Задания с развернутым ответом

Линия вопросов 24

Задание на анализ биологической информации

(Приведены типовые задания под редакцией В.С. Рохлова)

Общая биология

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Изменчивость – одно из свойств живых систем. 2) Различают изменчивость ненаследственную, наследственную и комбинативную. 3) Наследственную изменчивость еще называют генотипической. 4) Ненаследственная изменчивость связана с изменением генотипа. 5) Пределы генотипической изменчивости называют нормой реакции, которая контролируется генотипом. 6) Ч. Дарвин назвал наследственную изменчивость неопределенной. 7) примером неопределенной изменчивости является полиплоидия.

2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Геномными называют мутации, которые ведут к изменению структуры хромосом.
Наиболее распространенным типом этих мутаций является полиплоидия. 3) В клетках полиплоидных организмов содержится гаплоидный (n) набор хромосом. 4) Полиплоидия используется как в селекции растений, так и в селекции животных. 5) Многие сорта культурных растений – полиплоиды. 6) избыток хромосом у полиплоидов повышает устойчивость растений к болезням. 7) Кроме того, полиплоиды часто продуктивнее своих диплоидных диких предков.

3. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Все организмы обладают наследственностью и изменчивостью. 2) Мутация – это случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие целые хромосомы, их части или отдельные гены. 3) Изменения, связанные с удвоением какого-либо нуклеотида в гене, относят к геномным мутациям. 4) Внутрихромосомные перестройки могут быть связаны с удвоением гена. 5) Если в клетке происходит изменение числа хромосом, то такие мутации называют геномными. 6) Мутации всегда полезны организму. 7) Мутации создают вариативность в популяции, что служит материалом для естественного отбора.

4. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Эукариотические клетки начинают подготовку к митотическому делению в профазе. 2) При этой подготовке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются молекулы ДНК, синтезируется АТФ. 3) В первую фазу митоза удваиваются центриоли клеточного центра, митохондрии и пластиды. 4) Митотическое деление состоит из четырех фаз. 5) В метафазе хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости. 6) Затем в анафазе к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы. 7) Биологическое значение митоза заключается в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма.

5. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Хромосомы, содержащиеся в ядре одной клетки животного, всегда парные, то есть одинаковые, или гомологичные. 2) Хромосомы разных пар у организмов одного вида также одинаковы по размерам, форме, местам расположения первичных и вторичных перетяжек. 3) Совокупность хромосом, содержащихся в одном ядре, называют хромосомным набором (кариотипом). 4) В любом животном организме различают соматические и половые клетки. 5) Ядра соматических и половых клеток содержат гаплоидный набор хромосом. 6) Соматические клетки образуются в результате мейотического деления. 7) Половые клетки необходимы для образования зиготы.

6. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Каждому организму в процессе жизнедеятельности необходима энергия. 2) Гетеротрофные организмы поглощают из внешней среды готовые органические вещества. 3) К гетеротрофам относят многочисленных животных, паразитические бактерии, вирусы и др. 4) Гетеротрофы не могут самостоятельно синтезировать органические вещества из воды и углекислого газа. 5) Они получают воду и углекислый газ, питаясь различными организмами. 6) Окисляя эти вещества, гетеротрофы получают необходимую им энергию. 7) Гетеротрофные организмы в истории развития жизни на Земле появились вслед за автотрофами.

7. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Широко распространенной формой бесполого размножения является партеногенез. 2) При партеногенезе развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки. 3) Партеногенез присущ как беспозвоночным, так и позвоночным животным. 4) Особо он распространен среди хордовых. 5) Наиболее изучен партеногенез у пресноводных рачков дафний и тлей. 6) При благоприятных условиях у них развивается несколько летных партеногенетических поколений, состоящих преимущественно из самцов. 7) Значение партеногенеза заключается в возможности размножения при редких контактах разнополых особей, а также в возможности резкого увеличения численности потомства.

8. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Критерий вида – это совокупность признаков, отличающих данный вид от другого. 2) Под морфологическим критерием понимают территорию, занимаемую особями вида. 3) В основе физиологического критерия лежат процессы, обусловленные действием факторов внешней среды. 4) Генетический критерий – это характерный для каждого вида кариотип. 5) помимо приведенных критериев, рассматривают другие – биохимический, географический, экологический и пр. 6) Для установления видовой принадлежности в настоящее время достаточно использовать какой-нибудь один критерий вида.

9. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Зимующие стадии растений и беспозвоночных животных имеют много сходных физиологических особенностей. 2) У них повышается интенсивность обмена веществ. 3) Ткани организмов, находящихся в состоянии зимнего покоя, содержат много запасных питательных веществ, особенно жиров и углеводов. 4) Обычно увеличивается содержание воды в тканях, особенно в семенах и зимних почках растений. 5) Покоящиеся стадии могут длительно переживать условия зимовки. 6) анабиоз – состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. 7) В мире животных в анабиоз не впадают простейшие, для них характерна циста.

10. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Основоположником генетики по праву считают Г. Менделя. 2) Он установил, что при моногибридном скрещивании происходит расщепление признаков в соотношении 3:1. 3) При дигибридном скрещивании происходит расщепление признаков во втором поколении в соотношении 1:2:1. 4) Такое расщепление происходит, если гены расположены в негомологичных хромосомах. 5) Т. Морган установил, что если гены расположены в одной хромосоме, то и признаки наследуются исключительно вместе, то есть сцепленно. 6) Такие гены образуют группу сцепления. 7) Количество групп сцепления равно диплоидному набору хромосом.

11. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) При биосинтезе белка протекают реакции матричного синтеза. 2) К реакциям матричного синтеза относят только реакции репликации и транскрипции. 3) В результате транскрипции синтезируется иРНК, матрицей для которой служит вся молекула ДНК. 4) Пройдя через поры ядра, иРНК поступает в цитоплазму. 5) Информационная РНК участвует в синтезе тРНК. 6) Транспортная РНК обеспечивает доставку аминокислот для сборки белка. 7) На соединение каждой из аминокислот с тРНК расходуется энергия молекул АТФ.

12. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) По типу организации различают про- и эукариотические клетки. 2) У эукариотических организмов размеры клеток значительно больше, чем у прокариот. 3) В клетках эукариот имеется нуклеоид. 4) В клетках прокариот нет мембранных органоидов. 5) В клетках всех эукариот присутствуют митохондрии, эндоплазматическая сеть, хлоропласты и другие органоиды. 6) В синтезе белков эукариоты используют свободный азот атмосферы. 7) Растения, грибы, животные – это эукариоты.

13. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Классификацией, то есть группировкой по сходству и родству, занимается отрасль биологии – систематика. 2) Клеточные организмы делят на два надцарства: прокариоты и эукариоты. 3) Прокариоты – доядерные организмы. 4) К прокариотам относят бактерии, цианобактерии и водоросли. 5) К эукариотам относят только многоклеточные организмы. 6) Клетки прокариот, как и эукариот, делятся митозом. 7) Группа прокариот – хемобактерии – используют энергию, выделяемую при окислении неорганических веществ, для синтеза органических веществ из неорганических.

 

Анатомия

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Кровеносная система человека образована сердцем и сосудами. 2) Сердце – полый мышечный орган, в правой части которого находится венозная кровь, а в левой – артериальная. 3) При сокращении желудочков сердце выбрасывает кровь в аорту и легочную артерию. 4) Давление крови в аорте и венах одинаково. 5) Скорость движения крови в сосудах неодинакова: в аорте она максимальная, а в венах меньше, чем в капиллярах. 6) Тканевая жидкость попадает в лимфатические капилляры, которые собираются в лимфатические сосуды. 7) Крупные лимфатические сосуды впадают в артерии.

 

2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Сердце у человека располагается в грудной полости. 2) Его предсердия сообщаются между собой. 3) Между предсердиями и желудочками имеются створчатые клапаны, которые открываются только в стороны предсердий. 4) Кровь из левого желудочка поступает в аорту, а из правого желудочка  — в легочную вену. 5) Сердце работает непрерывно в течение всей жизни человека. 6) Работоспособность сердца объясняется ритмичными чередованиями сокращения и расслабления предсердий и желудочков. 7) На работу сердца оказывают влияние импульсы, поступающие по симпатическим и парасимпатическим волокнам.

 

3. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Предсердия при сокращении выбрасывают кровь в аорту и легочный ствол. 2) При сокращении сердца кровь поступает в малый и большой круги кровообращения. 3) Давление крови в артериях и венах одинаково. 4) Кровь по сосудам движется только в одном направлении. 5) В венах имеются клапаны, которые совместно с сокращением скелетной мускулатуры нижних конечностей способствуют движению крови против силы тяжести. 6) Скорость движения крови в сосудах неодинакова, а аорте она максимальная. 7) Скорость движения крови в капиллярах выше, чем в венах.

4. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Дыхательная система человека состоит из дыхательных путей и легких. 2) Стенки дыхательных путей не спадаются, поэтому воздух в них свободно движется. 3) Дыхательные пути начинаются с полости носа и заканчиваются трахеей. 4) В легких находится большое количество легочных пузырьков. 5) Через многослойные стенки легочных пузырьков (альвеол) осуществляется газообмен. 6) Дыхательный центр расположен в промежуточном мозге. 7) Дыхательный центр координирует мышечные сокращения при осуществлении вдоха и выдоха.

 

Грибы

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Грибы и бактерии относят к прокариотам. 2) Среди грибов встречается большое разнообразие: дрожжи, плесневые, шляпочные грибы и др. 3) Общей особенностью многоклеточных грибов является образование вегетативного тела из тонких ветвящихся нитей, образующих грибницу. 4) Грибная клетка имеет клеточную стенку, состоящую из хитина, и мембранные органоиды. 5) Запасным питательным веществом является гликоген. 6) Грибы обладают автотрофным типом питания. 7) Рост грибов прекращается после созревания спор.

 

Ботаника

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Среди автотрофных организмов большое количество растений. 2) Наряду в автотрофным питанием существует гетеротрофное. 3) К гетеротрофам относят паразитические и сорные растения. 4) Сорные растения конкурируют с культурными за свет, воду, минеральные соли и СО2. 5) Часто культурные растения не выдерживают конкуренции. 6) Растения-паразиты поглощают Н2О и СО2 из организмов растений, на которых паразитируют. 7) Они имеют многочисленные приспособления к паразитизму, например, корни-присоски.

2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) В природе существует две формы самовоспроизведения организмов – половое и бесполое. 2) У мхов, папоротников и других растений образуются споры. 3) Размножение спорами – это один и способов полового размножения. 4) Споры – это специализированные клетки, которые часто имеют защитные оболочки, предохраняющие от неблагоприятных воздействий среды. 5) Также споры часто служат для расселения растения. 6) Споры у растений образуются в результате митоза. 7) При благоприятных условиях спора многократно делится путем мейоза, и таким образом формируется новый организм.

 

Экология

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Автотрофы – организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. 2) Энергия солнечной радиации трансформируется в энергию химических связей в процессе фотосинтеза. 3) К фототрофам относят зеленые растения и хемосинтезирующие бактерии. 4) Пастбищные пищевые цепи начинаются с растений, в них они играют роль консументов. 5) По пищевым цепям питания от звена к звену передаются вещества и энергия. 6) Вещества и энергия передаются по замкнутым циклам, многократно циркулируя между организмами и окружающей средой. 7) Возврат веществ в окружающую среду в виде неорганических соединений осуществляется редуцентами.

2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Пищевую цепь, начинающуюся с растений, называют цепью разложения, или детритной. 2) Другой тип пищевых цепей начинается от растительных и животных остатков, экскрементов животных, поэтому ее называют цепью выедания (пастбищной). 3) В районах открытого океана цепи начинаются с фитопланктона. 4) На больших глубинах большая часть биомассы оседает на дно, где, разложившись, используется как детрит. 5) Все типы пищевых цепей  всегда существуют в сообществе таким образом, что член одной цепи является также членом другой цепи. 6) Соединение цепей образует экологическую пирамиду биогеоценоза. 7) Термин биогеоценоз ввел в науку русский ученый В.Н. Сукачев.

3. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) В создаваемых человеком искусственных биоценозах подбор видов идет исходя из хозяйственной ценности. 2) Ведущим фактором, так же как и в естественных биоценозах, является естественный отбор. 3) Значительная часть питательных веществ в агроценозах выносится с урожаем, поэтому круговорот веществ в них не замкнутый. 4) В агроценозах образуются многочисленные разветвленные сети питания. 5) Агроценозы могут существовать на одной территории длительное время – сотни и тысячи лет. 6) В состав агроценоза входяти незначительное число видов, так как в нем преобладает монокультура. 7) Агроценозы, как правило, требуют постоянного внесения дополнительных источников питательных веществ.

4. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Агробиоценоз характеризуется как устойчивая экосистема. 2) В агробиоценозе, как и в природной экосистеме, используется только энергия солнечного света. 3) В агробиоценозе преобладает монокультура. 4) В такой экосистеме снижен возврат минеральных и органических веществ в почву. 5) В агроценозах, как и в любых других биоценозах, имеются очень разветвленные сети питания. 6) В агроэкосистемах проявляется действие естественного и искусственного отборов. 7) Если агроценоз не поддерживать, то он быстро разрушится и исчезнет.

5. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Солнечное излучение служит основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. 2) Жизнь на Земле возможно лишь потому, что длинноволновые лучи задерживаются озоновым экраном. 3) В небольших дозах инфракрасные лучи препятствуют возникновению рахита у человека, способствуют синтезу пигмента в клетках эпидермиса. 4) На долю видимых лучей приходится большая часть энергии солнечного излучения, достигающего земной поверхности. 5) Ультрафиолетовые лучи не воспринимаются глазом человека, но они являются важным источником внутренней энергии. 6) Солнечный свет проникает в глубину океана до 800 м. 7) На больших глубинах автотрофы используют другие источники энергии.

 

Эволюция

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Естественный отбор всегда выступает как главный фактор преобразования живых существ. 2) Различают движущий и методический отбор. 3) Пример движущего отбора – это возникновение темной окраски у бабочек при индустриализации экономики. 4) Методический отбор направлен в пользу установившегося в популяции среднего значения признака. 5) Естественный отбор играет творческую роль. 6) Он создает новые, более совершенные и хорошо приспособленные к условиям существования породы, сорта. 7) Концепция естественного отбора лежит в основе современных представлений о механизмах эволюции.

2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Среди животных, обитающих в морях и океанах, есть первичноводные и вторичноводные. 2) Предки первичноводных животных жили в воде; предки вторичноводных – на суше. 3) Китообразных относят к вторичноводным: у них видоизменены передние и задние конечности в ласты. 4) Также у них хорошо развит пояс задних конечностей. 5) Для китов и дельфинов, как и для других наземных млекопитающих, характерны четырехкамерное сердце, теплокровность, живорождение, млечные железы и другие особенности. 6) Китообразные хорошо приспособлены к жизни в воде: имеют обтекаемую форму тела, толстый слой жира, жаберное дыхание. 7) Все они обладают сложным поведеем.

 

Бактерии

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Бактерии – прокариоты, наследственная информация которых заключается в одной линейной молекуле ДНК. 2) Все бактерии по типу питания являются гетеротрофами. 3) Азотфиксирующие бактерии обеспечивают гниение органических остатков в почве. 4) К группе азотфиксаторов относят клубеньковых бактерий, поселяющихся на корнях бобовых растений. 5) Нитрифицирующие бактерии участвуют в круговороте азота. 6) Среди паразитических бактерий хорошо известны холерный вибрион, туберкулезная палочка, являющиеся возбудителями опасных заболеваний человека. 7) Сапротрофные бактерии питаются органическими остатками.

 

Зоология

1. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Плоские черви – двусторонне-симметричные животные. 2) К типу Плоские черви относят белую планарию, свиного цепня, эхинококка, лошадиную аскариду и других червей. 3) Свободноживущие черви отличаются от паразитических форм строением, образом жизни и другими особенностями. 4) Белая планария – это активный хищник. 5) У нее имеется сквозной кишечник с ротовым и анальным отверстиями. 6) При активном образе жизни белой планарии необходимо много энергии, поэтому у нее хорошо развита дыхательная система. 7) В отличие от планарии, у ленточных червей кишечник полностью редуцирован.

2. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Земноводные – позвоночные животные, обитающие в воде и на суше. 2) Они хорошо плавают между пальцами задних ног бесхвостых земноводных развиты плавательные перепонки. 3) По суше земноводные передвигаются с помощью двух пар пятипалых конечностей. 4) Дышат земноводные при помощи легких и кожи. 5) Взрослые земноводные имеют двухкамерное сердце. 6) Оплодотворение у бесхвостых земноводных внутреннее, из оплодотворенных икринок развиваются головастики. 7) К земноводным относят озерную лягушку, серую жабу, водяного ужа, гребенчатого тритона.

 

 

Просмотров: 66755

Источник: biologyonline.ru

Митоз (непрямое деление) – это деление соматических клеток (клеток тела). Биологическое значение митоза – размножение соматических клеток, получение клеток-копий (с тем же самым набором хромосом, с точно такой же наследственной информацией). Все соматические клетки организма получаются из одной исходной клетки (зиготы) путем митоза.

1) Профаза

• хроматин спирализуется (скручивается, конденсируется) до состояния хромосом
• ядрышки исчезают
• ядерная оболочка распадается
• центриоли расходятся к полюсам клетки, формируется веретено деления

2) Метафаза – хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуется метафазная пластинка

3) Анафаза – дочерние хромосомы отделяются друг от друга (хроматиды становятся хромосомами) и расходятся к полюсам

4) Телофаза

• хромосомы деспирализуются (раскручиваются, деконденсируются) до состояния хроматина
• появляются ядро и ядрышки
• нити веретена деления разрушаются
• происходит цитокинез – разделение цитоплазмы материнской клетки на две дочерних

Продолжительность митоза – 1-2 часа.

Клеточный цикл

Это период жизни клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти.

Клеточный цикл состоит из двух периодов:

• интерфаза (состояние, когда клетка НЕ делится);
• деление (митоз или мейоз).

Интерфаза состоит из нескольких фаз:

• пресинтетическая: клетка растет, в ней происходит активный синтез РНК и белков, увеличивается количество органоидов; кроме этого, происходит подготовка к удвоению ДНК (накопление нуклеотидов)
• синтетическая: происходит удвоение (репликация, редупликация) ДНК
• постсинтетическая: клетка готовится к делению, синтезирует необходимые для деления вещества, например белки веретена деления.

Еще можно почитать

БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ: Митоз, Отличия митоза от мейоза, Клеточный цикл, Удвоение ДНК (репликация)
ЗАДАНИЯ ЧАСТИ 2: Митоз

Тесты и задания

Выберите один, наиболее правильный вариант. Процесс размножения клеток организмов разных царств живой природы называют
1) мейозом
2) митозом
3) оплодотворением
4) дроблением

Все приведенные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов интерфазы клеточного цикла. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) рост клетки
2) расхождение гомологичных хромосом
3) расположение хромосом по экватору клетки
4) репликация ДНК
5) синтез органических веществ

Выберите один, наиболее правильный вариант. На каком этапе жизни клетки хромосомы спирализуются
1) интерфаза
2) профаза
3) анафаза
4) метафаза

Выберите три варианта. Какие структуры клетки претерпевают наибольшие изменения в процессе митоза?
1) ядро
2) цитоплазма
3) рибосомы
4) лизосомы
5) клеточный центр
6) хромосомы

1. Установите последовательность процессов, происходящих в клетке с хромосомами в интерфазе и последующем митозе
1) расположение хромосом в экваториальной плоскости
2) репликация ДНК и образование двухроматидных хромосом
3) спирализация хромосом
4) расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки

2. Установите последовательность процессов, происходящих в ходе интерфазы и митоза. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) спирализация хромосом, исчезновение ядерной оболочки
2) расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки
3) образование двух дочерних клеток
4) удвоение молекул ДНК
5) размещение хромосом в плоскости экватора клетки

3. Установите последовательность процессов, происходящих в интерфазе и в митозе. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) растворение ядерной мембраны
2) репликация ДНК
3) разрушение веретена деления
4) расхождение к полюсам клетки однохроматидных хромосом
5) образование метафазной пластинки

4. Установите правильную последовательность процессов, происходящих во время митоза. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) распад ядерной оболочки
2) утолщение и укорочение хромосом
3) выстраивание хромосом в центральной части клетки
4) начало движения хромосом к центру
5) расхождение хроматид к полюсам клетки
6) формирование новых ядерных оболочек

5. Установите последовательность процессов, происходящих в ходе митоза. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) спирализация хромосом
2) расхождение хроматид
3) образование веретена деления
4) деспирализация хромосом
5) деление цитоплазмы
6) расположение хромосом на экваторе клетки

ФОРМИРУЕМ 6:
1) нити веретена деления прикрепляются к каждой хромосоме

2) формируется ядерная оболочка
3) происходит удвоение центриолей

4) исчезновение нитей веретена деления

Выберите один, наиболее правильный вариант. При делении клетки происходит формирование веретена деления в
1) профазе
2) телофазе
3) метафазе
4) анафазе

Выберите один, наиболее правильный вариант. В профазе митоза НЕ происходит
1) растворения ядерной оболочки
2) формирования веретена деления
3) удвоения хромосом
4) растворения ядрышек

Выберите один, наиболее правильный вариант. На каком этапе жизни клетки хроматиды становятся хромосомами
1) интерфаза
2) профаза
3) метафаза
4) анафаза

Выберите один, наиболее правильный вариант. Деспирализация хромосом при делении клетки происходит в
1) профазе
2) метафазе
3) анафазе
4) телофазе

Выберите один, наиболее правильный вариант. В какую фазу митоза пары хроматид прикрепляются своими центромерами к нитям веретена деления
1) анафазу
2) телофазу
3) профазу
4) метафазу

Установите соответствие между процессами и фазами митоза: 1) анафаза, 2) телофаза. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образуется ядерная оболочка
Б) сестринские хромосомы расходятся к полюсам клетки
В) веретено деления окончательно исчезает
Г) хромосомы деспирализуются
Д) центромеры хромосом разъединяются

Установите соответствие между характеристиками и фазами деления клетки: 1) анафаза, 2) метафаза, 3) телофаза. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) деспирализация хромосом
Б) число хромосом и ДНК 4n4c
В) расположение хромосом по экватору клетки
Г) расхождение хромосом к полюсам клетки
Д) соединение центромер с нитями веретена деления
Е) образование ядерной мембраны

Все приведенные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов, происходящих в интерфазе. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) репликация ДНК
2) формирование ядерной оболочки
3) спирализация хромосом
4) синтез АТФ
5) синтез всех видов РНК

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке фазы митоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) исчезает ядрышко
2) образуется веретено деления
3) происходит удвоение молекул ДНК
4) хромосомы активно участвуют в биосинтезе белков
5) хромосомы спирализуются

Выберите один, наиболее правильный вариант. Чем сопровождается спирализация хромосом в начале митоза
1) приобретением двухроматидной структуры
2) активным участием хромосом в биосинтезе белка
3) удвоением молекулы ДНК
4) усилением транскрипции

Установите соответствие между процессами и периодами интерфазы: 1) постсинтетический, 2) пресинтетический, 3) синтетический. Запишите цифры 1, 2 ,3 в порядке, соответствующем буквам.
А) рост клетки
Б) синтез АТФ для процесса деления
В) синтез АТФ для репликации молекул ДНК
Г) синтез белков для построения микротрубочек
Д) репликация ДНК

1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процесса митоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) лежит в основе бесполого размножения
2) непрямое деление
3) обеспечивает регенерацию
4) редукционное деление
5) увеличивается генетическое разнообразие

2. Все приведенные признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов митоза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) образование бивалентов
2) конъюгация и кроссинговер
3) неизменность числа хромосом в клетках
4) образование двух клеток
5) сохранение структуры хромосом

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенного на рисунке процесса. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) дочерние клетки имеют одинаковый с родительскими клетками набор хромосом
2) неравномерное распределение генетического материала между дочерними клетками
3) обеспечивает рост
4) образование двух дочерних клеток
5) прямое деление

Все перечисленные ниже процессы, кроме двух, происходят в процессе непрямого деления клетки. Определите два процесса, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) образуются две диплоидные клетки
2) образуются четыре гаплоидные клетки
3) происходит деление соматических клеток
4) происходит конъюгация и кроссинговер хромосом
5) делению клеток предшествует одна интерфаза

1. Установите соответствие между этапами жизненного цикла клетки и процессами. Происходящими в ходе них: 1) интерфаза, 2) митоз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) формируется веретено деления
Б) клетка растет, в ней происходит активный синтез РНК и белков
В) осуществляется цитокинез
Г) количество молекул ДНК удваивается
Д) происходит спирализация хромосом

2. Установите соответствие между процессами и стадиями жизненного цикла клетки: 1) интерфаза, 2) митоз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) спирализация хромосом
Б) интенсивный обмен веществ
В) удвоение центриолей
Г) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки
Д) редупликация ДНК
Е) увеличение количества органоидов клетки

Какие процессы происходят в клетке в период интерфазы?
1) синтез белков в цитоплазме
2) спирализация хромосом
3) синтез иРНК в ядре
4) редупликация молекул ДНК
5) растворение ядерной оболочки
6) расхождение центриолей клеточного центра к полюсам клетки

Определите фазу и тип деления, изображенного на рисунке. Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
1) анафаза
2) метафаза
3) профаза
4) телофаза
5) митоз
6) мейоз I
7) мейоз II

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке стадии жизненного цикла клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) исчезает веретено деления
2) хромосомы образуют экваториальную пластинку
3) вокруг хромосом у каждого полюса образуется ядерная оболочка
4) происходит разделение цитоплазмы
5) хромосомы спирализуются и становятся хорошо видимыми

Установите соответствие между процессами и стадиями клеточного деления. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) разрушение ядерной оболочки
Б) спирализация хромосом
В) расхождение хроматид к полюсам клетки
Г) образование однохроматидных хромосом
Д) расхождение центриолей к полюсам клетки

Рассмотрите рисунок. Укажите (А) тип деления, (Б) фазу деления, (В) количество генетического материала в клетке. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) митоз
2) мейоз II
3) метафаза
4) анафаза
5) телофаза
6) 2n4c
7) 4n4c
8) n2c

Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке клеточной структуры. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) тип деления клетки – митоз
2) фаза деления клетки – анафаза
3) хромосомы, состоящие из двух хроматид, прикрепляются своими центромерами к нитям веретена деления
4) хромосомы располагаются в экваториальной плоскости
5) происходит кроссинговер

Источник: www.bio-faq.ru

Это время жизнедеятельности клетки как таковой, от деления до деления или от образования до смерти. Клетки взрослых организмов высших животных и человека в различных органах имеют различную способность к делению и соответственно, различный клеточный цикл. Делению клетки предшествует удвоение ее хромосомного набора и соответственно количества ДНК. Такое удвоение происходит в строго определенном периоде интефазы и только после этого происходит деление клетки. Важную роль в регуляции входа клетки в митоз играет белок циклин. Уменьшение количества циклина увеличивает продолжительность интерфазы.

Клеточный цикл делят на 4 периода:

1. Собственно митоз (М).

2. Пресинтетический (G₁) период интерфазы.

3. Синтетический (S) период интерфазы.

4. Постсинтетический (G₂) период интерфазы.

Пресинтетический период (G₁ — сокр. от англ. Grow — расти). Этот период происходит сразу после деления и характеризуется усиленным ростом молодой клетки, в основном за счет накопления клеточных белков. В этом периоде начинается подготовка клеток к синтезу ДНК; происходит синтез ферментов, необходимых для образования предшественников ДНК (нуклеотидфосфокиназ), ферментов метаболизма РНК и белка. Резко возрастает активность ферментов, участвующих в энергетическом обмене.

Синтетический период (S-период, сокр. от synthesis — синтез). В этом периоде происходит удвоение количества ДНК на ядро и соответственно удваивается количество хромосом. Разные клетки, находящиеся в S-периоде, содержат различное количество ДНК — от 2с до 4с. Это связано с тем, что исследованию подвергаются клетки на разных этапах синтеза ДНК (приступившие к синтезу и завершившие его). S-период — это узловой период клеточного цикла, без прохождения его невозможно вступление клетки в митотический цикл. Уровень синтеза РНК в S-периоде возрастает, соответственно увеличивается количество ДНК, достигая своего максимума в G₂-периоде. В этот период происходит удвоение центриолей.

Постсинтетический период (G₂) — премитотический. На данном этапе происходит синтез иРНК, необходимой для прохождения митоза. Кроме этого синтезируются рРНК рибосом, определяющих деление клетки. Особое место среди синтезируемых белков занимают тубулины — белки митотического веретена.

По мере конденсации митотических хромосом в конце G₂ периода синтез РНК резко падает и прекращается полностью во время митоза. Во время митоза синтез белка также снижается, достигая максимума в G₂-периоде.

В организме имеются клетки, которые находятся как бы вне цикла. Эти клетки называют клетки G₀-периода. Они не проходят S-период, не делятся, находятся в состоянии покоя.

Существует несколько типов этих клеток:

1. Стволовые клетки — малодифференцированные клетки, сохранившие способность к делению, но на длительное время вышедшие из цикла, вступая в G₀-период.

2. Клетки, потерявшие способность к делению, но специализируются и дифференцируются. Клетки этого типа, подразделяясь на два вида:

а) клетки, которые встав на путь дифференциации навсегда теряют способность к делению (зрелые клетки крови, клетки эпидермиса);

б) клетки, которые после дифференциации не теряют способность делению и в нужный момент могут возвращаться в цикл (клетки печени)

3. Клетки высокодифференцированные, которые во взрослом организме бесповоротно теряют способность к делению и длительность их жизни соответствует жизни организма (нервные клетки).

Митоз

Митоз (mitosis, кариокинез) непрямое деление является универсальным и широко распостраненным способом деления клеток. Во время митоза вследствии конденсации эухроматина в ядре становятся видными редуплицированные хромосомы, которые при помощи ахроматинового митотического аппарата расходятся к полюсам клетки, после чего наблюдается деление тела клетки (цитокинез, цитотомия).

В процессе непрямого деления клетки принято различать несколько основных фаз:

1. Интерфаза. 2. Профаза; 3. Метафаза; 4. Анафаза; 5. Телофаза

Профаза. После завершения S-периода количество ДНК в интерфазном ядре равняеться 4 с, в связи с удвоением хромосомного материала. Для интерфазы характерно то, что исчезает рисунок интерфазного ядра, появляются нитевидные плотные тельца — хромосомы. На стадии ранней профазы (стадия плотного клубка) они отделены одна от другой не очень четко. В поздней профазе (стадия рыхлого клубка) они четко отделяются друг от друга. Каждая хромосома является двойной структурой, поскольку редупликация ДНК произошла в S-периоде интерфазы, но вследствие плотного их прилегания эта двойственность не выявляется. В конце профазы исчезает ядрышко, одновременно разрушается ядерная оболочка, которая распадается на фрагменты, а затем на мелкие мембранные пузырьки. Уменьшается количество элементов гранулярной эндоплазматической сети. Формируется веретено деления, вследствие расхождения центриолей к полюсам клетки. Аппарат деления в клетках животных имеет веретенообразную форму и состоит из двух центросфер с центриолями в середине и лежащих между ними волокон веретена. Все эти структуры построены из микротрубочек, образованных вследствии полимеризации тубулинов в зоне центриолей. Центрами организации микротрубочек веретена являются специальные структуры хромосом — кинетохоры, которые локализованы в зонах первичных перетяжек.

В результате в веретене деления образуются два типа волокон:

1) центральные, которые идут от полюсов к центру веретена;

2) кинетохорные, или хромосомные которые соединяют хромосомы с одним из полюсов.

Метафаза. В этот период происходит завершение образования веретена деления, а хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости веретена, образуя метафазную пластинку хромосом или материнскую звезду. Передвижение хромосом в экваториальном направлении носит название метакинеза. В материнской звезде центромерные участки хромосом повернуты к центру, а их плечи — к периферии. К концу метафазы заканчивается процесс обособления друг от друга сестринских хроматид. Их плечи лежат параллельно, между ними видна разделяющая щель. Последним местом контакта между хроматидами является центромера.

Анафаза. В этот период все сестринские хроматиды одновременно теряют связь друг с другом в области центромер и синхронно начинают удаляться друг от друга к противоположным полюсам клетки со скоростью 0,2-0,5 мкм/мин. Хроматиды ориентированы центромерами к полюсам, а плечами — к экватору. Анафаза самая короткая стадия митоза, но имеет очень большое значение, так как происходит обособление двух идентичных наборов хромосом. Кроме движения самих хромосом к полюсам, дополнительно происходит расхождение и самих полюсов. Механизм движения хромосом точно не установлен. Большинство исследователей поддерживают гипотезу «скользящих нитей», согласно которой соседние микротрубочки, взаимодействуя друг с другом и сократительными белками, тянут хромосомы к полюсам.

Телофаза. Этот период начинается остановкой разошедшихся диплоидных (2n) наборов хромосом. Ориентация хромосом остается такой же как и в анафазе (ранняя телофаза). Хромосомы в этот период деконденсируются, увеличиваются в объеме. В местах их контактов с мембранными пузырьками цитоплазмы образуется новая ядерная оболочка. После замыкания ядерной оболочки начинается формирование новых ядрышек (поздняя телофаза).

В телофазе происходит деление клеточного тела — цитотомия и цитокинез.

В клетках животных цитотомия происходит путем образования перетяжки, в результате впячивания плазматической мембраны внутрь клетки. При этом в кортикальном, мембранном слое цитоплазмы располагаются сократительные элементы типа актиновых фибрилл, ориентированых циркулярно в зоне экватора клетки. Сокращение этого кольца завершается делением клеточного тела. Образованные клетки переходят в новый G₁-период.

Хромосомы

Хромосомы — это плотные палочковидные или нитевидные тельца диаметром 0,2-2 мкм и длинной в человека от 1,5 до 10 мкм, которые хорошо красятся основными красителями и заметны в ядре во время митотического деления.

В последнее время считают, что на каждую хромосому приходится одна гигантская молекула дезоксирибонуклеопротеида (ДНП), сложно уложенная в относительно короткое тельце — собственно хромосому. Установлено, что в митотической хромосоме существуют боковые петли этой молекулы ДНП, которые в вытянутом состоянии могут достигать до 30 мкм. Их компактизация приводит к образованию структур промежуточного характера — хромонемные фибриллы. Взаимодействие этих компонентов хромосом друг с другом и их взаимная агрегация приводит к конечной компактизации хроматина в виде митотической хромосомы.

В каждой хромосоме можно определить зону первичной перетяжки (центромеры), которая делит хромосому на два плеча. Хромосома с равными или почти равными плечами называется метацентрической, с плечами неодинаковой длины — субметацентрической. Хромосома с очень коротким, почти незаметным вторым плечом называются акроцентрической. В зоне первичной перетяжки располагается кинетохор, который является центром организации микротрубочек, которые образуют хромосомные нити веретена деления. Некоторые хромосомы имеют вторичные перетяжки, располагающиеся вблизи одного из концов хромосомы и отделяющие маленький участок — спутникхромосомы. Вторичные перетяжки, кроме этого, называют ядрышковым организатором, так как именно на этих участках хромосом в интерфазе образуется ядрышко. Плечи хромосом заканчиваются теломерами — конечными участками. Количество хромосом, их размеры у разных организмов очень широко варьируют. Совокупность числа, размеров и особенностей строения хромосом называется кариотипом данного вида.

Кариотип человека характеризуется наличием 23 пар хромосом из которых 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом (гоносом). Гоносомы бывают Х и У. Количество хромосомных наборов в клетке обозначают термином — плоидность и буквой n. Соматические клетки имеют двойной набор (диплоидный) хромосом 2n, половые клетки — одинарный (гаплоидный) n. По размерам хромосомы человека делят на 7 групп — A,В,С,Д,Е,F,G.

Эндомитоз

Эндомитоз (эндорепродукция) — образование клеток с увеличенным содержанием ДНК, вследствие блокирования на определенных этапах митоза.

Остановка митоза возможна после G₂-периода, тогда клетка может пройти последующий цикл репликации ДНК, что обусловит увеличение количества хромосомных наборов в 4-8раз.

Остановка митоза возможна в профазе или в метафазе, когда нарушается функция веретена деления.

Наконец, возможно прохождение клеткой всех фаз митоза, но без деления клеточного тела, когда образуются двуядерные клетки.

Мейоз

Мейоз— это форма клеточной репродукции которая характерна для процесса образования половых клеток.

Мейоз состоит из двух последовательных митотических делений, между которыми отсутствует интерфаза. В результате мейоза образуются клетки с гаплоидным набором хромосом. Характерной особенностью профазы мейоза является кроссинговер — обмен гомологичными участками хромосом, который является одним из существенных факторов изменчивости организмов.

 

Источник: poznayka.org

Пояснение.

Интерфаза под буквами: А) репликация ДНК; В) сборка рибосом; Д) удвоение центриолей. Митоз под буквами: Б) образование веретена деления; Г) расхождение хроматид к полюсам; Е) исчезновение ядерной мембраны.

 

Ответ: 121212.

 

Примечание.

Интерфаза является периодом между двумя клеточными делениями, временем от последнего деления до гибели клетки или потери способности к делению. В данном периоде клетка растет и удваивает свое ДНК, а также митохондрии и пластиды. В интерфазе проходит синтез белка и других органических соединений. Наиболее интенсивно процесс синтеза проходит в синтетическом периоде интерфазы. В это время удваиваются ядерные хроматиды, накапливается энергия, которая будет использоваться во время деления. Также увеличивается количество клеточных органелл и центриолей.

 

При митозе хромосомы уплотняются, а также образуется специальный аппарат, который отвечает за равномерное распределение наследственной информации между клетками, которые образуются в результате данного процесса.

Фазы митоза характеризуются следующими особенностями:

профаза — исчезает ядерная оболочка. В данной фазе центриоли расходятся к полюсам клетки, образуются нити веретена деления, а хромосомы конденсируются (уплотняются);

метафаза — характеризуется размещением максимально уплотненных хромосом, которые состоят из двух хроматид, на экваторе (посередине) клетки. Данное явление носит название метафазной пластинки. Именно в данном периоде можно хорошо рассмотреть хромосомы под микроскопом. В метафазе митоза происходит также прикрепление одних концов нитей веретена деления к центромерам хромосом, других концов — к центриолям;

анафаза — в данном периоде идет разделение хромосом на хроматиды (они расходятся к разным полюсам). При этом хроматиды становятся отдельными хромосомами, которые состоят только из одной хроматидной нити;

телофаза — характеризуется деконденсацией хромосом и образованием вокруг каждой хромосомы новой ядерной оболочки. Нити веретена деления исчезают, в ядре появляются ядрышки.

Источник: bio-ege.sdamgia.ru

5.3. Деление клеток

В многоклеточном организме клетки специализированы, т. е. имеют строго определенные строение и функции. В соответствии со специализацией клетки обладают разной продолжительностью жизни. Например, нервные и мышечные клетки после завершения эмбрионального периода развития перестают делиться и функционируют на протяжении всей жизни организмов. Другие клетки – костного мозга, эпидермиса, эпителия тонкого кишечника – в процессе своей специфической функции быстро погибают, и потому в этих тканях большое количество клеток непрерывно размножается.

Таким образом, жизненный цикл клетки представляет собой промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления до ее гибели или до последующего деления.

В это время клетка растет, специализируется и выполняет свои функции в составе ткани и органов многоклеточного организма. В некоторых тканях (костный мозг, эпителий кишки и др.), где клетки непрерывно делятся, у части из них жизненный цикл совпадает с митотическим циклом.

Совокупность последовательных и взаимосвязанных процессов в период подготовки клетки к делению, а также на протяжении самого митоза называется митотическим циклом (рис. 5.18). Из рисунка видно, что после завершения митоза клетка может приступить к подготовке к новому делению, вступив в интерфазу; в период подготовки к синтезу ДНК, обозначаемый символом G₁ (от англ. gap – интервал). В течение этого периода в клетке усиленно образуются РНК и белки, повышается активность ферментов, участвующих в биосинтезе ДНК. После завершения фазы G₁ клетка приступает к синтезу ДНК или ее редупликации – удвоению (S-фаза). Две спирали старой молекулы ДНК расходятся, и каждая становится матрицей для воспроизводства новых цепей ДНК (рис. 5.19). Каждая из двух дочерних молекул обязательно включает одну старую полинуклеотидную цепь и одну новую.

В процессе синтеза ДНК принимает участие целая группа ферментов, из которых важнейший – ДНК-полимераза. Удвоение молекул ДНК происходит с удивительной точностью, чему способствует двухцепочечное строение молекулы: 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. И все же под воздействием химических и физических факторов (ультрафиолетовое и ионизирующее излучения, повышенная температура и др.) правильность структуры вновь синтезированной молекулы ДНК может нарушаться. Эти нарушения ликвидирует специальный фермент, который «узнает» участок молекулы ДНК, не сходный с матрицей, и выщепляет его, после чего недостающий участок достраивается.

Рис. 5.18. Жизненный цикл клетки многоклеточного организма: I – митотический цикл, II – переход в дифференцированное состояние, III – изменение количества ДНК в различные периоды митотического цикла

Рис. 5.19. Редупликация ДНК: А – исходная молекула ДНК, Б – разделение двух цепей, В – две дочерние молекулы ДНК

Таким образом, постоянство наследственной информации обеспечивается матричным синтезом ДНК и системой восстановления поврежденных участков молекулы. Продолжительность синтеза ДНК – S-фазы митотического цикла – в разных клетках неодинакова: от нескольких минут у бактерий до 6–12 ч в клетках млекопитающих.

В результате удвоения ДНК в каждой из хромосом оказывается вдвое больше ДНК, чем было до начала S-фазы, а число хромосом не изменяется. Следовательно, после завершения редупликации ДНК хромосомный набор клетки становится 2n4с (см. рис. 5.18).

Рис. 5.20. Митоз: профаза (1), метафаза (2), анафаза (3), телофаза (4)

После завершения синтеза ДНК – S-фазы митотического цикла – клетка, как правило, не сразу начинает делиться. Время от окончания синтеза ДНК и до начала митоза называется фазой G₂. В этот период завершается подготовка клетки к митозу. Для осуществления митоза, кроме удвоения ДНК, необходимы и другие подготовительные процессы, в том числе удвоение центриолей, синтез белков, из которых строится ахроматиновое веретено, завершение роста клетки, накопление необходимого количества энергии в виде АТФ.

Митоз состоит из четырех фаз – профазы, метафазы, анафазы и телофазы (рис. 5.20 и 5.21).

В профазе увеличивается объем ядра, вязкость ядерного сока понижается, хромосомы становятся видимыми вследствие спирализации, по две центриоли расходятся к полюсам клетки. В результате спирализации хромосом становится невозможным считывание генетической информации с ДНК и прекращается синтез РНК. Между полюсами протягиваются нити ахроматинового веретена – формируется аппарат, обеспечивающий расхождение хромосом к полюсам клетки. В конце профазы ядерная оболочка распадается на отдельные фрагменты, края которых смыкаются. Образуются мелкие пузырьки – вакуоли, сливающиеся с мембранами эндоплазматической сети. На протяжении профазы продолжается спирализация хромосом, которые утолщаются и укорачиваются. После распада ядерной оболочки хромосомы свободно и беспорядочно лежат в цитоплазме.

Рис. 5.21. Стадии митоза в клетках корешка лука: 1 – интерфаза, 2,3 – профаза, 4 – метафаза, 5 – ахроматиновое веретено, 6 – анафаза, 7 – телофаза

В метафазе спирализация хромосом достигает максимума, и укороченные хромосомы устремляются к экватору клетки, располагаясь на равном расстоянии от полюсов. Центромерные участки хромосом при этом лежат строго в одной плоскости – в плоскости экватора, а плечи сестринских хроматид свободно расположены в цитоплазме.

Митотическое веретено уже полностью сформировано и состоит из нитей, соединяющих полюса с центромерами хромосом.

В метафазе отчетливо видно, что хромосомы состоят из двух хроматид, соединенных только в области центромеры.

В анафазе центромера каждой из хромосом разделяется, и с этого момента сестринские хроматиды становятся самостоятельными дочерними хромосомами. Нити веретена, прикрепленные к центромерам, тянут хромосомы к полюсам клетки, а плечи хромосом при этом пассивно следуют за центромерой.

Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных еще в интерфазе хромосом становятся самостоятельными дочерними хромосомами и точно расходятся к разным полюсам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных набора хромосом.

Завершается митоз телофазой. Хромосомы, собравшиеся у полюсов, деспирализуются и становятся плохо видимыми. Из мембранных структур цитоплазмы образуется ядерная оболочка.

В клетках животных цитоплазма делится путем 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.

В митотическом цикле клетки митоз – относительно короткая стадия, продолжающаяся обычно от 0,5 до 3 ч.

Начиная с первого митотического деления оплодотворенной яйцеклетки – зиготы, все дочерние клетки, образовавшиеся в результате митоза, содержат одинаковый набор хромосом и одни и те же гены. Следовательно, митоз – это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками. В результате митоза обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом.

Биологическое значение митоза. Постоянство строения и правильность функционирования органов и тканей многоклеточного организма было бы невозможным без сохранения одинакового набора генетического материала в бесчисленных клеточных поколениях. Митоз обеспечивает такие важные процессы жизнедеятельности, как эмбриональное развитие, рост, восстановление органов и тканей после повреждения (репаративная регенерация), поддержание структурной целостности тканей при постоянной утрате клеток в процессе их функционирования, например замещение погибших эритроцитов, слущивающихся клеток кожи, эпителия кишечника и пр. (физиологическая регенерация).

5.4. Особенности строения растительной клетки

В растительной клетке есть ядро и все органоиды, свойственные и животной клетке: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она характеризуется существенными особенностями строения (см. рис. 5.5), отличаясь от животной клетки следующими признаками: 1) прочной клеточной стенкой значительной толщины; 2) особыми органоидами – пластидами, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света; 3) развитой системой вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток.

Рис. 5.22. Схема строения хлоропласта: 1 – наружная мембрана, 2 – внутренняя мембрана, 3 – граны, 4 – кольцевая молекула ДНК, 5 – рибосомы, 6 – зерна крахмала, 7 – строма, 8 – фрагмент тилакоида граны

Растительная клетка, как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, но, кроме нее, ограничена толстой, состоящей из целлюлозы клеточной стенкой, которой нет у животных. Клеточная стенка имеет поры, через которые каналы эндоплазматической сети соседних клеток сообщаются друг с другом.

Преобладание синтетических процессов над процессами освобождения энергии – одна из наиболее характерных особенностей обмена веществ растительных организмов. Первичный синтез углеводов из неорганических веществ осуществляется в пластидах.

Различают три вида пластид: 1) лейкопласты – бесцветные пластиды, в которых из моносахаридов и дисахаридов синтезируется крахмал (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры); 2) хлоропласты – зеленые пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, где осуществляется фотосинтез (рис. 5.22); 3) хромопласты, включающие различные пигменты из группы каротиноидов, обусловливающих яркую окраску цветков и плодов. Пластиды могут превращаться друг в друга. Они содержат ДНК и РНК, и увеличение их количества осуществляется делением надвое.

Вакуоли окружены мембраной и развиваются из цистерн эндоплазматической сети. Вакуоли содержат в растворенном виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое растворенными в вакуолярном соке веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая обусловливает тургор – напряженное состояние клеточной стенки. Тургор и толстые упругие стенки обеспечивают прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам.

5.5. Клеточная теория строения организмов

Из предшествовавшего изложения можно сделать вывод, что все элементарные процессы жизнедеятельности происходят в клетке.

Клетка служит основой строения растений и животных. Для прокариот и простейших, низших грибов и некоторых водорослей понятия «клетка» и «организм» совпадают. Можно сказать, что клетка – это элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и развитию.

Такое представление о клетке установилось в науке не сразу. Сама клетка, точнее клеточная оболочка, была открыта в XVII в. английским физиком Р. Гуком. Рассматривая под микроскопом срез пробки, Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками. Эти ячейки он назвал клетками. Долгое время главной частью клетки считали ее оболочку. Лишь в XIX в. ученые обратили внимание на полужидкое студенистое содержимое, заполняющее клетку. В 1831 г. английский ботаник Б. Броун обнаружил в клетках ядро. Это открытие послужило важной предпосылкой для установления сходства между клетками растений и животных. Немецкий ботаник М. Шлейден доказал, что в любой растительной клетке есть ядро. В конце 30-х годов XIX в. немецкий физиолог Т. Шванн, тщательно исследовав строение живых организмов, обнаружил, что, хотя клетки животных очень разнообразны и отличаются от растительных, ядра всех клеток очень сходны.

Обобщив имевшиеся в то время данные о строении животных и растений, Шванн пришел к заключению, что клетка – главная структурная единица всех живых организмов и что образование клеток обусловливает рост и развитие тканей.

Клеточная теория строения была сформулирована и опубликована Т. Шванном в 1839 г. Она сыграла огромную роль в развитии биологии. Исчезла казавшаяся непреодолимой пропасть между царством растений и царством животных. Провозглашая единство живого мира, клеточная теория послужила одной из предпосылок возникновения теории эволюции Ч. Дарвина.

В дальнейшем клеточная теория была развита многими учеными. Немецкий ученый и врач Р. Вирхов (1858) доказал, что вне клеток нет жизни, что главная составная часть клетки – ядро и что клетки образуются только от клеток путем их деления. Дальнейшее совершенствование микроскопической техники, создание электронного микроскопа и методы молекулярной биологии позволили глубже проникнуть в изучение клетки, познать ее сложную структуру и многообразие протекающих в ней биохимических процессов.

В настоящее время основные положения клеточной теории формулируются следующим образом: 1) клетка является структурно-функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов; 2) клеткам присуще мембранное строение; 3) ядро – главная составная часть клетки; 4) клетки размножаются только делением; 5) клеточное строение организма – свидетельство того, что растения и животные имеют единое происхождение.

5.6. Неклеточные формы жизни. Вирусы

В 1892 г. русский ученый Д. И. Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака – так называемой табачной мозаики. Этот возбудитель проходил через бактериальные фильтры. Таким образом, здоровые растения можно заразить бесклеточным фильтратом сока больного растения. Через несколько лет Ф. Леффлер и П. Фрош обнаружили, что возбудитель ящура – болезни, нередко встречающейся у домашнего скота, также проходит через бактериальные фильтры. Наконец, в 1917 г. канадский бактериолог Ф. де Эрелль открыл бактериофаг – вирус, поражающий бактерии.

Так были открыты вирусы растений, животных и микроорганизмов. Эти три события положили начало новой науке – вирусологии, изучающей неклеточные формы жизни. Вирусы играют большую роль в жизни человека. Они являются возбудителями ряда опасных заболеваний – оспы, гепатита, энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др. Вирусы обитают только в клетках, это внутриклеточные паразиты. В свободно живущем, активном состоянии они не встречаются и не способны размножаться вне клетки. Если у всех клеточных организмов обязательно имеются две нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК, то вирусы содержат только одну из них. На этом основании все вирусы делят на две большие группы – ДНК-содержащие и РНК-содержащие. В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система, синтезирующая белки. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы – вирусной ДНК или РНК – синтезируется информационная РНК, которая и служит основой для синтеза вирусных белков рибосомами инфицированной клетки.

Рис. 5.23. Вирус табачной мозаики: 1 – белки капсулы, 2 – РНК

Молекула ДНК вирусов или их геном может встраиваться в геном клетки хозяина и существовать в таком виде неопределенно долгое время.

Таким образом, паразитизм вирусов носит особый характер – это паразитизм на генетическом уровне.

Химический состав вирусов. Просто организованные вирусы представляют собой нуклеопротеиды, т. е. состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК) и нескольких белков, образующих оболочку вокруг нуклеиновой кислоты. Белковая оболочка носит название капсид (от лат. capsa – вместилище). Примером таких вирусов является вирус табачной мозаики (рис. 5.23). Его капсид содержит всего один белок с небольшой молекулярной массой. Сложно организованные вирусы имеют дополнительную белковую или липопротеиновую оболочку. Иногда в наружных оболочках сложных вирусов помимо белков содержатся углеводы, например у возбудителей гриппа и герпеса (рис. 5.24). Их наружная оболочка является фрагментом ядерной или цитоплазматической мембраны клетки-хозяина, из которой вирус выходит во внеклеточную среду.

Геном вирусов может быть представлен как однонитчатыми, так и двунитчатыми молекулами ДНК и РНК. Так, двунитчатая ДНК встречается у вирусов оспы человека, овец, свиней, аденовирусов человека, двунитчатая РНК служит генетической матрицей у некоторых вирусов насекомых и других животных. Широко распространены вирусы, содержащие однонитчатую РНК (вирусы энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др.).

Рис. 5.24. Вирусы: А – герпеса, Б – гриппа

Взаимодействие вируса с клеткой. При образовании пиноцитозных вакуолей вместе с капельками жидкости межклеточной среды случайно внутрь клетки могут попадать вирусы, циркулирующие в жидкостях организма. Однако, как правило, проникновению вируса в цитоплазму клетки предшествует связывание его с особым белком-рецептором, находящимся на клеточной поверхности. Связывание с рецептором осуществляется благодаря наличию специальных белков на поверхности вирусной частицы, которые «узнают» соответствующий рецептор на поверхности чувствительной клетки. Участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Вакуоль, стенка которой состоит из цитоплазматической мембраны, может сливаться с другими вакуолями или ядром (рис. 5.25). Так вирус доставляется в любой участок клетки.

Рецепторный механизм проникновения вируса в клетку обеспечивает специфичность инфекционного процесса. Так, вирус гепатита А или Б проникает и размножается только в клетках печени; аденовирусы и вирус гриппа – в клетках эпителия слизистой оболочки верхних дыхательных путей; вирус, вызывающий воспаление головного мозга, – в нервных клетках; вирус эпидемического паротита (свинка) – в клетках околоушных слюнных желез и т. д.

Инфекционный процесс начинается, когда проникшие в клетку вирусы приступают к размножению, т. е. происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Для осуществления редупликации нуклеиновая кислота должна освободиться от капсида. После синтеза новой молекулы нуклеиновой кислоты она одевается синтезированными в цитоплазме клетки-хозяина вирусными белками – образуется капсид.

Рис. 5.25. Схема проникновения вируса в клетку (А) и выхода из клетки вирусных частиц (Б)

Накопление вирусных частиц приводит к выходу их из клетки. Для некоторых вирусов это происходит путем «взрыва», в результате чего целостность клетки нарушается и она погибает. Другие вирусы выделяются способом, напоминающим почкование. В этом случае клетки организма могут долго сохранять свою жизнеспособность.

Иной путь проникновения в клетку у вирусов бактерий – бактериофагов. Толстые клеточные стенки бактерий не позволяют белку-рецептору вместе с присоединившимся к нему вирусом погружаться в цитоплазму, как это происходит при инфицировании клеток животных. Поэтому бактериофаг вводит полый стержень в клетку и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в его головке (рис. 5.26). Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а капсид остается снаружи. В цитоплазме бактериальной клетки начинается редупликация генома бактериофага, синтез его белков и формирование капсида. Через определенный промежуток времени бактериальная клетка гибнет, и зрелые фаговые частицы выходят в окружающую среду.

Рис. 5.26. Модель бактериофага Т-2: А – до присоединения к бактериальной клетке, Б – фаг, выделяющий ДНК в клетку

Происхождение вирусов. Вирусы представляют собой автономные генетические структуры, неспособные, однако, развиваться вне клетки. Полагают, что вирусы и бактериофаги – обособившиеся генетические элементы клеток, которые эволюционировали вместе с клеточными формами жизни.

Источник: iknigi.net