Download to read offline
238704.pptx
- 1.
- 2. Організм людини, заоцінками науковців, складається зі 100 000 (1014) млрд клітин. Більшість із цієї кількості клітин тіла замінюються новими кожні 7—10 років. Процес оновлення клітин відбувається по-різному в різних частинах тіла, але повне омолодження «з ніг до голови» триває близько 10 років Завдяки чому відбувається «омолодження» організму людини?
- 3. План • Репродукція клітин •Клітинний цикл • Типи поділу клітин: - мітоз; - амітоз; - мейоз • Порівняння мітозу та мейозу
- 4. Репродукція клітин Репродукція клітин- відтворення нових клітин шляхом поділу вихідної клітини • відтворення клітин — це не просто виникнення двох клітин з однієї, а утворення двох клітин, які містять однакову спадкову інформацію, й подібну до інформації батьківської вихідної клітини Термін «репродукція» - загальнобіологічне поняття, що характеризує відтворення на різних рівнях: • репродукція ДНК відбувається на молекулярному рівні; • репродукція вірусів — на субклітинному; • репродукція клітин — на клітинному; • репродукція організмів — на організмовому
- 5. Репродукція клітин • високоспеціалізованіклітини, що не діляться (нейрони, клітини скелетних м'язів, кардіоміоцити); • поновлювані клітини (наприклад, ентероцити — клітини епітелію слизової оболонки кишечнику, що живуть 5—10 днів і оновлюються за допомогою камбіальних клітин); • стовбурові клітини (зберігають здатність до поділу протягом всього життя організму і замінюють клітини, які гинуть); • клітини, які зазвичай не розмножуються, але за певних умов можуть дедиференціюватися і вступати у мітоз (наприклад, гепатоцити, які набувають здатності до поділу за репаративної регенерації) За здатністю до репродукції клітини тваринного організму поділяють на чотири категорії: нейрони ентероцити гепатоцити
- 6. Репродукція клітин • завдякиклітинному поділу забезпечується безперервність існування наступних поколінь клітин і цілісних організмів, оскільки індивідуальне життя більшості клітин обмежене порівняно коротким терміном; • репродукція клітин у багатоклітинних організмів різко збільшує їх адаптивні можливості й створює необхідні передумови для індивідуального та історичного розвитку З репродукцією клітин пов'язані ріст організмів, фізіологічна й репаративна регенерація, нестатеве розмноження нейрони Основні типи репродукції клітин: мітоз амітоз Поділ Амеби звичайної Поділ клітин багатоклітинного організму Репродукція клітин забезпечує безперервність існування наступних поколінь клітин і цілих організмів
- 7. Клітинний цикл • охоплюєвласне поділ та інтерфазу - період від утворення клітини до початку наступного поділу • в інтерфазі виокремлюють три періоди — пресинтетичний, синтетичний та постсинтетичний. Інтерфаза триває до 90 % часу всього клітинного циклу • пресинтетичний - найтриваліший період, під час якого клітини ростуть, утворюють потрібні для життєдіяльності речовини, запасають енергію, збільшується кількість органел клітин • синтетичний період - відбувається реплікація (утворюються копії молекул ДНК клітини; • постсинтетичний період тривають накопичення енергії, синтез РНК й білків період існування клітини від початку одного поділу до наступного або від початку останнього поділу клітини до її смерті нейрони Умовні позначення Періоди інтерфази: • G1– пресинетичний (постмітотичний); • S - синтетичний; • G2 – постсинтетичний (премітотичний) М – період поділу клітини Тривалість клітинного циклу у бактерій – 20-30 хв, еукаріот –10-80 годині більше
- 8. Мітоз спосіб поділу еукаріотичнихклітин, за якого з однієї материнської клітини утворюються дві дочірні, що є її генетичними копіями нейрони Фази мітозу (типові для тварин) профаза метафаза анафаза телофаза - конденсація (ущільнення) хроматину; - формування Х- подібних двороматидних хромосом; - розходження центріолей клітинного центру до протилежних полюсів клітини; - формування веретена поділу; - ядерна оболонка розпадається на дрібні мембранні пухирці; - зникають ядерця - хромосоми розташовуються на однаковій відстані від клітинних центрів, в «екваторіальній» площині клітини - найкоротша фаза; - парні хроматиди кожної хромосоми розділяються на однохроматидні й рухаються за допомогою мікротрубочок веретена поділу до різних полюсів клітини; - до кожного полюса клітини прямує по одній копії кожної молекули ДНК материнської клітини - дочірні хромосоми, що складаються з однієї хроматиди, досягають двох полюсів клітини; - навколо них формується ядерна оболонка (каріокінез); - деконденсація однохроматидних хромосом; - фомування ядерець, ядерної оболонки; - руйнування веретена поділу; - поділ цитоплазми та формування двох нових клітин (цитокінез)
- 9. Мітоз Біологічна роль мітозуполягає в точному відтворенні клітин, забезпеченні рівномірного розподілу хромосом материнської клітини між двома дочірніми клітинами і підтриманні сталості каріотипу Мітоз є основою росту, регенерації й нестатевого розмноження організмів профаза метафаза анафаза телофаза Мітоз на мікрофографіях Схема мітозу
- 10. Мітоз Чинники, які впливаютьна мітоз: зовнішні, внутрішні, внутрішньоклітинні й позаклітинні чинники Пусковим чинником для мітотичного поділу клітин є співвідношення об'ємів ядра і цитоплазми Велику роль відіграє також синтез ДНК і міжклітинні взаємодії Зовнішні чинники регуляції мітозу • добові ритми – у нічних тварин максимум мітозу припадає на день, а у денних тварин й людини — на ніч; • гамма-промені спричиняють в клітинах глибокі порушення: мітотичні хромосоми змінюють форму, розриваються, окремі ділянки хромосом можуть зникати; • рентгенівські промені призводять до тимчасового припинення мітозу, але якщо клітини не загинули від опромінення, то мітотичний поділ поступово відновлюється; • мітоз гальмується високою температурою, високими дозами йонізуючої радіації, дією рослинних отрут (наприклад, алкалоїд колхіцин, що виділений з бульбоцибулин пізньоцвіту осіннього, має здатність пригнічувати утворення мітотичного веретена)
- 11. Амітоз прямий поділ клітин,що відбувається шляхом поділу ядра, без реплікації ДНК й конденсації хромосом та без утворення веретена поділу • властивий високоспеціалізованим клітинам (нейронам, хондроцитам, лейкоцитам крові, клітинам ендотелію кровоносних судин), клітинам пухлин, старіючим клітинам або клітинам, приреченим на загибель (наприклад, клітинам зародкових оболонок ссавців); • може супроводжуватись поділом клітини з утворенням двох клітин з приблизно однаковою спадковою інформацією, а може обмежуватись поділом ядра без поділу цитоплазми, що приводить до утворення дво- та багатоядерних клітин; • порівняно з мітозом трапляється рідше і відіграє другорядну роль у клітинному поділі організмів, оскільки клітини після амітозу зберігають функціональну активність, поділятися уже не можуть Біологічна роль амітозу — це швидке поповнення клітинних популяцій у процесі репаративної регенерації
- 12. Мітоз Внутрішні чинники регуляціїмітозу • впливи системи нейрогуморальної регуляції, зумовлені дією гормонів надниркових залоз, гіпофіза, щитоподібної і статевих залоз. Так, для активації клітинного циклу потрібний прогестерон, що є чинником росту; • мітоз жорстко регулюється як самою клітиною (наприклад, зміною синтезу циклінів й циклін-залежних ферментів), так і її оточенням (наприклад, відсутністю контактів з подібними клітинами або впливом гормонів); • чинником регуляції є послідовність здійснення стадій мітоз; • встановлено, що після певної кількості поділів вмикається генетична програма, що не допускає розмноження нащадків цієї клітини. На початок, перебіг і завершення мітозу впливають різні зовнішні та внутрішні чинники
- 13. Мейоз (від грец. мейозіз— зменшення), тип клітинного поділу, за якого вдвічі зменшується число хромосом (кількість молекул ДНК). Унаслідок мейозу з диплоїдної (2n) клітини утворюються гаплоїдні (n) клітини • за допомогою мейозу утворюються статеві клітини - гамети, а у вищих рослин – спори; • у процесі запліднення - злиття двох гамет в організмі нового покоління відновиться диплоїдний набір хромосом; • на відміну від мітозу, мейоз передбачає не один, а два послідовні поділи клітини; • в інтерфазі, що передує початку мейозу, як і у випадку мітозу, відбувається реплікація, тобто клітина вступає в мейоз із удвічі збільшеним набором ДНК; • кожен поділ мейозу має чотири фази, які є подібними до мітотичних, але мають низку відмінностей Фази мейозу І поділ профаза І метафаза І анафаза І телофаза І ІІ поділ профаза ІІ метафаза ІІ анафаза ІІ телофаза ІІ
- 14. Мейоз Фази мейозу І поділ профаза Іметафаза І анафаза І телофаза І - конденсується хроматин; - формуються Х-подібні хромосоми; формується веретено поділу; - руйнується ядерна оболонка; - відбувається кросинговер – наближення гомологічних одна до одної, та обмін подібними ділянками; - після кросинговеру гомологічні хромосоми з’єднані попарно - розташування екваторіальній площині клітини утворених в профазі І пари гомологічних хромосом на відміну від мітозу, до полюсів поділу розходяться не хроматиди, а цілі хромосоми хромосоми досягають двох полюсів клітини, навколо них, як у мітозі, формується ядерна оболонка. відбувається поділ цитоплазми (цитокінез) й формуються дві нові клітини
- 15. Мейоз Фази мейозу ІІ поділ Післязавершення першого поділу дочірні клітини перебувають у короткому періоді спокою (інтеркінезі), після якого починається другий поділ, в цей час молекули ДНК не подвоюються профаза ІІ метафаза ІІ анафаза ІІ телофаза ІІ - зникнення ядерної оболонки - хромосоми розташовують ся по центру кілтини - розходження хроматид до полюсів клітини - формування ядерних оболонок (каріокінез) та поділ цитоплазми (цитокінез) Другий поділ відбувається аналогічно мітозу. У результаті описаних процесів формуються чотири клітини з одинарним гаплоїдним набором хромосом Схема кросинговеру, який відбувається у профазі І мейозу
- 16. Мейоз Біологічна роль мейозуполягає в зменшенні числа хромосом клітини, що необхідно для утворення статевих клітин Рекомбінація ДНК під час кросинговеру урізноманітнює комбінації генів, що є одним з механізмів формування комбінативної мінливості Мейоз І профаза І метафаза І анафаза І телофаза І профаза ІІ метафаза ІІ анафаза ІІ телофаза ІІ Мейоз ІІ
- 17. Порівняння мітозу та мейозу Тип поділу ФазиНабір хромосом n – хромосоми с – хроматиди Які клітини утворюються? Мітоз І│ПМАТ 2n1c • диплоїдний • хромосоми однохроматидні 2 диплоїдні (2n) 2 соматичні Мейоз І│П1М1А1Т1 1n2c • гаплоїдний • хромосоми двохроматидні 2 гаплоїдні (n) 4 статеві клітини І│П2М2А2Т2 1n1c • гаплоїдний • хромосоми однохроматидні 2 гаплоїдні (n)
- 18. Біологічне значення мітозу тамейозу Мітоз Мейоз • подвоєння та передача спадкової інформації наступному поколінню клітин і забезпечення спадкоємност і життя • забезпечення зміни спадкового матеріалу • підтримка сталості каріотипу при статевому розмноженні • утворення гамет для статевого розмноження тварин • формування спор для нестатевого розмноження вищих рослин; • відновлення пошкоджених ДНК Мітоз Мейоз
- 19. Висновки • Репродукція клітинзабезпечує безперервність існування наступних поколінь клітин і цілих організмі • Клітинний цикл клітини включає інтерфазу та етап поділу клітини • Мітоз є основним способом репродукції еукаріотичних клітин тіла, що визначає ріст, фізіологічну регенерацію та нестатеве розмноження еукаріотів. На початок, перебіг і завершення мітозу впливають різні зовнішні та внутрішні чинники • Мейоз є ключовим механізмом спадкової мінливості, що притаманний усім організмам, яким властиве статеве розмноження
- 20. Домашнє завдання • Опрацювати§45 (І частина,стор. 183- 185) • Переглядати презентацію на сайті "Дистанційне навчання»
- 21.