Воспроизведение на молекулярном и клеточном уровнях. Жизненный цикл клетки. Выдающиеся успехи в изучении молекулярных основ генетики, достигшие в XX веке, привели к интеллектуальной «революции» в биологии.
Знать понятия митоз, цитокинез, жизненный цикл клетки Уметь характеризовать основные этапы жизненного цикла. Презентация: «Прокариотическая клетка» 11. Презентация: «Неклеточная форма жизни. Оборудование: компьютер, микроскопы, микропрепараты “Митоз в клетках корешка лука”, интерактивная доска, мультимедийная презентация “Деление клетки. КЛЕТОЧНЫЙ (ЖИЗНЕННЫЙ) ЦИКЛ КЛЕТКИ (слайд 4, слайд 5)..
Новые факты и идеи оказали решающее влияние на все области биологии и привели к выяснению многих важных вопросов клеточной структуры и функции. Самое замечательное свойство живых клеток – их способность воспроизводить себе подобных с почти предельной точностью в сотнях и тысячах генераций. Следует отметить три характерные особенности процесса воспроизведения: во- первых, генетическая информация плотно упакована в ядрах клеток в форме нуклеотидной последовательности молекулы ДНК, весящей не более 6х.
Процесс редупликации ДНК сложен и длителен (занимает несколько часов), поскольку весь генетический материал клетки должен быть воспроизведён абсолютно точно. При возникновении в нём каких- либо отклонений клетка блокируется на подходе к митозу и может подвергнуться апоптозу. В принципах редупликации молекулы ДНК заложена основа устойчивого сохранения всей специфики генетической информации данного вида и данной особи. Это обусловлено комплементарностью при достройке молекулы ДНК. Редупликация обеспечивается особенностями химической организации молекулы ДНК. В процессе редупликации на каждой полинуклеотидной цепи материнской молекулы ДНК синтезируется комплементарная ей цепь. Из одной двойной спирали ДНК образуются две идентичные молекулы.
Такой способ редупликации называют полуконсервативным. Он осуществляется по матричному принципу. Для осуществления ауторепродукции необходимы синтетические процессы в цитоплазме, ведущие к образованию четырех типов нуклеотидов, необходимы ферменты–белки для полимеризации полинуклеотидной цепи, необходимы источники энергии и наличие других внутриклеточных условий. С помощью фермента геликазы двойная спираль ДНК расплетается.
Воспроизведение на молекулярном и клеточном уровнях. Жизненный цикл клетки. При возникновении в нём каких-либо отклонений клетка блокируется на подходе к митозу и может подвергнуться апоптозу.
Образовавшиеся при этом одноцепочечные участки связываются специальными дестабилизирующими белками. Молекулы этих белков выстраиваются вдоль полинуклеотидных цепей, растягивая их остов и делая азотистые основания доступными для связывания с комплементарными нуклеотидами, находящимися в нуклеоплазме. Области расхождения полинуклеотидных цепей в зонах репликации называют репликационными вилками. В каждой такой области при участии фермента ДНК – полимеразы синтезируются ДНК двух новых дочерних молекул.
В процессе синтеза репликационная вилка движется вдоль материнской спирали ДНК, захватывая все новые зоны. Из двух дочерних цепей одна реплицируется непрерывно и eё синтез идет быстрее. Эту цепь называют лидирующей. Синтез другой цепи идет медленнее, так как она собирается из отдельных фрагментов Оказаки. Фрагменты образуются с помощью РНК- затравки. Одна из нитей ДНК разрезается на фрагменты с помощью фермента рестриктазы, вновь синтезированные отдельные фрагменты сшиваются вместе с помощью фермента лигазы.
Такую цепь называют запаздывающей. Конечным результатом процесса редупликации является образование двух молекул ДНК, нуклеотидная последовательность которых идентична таковой в материнской двойнойспирали ДНК. В результате вновь синтезированная молекула ДНК воспроизводит всю специфику исходной молекулы. Выяснение трехмерной структуры ДНК, предложенной в 1. Д. Уотсоном и Ф. Криком, позволила определить простой механизм точного переноса генетической информации от родителей к дочерним клеткам. Одномерная информация, содержащаяся в ДНК, преобразуется в «трехмерную», присущую макромолекулярным и надмолекулярным компонентам живых организмов, посредствам трансляции структуры ДНК в структуру белка.
Более того, множество различных белков, обладающих характерной пространственной структурой и служащих компонентами мембраны, рибосом и других могут объединяться опять таки в соответствии с принципом структурной комплементарности. ДНК также прочно связывается с гистонами – основными (то есть положительно заряженными белками), входящими с состав хромосом эукариотических клеток.
6 Жизненный цикл клетки – Это промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления до её гибели или до собственного. Таким образом, жизненный цикл клеток обновляющихся тканей включает функционально активную деятельность и период деления. Наиболее широко распространенная форма воспроизведения клеток у живых организмов — непрямое деление, или митоз. Биология Основные фазы клеточного цикла: интерфаза и митоз. Характеристика жизненного цикла клетки, особенности периодов ее существования. Формируемые и развиваемые понятия: митоз, жизненный цикл клетки. микроскопы, микропрепараты «Митоз в корешках лука», презентация к уроку . Презентация 10 класса по предмету "Биология и Экология" на тему: "Урок биологии в 10 классе на тему «Жизненный цикл клетки. Митоз. Амитоз» .
Гистоны содержат многочисленные, расположенные в строго определенных положениях остатки лизина и аргинина, R группы, которые при p. Н = 7,0 заряжены положительно; они могут взаимодействовать с отрицательно заряженными фосфатными группами, расположенными на периферии двойной спирали ДНК. Более подробную информацию можно получить на специализированных сайтах, где можно ознакомиться с бесплатными книгами по генетике человека, животных, микроорганизмов. Хроматиновые нити, содержащие ДНК, связанные со специфическими белками, называются хромосомами. Важнейшую роль для организации хромосом и для их расхождения в дочерних клетках играет наличие центромеры – кинетохора. Потеря центромеры ведет к выпадению хромосом из ядра во время деления клетки и к её лизису в цитоплазме.
В жизни ядра и клетки в целом величайшее значение имеет ауторепродукция хромосом, которая невозможна без редупликации ДНК. Генетическая информация двух дочерних клеток путем деления одной материнской должна быть полноценной. Это достигается путем воспроизведения всех молекулярных структур исходной хромосомы. Ауторепродукция хромосом происходит в центральной стадии интерфазы, называющейся фазой синтеза ДНК. После ауторепродукции вместо каждой хромосомы появляется пара, которая до момента деления ядра связана с центромерой. Такие дочерние хромосомы называют хроматидами.
Пара хроматид видна во всех стадиях митоза и особенно четко во время метафазы. Учение об индивидуальности каждой хромосомы и всего набора хромосом, получившего название кариотипа, было обосновано С. Г. Навашиным и его учеником Г. А. Левитским и другими.
Кариотип – это совокупность числа, величины и морфологии хромосом соматических клеток. Это – генетический критерий вида («лицо вида»). Действительно, набор метафазных хромосом специфически характеризует клетки каждого из видов организма. Характерным примером можно считать гигантские хромосомы из овоцитов первого порядка позвоночных. Они могут достигать длины 8.
Длина одной хромосомы человека в растянутом виде около 5 см, а длина всех хромосом 1. Характерной чертой строения ядер соматических клеток огромного большинства видов служит парность хромосом. Каждая индивидуальная хромосома имеет в ядре своего гомолога.
Сущность парности хромосом (гомологичности) состоит в том, что один гомолог организм получает от матери, другой от отца. Для каждого вида характерно строго определенное количество хромосом – правило постоянства. Каждая пара хромосом характеризуется индивидуальной исчерченностью – правило индивидуальности. Правило непрерывности обеспечивается способностью ДНК к редупликации. Для оптимизации процесса ауторепродукции хромосом, метафазная хромосома должна быть точно упакованная и находиться в форме, удобной для переноса в будущее ядро одной из двух дочерних клеток. Структурой, ответственной за информацию в клетке, является хроматин. Хроматин — это комплексы веществ, которыми образованы хромосомы — ДНК, белок и РНК в соотношении 1 : 1,3 : 0,2.
Гетерохроматиновые участки более компактны, они сильно окрашиваются и располагаются на теломерах хромосом. Эухроматиновые участки плохо окрашиваются красителями, более деконденсированные, генетически более активны, содержат весь основной комплекс генов. Максимально конденсирован хроматин во время митотического деления клеток. Именно компактизированное состояние хроматина крайне выгодно и удобно для процесса деления клетки. ДНК ассоциирована с белками- гистонами, в результате чего образуются нуклеосомы, являющиеся структурными единицами хроматина. Первый уровень компактизации хроматина – нуклеосомный. Нуклеосома представляет собой глобулу (октамер) диаметром 1.
Н2. А, Н2. В, НЗ и Н4, вокруг которых закручен участок ДНК, включающий 1. Между нуклеосомами располагаются линкерные участки ДНК, состоящие из 6. HI обеспечивает взаимный контакт соседних нуклеосом. Образованная таким способом нуклеосомная нить имеет диаметр 1. Длина молекулы ДНК уменьшается в 5- 7 раз. Дальнейшая компактизация нуклеосомной нити обеспечивается гистоном Н1, который, соединяясь с линкерной ДНК и двумя соседними белковыми телами, сближает их друг с другом. Образуется компактная структура – хроматиновая фибрилла, диаметром 2.
Один виток спирали содержит 6- 1. Этим достигается укорочение нити ещё в 6 раз. Следующий уровень обусловлен укладкой хроматиновой фибриллы в петли (диаметром 5. Нить ДНП укорачивается в 1.
Четвертый уровень – хромонемный. Хроматиновая фибрилла преобразуется в структуру диаметром 1. Образуются хромосомы. В результате суперспирализации ДНП в делящемся ядре хромосомы становятся видимыми при увеличении светового микроскопа.
Общий итог конденсации – укорочение нити ДНП в 1. В зависимости от расположения первичной перетяжки (центромеры) и взаимного расположения плеч выделяют три типа хромосом: метацентрические, имеющие примерно одинаковые плечи; акроцентрические, имеющие одно очень короткое и одно длинное плечо; субметацентрические, у которых одно длинное и одно более короткое плечо. Некоторые акроцентрические хромосомы имеют спутники (сателлиты) — мелкие участки короткого плеча, соединенные с ним тонким неокрашивающимся фрагментом (вторичная перетяжка). Концы плеч хромосом – теломерные участки. Классификация и номенклатура равномерно окрашенных хромосом человека была выработана на международных совещаниях, созывавшихся в Денвере (1.
Лондоне(1. 96. 3г) и Чикаго (1. Согласно рекомендациям этих конференций, хромосомы располагаются в порядке уменьшения их длины. Все хромосомы разделены на семь групп, которые были обозначены буквами английского алфавита от А до G. Все пары хромосом было предложено нумеровать арабскими цифрами. Группа А (1- 3) — самые крупные хромосомы. Хромосомы 1 и 3 — мета- центрические, 2 — субметацентрическая. Группа В (4- 5) — две пары крупных субметацентрических хромосом.
Группа С (6- 1. 2) — хромосомы субметацентрические, средних размеров. Х- хромосома по размеру и морфологии сходна с хромосомами 6 и 7. Группа D(1. 3- 1. Группа Е (1. 6- 1. Группа F(1. 9- 2. Группа G(2. 1- 2. Y- хромосома выделяется как самостоятельная, но по морфологии и размерам она относится к группе G.
Урок биологии в 1. Жизненный цикл клетки"Стасенко Ольга Анатольевна.
ГУ "Дружбинская средняя школа отдела образования акимата г Костаная"учитель биологии и химии. Этот адрес электронной почты защищён от спам- ботов. У вас должен быть включен Java. Script для просмотра. УРОК БИОЛОГИИ В 1.
КЛАССЕ НА ТЕМУ«ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ, МИТОЗ, АМИТОЗ»Цели урока: Сформировать знания о митозе, процессах, происходящих в различные периоды митотического цикла, их роли в передаче наследственной информации и значении деления клеток для организма. Продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы. Развивать коммуникативные способности учащихся, формировать устойчивый интерес к предмету. Формируемые и развиваемые понятия: митоз, жизненный цикл клетки, интерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза, редупликация, амитоз. Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний. Используемые технологии: развитие критического мышления, обучение в сотрудничестве, информационно- коммуникативные.
Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, микроскопы, микропрепараты «Митоз в корешках лука», презентация к уроку (Приложение 1). ХОД УРОКА: I. Организационный момент (вступительное слово учителя). Ребята, как вы думаете, какие качества должны быть присущи современному человеку, чтобы он мог добиться успеха? Вы правы, все эти качества потребуются нам на сегодняшнем уроке. Тема нашего урока «Жизненный цикл клетки. Митоз. Амитоз» (слайд 1). Эпиграфом к нашему уроку мне хотелось бы взять слова немецкого поэта Г.
Э. Лессинга (слайд 2): «Спорьте, заблуждайтесь, ошибайтесь, но, ради Бога, размышляйте, и хотя и криво, да сами». II. Актуализация знаний, подготовка к восприятию нового материала (этап «вызов»). 1.- Ребята, какие ассоциации у вас возникают, когда вы слышите словосочетание «деление клетки»? Например, размножение, ядро, хромосомы, рост. –А какие ассоциации у вас вызывает число 2. Записи на доске анализируются и комментируются. Сегодня мы с вами познакомимся с процессом деления клетки – митозом, узнаем, что такое жизненный цикл клетки. А теперь давайте проверим, что мы уже знаем (слайд 3). Беседа по вопросам, которые необходимо вспомнить для изучения нового материала (слайд 4): -что вы знаете о делении клетки?
ДНК? (хранитель наследственной информации); -что такое редупликация ДНК? ДНК); -что такое хромосомы? В ходе беседы проводится работа по коррекции знаний. Итак, вы успешно справились с вопросами, и мы переходим к изучению нового материала.
III. Изучение нового материала (этап «осмысление). Рассказ учителя с использованием слайдовой презентации, учащиеся вычерчивают схему в тетради.
Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) = митотический цикл (период существования клетки от её возникновения до деления клетки или гибели) (слайд 5) МИТОТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ИНТЕРФАЗА- период подготовки клетки к делению (слайд 6)Пресинтетический период синтез РНК, формирование рибосом, синтез АТФ, белков, формирование одномембранных органоидов. Синтетический период удвоение ДНК (хромосомы состоят из 2- х хроматид), синтез белков. Постсинтетический период синтез АТФ, удвоение массы цитоплазмы, увеличение объёма ядра. МИТОЗ (слайд 7) ПРОФАЗА - спирализация хромосом (укорачиваются), ядерная оболочка и ядрышко распадаются, центриоли расходятся к полюсам и формируется веретено деления (слайд 8) МЕТАФАЗА- хромосомы выстраиваются в плоскости экватора клетки; состоят из двух дочерних хроматид, соединённых центромерой (слайд 9,1. АНАФАЗА - центромеры делятся; дочерние хроматиды всех хромосом одновременно отделяются друг от друга и расходятся к противоположным полюсам клетки (слайд 1.
ТЕЛОФАЗА - формируется оболочка новых ядер (завершается кариокинез); деспирализуются хромосомы и восстанавливается ядрышко; происходит разделение клетки на две дочерние (цитокинез) (слайд 1. Выполните задание (слайд 1.
Минутка психологической разгрузки. Ребята, стадии митоза легко запомнить с помощью шуточного стихотворения, которое я хочу вам предложить (Приложение 2). 3. В чём состоит биологическая роль митоза? Все учащиеся предлагают свои варианты, которые записываются на доске, обсуждаются и делается общий вывод (слайд 1.
Митоз обеспечивает равномерное распределение наследственного материала. Митоз имеет универсальный характер - он протекает одинаково у всех видов, клетки которых имеют ядро. Практическое закрепление универсальных учебных действий (слайд 1. Используя микроскопы, препараты «Митоз в клетках корешка лука», карту митоза, найдите в клетках изученные нами стадии митоза (учащиеся работают самостоятельно), потом краткое обсуждение увиденного.
Приём «инсерт» (пометки на полях). Учащимся раздаётся текст по теме «Амитоз» (Приложение 3). Предлагается прочитать текст и сделать в нем соответствующие пометки: “+” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, соответствует тому, что вы знаете; “- ” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, противоречит тому, что вы знали или думали что это знаете; “V” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, является новым; “?” - поставьте на полях, если то, что вы читаете, является непонятным или вы хотели бы получить более подробные сведения по данному вопросу. После работы обсуждаются непонятные вопросы. IV. Первичное закрепление универсальных учебных действий, подготовка к ЕНТ. Выполнение тестового задания с последующей взаимопроверкой (слайд 1.
Приложение 4). V. Подведение итогов урока. Рефлексия. Домашнее задание.
Учащиеся составляют синквейн по изученной теме (слайд 1. Например,Деление.
Непрямое, прямое. Делится, растет, развивается. Митоз состоит из четырех фаз. Митоз. Возвращаемся к числу 2.
Маленький этот зал,Музыка не играет,но не смолкает бал. Ребята, о чём идёт речь? Домашнее задание: изучить параграфы , письменно ответить на вопрос: чем отличается митоз у растений и животных? Творческое задание для сильных учащихся: подготовить сообщение, используя ресурсы сети Интернет, о причинах нарушений протекания процесса митоза (слайд 1. ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Стихотворение, которое помогает запомнить последовательность фаз митоза. Цикл жизни клетки – интерфаза и митоз,А как он протекает? Об этом не скажешь ведь в двух словах,Процесс жизни клетки рассмотрим в стихах.
Интерфаза длится дольше, чем само деление,Очень быстро происходит ДНК удвоение. Идет биосинтез, активны ферменты. Клетка растет, образует органоиды и элементы. Затем следует митотическое деление,Фазы его легко запомнить - и в этом нет сомнения. Внимательно на них ты посмотри.
Каждая фаза как член большой и дружной семьи. Глава семьи – папа (всем ясно сразу),И первая фаза митоза - профаза. Исчезло ядрышко и ядерная оболочка,Но на этом рано еще ставить точку.
Хромосомы укорачиваются, утолщаются,В компактные формы превращаются. И затем без промедления - Появляются нити веретена деления. Мама - солнышко наше, тепло, доброта.
Метафаза – вторая фаза митоза всегда. Дети для мамы равны без дозатора,Хромосомы лежат в области экватора. Дочка - Аня в семье- просто принцесса. Анафаза – третья фаза процесса. Убедиться в этом ты можешь сам - Нити веретена деления оттягиваютхроматиды к различным полюсам. Сынок в семье Толя – ну, как по заказу Четвертая фаза митоза – телофаза. Хромосомы раскручиваются, у них выход один - Снова превратиться в хроматин.
После деления цитоплазмы и органоидов клетки,Появляются две прелестные, чудные детки. Имеют диплоидный набор дочерние клетки и в точности похожи на материнскую клетку. ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Амитоз. Митоз - наиболее распространенный, но не единственный тип деления клеток. Практически у всех эукариотических организмов обнаружено так называемое прямое деление ядер, или амитоз. При амитозе не происходит конденсация хромосом и не образуется веретено деления, а ядро делится перетяжкой или фрагментацией, оставаясь в интерфазном состоянии. Цитокинез не всегда следует за делением ядра, поэтому в результате амитоза обычно возникают многоядерные клетки.
Амитотические деления характерны для клеток, заканчивающих развитие: отмирающих эпителиальных клеток, фолликулярных клеток яичников и т. Встречается амитоз при патологических процессах: воспалении, злокачественном росте и др. После амитоза клетки не способны приступить к митотическому делению.
Для пометок ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Тестовое задание для первичного закрепления изученного материала и подготовки к ЕНТОтметьте неверный ответ. Прививки используют для размножения растений, так как: а) это более быстрый способ, чем выращивание из семян; б) при этом сохраняется желаемый набор признаков; в) образующиеся растения сочетают в себе признаки обоих родителей. Что такое клеточный, или жизненный, цикл клетки?
Митоз – это основной способ деления: а) половых клеток; б) соматических клеток; в) а + б. В профазе митоза происходит: а) удвоение содержания ДНК; б) синтез ферментов, необходимых для деления клетки; в) спирализация хромосом.