 
А Б
 
В Г
| А. Профаза, стадия рыхлого клубка. Б. Метафаза, экваториальная пластинка. В. Анафаза. Г. Телофаза. |
Интерфаза
Ядро в клетке округлое с четкими границами. В нем видны 1 или 2 ядрышка. Гетерохроматин в виде глыбок заполняет кариоплазму.
Обозначить: 1) ядро; 2) цитоплазма; 3) хроматин.
Профаза
Ядро заметно увеличивается, в нем исчезают ядрышки. В кариоплазме наблюдается образование, напоминающее клубок, составленный из тонких нитей. Эти тонкие нитевидные структуры – хромосомы. В конце профазы оболочка ядра разрушается и хромосомы выходят в цитоплазму.
Обозначить: 1) хромосомы.
Метафаза
Хромосомы приобретают вид сильно изогнутых палочковидных структур. Найдите клетку, где хромосомы лежат в экваториальной плоскости, образуя звезду.
Обозначить: 1) материнская звезда.
Анафаза
В клетке видны две звезды, так как сестринские хромосомы (хроматиды) перемещаются к полюсам клетки.
Хромосомы имеют вид «шпильки»: центромеры направлены к полюсам, а плечи расходятся под углом друг к другу.
Обозначить: 1) дочерние звезды.
Телофаза
У противоположных полюсов клетки видны рыхлые клубки из частично деспирализованных хромосом. В центре клеток начинает формироваться перегородка, которая постепенно делит материнскую клетку на две дочерние.
Обозначить: 1) ядра дочерних клеток.
РАБОТА № 4. МЕЙОЗ.
Задание № 4:
· изучите и зарисуйте схемы фаз мейоза;
· запишите основные события, происходящие в каждой фазе мейоза.
| ИНТЕРФАЗА I | ||
| В этот период клетка синтезирует органеллы и увеличивается в размерах. Ядрышки хорошо видны. Непосредственно перед клеточным делением ДНК каждой хромосомы реплицируются. Каждая хромосома теперь состоит из двух хроматид, соединенных между собой центромерой. Эти структуры на данной стадии увидеть невозможно. | |
| МЕЙОЗ I | ||
ПРОФАЗА I:
Лептонема
| Хромосомы спирализуются и становятся видимыми обособленными структурами. | |
Зигонема
| Гомологичные хромосомы приближаются друг к другу и конъюгируют. Эти хромосомы одинаковой длины, их центромеры имеют одинаковое положение, и они содержат одинаковое количество генов, расположенных в одной и той же линейной последовательности. Процесс конъюгации так же называют синапсисом; он может начинаться в нескольких точках хромосом, которые затем соединяются по всей длине (как бы застегиваясь на «молнию»). Пары конъюгировавших гомологичных хромосом называют бивалентами. | |
Пахинема
| Биваленты максимально укорачиваются и утолщаются. Теперь каждая хромосома с центромерой ясно видна. На этой стадии возможен обмен идентичными участками между конъюгировавшими гомологичными хромосомами. Этот процесс называют кроссинговером. | |
Диплонема
| Гомологичные хромосомы, составляющие бивалент, частично отталкиваются друг от друга. Теперь видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид. Гомологичные хромосомы все еще соединены друг с другом в точках, где произошел кроссинговер. Эти точки называют хиазмами (от греч. сhiasma - перекрест). | |
Диакинез
| Гомологичные хромосомы после кроссинговера не расходятся, так как сестринские хроматиды (обеих хромосом) остаются прочно связанными вплоть до анафазы. Хроматиды гомологичных хромосом продолжают отталкиваться и биваленты приобретают определенную конфигурацию в зависимости от числа хиазм. В клетке происходят и другие изменения: миграция центриолей (если они имеются) к полюсам, разрушение ядрышек, образование нитей веретена деления. | |
МЕТАФАЗА I
| Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку. Их центромеры ведут себя как единые структуры, хотя часто выглядят двойными, и организуют прикрепленные к ним нити веретена, каждая из которых направлена только к одному из полюсов. В результате тянущего усилия этих нитей каждый бивалент располагается в области экватора, причем обе его центромеры оказываются на одинаковом расстоянии от него – одна снизу, а другая сверху. | |
АНАФАЗА I
| Имеющиеся у каждого бивалента две центромеры еще не делятся, но сестринские хроматиды уже не примыкают одна к другой. Нити веретена тянут центромеры, каждая из которых связана с двумя хроматидами, к противоположным полюсам веретена. В результате хромосомы разделяются на два гаплоидных набора, попадающих в дочерние клетки. | |
ТЕЛОФАЗА I
| Расхождение гомологичных центромер и связанных с ними хроматид к противоположным полюсам означает завершение первого деления мейоза. Число хромосом в одном наборе стало вдвое меньше, но находящиеся на каждом полюсе хромосомы состоят из двух хроматид. Вследствие кроссинговера при образовании хиазм эти хроматиды генетически неидентичны, при втором делении мейоза им предстоит разойтись. Нити веретена деления обычно исчезают. У животных и у некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг них на каждом полюсе формируется ядерная мембрана и образовавшееся ядро вступает в интерфазу. Затем начинается деление. | |
| ИНТЕРФАЗА II Эта стадия обычно наблюдается только в животных клетках, продолжительность её варьирует. S-период отсутствует и дальнейшей репликации ДНК не происходит. Процессы, происходящие во втором делении мейоза, по своему механизму сходны с происходящими в митозе. Они включают разделение хроматид в обеих дочерних клетках, получившихся в результате первого деления мейоза. | ||
| МЕЙОЗ II ПРОФАЗА II В клетках, у которых выпадает интерфаза II, эта стадия тоже отсутствует. Продолжительность профазы II обратно пропорциональна продолжительности телофазы I. Ядрышки и ядерные мембраны разрушаются, а хроматиды укорачиваются и утолщаются. Центриоли, если они есть, перемещаются к противоположным полюсам клеток; появляются нити веретена. Хроматиды располагаются таким образом, что их длинные оси перпендикулярны оси веретена первого деления мейоза. | ||
МЕТАФАЗА II
| При втором делении центромеры ведут себя как двойные структуры. Они организуют нити веретена, направленные к обоим полюсам, и таким образом выстраиваются по экватору веретена. | |
АНАФАЗА II
| Центромеры делятся, и нити веретена растаскивают их к противоположным полюсам. Центромеры тянут за собой отделившиеся друг от друга хроматиды, которые теперь называются хромосомами. | |
ТЕЛОФАЗА II
 а) кариокинез
б) цитокинез
| Эта стадия очень сходна с телофазой митоза. Хромосомы деспирализуются, растягиваются и после этого плохо различимы. Нити веретена исчезают, а центриоли реплицируются. Вокруг каждого ядра, которое содержит теперь половинное (гаплоидное) число хромосом исходной родительской клетки, вновь образуется ядерная мембрана. В результате последующего деления цитоплазмы из одной диплоидной родительской клетки получается четыре гаплоидных дочерних. | |
РАБОТА № 5. ГАМЕТОГЕНЕЗ МЛЕКОПИТАЮЩИХ.
Задание № 5:
· изучите схемы оогенеза и сперматогенеза;
· зарисуйте их и кратко опишите основные события стадий гаметогенеза.
Гаметогенез – процесс образования яйцеклеток (оогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) – подразделяется на ряд последовательных стадий.
| Оогенез. Стадия размножения. Происходит серия последовательных митотических делений диплоидных клеток – оогониев, в результате чего их количество существенно возрастает. Плоидность клеток – 2n2c. Стадия роста. Происходит рост оогоний. Клетки вступают в профазу 1 мейотического деления. С этого момента они называются ооциты I порядка. Непосредственно перед вступлением клетки в стадию роста происходит удвоение ДНК. Плоидность клеток – 2n4c. Стадия созревания. Ооцит I порядка делится на ооцит II порядка (плоидность – 1n2c) и полярное (редукционное) тельце. Затем следует второе мейотическое деление и в итоге образуется одна яйцеклетка (плоидность – 1n1c) и 3 редукционных тельца, не участвующие в оплодотворении. Благодаря этому в женской гамете концентрируется максимальное количество питательного материала - желтка. |
 Сперматогонии (2n2c)
Сперматоцит
1 порядка (2n4c)
Сперматоциты
2 порядка (n2c)
Сперматиды (nc)
Сперматозоиды (nc)
| Сперматогенез. Стадия размножения. Происходит митотическое деление диплоидных сперматогоний и значительное увеличение их количества. Плоидность клеток – 2n2c. Стадия роста. Сперматогонии растут, увеличиваются в размере, вступают в профазу 1 мейотического деления и превращаются в сперматоциты I порядка. Плоидность клеток – 2n4c. Стадия созревания. Сперматоцит I порядка в результате первого мейотического деления делится на два сперматоцита II порядка (плоидность – 1n2c). Каждый сперматоцит II порядка делится на 2 сперматиды (плоидность – 1n1c). Стадия формирования. Каждая сперматида преобразовывается в сперматозоид. Ядра сперматид уплотняются вследствие гиперспирализации хромосом, которые становятся функционально инертными. Аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, образуя акросому, играющую большую роль в оплодотворении. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра, причем от одной из них отрастает жгутик, у основания которого в виде спирального чехлика концентрируются митохондрии. На этой стадии почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, так что головка зрелого сперматозоида практически лишена её. |
Подведение итогов
Практическим результатом данного занятия должна быть выработка у студентов
чёткого представления о процессах, происходящих в ходе клеточного деления, умения охарактеризовать каждый этап клеточного цикла, мейотического деления, стадий гаметогенеза.
Вопросы для самоконтроля:
- Что такое «клеточный цикл»?
- В зависимости от особенностей структуры клеточного цикла приведите классификацию клеточных популяций и охарактеризуйте их.
- Опишите процессы, происходящие в разные периоды интерфазы.
- В чём принципиальные отличия апоптоза и некроза?
- Что такое митоз?
- В чём заключается биологический смысл митоза?
- Что такое «митотический цикл»?
- Понятия «клеточный цикл» и «митотический цикл» являются синонимами? Аргументируйте свой ответ.
- Приведите пример клеточных популяций, у которых клеточный цикл совпадает с митотическим циклом.
- Что такое мейоз? В чём заключается биологический смысл мейоза?
- Почему 1-е деление мейоза называют редукционным?
- За счёт каких процессов осуществляется редукция числа хромосом при мейозе?
- Какое количество хромосом и ДНК содержится в клетке с набором 2n2c, 2n4c, 1n2c, 1n1c?
- В чём заключаются принципиальные отличия оогенеза и сперматогенеза?
ЗАЧЁТНОЕ ЗАНЯТИЕ № 6
РАЗДЕЛ: УСТРОЙСТВО СВЕТОВОГО МИКРОСКОПА. ПРАВИЛА РАБОТЫС МИКРОСОКОПОМ. БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ (ЦИТОЛОГИЯ).
Форма проведения зачётного занятия:
Каждому студенту предлагается 2 теоретических вопроса, один препарат и 15 терминов. На подготовку к ответу дается 20 минут, а затем студент устно отвечает на полученное задание. Каждый студент должен уметь давать четкие определения понятий и отвечать на теоретические вопросы, делать заключение и выводы, диагностировать препараты и находить внутриклеточные структуры.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Устройство светового микроскопа и правила работы с ним.
2. Предмет, задачи и методы биологии. Место биологии в системе медицинских наук и медицинского образования.
3. Определение понятия «жизнь». Свойства живых организмов (обмен веществ и энергии, структурированность, противостояние нарастанию энтропии, самообновление, размножение, рост, раздражимость, возбудимость, движение).
4. Иерархические уровни организации жизни (молекулярно-генетический, надмолекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный). Единство органического мира.
5. Гипотезы происхождения жизни и главные этапы возникновения и развития жизни.
6. История и современное состояние клеточной теории. Значение клеточной теории для современной медицины.
7. Структурно-функциональная организация и сравнительная характеристика про- и эукариотических клеток. Сравнительная характеристика животных и растительных клеток.
8. Формы организации живой материи: доклеточная, клеточная, неклеточная, межклеточное вещество.
9. Жидкостно-мозаичная липопротеидная модель строения элементарной биологической мембраны. Структурно-функциональная характеристика мембранных липидов и белков.
10. Строение плазмолеммы (гликокаликс, мембрана, субмембранный комплекс).
11. Структурно-функциональная характеристика ядра эукариотической клетки:
· кариолемма (внешняя, внутренняя мембраны, перинуклеарное пространство, поры, ламины);
· химический состав кариоплазмы;
· структурно-функциональная характеристика хроматина (уровни упаковки генетического материала, эухроматин, гетерохроматин, хромосомы).
2. Определение понятия «цитоплазма». Принципы структурной организации цитоплазмы клетки.
3. Структурно-функциональная характеристика гиалоплазмы.
4. Цитоплазматические органеллы клетки. Определение понятия «органелла». Общая характеристика органелл. Структурная и функциональная классификации.
5. Структурно-функциональная характеристика органелл общего назначения:
6. Органеллы специального назначения. Общая характеристика. Примеры.
7. Включения. Химическая и функциональная классификация. Общая характеристика. Примеры включений в клетках разных органов.
8. Внутриклеточные потоки информации, энергии, вещества.
9. Жизненный цикл. Митоз.
10. Мейоз. Характеристика I и II мейотического деления.
11. Овогенез.
12. Сперматогенез.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
| Ассимиляция Диссимиляция Метаболизм Компартмент Структурированность Энтропия Раздражимость Возбудимость Ген Клетка Ткань Организм Популяция Биогеоценоз Биосфера Прокариоты Эукариоты Автотрофы Гетеротрофы Вирус Бактериофаг Межклеточное вещество Синцитий Симпласт Биологическая мембрана Билипидный слой Интегральный белок Полуинтегральный белок Поверхностный белок Субмембранный комплекс Гликолипиды Гликопротеиды Гликокаликс Плазмалемма Кариолемма Кариоплазма (нуклеоплазма) Ядерная пора Ядрышко Ядрышковые организаторы Поровый комплекс Ядерная ламина Хроматин Эухроматин Гетерохроматин Половой хроматин (тельце Бара) Интерфазная хромонема Метафазная хромосома Гиалоплазма Цитоплазма Золь Гель | Гистоновые белки Неигистоновые белки Нуклеосома Линкерная ДНК Хроматиновая фибрилла Органелла Мембранные органеллы Немембранные органеллы Органеллы общего назначения Органеллы специального назначения Включения Цитоскелет Микротрубочки Микрофиламенты Миофибриллы Жизненный цикл клетки Митотический цикл G1-период G2-период G0-период S-период Апоптоз Некроз Эндомитоз Полиплоидия Политения Амитоз Плоидность клетки Диплоидный набор хромосом Гаплоидный набор хромосом Интерфаза Митоз Кариокинез Цитокинез Стабильные клеточные популяции Обновляющиеся клеточные популяции Мейоз Гаметогенез Коньюгация Биваленты Гомологичные хромосомы Кроссинговер Хиазмы Лептонема Зигонема Пахинема Диплонема Диакинез Редукционное деление Эквационное деление |