Вопрос 1. Что такое жизненный цикл клетки?

Промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления до её гибели или до следующего деления представляет собой жизненный цикл клетки. В это время клетка растёт, специализируется и выполняет свои функции в составе ткани и органов.

Вопрос 2. Чем митотический цикл клетки отличается от жизненного цикла?

В тех тканях, где клетки непрерывно делятся (костный мозг, эпителий кишки и др.), у части из них жизненный цикл совпадает с митотическим циклом.

Митотическим циклом называют совокупность последовательных и взаимосвязанных процессов в период подготовки клетки к делению, а также на протяжении самого митоза.

Вопрос 3. Почему при подготовке к делению клетки обязательно должно произойти удвоение молекул ДНК?

Удвоение молекул ДНК происходит с удивительной точностью: новая молекула абсолютно идентична старой. В этом заключается глубокий биологический смысл, потому что нарушение структуры ДНК, приводящее к искажению генетического кода, сделало бы невозможным сохранение и передачу по наследству генетической информации, обеспечивающей развитие присущих организму признаков.


Вопрос 4. В чём заключается подготовка клетки к митозу?

Подготовка клетки к митозу. В течение интерфазы происходит ряд процессов, которые обеспечивают митоз. Назовем главнейшие из них:

1) удваиваются центриоли,

2) удваиваются хромосомы, т.е. количество ДНК и хромосомальных белков, 3) синтезируются белки, из которых строится ахроматиновое веретено,

4) накапливается энергия в виде АТФ, которая расходуется во время деления, 5) заканчивается рост клетки.

Первостепенное значение в подготовке клетки к митозу имеет синтез ДНК и удвоение хромосом.

Удвоение хромосом связано, прежде всего, с синтезом ДНК и одновременно происходящим синтезом белков хромосом. Процесс удвоения продолжается 6—10 часов и занимает среднюю часть интерфазы. Удвоение хромосом протекает так, что каждая старая одиночная цепь ДНК строит себе вторую. Этот процесс строго упорядочен и, начинаясь в нескольких точках, распространяется вдоль всей хромосомы.

Вопрос 5. Составьте и заполните таблицу «Фазы митоза».

Фазы митоза

Вопрос 6. Объясните, почему в клетках растений и в клетках животных деление цитоплазмы происходит по-разному.


В клетках животных цитоплазма делится путём перетяжки тела клетки на две меньших размеров, каждая из которых содержит один диплоидный набор хромосом. В клетках растений цитоплазматическая мембрана возникает в середине клетки и распространяется к периферии, разделяя клетку пополам. После образования поперечной цитоплазматической мембраны у растительных клеток появляется целлюлозная стенка.

Вопрос 7. Вместе с товарищами по классу сделайте коллаж «Значение митоза в природе».

Источник: resheba.me

1. Профаза характеризуется:
1) хромонемы спирализуются, утолщаются и укорачиваются.
2) ядрышки исчезают, т.е. хромонема ядрышка упаковывается к хромосомам, имеющим вторичную перетяжку, которую называют ядрышковый организатор.
3) в цитоплазме образуется два клеточных центра (центриолей) и формируются нити веретена деления.
4) в конце профазы, распадается ядерная оболочка и хромосомы оказываются в цитоплазме. Набор хромосом профазы составляет — 2п4с.

2. Метафаза характеризуется:
1) к центромерам хромосом прикрепляются нити веретена деления и хромосомы начинают двигаться и выстраиваются на экваторе клетки.
2) метафазу называют «паспортом клетки», т.к. хорошо видно, что хромосома состоит из двух хроматид. Хромосомы максимально спирализованы, хроматиды начинают отталкиваться друг от друга, но еще соединены в области центромера. На этой стадии изучают кариотип клеток, т.к. четко видно число и форма хромосом. Фаза очень короткая.
Набор хромосом метафазы составляет — 2п4с.


3. Анафаза характеризуется:
1) центромеры хромосом делятся и сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки и становятся самостоятельными хроматидами, которые называют дочерними хромосомами. На каждом полюсе в клетке находится по диплоидному набору хромосом.
Набор хромосом анафазы составляет — 4п4с.

4. Телофаза характеризуется:
Однохроматидные хромосомы деспирализуются у полюсов клетки, образуются ядрышки, восстанавливается ядерная оболочка.
Набор хромосом телофазы составляет — 2п2с.
Телофаза заканчивается цитокинезом. Цитокинез – процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками. Цитокинез происходит по разному у растений и животных.
В животной клетке. На экваторе клетки появляется кольцевидная перетяжка, которая углубляется и полностью перешнуровывает тело клетки. В результате образуется две новые клетки вдвое меньше материнской клетки. В области перетяжки много актина, т.е. в движении играют роль микрофиламенты.
Цитокинез идет путем перетяжки.
В растительной клетке. На экваторе, в центре клетки в результате скопления пузырьков диктиосом комплекса Гольджи, образуется клеточная пластинка, которая разрастается от центра к периферии и приводит к разделению материнской клетки на две клетки. В дальнейшем перегородка утолщается, за счет отложения целлюлозы, образуя клеточную стенку. Цитокинез идет путем перегородки.

Источник: 0tvet.com

Интерфаза

Прежде чем делящаяся клетка попадает в митоз, она подвергается периоду роста, называемому интерфазой. Около 90% времени клетки при нормальном клеточном цикле могут быть потрачены на интерфазу, которая осуществляется в три основные фазы:

iv>
  • Фаза G1: период до синтеза ДНК. В этой фазе клетка увеличивается в массе, подготавливаясь к делению.
  • S-фаза: период, в течение которого происходит синтез ДНК. В большинстве клеток эта стадия происходит за очень короткий промежуток времени.
  • Фаза G2: клетка продолжает синтез дополнительных белков увеличиваться в размерах.

В последней части интерфазы, клетка все еще имеет нуклеолы. Ядро ограничено ядерной оболочкой, а хромосомы дублируются, но находятся в форме хроматина. В клетках животных две пары центриолей, образованных из репликации одной пары, расположены за пределами ядра.

После фазы G2 наступает митоз, который в свою очередь состоит из нескольких стадий и завершается цитокинезом (делением клетки).

Читайте также: Основные сходства и отличия митоза от мейоза.

Фазы митоза:

Препрофаза (в клетках растений)

Заполните таблицу фазы митоза

Препрофаза является дополнительной фазой во время митоза в клетках растений, которая не встречается у других эукариот, таких как животные или грибы. Она предшествует профазе и характеризуется двумя различными событиями.

Изменения, которые происходят в препрофазе:


  • Образование полосы препрофазы — плотного микротрубочного кольца под плазматической мембраной.
  • Начало зарождения микротрубочек в ядерной оболочке.

Профаза

Заполните таблицу фазы митоза

В профазе хроматин конденсируется в дискретные хромосомы. Ядерная оболочка ломается, а веретено деления образуются на противоположных полюсах клетки. Профаза (по сравнению с интерфазой) является первым истинным шагом митотического процесса.

Изменения, которые происходят в профазе:

  • Хроматиновые волокна превращаются в хромосомы, имеющие по две хроматиды, соединенные в центромер. Волокна деления, состоящие из микротрубочек и белков, образуется в цитоплазме.
  • В клетках животных волокна деления первоначально появляется как структуры, называемые астерами, которые окружают каждую пару центриолей.
  • Две пары центриолей (сформированных из репликации одной пары в интерфазе) отходят друг от друга к противоположным полюсам клетки из-за удлинения микротрубочек, образующихся между ними.

Прометафаза

Заполните таблицу фазы митоза

Прометафаза — фаза митоза после профазы и предшествующая метафазе в эукариотических соматических клетках. Некоторые источники относят процессы протекающие в прометафазе к поздней профазе и начальной стадии метафазы.

Изменения, которые происходят в прометафазе:

>
  • Ядерная оболочка распадается.
  • Полярные волокна, которые представляют собой микротрубочки, составляющие волокна веретена, перемещаются от каждого полюса до экватора клетки.
  • Кинетохоры, которые являются специализированными областями в центромерах хромосом, прикрепляются к типу микротрубочек, называемых кинетохорными нитями.
  • Нити кинетохора «взаимодействуют» с веретеном деления.
  • Хромосомы начинают мигрировать к центру клетки.

Метафаза

Заполните таблицу фазы митоза

В метафазе полностью развиваются волокна деления, а хромосомы выравниваются на метафазной (экваториальной) пластине (плоскость, которая одинаково удалена от двух полюсов).

Изменения, которые происходят в метафазе:

  • Ядерная мембрана полностью исчезает.
  • В клетках животных две пары центриолей расходятся в противоположных направлениях к полюсам клетки.
  • Полярные волокна (микротрубочки, составляющие волокна веретена) продолжают распространяться от полюсов к центру. Хромосомы перемещаются случайным образом, пока не присоединяют (при помощи своих кинетохор) к полярным волокнам с обеих сторон центромеров.
  • Хромосомы выравниваются на метафазной пластине под прямым углом к ​​полюсам веретена.
  • Хромосомы удерживаются на метафазной пластине равными силами полярных волокон, которые нажимают на их центромеры.

Анафаза

Заполните таблицу фазы митоза

В анафазе парные хромосомы (сестринские хроматиды) отделяются и начинают двигаться к противоположным концам (полюсам) клетки. Волокна веретена, не связанные с хроматидами, вытягиваются и удлиняют клетку. В конце анафазы каждый полюс содержит полную компиляцию хромосом.

Изменения, которые происходят в анафазе:

  • Парные центромеры в каждой отдельной хромосоме начинают раздвигаться.
  • Как только парные сестринские хроматиды отделены друг от друга, каждая из них считается «полной» хромосомой. Они называются дочерними хромосомами.
  • При помощи веретена деления, дочерние хромосомы перемещаются к полюсам на противоположные концы клетки.
  • Дочерние хромосомы сначала мигрируют в центромер, а кинетохорные нити становятся короче, чем хромосомы вблизи полюсов.
  • При подготовке к телофазе два полюса клетки также отдаляются друг от друга во время анафазы. В конце анафазы каждый полюс содержит полную компиляцию хромосом.
  • Начинается процесс цитокинеза (разделение цитоплазмы исходной клетки), который завершается после телофазы.

Телофаза

Заполните таблицу фазы митоза

В телофазе хромосомы достигают ядер новых дочерних клеток.

Изменения, которые происходят в телофазе:

  • Полярные волокна продолжают удлиняться.
  • Ядра начинают формироваться на противоположных полюсах.
  • Ядерные оболочки новых ядер образовываются из остатков ядерной оболочки материнской клетки и кусочков эндомембранной системы.
  • Появляются ядрышка.
  • Разматываются хроматиновые волокна хромосом.
  • После этих изменений телофаза и митоз в основном завершены, а генетическое содержание одной клетки поделено на две части.

Цитокинез

Заполните таблицу фазы митоза

Цитокинез — это разделение цитоплазмы клетки. Он начинается до конца митоза в анафазе и заканчивается вскоре после телофазы. В конце цитокинеза образуются две генетически идентичные дочерние клетки.

Дочерние клетки

Заполните таблицу фазы митоза

В конце митоза и цитокинеза хромосомы распределены поровну между двумя дочерними клетками. Эти клетки являются идентичными диплоидными клетками, причем каждая из которых содержит полный набор хромосом.


Клетки, продуцируемые через митоз, отличаются от клеток, продуцируемых через мейоз. В мейозе образуются четыре дочерние клетки. Эти клетки представляют собой гаплоидные клетки, содержащие половину числа хромосом от исходной клетки. Половые клетки подвергаются мейозу. При делении половых клеток во время оплодотворения, гаплоидные клетки становятся диплоидной клеткой.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Ход урока

«Все клетки образуются из клеток путем деления»
Р. Вирхов

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания.

(4 слайд)

  • кроссворд «Эукариотическая клетка» (Приложение 7)
  • тестовая проверка знаний. Приложение 1. Ответы: 1- А; 2 – В; 3 – А; 4 – В; 5 – В; 6 – Г; 7 – Г; 8 – В; 9 – Г; 10 – Б (Обратная связь – самопроверка)
  • обозначение структур ядра и их состава

III. Актуализация знаний учащихся. Определение темы урока.

(5 слайд)

Предлагаю учащимся проблемную задачу:

  1. Известно, что каждый организм в природе рано или поздно погибает – от других организмов, от болезней или просто от старости. Но, тем не менее, численность организмов многих видов не уменьшается, а виды существуют на Земле сотни тысяч и миллионы лет.
  2. Какое свойство, присущее всему живому, обеспечивает сохранение видов в ряду поколений?

В ходе обсуждения данной задачи подвожу учащихся к выводу о том, что существование и продолжение жизни на Земле обеспечивает уникальное свойство всех живых организмов – способность к размножению (самовоспроизведению), в основе которого лежит деление клеток.

Молекулярная сущность этого процесса выражается в уникальной способности ДНК к самоудвоению молекул.

– Ребята, посмотрите на оформление доски и определите тему сегодняшнего урока. (На доске с помощью магнитов помещены рисунки: строение клетки, ядро клетки, фазы деления клетки). (Деление клетки. Митоз)
– Запишите тему урока в тетради.

Задание. В ходе работы, установите биологическое значение митоза

IV. Изучение нового материала.

 (6-11 слайд)

Работа с учебником

Цель: выявить отличие понятий жизненный цикл клетки и митотический цикл.

Задание. Выполните задания на карточке – путеводителе №1. «Митотический цикл деления клеток». Приложение 2.

№1. Прочитайте раздел «Жизненный цикл клетки. Митотический цикл клетки» на с. 137 и ответьте на вопросы:

  • что называется жизненным циклом клетки?
  • что называется митотическим циклом клетки?
  • что общего и чем отличаются эти понятия?

Запишите эти определения в тетрадь и постарайтесь их запомнить.

№2. Беседа о митозе и его фазах с одновременной демонстрацией схем, использованием мультимедийной презентации, заполнением обучающимися таблицы (карточка – путеводитель №1. «Митотический цикл деления клеток»)

Наша задача выяснить, что называется митозом и особенности этапов митоза, научиться их определять на рисунках. (Рис.1 Фазы митоза)

№3. Выполнение лабораторной работы «Митотическое деление клетки (на примере корешка лука)» (Приложение 3)

V. Релаксационная физминутка.

VI. Повторение нового материала.

Анемация фрагмента фильма «Митоз. Митотический цикл клетки» проводится с целью повторения информации в другой форме и представления дополнительной возможности для тех, кто не успел заполнить таблицу доделать ее.

После просмотра фильма обучающиеся формулируют вывод.

Точное распределение генетического материала между дочерними клетками обеспечивает эмбриональное развитие, рост, восстановление органов и тканей после повреждения.

VII. Закрепление изученного материала (индивидуальная самостоятельная работа учащихся).

(12 слайд)

  1. «Найди пару» (Соотнести характерные особенности процессов с фазами митоза)
  2. Установите правильную последовательность фаз митоза в клетках кончика корешка лука.
    Ответ: а — интерфаза; б — профаза; в — метафаза; г — анафаза; л, е — ранняя и поздняя телофазы

    Заполните таблицу фазы митоза

  3. Тестирование. Приложение 4. Ответы: 1 – А; 2 –В; 3 – А; 4 – Б; 5 – Б; 6 – Б; 7 – В; 8 – В; 9 – Г; 10 – Г) (13 слайд)
  4. Заполните пропуски в тексте. Приложение 5. (14 слайд)
  5. Выполнение задания за компьютером. Задание. Расположите описание фаз митоза и иллюстрации к ним в правильной последовательности.

Заполните таблицу фазы митоза

 Заполните таблицу фазы митоза

VIII. Вывод. Итог урока.

– Ответьте, чем понятие «митоз» отличается от понятия «митотический цикл»?
– Раскройте биологическое значение митоза.

Источник: urok.1sept.ru

Размножение клеток происходит только путем деления исходной (материнской) клетки. Перед делением происходит синтез ДНК. Это правило является общим для про- и эукариотических клеток. Время существования клетки от деления до деления и образования двух клеток нового поколения называют жизненным циклом клетки или митотическим циклом. Клеточный цикл у человека обычно длится от 8 до 24 часов, около 10% от этого времени занимает деление ядра (митоз)

Обычный митотический цикл эукариотической клетки состоит из четырех периодов: пресинтетического (G1), периода синтеза ДНК, или синтетического (S), постсинтетического (G2) и митоза. Периоды G1 и S и G2 составляют интерфазу.

Значение митоза состоит в том, что он обеспечивает удвоение генетического материала клетки и его равное распределение между двумя дочерними клетками: изменчивость при этом минимальна. 

В организме человека важными местами митотического деления являются кишечный эпителий и костный мозг. Эти быстро делящиеся клетки чувствительны к неспецифическим противоопухолевым препаратам, поэтому пациенты, принимающие эти цитотоксичные вещества, часто страдают от их побочных эффектов, таких как язвенная болезнь и снижение воспроизводства клеток крови.

Жизненный цикл клетки ее фазы деления таблица

Фазы деления клетки

Ядро

Клеточный центр

Мембранные органеллы

Синтетические процессы

Клетка

Интерфаза

Постмитотическая, или пресинтетическая (G1)

Длится от нескольких часов до суток и более

Диплоидное

На материнской центриоли увеличивается количество сателлитов

 

Усилены, увеличение числа рибосом

Удвоение массы клетки и всех ее компонентов

Синтетическая (S)

Длится от 8  до 12 часов

Репликация хромосом (кроме центромерной ДНК), плоидность возрастает до четырех

Удвоение центриолей, в сборке микротрубочек участвует только исходная материнская центриоль

 

Синтез белков, в том числе гистонов, необходимых для включения в новую хроматиду

Премитотическая, или постсинтетическая (G2),

Длится до 6 часов

Тетраплоидное; хроматин конденсирован, ядрышко четко видно, ядерная оболочка целая

Центриоли удвоены, обе материнские осуществляют сборку микротрубочек

Формирование лизосом, деление митохондрий

Синтезы веществ, необходимых для митоза (белки, в том числе ферменты)

МИТОЗ или непрямое деление клетки:

Профаза

начало

Хроматин конденсируется — плотный клубок

Расходятся к противоположным полюсам клетки. Интенсивная сборка микротрубочек

Активизировано формирование лизосом

 

 

конец

Клубок разрыхляется (рыхлый клубок), видны d-хромосомы, каждая состоит из двух s-хромосом (хроматид), связанных в области центромеры

 

 

 

 

Метафаза

Прометафаза (длится 10-20 минут)

Прекращение транскрипции на участках эухроматина. Появление плотных базофильных скоплений. Спирализация хромосом, распад ядерной оболочки. Появление на центромерах кинетохора скоплений специальных белков

Сборка микротрубочек на материнских центриолях. Возникновение биполярного митотического веретена. Астральная лучистость. Полярные и кинетохорные микротрубочки

Распад комплекса Гольджи и эндоплазматической сети на мелкие пузырьки

Замедлены

 

Собственно метафаза

Расположение хромосом в плоскости экватора (метафазная пластинка). Видны метафазные хромосомы и кариотип. Хроматиды прочно прикреплены к веретену

Образование веретена деления. Материнская звезда. Хромосомные микротрубочки сестринских хроматид направлены к противоположным полюсам

 

 

 

Анафаза (самая короткая стадия митоза)

Начало

Быстрая репликация центриольной ДНК. Разделение общей центромеры каждой d-хромосомы, сестринские хроматиды становятся самостоятельными s-хромосо-мами

Укорочение микротрубочек, их разборка у кинетохоров

 

 

 

Конец

Расхождение s-xpoмосом. Передвижение групп s-хромосом к полюсам клетки

Образование двух дочерних звезд

 

 

Инвагинация цитолеммы, образование борозды деления. Появление в области борозды деления под цитолеммой сократительного кольца (акгиновые и миозиновые нити)

Телофаза

Разделившиеся группы хромосом подходят к полюсам, теряют хромосомные трубочки, деконденсируются, разрыхляются, начинается транскрипция. Формирование ядрышка. Восстанавливается ядерная оболочка.

Распад микротрубочек веретена

Сборка комплекса Гольджи и эндоплазматической сети, усиление биосинтеза мембран

 

 

Появление перетяжки цитолеммы

Цитокинез

В процессе цитокинеза тетраплоидная (4л) клетка разделяется на две дочерние. Новые клетки имеют равное содержание ДНК, идентичное материнской клетке. В животных клетках в процессе разделения участвуют два сократительных белка, которые формируют борозду дробления; в растительных — образуется клеточная пластинка, которая затем покрывается целлюлозой, формируя клеточную стенку.

Диплоидные

 

 

Нормальное физиологическое течение синтетических процессов

Углубление перетяжки, разделение клеток

Схема митоза фазы деления ядра клетки

Схема фазы митоза 

Важность митотического деления (жизненного цикла клетки)

1. Этот процесс обеспечивает превращение зиготы в сложный многоклеточный организм, для которого требуется увеличение количества клеток с 1 до 6·1013 у человека.

2. Митоз обеспечивает производство клеток для восстановления изношенных или поврежденных тканей. Организму человека каждый день требуется порядка 1·1011 новых клеток для поверхности кожи, кишечника, легких и для обновления крови.

3. Митоз поддерживает постоянное количество хромосом. Дочерние клетки имеют идентичные наборы хромосом, что обеспечивает их нормальное функционирование в составе ткани, органа или организма.

4. При бесполом размножении потомки генетически идентичны родителю: этот способ выгоден при необходимости быстрого создания популяции. При некоторых формах бесполого размножения с помощью митотического деления происходит регенерация родительского организма. У многих видов бесполое размножение происходит только за счет митотического деления, например, почкование у кишечно-полостных или вегетативное размножение растений.

_______________

Источник информации:

1. Биология человека в диаграммах / В.Р. Пикеринг — 2003.

2. Общая биология / Левитин М. Г. — 2005.

3. Биология для поступающих в вузы / Г.Л. Билич, В.А. Крыжановский. — 2008.

Источник: infotables.ru