№ 1.Клітинний цикл. Мітоз.Мейоз. Механізми відтворення і загибелі клітин.Регуляція клітинного циклу.

Шановні студенти!!!

З Новим роком!!!! Та новим семестром!

Згадаємо, що ми починаємо ІІ семестр, а верніше продавжуємо повторенням матеріалу, який Вами вже вивчався у 9 класі.

Тому Вам пропонувалось пригадати питання за переліком, та розібрати на підготовку

17 Д-2 -- в нас з Вами ДВі пари разом!!! За планом ві повинні будете зробіти лабораторну. В минулому семестрі пропонувала розібрати питання теми №1, та розповідати на гарні оцінки!!!!

11 Б 13.01.2022

12/16 12.01.2022

13/19 10.01.2022

17 Д-2 11.01.2022

18 А-1 14.01.2022

18 А-2 14.01.2022

11Б - 12.2019 (підготовка з минулої пари: записали тему заняття, визначення Клітинний цикл. Завдання Л/р №3, пункт 1.)

12В/16М - 14.12.2019 (підготовка з минулої пари: записали тему заняття, визначення Клітинний цикл. Завдання Л/р №3, пункт 1.)

13МБ/19ТЕ - 2019 (підготовка з минулої пари: записали тему заняття, визначення Клітинний цикл. Завдання Л/р №3, пункт 1.)

17 Д-2 - 2019 (підготовка з минулої пари: записали тему заняття, визначення Клітинний цикл. Завдання Л/р №3, пункт 1.)

18 А-(підготовка з минулої пари: записали тему заняття, визначення Клітинний цикл. Завдання Л/р №3, пункт 1.)

Клітинний цикл. Мітоз. Мейоз.

1. Клітинний цикл.

2. Механізми відтворення і загибелі клітин. Регуляція клітинного циклу.

3. Фази мітотичного поділу.

4. Біологічне значення мітозу.

5. Мейоз. Фази мейозу.

6. Біологічне значення мейозу.

На занятті відбуваєтться підготовка до лаб/роб №3 - замальовується схема клітинного циклу ( [1] стр. 145); розглядається мітоз та мейоз, заповнюються таблиці п.2 та п.3.

+ письмове опитування з термінів до Л/р№3: "Клітинний цикл. Мітоз. Мейоз."

Актуалізація опорних знань та мотивація навчально-пізнавальної діяльності

Що таке клітина?

Яким чином відбувається розмноження клітин?

Для чого утворюються статеві клітини?

Яке значення для існування живих організмів має загибель і утворення нових клітин?

Тканини тіла поділяються на дві групи, залежно від того, чи відбувається оновлення клітин тканини. У деяких тканинах клітини зовсім не оновлюються, наприклад у нервах і скелетних м'язах, в яких нові клітини не утворюються (як мінімум в ссавців) після певної стадії росту організму. У інших тканинах, таких як кишковий епітелій і кров, з іншого боку, деякі типи клітин оновлюються кожні кілька днів, і замінюються сотні разів протягом життєвого діапазону навіть недовго живучих тварин. Між цими прикладами знаходиться багато органів, таких як печінка, шкіра, ендокринні органи, де клітини замінюють повільніше, з періодами від тижнів до років у людині.

Периферійні нерви — зручний об'єкт для дослідження, тому що повне число волокон в нервовому стовбурі може бути перераховане. Це було зроблене для потиличного і грудного спинного нервового коріння щура, кота і людини. У черевному і спинному спинному корінні людини число нервових волокон зменшується приблизно на 20 відсотка від 30-літнього до 90-літнього віку. У котів, щурів й мишей, проте, дані не вказують на зменшення числа спинних кореневих волокон з віком. У людині число нюхових нервових волокон зменшується з віком, приблизно на 25% від народження до 90-літнього віку, приблизно як і число оптичних нервових волокон, що обслуговують бачення.

Значне зменшення клітин спостерігається з віком і в числі живих клітин в корі головного мозку людини. Кора мозочка щура і чоловіка також дуже чутлива до старіння. Інші частини мозку старіють не так швидко.

Вивчення нового матеріалу

1. Клітинний цикл. Регуляція клітинного циклу

Клітинним циклом називають період існування клітини від початку одного поділу до настання наступного або ж від початку останнього поділу клітини до її загибелі. Клітинний цикл складається з періоду поділу між двома поділами — інтерфази.

Інтерфаза — період між двома послідовними поділами клітини або від завершення останнього поділу до загибелі клітини. В інтерфазі клітина росте, подвоюються молекули ДНК, мітохондрїї, пластиди, інтенсивно синтезуються органічні сполуки тощо.

Процеси синтезу найінтенсивніше відбуваються в певний період інтерфази, який називають. У цей час подвоюються хроматиди (процес, пов'язаний з подвоєнням молекул ядерної ДНК). Проміжок часу між завершенням попереднього поділу клітини і синтетичним періодом називають передсинтетичним, а між завершенням синтетичного періоду і початком наступного поділу — постсинтетичним.

Тривалість інтерфази, звичайно, становить до 90% часу всього клітинного циклу. Стимулом для наступного поділу клітини є досягнення нею певних розмірів у інтерфазі.

2. Механізми відтворення і загибелі клітин

Після досягнення статевої зрілості, організм ссавців, включаючи людину, проходить через ряд структурних змін, викликаних старінням. Більшість змін, здається, є результатом поступової деградації тканин тіла та генетичної програми, направленої на подолання цієї деградації.

Старіння — процес поступового руйнування і втрати важливих функцій організму або його частин, зокрема здатності до розмноження і регенерації.

Внаслідок цього організм стає менш пристосованим до умов навколишнього середовища, зменшує свою здатність боротися із хижаками та хворобами.

Наука, що вивчає старіння, називається геронтологією, її галузь, що має справу з біологічними ефектами старіння — біогеронтологією.

Тканини, що оновлюються, зазвичай складаються з популяції проліферуючих клітин, які зберігають здатність до поділу, і популяції зрілих клітин, які походять з проліферуючих клітин і мають обмежений життєвий діапазон. Утворення цих клітин повинне компенсувати їх втрату, у тому числі несподівані втрати, викликані пошкодженням або хворобою. Таким чином, кожна тканина має один або більше шляхів контролю утворення клітин згідно з потребами. Старіння таких тканин виражається декількома способами, зокрема зменшенням в числі проліферуючих клітин, зменшенням швидкості поділу клітин і зменшення в активності систем контролю.

Непошкоджена шкіра оновлює свої клітини кожні декілька тижнів, із здатністю тимчасово збільшувати швидкість виробництва клітин у відповідь на пошкодження. Швидкість заліковування ран поступово зменшується з віком, спочатку швидко, а потім дещо повільніше.

Однією з найбільш яскраво виражених ознак старіння є зменшення в здатності фокусувати око як на близькі, так і на віддаленні об'єкти. Ця втрата у зоровій акомодації — результат ослаблення війкового м'яза ока та зменшення в гнучкості лінзи. Ще одним фактором, який надає свій внесок, є те, що лінза продовжує рости протягом всього життя, хоча і із зменшенням швидкості. Цей ріст — результат безперервного поділу епітеліальних клітин біля уявного центра лінзи, створюючи нові клітини, які диференціюються у волокна лінзи. Після створення, ці волокна назавжди залишаються на тому ж самому місці.

Важлива складова частина механізму оновлення — стовбурові клітини. Це клітини, які зазвичай продовжують повільно ділитися протягом всього життя, за умов великої потреби вони переходять в фазу швидкої проліферації. Кровотворна тканина містить популяцію стовбурових клітин, яка швидко відповідає на пошкодження в молодості, але її активність зменшується з віком. Збільшення випадків анемії в старості і уповільнення відповіді на втрату крові звичайно пояснюють виснаженням стовбурових клітин кровотворних органів.

Існує два види місцевої смерті: некроз та апоптоз. Некроз або місцева смерть характеризується відмиранням тканин у живому організмі. Змертвінню можуть підлягати окремі клітини, група клітин, частина органа, цілий орган.

Некроз клітин – це смерть клітини під впливом дії екстремальних несприятливих екзо- та ендогенних чинників і проявляється значним набряком чи руйнацією клітини, денатурацією та коагуляцією цитоплазматичних білків, руйнацією клітинних органел. Пролежні, гангрена, інфаркт є прикладами некрозу.

Апоптоз – генетично запрограмоване змертвіння непотрібних або дефектних клітин у живому організмі і направлене на знищення таких клітин в процесі ембріогенезу та фізіологічної інволюції: відмирання епітелію шкіри, білих та червоних кров’яних тілець. При знижені апоптозу розвивається пухлинний процес, а при його посилені – атрофія.

Апоптоз відрізняється від некрозу:

- відсутністю запалення,

- в процес захоплюється тільки декілька клітин або їх групи,

- клітинна мембрана збережена,

- руйнація клітин відбувається не активованими гідролітичними ферментами, а за участю спеціальних кальцій-магнійзалежних ендонуклеаз, які розрізають ядро на численні фрагменти,

- утворені фрагменти клітин (апоптозні тільця) фагоцитуються паренхіматозними або стромальними клітинами, які знаходяться поряд.

3. Фази мітотичного поділу. Біологічне значення

Основний спосіб поділу еукаріотичних клітин — це мітоз. Мітоз складається з чотирьох послідовних фаз: профази, метафази, анафази і телофази. Він триває від кількох хвилин до 2-3 годин.

Під час профази починають ущільнюватись хромосоми, поступом зникають ядерця, ядерна оболонка, починається формування веретена поділу. Нитки веретена поділу прикріплюються до центромер, і хромосоми починають рухатися до центральної частини клітини.

Під час метафази завершується ущільнення хромосом і формування веретена поділу. Наприкінці метафази хроматиди кожної хромосоми відокремлені одна від іншої.

Під час анафази поділяються центромери і окремі хроматиди кожної хромосоми починають рухатися до різних полюсів клітини. На початку телофази відбувається деспіралізація хромосом, навколо кожного з двох скупчень хроматид формується ядерна оболонка, з'являються ядерця і ядра дочірніх клітин стають такими самими, як в інтерфазі. Поступово зникає веретено поділу, поділяється цитоплазма материнської клітини й утворюються дві дочірні.

4. Біологічне значення мітозу.

Біологічне значення мітозу полягає в тому, що він забезпечує точну передачу спадкової інформації від материнських клітин дочірнім протягом низки послідовних клітинних циклів. Кожна з дочірніх клітин одержує по одній хроматиді від кожної хромосоми. Завдяки цьому зберігається і постійна кількість хромосом в усіх дочірніх клітинах. Отже, процес мітозу забезпечує стабільність каріотипу організмів певного виду.