Конспект занятия "Жизненный цикл клетки. Амитоз. Митоз"

Занятие №14.

Тема занятия: Жизненный цикл клетки. Амитоз. Митоз.

Основные задачи:

• показать основные этапы жизненного цикла клетки;

• рассмотреть фазы митоза и их характеристику;

• познакомить обучающихся с понятием «клонирование»;

• рассмотреть биологическое значение митоза;

• изучить амитоз и его особенности.

Тип занятия: изучение нового материала

Планируемые предметные результаты:

обучающийся должен:

• иметь представление о сути процессов, происходящих при делении клетки

путем митоза;

• знать понятия: «митоз», «цитокинез», «жизненный цикл клетки»

Внутридисциплинарные связи: цитология, анатомия и физиология, ботаника.

Междисциплинарные связи: биохимия

Ход занятия.

I. Организационный момент. Проверка домашнего задания.

1. Какие этапы выделяются в процессе биосинтеза белков?

2. В чём заключается процесс транскрипции? Где происходит

транскрипция?

3. Что образуется в результате процесса транскрипции?

4. В чём заключается сущность трансляции?

5. Сравните процессы транскрипции и трансляции.

6. Раскройте понятие «реакции матричного синтеза».

7. В дополнительной литературе и интернет – ресурсах найдите

информацию, иллюстрирующую значение научных открытий,

связанных с выяснением роли ДНК и РНК в процессе биосинтеза

белков.

II. Изложение нового материала.

Совершенствование цитологических методов и создание микроскопов с высокой

разрешающей возможностью позволили учёным в 80 – е годы XIX века выявить

важную роль ядра и хромосом, обеспечивающих преемственность

последовательных поколений клеток.

Периоды клеточного цикла. Молодые клетки, образовавшиеся в результате

деления, не могут немедленно приступить к новому делению. В них предварительно

должны произойти важные для самой клетки процессы: увеличение объёма, рост,

формирование органоидов. Последовательность событий, происходящих от деления

клетки до её последующего деления или гибели, называют клеточным циклом или

жизненным циклом клетки.

Клеточный цикл состоит из интерфазы и митоза.

Интерфаза. Это период интенсивного роста клетки и образования органоидов.

После образования дочерней клетки в ней синтезируются РНК и белки, которые

необходимы для формирования клеточных структур. В это время накапливаются

молекулы АТФ, образуются митохондрии, хлоропласты, ЭПС, комплекс Гольджи,

становится более интенсивным обмен веществ. Перед делением клетки происходят

синтез и репликация ДНК, в результате чего содержание ДНК в клетке удваивается.

Каждая соматическая клетка имеет диплоидный (2п) набор хромосом, а каждая из

гомологичных (парных) хромосом в результате репликации ДНК состоит из двух

хроматид. Таким образом, в клетке, приступающей к делению, каждая хромосома

состоит из двух хроматид, абсолютно идентичных друг другу. Затем клетка

приступает к делению, которое завершается образованием дочерних клеток.

Митоз. Митоз, непрямое деление, - способ деления эукариотических клеток, при

котором каждая из двух дочерних клеток получает генетический материал,

идентичный материнской клетке. Часто митозом называют только деление ядра

клетки. Такой способ деления клеток у растений впервые открыл в 1874 году

русский ботаник И. Д. Чистяков, а способ деления клеток животных описал в 1878

году русский гистолог П. И. Перемежко.

Митоз включает четыре последовательные фазы: профазу, метафазу, анафазу,

телофазу. Эти фазы связаны между собой незаметными переходами, каждая

предыдущая фаза обусловливает переход к следующей.

Профаза. В профазе хромосомы приобретают вид клубка из тонких, слабо

спирализованных нитей. В самом начале профазы центриоль клеточного центра

делится на две, которые расходятся к полюсам ядра.

Одновременно с этим хромосомы продолжают спирализоваться, после чего они

становятся намного короче и толще. Затем исчезают ядрышки, под действием

ферментов лизосом растворяется ядерная оболочка, и хромосомы оказываются

погруженными в цитоплазму.

К концу профазы в животных клетках вокруг центриолей образуется лучистая

фигура (в клетках высших растений центриоли отсутствуют). Одновременно

возникают ахроматиновые нити, построенные из белка и тянущиеся от центриолей

(если центриолей нет, то нити тянутся от полюсов клетки). Затем погруженные в

цитоплазму хромосомы беспорядочно движутся к экватору клетки.

Метафаза. Ахроматиновые нити прикрепляются к центромерам хромосом,

образуется характерная фигура, напоминающая веретено (оно так и называется –

веретено деления). Электронный микроскоп позволяет установить, что

ахроматиновые нити веретена представлены микротрубочками. В метафазе

двухроматидные хромосомы выстраиваются в области экватора. Равномерное

расположение хромосом создаёт впечатление, что они расположены на плоскости в

виде так называемой «метафазной пластинки». В этой фазе видны все хромосомы,

именно поэтому изучение их формы, подсчёт количества, т.е. исследование

кариотипа, проводят в метафазе.

Анафаза. В анафазе происходит разделение дочерних хроматид в области

центромеры, затем они расходятся к противоположным полюсам клетки.

Хроматиды становятся самостоятельными сестринскими однохроматидными

хромосомами. Оттягивание хромосом к полюсам вследствие сокращения нитей

веретена деления происходит быстро и одновременно.

Телофаза. Во время телофазы однохроматидные хромосомы прекращают

движение, деспирализуются (раскручиваются), формируется ядрышко, вокруг

разошедшихся хромосом вновь образуются ядерные оболочки. Микротрубочки

веретена деления разрушаются, а центриоли удваиваются – реплицируются.

Продолжительность каждой из фаз митоза может быть различной – от

нескольких минут до сотен часов. Это зависит от ряда причин: типа ткани,

физиологического состояния организма, влияния экологических факторов

(температура, химические вещества, свет и др.).

После телофазы происходит деление цитоплазмы – цитокинез. В клетках

животных цитокинез осуществляется благодаря перетяжке, которая как поясок

сжимает содержимое клетки от периферии к центру. В растительных клетках

цитокинез происходит вследствие образования срединной пластинки (мембранного

происхождения), разрастающейся от центра к периферии.

Биологическое значение митоза. Заключается в точной передаче

наследственной информации и обеспечении генетической стабильности организмов,

так как все клетки тела многоклеточных организмов образуются путём митоза из

зиготы (оплодотворенного яйца).

В результате митоза увеличивается число клеток организма, что обеспечивает его

рост. Посредством митоза бесполым путем размножаются некоторые виды

одноклеточных организмов (размножение делением клеток). Деление клеток

митозом лежит в основе вегетативного размножения.

Благодаря митозу обеспечивается регенерация утраченных тканей и органов, а

также замещение клеток, происходящее у многоклеточных организмов. Например, в

организме человека за один день замещается 10

клеток, это в основном клетки

кожи, эпителия кишечника, клетки крови.

Амитоз встречается у различных эукариотических клеток, но значительно реже,

чем митоз. Амитоз можно наблюдать в стареющих клетках или при различных

патологических процессах в них. При амитозе ядро остается в интерфазном

состоянии, хромосомы не спирализуются, ядро делится путем перетяжки. Очень

часто амитоз заканчивается делением ядра без последующего разделения

цитоплазмы, при этом образуются двуядерные клетки.

Клонирование. Клонирование – это выращивание генетически однородного

потомства (клона). Клонированием получают незаражённый посадочный материал,

например клубни картофеля или молодые растения земляники. При обычно

применяемом вегетативном размножении у этих растений из поколения в поколение

накапливаются различные болезни, что значительно снижает урожайность.

Клонирование эмбрионов животных было впервые проведено в опытах на

земноводных в начале 50 – х годов ХХ века. И только в 90 – х годах была решена

проблема клонирования эмбриональных клеток млекопитающих.

В 1996 году в Шотландии впервые было получено животное (овца Долли) в

результате использования донорского ядра клетки молочной железы от взрослой

овцы. Ядро клетки молочной железы поместили в яйцеклетку другой овцы,

предварительно освободив её от собственного ядра. В матке третьей овцы (так

называемой суррогатной матери) гибридная яйцеклетка сформировалась в

целостный организм.

III. Рефлексия.

1. Что представляет собой клеточный цикл?

2. Какие процессы происходят в клетке во время интерфазы?

3. Что такое митоз? Какие фазы составляют митоз?

4. Какие процессы происходят в клетке во время профазы?

5. Вследствие чего в процессе митоза осуществляется расхождение

хромосом к полюсам клетки? Какие хромосомы расходятся к полюсам

клетки во время анафазы митоза?

6. Сравните цитокинез в растительной и животной клетках.

7. Каково биологическое значение митоза?

Домашнее задание: стр. 73 – 77; зарисовать схему митотического цикла в тетради;

составить вопросы для самопроверки по теме лекции.

Скачать материал

Конспект занятия "Жизненный цикл клетки. Амитоз. Митоз"

Биология - еще материалы к урокам:

Предметы

Похожие материалы