухание и слипание. 2. Отставание одной или нескольких хромосом при анафазном перемещении к полюсам и их потеря. 3. Нарушения расхождения хроматид и образование клеток с аномальным числом хромосом. 4. Нарушение цитотомии (незавершенный митоз) и появление многоядерных клеток.

17 Эндомитоз – репликация ДНК не сопровождается разделением клетки на две. Эндомитоз – репликация ДНК не сопровождается разделением клетки на две. Количество генетического материала и интенсивность обмена веществ увеличиваются при сохранении постоянства числа клеток в том или ином органе. Количество генетического материала и интенсивность обмена веществ увеличиваются при сохранении постоянства числа клеток в том или ином органе. В норме свойственен печеночным клеткам. В норме свойственен печеночным клеткам.

18 Политения – кратное увеличение содержания ДНК в хромосомах при сохранении их диплоидного количества. Приводит к образованию полиплоидных клеток. Пропорционально увеличению числа генов растет масса клетки, что повышает ее функциональные возможности.

19 Амитоз – прямое деление клетки При этом ядро разделяется перетяжкой. Конденсации хромосом и их точного разделения не происходит. Цитотомия не всегда наблюдается, образуются многоядерные клетки.

20 Апоптоз – генетически запрограммированная гибель клеток многоклеточного организма. Роль апоптоза: необходим для нормального формирования органов в онтогенезе, является контролем числа клеток, определяет ликвидацию клеток с нарушениями структуры или функции генетического аппарата, обеспечивает самопрофилактику онкологических заболеваний.

21 Некроз – незапрограммированная гибель клеток многоклеточного организма Роль некроза: сопровождает ряд патологических процессов в организме, вызывает эмоционально-болевой стресс, провоцирует гибель клеток в очаге поражения и находящихся в отдалении