Клеточная теория строения организма. Жизненный цикл клетки

Клеточная теория строения организма. Жизненный цикл клетки

2017 год

План

• 1. Клеточная теория строения организма

• 2. Жизненный цикл клетки

1. Клеточная теория строения организма

Клеточная теория – основополагающая для биологии теория, сформулированная в середине XIX века, предоставившая базу для понимания закономерностей живого мира и для развития эволюционного учения.

Маттиас Шлейден и Теодор Шванн сформулировали клеточную теорию, основываясь на множестве исследований о клетке (1838).

Рудольф Вирхов позднее (1858) дополнил ее важнейшим положением (всякая клетка происходит от другой клетки)

Т. Шлейден и М. Шванн, обобщив имеющиеся знания о клетке, доказали, что клетка является основной единицей любого организма. Клетки животных, растений и бактерии имеют схожее строение. Позднее эти заключения стали основой для доказательства единства организмов. Т. Шванн и М. Шлейден ввели в науку основополагающее представление о клетке: вне клеток нет жизни. Клеточная теория дополнялась и редактировалась с каждым разом

Основные положения современной клеточной теории

• 1. Клетка - это элементарная, функциональная единица строения всего живого (Кроме вирусов, которые не имеют клеточного строения);
• 2. Клетка - единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряженных функциональных единиц – органоидов;
• 3. Клетки всех организмов гомологичны (родственны);
• 4. Клетка происходит только путем деления материнской клетки;
• 5. Многоклеточный организм представляет собой сложную систему из множества клеток, объединенных и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом;
• 6. Клетки многоклеточных организмов тотипотентны (способность клетки путем деления дать начало любому клеточному типу организма

2. Жизненный цикл клетки

Митотический цикл – это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием двух клеток следующей генерации.

Кроме этого, в понятие жизненного цикла входят также период выполнения клеткой своих функций и периоды покоя.

В это время дальнейшая клеточная судьба неопределенна: клетка может начать делиться (вступает в митоз) либо начать готовиться к выполнению специфических функций.

Митотический цикл состоит из интерфазы, включающей четыре периода : пресинтетического G1, синтетического S, постсинтетического G2 и собственно митоза

Интерфаза

1) пресинтетическая (G1)

• синтеза ДНК еще не происходит

• клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления: белки (гистоны, структурные белки, ферменты), РНК, молекулы АТФ

• происходит деление митохондрий и хлоропластов (т. е. структур, способных к ауторепродукции)

• восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления

2) синтетическая (S)

Удвоение генетического материала путем репликации ДНК (полуконсервативным способом, когда двойная спираль молекулы ДНК расходится на две цепи и на каждой из них синтезируется комплементарная цепочка).

В итоге образуются две идентичные двойные спирали ДНК, каждая из которых состоит из одной новой и старой цепи ДНК.

Количество наследственного материала удваивается.

Продолжается синтез РНК и белков

3) постсинтетическая (G2)

• ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период (репарация).
• также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков (преимущественно ядерных).

• После этого наступает собственно митоз, который состоит из четырех фаз.

МИТОЗ

Включает 2 процесса:

1) Кариокинез – деление ядра

2) Цитокенез – деление цитоплазмы

Подразделяют на 4 фазы:

• Профаза
• Метафаза
• Анафаза
• Телофаза

Профаза

• Происходит спирализация хромосом

• Формируется веретено деления
• Начинает растворяться ядерная оболочка

Метафаза

Началом метафазы считают тот момент, когда ядерная оболочка полностью исчезла.

хромосомы выстраиваются в плоскости экватора клетки, образуя метафазную пластинку

Анафаза

Каждая хромосома продольно расщепляется на две идентичные хроматиды, которые расходятся к противоположным полюсам клетки.

За счет идентичности дочерних хроматид у двух полюсов клетки оказывается одинаковый генетический материал: такой же как и был в клетке до начала митоза

Телофаза

• В телофазе хромосомы деспирализуются;

• Веретено деления разрушается;
• Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток.

• На этом завершается деление ядра (кариокинез), затем происходит деление цитоплазмы клетки (или цитокинез)

Биологическое значение митоза

• 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).

Тест по теме «Митоз»

1. Что такое клеточный, или жизненный, цикл клетки?

а жизнь клетки в период интерфазы в жизнь клетки в период ее деления с жизнь клетки от деления до следующего деления или до смерти

2. Митоз – это основной способ деления:

а половых клеток в соматических клеток с оба ответа верны

3. В профазе митоза происходит:

а удвоение содержания ДНК в спирализация хромосом с синтез ферментов, необходимых для деления клетки

4. В анафазе митоза происходит расхождение:

а органоидов клетки

в дочерних хромосом с гомологичных хромосом

5. В какой из фаз митоза происходит утолщение (спирализация) хромосом, исчезает ядрышко, распадается ядерная оболочка, расходятся к полюсам центриоли и образуется веретено деления?

а анафазе в телофазе с профазе d метафазе

6. Хромосомы расположены на экваторе. К каждой из них в области центромеры присоединены с двух сторон нити веретена. Это характерно для фазы митоза:

а профазы в метафазы с анафазы d телофазы

7. Репликация происходит в

а профазе в метафазе с интерфазе d телофазе

8. Деление центромер и расхождение хроматид к полюсам клетки происходит в:

а профазе в метафазе с анафазе d телофазе

9. Биологическое значение митоза заключается в:

а увеличении числа клеток в строго одинаковом распределении между дочерними клетками материала цитоплазмы и ядра c оба ответа верны

Ответы

• С
• В
• В
• В
• С
• В
• С
• С
• С