Выполнила ученица 10-3 класса МОУ лицей 18 Дрыгина Мария. - презентация

1 Выполнила ученица 10-3 класса МОУ лицей 18 Дрыгина Мария

2 Способность к делению - важнейшее свойство клеток. Без деления невозможно представить себе увеличение числа одноклеточных существ, развитие сложного многоклеточного организма из одной оплодотворенной яйцеклетки, возобновление клеток, тканей и даже органов, утраченных в процессе жизнедеятельности организма. Деление клеток осуществляется поэтапно. На каждом этапе деления происходят определенные процессы. Они приводят к удвоению генетического материала ( синтезу ДНК ) и его распределению между дочерними клетками. Период жизни клетки от одного деления до следующего называется клеточным циклом. Митоз

3 Эукариотические организмы, состоящие из клеток, имеющих ядра, начинают подготовку к делению на определенном этапе клеточного цикла, в интерфазе. Именно в период интерфазы в клетке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются все важнейшие структуры клетки. Вдоль исходной хромосомы из имеющихся в клетке химических соединений синтезируется ее точная копия, удваивается молекула ДНК. Удвоенная хромосома состоит из двух половинок - хроматид. Каждая из хроматид содержит одну молекулу ДНК.

4 Интерфаза в клетках растений и животных в среднем продолжается ч. Затем наступает процесс деления клетки - митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, какой был в материнской летке.

5 Митоз ( от греч. mitos- нить ), непрямое деление, основной способ деления эукариотных клеток. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении редуплицированных хромосом между дочерними клетками, что обеспечивает образование генетически равноценных клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений. В 1874 И. Д. Чистяков описал ряд стадий ( фаз ) М. в спорах плаунов, ещё не ясно представляя себе их последовательность. Детальные исследования по морфологии М. впервые были выполнены Э. Страсбургером на растениях ( ) и В. Флеммингом на животных (1882). Продолжительность митоза в среднем 1-2 ч., различна для разных видов клеток. Процесс зависит также и от условий внешней среды ( температуры, светового режима и других показателей ).

6 В процессе митоза условно выделяют несколько стадий, постепенно и непрерывно переходящих друг в друга : профазу, прометафазу, метафазу, анафазу и телофазу. Длительность стадий М. различна и зависит от типа ткани, физиол. состояния организма, внеш. факторов ; наиб. продолжительны первая и последняя.

7 В профазе хорошо видны центриоли - образования, находящиеся в клеточном центре и играющие роль в делении дочерних хромосом животных. ( Напомним, что у высших растений нет центриолей в клеточном центре, который организует деление хромосом.) Мы же рассмотрим митоз на примере животной клетки, поскольку присутствие центриолей делает процесс деления клетки более наглядным. Центриоли делятся и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются микротрубочки, образующие нити веретена деления, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящийся клетки.

8

9 Важнейшие признаки профазы - конденсация хромосом, распад ядрышек и начало формирования веретена деления, снижение активности транскрипции ( к концу профазы синтез РНК прекращается ). Веретено деления образуется либо с участием центриолей, образуя митотический аппарат ( в клетках животных и нек - рых низших растений ), либо без них ( в клетках высших растений и нек - рых простейших ). У водорослей, низших грибов и ряда простейших веретено может формироваться внутри ядра ( т. н. закрытый М.). Прометафаза начинается распадом ядерной оболочки на фрагменты и беспорядочными движениями хромосом в центр. части клетки, соответствующей зоне бывшего ядра. При " закрытом М." оболочка ядра сохраняется в течение всего М. Хромосомы спирализуются и в результате этого укорачиваются и утолщаются, и их уже можно наблюдать в световой микроскоп. Еще лучше они видны на следующей стадии митоза - метафазе.

10 В Метафазе завершается формирование веретена деления. Хромосомы перестают двигаться и выстраиваются по экватору веретена, образуя экваториальную пластинку. При этом хорошо видно, что каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, имеет перетяжку - центромеру ( рис 2). Хромосомы своими центромерами прикрепляются к нитям веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой. Синтез белка снижен на 20-30% по сравнению с интерфазой. На этой стадии М. клетки наиб. чувствительны к холоду, колхицину, его производным и др. агентам, воздействие к - рых разрушает веретено деления и приводит к пекращению деления клеток ( К - митоз ). При низких дозах повреждающих агентов нормальное течение М. восстанавливается через несколько часов после их воздействи ; более высокие дозы приводят либо к гибели клетки, либо к ее полиплоидизации.

11 Анафаза - самая короткая стадия М. Характеризуется разделением сестринских хроматид и расхождением хромосом к противоположным полюсам клетки. Скорость их движения в среднем 0,2-5 мкм / мин. В ряде случаев движение хромосом к полюсам клетки сопровождается дополнит. расхождением полюсов друг от друга.

12 Телофаза длится с момента прекращения движения хромосом до окончания процессов, связанных с реконструкцией дочерних ядер ( десприрализация и активизация хромосом, образование ядерной оболочки, формирование ядрышек ), с разрушением веретена деления, разделением тела материнской клетки на 2 дочерние и образованием ( в клетках животных ) остаточного тельца Флемминга. Она начинается после того, как дочерние хромосомы, состоящие из одной хроматиды, достигли полюсов клетки. На этой стадии хромосомы вновь деспирализуются и приобретают такой же вид, какой они имели до начала деления клетки в интерфазе ( длинные тонкие нити ). Вокруг них возникает ядерная оболочка, а в ядре формируется ядрышко, в котором синтезируются рибосомы. В процессе деления цитоплазмы все органоиды ( митохондрии, комплекс Гольджи, рибосомы и др.) распределяются между дочерними клетками более или менее равномерно.

13 По завершении цитотомии клетки вступают в интерфазу, к - рая начинается G 1 - периодом следующего клеточного цикла.

14 Зависит от размеров клеток, их плоидности, числа ядер, а также от условий окружающей среды, в частности от температуры. В животных клетках М. длится 3060 мин, в растительных 23 часа. Более длительны стадии М., связанные с процессами синтеза ( препрофаза, профаза, телофаза ); самодвижение хромосом ( метакинез, анафаза ) осуществляется быстро.

15 В организме митоза контролируются системой нейрогуморальной регуляции, которая осуществляется нервной системой, гормонами надпочечников, гипофиза, щитовидной и половых желёз, а также местными факторами ( продукты тканевого распада, функциональная активность клеток ). Взаимодействие различных регуляторных механизмов обеспечивает как общие, так и местные изменения митотической активности. Митоз опухолевых клеток выходят из - под контроля нейрогуморальной регуляции.

16 Выражением регуляции митоза в связи с взаимодействием организма и среды служит суточный ритм деления клеток. В большинстве органов ночных животных максимум митоза отмечается утром, а минимум в ночное время. У дневных животных и человека отмечается обратная динамика суточного ритма. Суточный ритм М. следствие цепной реакции, в которую вовлекаются ритмические изменения внешней среды ( освещённость, температура, режим питания и др.), ритм функциональной активности клеток и изменения процессов обмена веществ

17 При различных патологических процессах нормальное течение митоза нарушается. Выделяют 3 основных вида патологии митоза 1) Повреждения хромосом ( набухание, склеивание, фрагментация, образование мостов, повреждения центромеров, отставание отдельных хромосом при движении, нарушение их спирализации и деспирализации, раннее разъединение хроматид, образование микроядер. 2) Повреждения митотического аппарата ( задержка митоза в метафазе, многополюсный, моноцентрический и асимметричный митоза, трёхгрупповая и полая метафазы ). Особое значение в этой группе патологии митоза имеет колхициновый митоза, или К - митоз, который вызывается алкалоидом колхицином ( отсюда название ), а также колцемидом, винбластином, винкристином, аценафтеном и др. т. н. статмокинетическими ядами, используемыми в качестве мутагенов

18 К - митозы возникают и самопроизвольно в культуре ткани и опухолях. При К - митозе нарушаются расхождение центриолей и поляризация ими веретена деления, подвергается дезорганизации митотический аппарат, не происходит разъединения хроматид ( К - пары ). 3) Нарушения цитотомии. Патологические митоза возникают после воздействия митотических ядов, токсинов, экстремальных факторов ( ионизирующее излучение, аноксия, гипотермия ), при вирусной инфекции и в опухоли. Резкое увеличение числа патологических М. типично для злокачественных опухолей.

19 В опытах с температурно - зависимыми мутантами дрожжей и клеточных линий млекопитающих показано, что протекание М. обусловливается активацией определённых генов и синтезом специфич. РНК и белка. Иногда М. считают только деление ядра ( кариокинез ), к - рое не всегда сопровождается цитотомией - образованием двух отд. клеток. Таким образом, в результате митоза из одной клетки получаются две, каждая из которых имеет характерно для данного вида организма число и форму хромосом, а следовательно, постоянное количество ДНК.

20 Биологическое значение митоза заключается в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма. В процессе митоза происходит распределение ДНК хромосом материнской клетки строго поровну между возникающими из нее двумя дочерними клетками. В результате митоза все клетки тела, кроме половых, получают одну и ту же генетическую информацию. Такие клетки называются соматическими ( от греч. " сома " - тело ).

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30 Биологический энциклопедический словарь Глав. ред. М. С. Гиляров Общая биология учебник для классов общ. учреж. Под ред. ак. Д. К. Беляева...