Клеточный цикл. Основные события интерфазы.

Клеточным циклом называют последовательность событий от образования клетки до ее деления или гибели. Клеточный цикл любой клетки состоит из 2 непрерывных по продолжительности периодов: митоза (или собственно деления) и интерфазы. Во время митоза (М-фаза) наследственный материал клетки делится строго пополам между двумя образующимися молодыми клетками. Интерфаза неоднородна по своим событиям и вне выделяют фазы G1, S, G2. Многие клетки сразу после образования подвергаются специализации и «выпадают» из клеточного цикла в фазу G0. Часть таких клеток (например эритроциты человека) до самой гибли остаются в этой фаз, а некоторые (гепатоциты) могут возвращаться в клеточный цикл.

а) пресинтетический период:

1.накапление РНК и белков, необходимых для образования клеточных структур.

2.Активация синтеза белка

3.Усиленный рост клетки.

4. Восстановление интерфазной ультраструктуры клетки.

Б)синтетический период:

1.репликация ДНК

2. генетический материал удвоен-2n4c

3.удваивается количество гистонов, образуется РНК.

В)постсинтетический период:

1. Активизируется синтез РНК, тубулинов - белков микротрубочек

2.Интенсифицируются процессы образования АТФ.

 

К концу периода G1 в цитоплазме клеток нарабатывается ASФ, который активируют начало репликации ДНК и исчезает к началу G2 периода. МСФ появляется в цитоплазме к началу митоза и его выработка контролируется белком циклином.

22. Митоз: основные события цитоплазматического и хромосомного цикла.

Митоз -сложное деление ядра клетки, биологическое значение которого заключается в точном идентичном распределении дочерних хромосом содержащейся в них генетической информации между ядрами дочерних клеток.

 

Профаза: 1.конденсация хроматина

2.образование хромосом, состоящих из 2-х хроматид

3.деструктурирование ядрышка

4. расхождение центриолей к полюсам

5.образование веретена деления.

Прометафаза: 1. Дефрагментация ядерной оболочки

2.рост микротрубочек веретена и их прикрепление к кинетохорам хромосом

 

Метафаза: 1. Образование метафазной пластинки

Анафаза: 1.движение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки

Телофаза: 1. Деконденсация хромосом

2. Образование ядер и ядерных оболочек

3. Разрушение веретена деления, завершение цитокинеза.

 

Биологическое значение: поддержание генетической стабильности, механизм моноцитогенного бесполого размножени

 

Основные события оогенеза.

Оогенез включает в себя 3 стадии: размножении(2n2c), роста (малого и большого)(2n4c), и созревания(n2c---nc).

У человека стадия размножения начинается на 2-3 месяце эмбрионального развития. Оогонии многократно делятся и их кол-во примерно 7-10 млн. К 7-8 месяцу стадия размножения заканчивается, и большая часть ооогоний погибает.

В стадию малого роста (от 7-8 месяца до репродуктивоного возраста) сохранившиеся оогонии вступают в первое деление мейоза и преобразуются в ооциты 1 порядка. Мейоз приостанавливается на стадии диплотены. Фаза малого роста у человека продолжается как минимум до полового созревания. Некоторые ооциты 1 остются в таком состоянии до последнего репродуктивного цикла. В конце эмбриогенеза ооциты 1 приобретают оболочку из одного слоя фолликулярных клеток и формируют примордиальные фолликулы. Некоторые ооциты 1 формируют несколько слоев фолликулярных клеток и соединительно-тканную оболочку, преобразуясь в первичные.

С наступелением половой зрелости под влиянием более высокой концентрации половых гормонов начинается период большого роста. У человека каждый месяц от 3 до 30 фолликулов увеличивается в размерах. В одном (опережающем фолликуле), возрастает число фолликулярных клеток, сежду которыми появляются мелкие полости, заполненные жидкостью (вторичный фолликул)

В дальгейшем мелкие полости сливаются в одну большую, которая оттесняет ооцит 1 к стенке фолликула. Его окружает только тонкий слой фолликулярных клеток – лучистый венец (corona radiata). Такой фолликул называется зрелым)третичным или Граафоровым пузырьком). В течении всего репродуктивного периода у человека образуется около 400 третичных фолликулов, а остальные погибают. В конце периода большого роста завершается первое деленеие мейоза, происходит разрыв Граафорова пузырька и из него выходит ооцит 2 порядка. И первое направительное (или редукционное) тельце. Этот процесс называется овуляцией. После внедрения сперматозоида в ооцит 2 начинается стадия созревания, в ходе нее завершается 2 деление меойза, отходит 2 редукционное тельце и образуется зрелая яйцеклетка, в цитоплазме которой находится сперматозоид. Эта структура называется синкарион.

 

32. Характеристика гаструляции как этапа эмбриогенеза. Типы клеточных движений при гаструляции. Сущность фазы гаструляции заключается в том, что однослойный зародыш – бластула –превращается в многослойный – двух- или трехслойный, называемой гаструлой. У примитивных хордовых, например у ланцетника, однородная однослойная бластодерма в фазе гаструляции преобразуется в наружный зародышевый листок – эктодерму – и внутренний зародышевый листок-энтодерму. Энтодерма формирует первичную кишку с полостью внутри – гастроцель. Отверстие, ведущее в гастроцель, называют бластопором или первичным ртом. Два зародышевых листка являются определяющими морфологическими признаками гаструляции. Их существование на определенной стадии развития у всех многоклеточных животных, начиная с кишечнополостных и кончая высшими позвоночными, позволяет думать о гомологии зародышевых листков и единстве происхождения всех этих животных. У позвоночных помимо двух упомянутых в фазе гаструляции образуется еще третий зародышевый листок – мезодерма, занимающая место между экто – и энтодермой.

Развитие среднего зародышевого листка, представляющего собой хордомезодерму, является эволюционным усложнением фазы гаструляции у позвоночных и связано с ускорением у них развития на ранних стадиях эмбриогенеза. У более примитивных хордовых животных, таких как ланцетник, хордомезодерма обычно образуется вначале следующей после гаструляции фазы - органогенезе. Смещение времени развития одних органов относительно других у потомков по сравнению с предковыми группами является проявлением гетерохронии. Изменение времени закладки важнейших органов в процессе эволюции встречается не редко.Фаза гаструляции характеризуется важными клеточными преобразованиями, таким как, направленные перемещения групп и отдельных клеток, избирательное размножение и сортировка клеток, начало цитодифференцировки и индукционных взаимодействий. Способы гаструляции различны. При гаструляции совершаются 5 типов движения клеток.Инвагинация – впячивание участка бластодермы наподобии вдавливания внутрь стенки резинового мяча, когда на него нажимают.

Ингрессия (иммиграция, выселение) – миграция клеток по отдельности из поверхностного слоя внутрь зародыша.

Эпиболия – (обрастание) движение эпителиальных пластов, которые распространяются как одно целое и окружают глубокие слои зародыша.

Инволюция – вворачивание внутрь зародыша увеличивающегося в размерах наружнего пласта клеток и его распространение по внутренней поверхности наружних клеток.

Деляминация –расщепление единого клеточного пласта на два более или менее параллельных

 

 

37. Восстановительные процессы в организме человека. Виды, способы и механизмы регенерации.

Регенерация – процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. Различаю 2 вида регенерации: физиологическую и репаративную. Восстановление органов, тканей, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности организма называют физиологической регенерацией. Восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов называют репаративной регенерацией. Физиологическая регенерация- предсталяет собой процесс обновления функционирующих структур организма. Благодаря физиологической регенерации поддерживается структурный гомеостаз и обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций. Физиологическая регенерация является проявлением процесса самообновления. На внутриклеточном уровне - процессы восстановления субклеточных структур всех органов и тканей. (нервная ткань)На клеточном и тканевом уровне – обновление эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой оболочки кишечника (пролиферативная регенерация – восполнение численности клеток засчет их деления)Лабильные ткани – те, где высока репарация (крипты в эпителии тонкой кишки).2 фазы: разрушительную и восстановительную. Репаративная: регенерация наступает после повреждения ткани или органа. Механическая травма, действие ядовитых веществ, ожоги, обморожения, лучевые воздействия, голодание, другие болезнетворные агенты, - все это повреждающие факторы. Эпителизация - вид регенерации, возникающий при заживлении ран с нарушенным эпителиальным покровом.

Эпиморфоз - отрастание нового органа от ампутационной поверхности. Регрессивная фаза - начинается с заживления раны (остановка кровотечения, сокращение мягких тканей, образование сгустка фибрина и миграция эпидермиса), разрушения остеоцитов на дистальном конце кости. Прогрессивная фаза - для нее характерны процессы роста и морфогенеза бластемы (скопление мезенхимных клеток под раневым эпидермисом) Атипичная регенерация - не всегда образуется точная копия удаленной структуры. Гипоморфоз - регенерация с частичным замещением ампутированной структуры. Гетероморфоз - появление иной структуры на месте утраченной. Морфолаксис – регенерация путем перестройки регенерирующего участка (регенерация гидры из кольца)Регенерационная гипертрофия – увеличение размеров остатка органа без восстановления исходной формы. Компенсаторная гипертрофия - изменения в одном из органов при нарушении другого (увеличение лимфатических узлов при удалении селезенки)Тканевая регенерация – восстановление отдельных мезодермальных тканей.Путем индукции – ответ на действие специфических индукторов, которые вводят внутрь поврежденной области.

 

40. Законы наследования Г. Менделя. Менделирующие признаки человека.

Первый закон Менделя называется законом «единообразия гибридов первого поколения». Он гласит: при скрещивании гомозиготных особей с альтернативными признаками, все потомство единообразно по генотипу и фенотипу.Первый закон Мендель вывел из простого наблюдения У одних растений гороха семена имели гладкую форму, вторые растения имели семена гороха морщинистыми. В результате мейоза родительские растения давали по одному сорту гамет, При скрещивании таких родительских форм все гибриды первого поколения имели только гладкие семена и по генотипу были гетерозиготными.Скрещивание по одной паре альтернативных признаков называется моногибридным, по нескольким признакам - полигибридным.Признак, появившийся в первом поколении называют доминантным. В нашем примере это гладкая форма семян гороха. Признак родителей не появившийся в первом поколении называют рецессивным.Второй закон Менделя называется закон расщепления. Он гласит: При скрещивании двух гомозиготных особей в потомстве наблюдается расщепление по генотипу в соотношение 1:2:1, а по фенотипу 3:1.Второй закон вытекает из результатов скрещивания между собой гибридов первого поколения.По генотипу в поколении F2 – 1 часть растений является гомозиготной по доминантному аллелю, 2 части – гетерозиготными и 1 часть – гомозиготной по рецессивному аллелю (расщепление 1:2:1).Фенотипически гомозиготные по доминантному аллелю растения и гетерозиготные растения имеют гладкие семена. Растения гомозиготные по рецессивному аллелю имеют морщинистые семена(расщепление 3:1).Третий закон Менделя – закон независимого расщепления. Он гласит – гены определяющие формирование различных признаков, наследуются независимо друг от друга. Следовательно, этот закон справедлив для полигибридного скрещивания. При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении появляется 4 категории потомков - расщепление по фенотипу 9:3:3:1. Такое возможно лишь при независимом наследовании генов.Большинство нормальных и патологических признаков человека наследуются в соответствии с законами Менделя. Такие признаки называются «менделирующими». К ним относятся:

Нормальные доминантные признаки:

1.карие глаза 2..темные волосы 3. полные губы 4. положительный резус –фактор

5.наличие веснушек.

Нормальные рецессивные признаки

1. Голубые глаза 2. Светлые волосы 3. Отсутствие веснушек. 4. Тонкие губы 5.Отрицательный резус- фактор

Патологические доминантные факторы

1. Полидактилия 2.Брахидактилия 3.Наличие пигмента 4.Нормальная свертываемость крови.

Патологические рецессивные признаки:1..Нормальное строение конечностей 2.Гемофилия 3.альбинизм

 

 

41. Множественный аллелизм и кодоминирование. Генетика группы крови человека AB0, MN, Rh.

Многие гены имеют несколько аллей, определяющих развитие одного признака. При этом каждая конкретная особь в популяции может быть носителем только двух из всех существующих аллелей. Подобный тип наследования носит название множественного аллелизма.

 

Система групп крови АВ0 наследуется по типу множественных аллелей. В пределах этой системы имеется 4 фенотипа: 1(0), 2(А), 3(В), 4(АВ). Каждый из этих фенотипов отличается специфическими белками – антигенами, содержащимися в эритроцитах, и антителами – в сыворотке крови.установлено, что четыре группы крови обусловлены наследованием 3-х аллелей одного гена (А, В,0). При этом 1 группа обусловлена рецессивными аллелем (0), над которым доминирует аллель А(2), так и аллель В (3). Аллели АВ (4), т.е. кодоминирование. Т.о. 1-00, 2 –АА,А0, 3 – ВВ,В0, 4 – АВ.

Система группы MN определяется 2-мя аллелями:M, N. оба аллеля кодоминантные, поэтому существую люди с генотипом MM, NN, MN. При переливании крови эта система не учитывается.