Задание для самостоятельной работы к занятию №3
Ядро, его структурные компоненты. Генетический материал. Понятие о гене. Клеточный цикл и репродукция клеток. Апоптоз.
Существование клетки во времени подразделяется на закономерные периоды, определяемые потребностями многоклеточного организма. Знание особенностей протекания и регуляции периодов и фаз жизненного цикла клетки необходимо для осмысления ряда проблем практической медицины, в частности роста человеческого организма, регенерации тканей и органов, выхода из-под контроля генотипа клеточной пролиферации.
1. Цель занятия: изучить структурные компоненты ядра, основные способы деления клеток и периодизацию жизненного и митотического циклов клетки.
2. Подготовка к практическому занятию: при подготовке к занятию необходимо использовать основную и дополнительную литературу, а также лекционный материал по заданной теме.
3. Вопросы для самоподготовки:
1. ядро, структурные компоненты ядра (ядерная оболочка, ядерный сок, хроматин, ядрышко)
2. химический состав хроматина эукариотической клетки. Гистоновые и негистоновые белки, их значение в процессах компактизации хроматина и репликации ДНК
3. строение метафазной хромосомы. Теломерные и центромерные участки хромосом
4. структурная организация хромосомы, уровни компактизации хроматина. Эухроматин и гетерохроматин, значение гетерохроматизации
5. кариотип, идиограмма, правила хромосомных наборов (постоянства, парности, индивидуальности, непрерывности)
6. жизненный (клеточный) цикл клетки, его периодизация. Контроль количества клеток в многоклеточном организме
7. митотический (пролиферативный) цикл. Интерфаза (репродуктивная фаза), ее периодизация. Понятие о точке рестрикции и сигнальной трансдукции
8. митотический (пролиферативный) цикл. Митоз (разделительная фаза), фазы митоза. Биологическое значение митоза
9. эндомитоз и политения как результат изменений хода митоза, их биологическое значение
10. амитоз как способ деления клетки
11. виды тканей в зависимости от митотической активности
12. апоптоз, биологическое значение апоптоза
4. Уметь:
– разделять функции структур интерфазного ядра
– различать уровни компактизации хроматина
– дифференцировать фазы пролиферативного цикла клетки
– отличать биологическое значение митоза, амитоза, эндомитоза и политении
Предлагаемые темы для написания рефератов:
1. Регуляция периодизации клеточного цикла.
2. Гетеро- и эухроматизация интерфазных хромосом. Биологическое значение гетерохроматизации.
3. Теломерные и центромерные участки хромосом. Их биологическая роль.
4. Апоптоз и клеточный некроз как варианты завершения жизненного цикла клетки.
5. Проблема онкотрансформации в современной медицине.
5. Таблица для самостоятельного заполнения:
Таблица
Характеристика периодов и фаз митотического цикла
| Периоды и фазы | Процессы в ядре | Процессы в цитоплазме | Синтез белков, ДНК, АТФ | Набор хромосом и ДНК | |
| интерфаза | G1 | ||||
| S | |||||
| G2 | |||||
| митоз | профаза | ||||
| метафаза | |||||
| анафаза | |||||
| телофаза |
6. Самоконтроль по тестовым заданиям изучаемой темы:
1. Стадия митоза, когда происходит образование ядерной оболочки и восстановление ядерных структур:
1.профаза
2.метафаза
3.анафаза
4.телофаза
5.интеркинез
Эталон: 4
2. Ядерная оболочка состоит из:
1. одной трёхслойной мембраны
2. двух мембран, разделённых перинуклеарным пространством
3. двух мембран, плотно прилегающих друг к другу и пронизанных ядерными порами
4. одной мембраны, пронизанной ядерными порами
5. трех мембран, плотно прилегающих друг к другу
Эталон: 2
3. В профазе в клетке содержание цитогенетического материала:
1. 2n 8c
2. 1n 2c
3. 2n 2c
4. 2n 4c
5. 1n 4c
Эталон: 4
4. Деконденсированное состояние хроматина в неделящихся (интерфазных) ядрах:
1. гетерохроматин
2.кариоплазма
3. эухроматин
4. нуклеоплазма
5. нуклеоид
Эталон: 3
5. Визуально исследовать дифференциальную активность генов в ходе развития возможно, изучая…
1. политенные яхромосомы
2. половые хромосомы
3. аутосомы
4. полисомы
5. метафазную пластинку
Эталон: 1
7. Самоконтроль по ситуационным задачам:
1. В процессе митоза диплоидной соматической клетки обычный его ход был нарушен, в результате чего образовалась одна тетраплоидная клетка. Какие этапы митотического цикла прошли нормально? На каком этапе нормальное течение митоза было прервано?
Ответ: нормально прошли профаза и метафаза, нарушение митоза произошло на стадии анафазы, так как были нарушены структуры и функции митотического веретена.
2. Размножение клеток, или пролиферация является основой для роста и восстановления органов. У больного после резекции печени, среди эпителиальных клеток печени (гепатоцитов) обнаружены делящиеся клетки. Какими способами могут делиться гепатоциты? Каков жизненный цикл гепатоцитов – как клеток медленно обновляющихся тканей?
Ответ: гепатоциты, как и любые клетки тела, могут делиться путем митоза и амитоза. Гепатоциты, как клетки медленно обновляющихся тканей, имеют большую продолжительность жизни, редко делятся. Выйдя из митоза, они вступают в фазу, в которой могут находится достаточно долго, выполняя свои функции. Но гепатоциты не теряют способность к переходу в G1 период митотического цикла, и далее делятся. После резекции печени, часть гепатоцитов вступает в размножение, тем самым, обеспечивая регенерацию органа. В отдельных клетках возможен эндомитоз – удвоение числа хромосом без деления цитоплазмы клетки. В результате таких неоконченных митозов возникают полиплоидные клетки.
3. Гены, которые должны были включиться в работу в периоде G2, остались неактивными. Отразится ли это на ходе митоза?
Ответ: В период G2 синтезируются белки, необходимые для образования нитей веретена деления. При их отсутствии расхождение хроматид в анафазу митоза нарушится или вообще не произойдёт.