Биология клеточный цикл конспект
Урок: Жизненный цикл клетки
Цель: изучить основные этапы жизненного цикла клетки
Задачи:
Обучающие: сформировать понятие интерфаза
Развивающие: развить знание об основных фазах деления клетки
Воспитывающие: воспитать познавательный интерес к предмету
Ход урока
Орг момент
Актуализация знаний
Опрос по теме сравнение клеток эукариот и прокариот
3. Изучение нового материала
1. Клеточный цикл
Слайд 2 Согласно клеточной теории, новые клетки возникают только путем деления предыдущих материнских клеток. Хромосомы, в которых содержатся молекулы ДНК, играют важную роль в процессах клеточного деления, поскольку обеспечивают передачу генетической информации от одного поколения к другому.
Слайд 3 Поэтому очень важно, чтобы дочерние клетки получили одинаковое количество генетического материала, и вполне естественно, что перед делением клетки происходит удвоение генетического материала, то есть молекулы ДНК.
Слайд 4 Что же такое клеточный цикл? Жизненный цикл клетки – последовательность событий, происходящих от момента образования данной клетки до ее деления на дочерние клетки. Клетка, образующаяся при делении или почковании исходной (материнской) клетки
Согласно другому определению, клеточный цикл – жизнь клетки от момента ее появления в результате деления материнской клетки и до ее собственного деления или гибели.
В течение клеточного цикла клетка растет и видоизменяется так, чтобы успешно выполнять свои функции в многоклеточном организме. Этот процесс носит название дифференцировки. Затем клетка успешно выполняет свои функции в течение определенного промежутка времени, после чего приступает к делению.
Понятно, что все клетки многоклеточного организма не могут делиться бесконечно, иначе все существа, в том числе и человек, были бы бессмертными.
Этого не происходит, потому что в ДНК имеются «гены смерти», которые активируются при определенных условиях. Они синтезируют определенные белки-ферменты, разрушающие структуры клетки, её органеллы. В результате, клетка сжимается и погибает.
Такая запрограммированная клеточная смерть носит название апоптоза. Но в период от момента появления клетки и до апоптоза, клетка проходит множество делений.
АПОПТО́З- генетически обусловленный процесс физиологической гибеликлеток.
2. Этапы клеточного цикла
Слайд 5 Клеточный цикл состоит из 3-х главных стадий:
1. Интерфаза – период интенсивного роста и биосинтеза определенных веществ.
2. Митоз, или кариокинез (деление ядра).
3. Цитокинез (деление цитоплазмы).
Слайд 6 Давайте более подробно охарактеризуем стадии клеточного цикла. Итак, первая – это интерфаза. Интерфаза – наиболее продолжительная фаза, период интенсивного синтеза и роста. В клетке синтезируется много веществ, необходимых для ее роста и осуществления всех свойственных ей функций. Во время интерфазы происходит репликация ДНК.Репликация ДНК – это процесс удвоения ДНК в живых клетках, обеспечивающий возможность передачи следующему поколению точной копии генетической информации.
Слайд 7 Митоз – процесс деления ядра, при котором хроматиды отделяются друг от друга и перераспределяются в виде хромосом между дочерними клетками.Хромати́да (греч. chroma — цвет, краска и греч. eidos — вид) — структурный элемент хромосомы, формирующийся в интерфазе ядра клетки в результате удвоения хромосомы.ХРОМАТИДЫ, пара идентичных полос, на которые делится каждая ХРОМОСОМА в ядре биологической КЛЕТКИ на первой стадии деления клетки (МИТОЗА или МЕЙОЗА) . Когда ядро начинает расщепляться, пары идентичных хроматид разделяются удлиненным волокнистым белковым образованием, которое называют митотическим веретенцем. Разделившиеся хроматиды превращаются в «дочерние» хромосом, тождественные исходным, и располагаются на противоположных сторонах ядра.
Слайд 8 Цитокинез – процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками. Обычно под названием митоз цитологии объединяют стадию 2 и 3, то есть деление клетки (кариокинез), и деление цитоплазмы (цитокинез).
3. Интерфаза
Слайд 9 Давайте более подробно охарактеризуем интерфазу (рис. 2). Интерфаза состоит из 3-х периодов: G1, S и G2. Первый период, пресинтетический (G1) – это фаза интенсивного роста клетки.
Здесь происходит синтез определенных веществ, это наиболее продолжительная фаза, которая следует за делением клеток. В этой фазе происходит накопление веществ и энергии, необходимой для последующего периода, то есть для удвоения ДНК.
Согласно современным представлениям, в периоде G1 синтезируются вещества, которые ингибируют либо стимулируют следующий период клеточного цикла, а именно синтетический период.
Синтетический период (S), обычно длится от 6 до 10 часов, в отличие от пресинтетического периода, который может длиться до нескольких суток и включает удвоение ДНК, а также синтез белков, например белков гистонов, которые могут формировать хромосомы. К концу синтетического периода, каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных друг с другом центромером. В этот же период центриоли удваиваются.
Гистоны — основной класс нуклеопротеинов, ядерных белков, необходимых для сборки и упаковки нитей ДНКв хромосомы.
Постсинтетический период (G2), наступает сразу же после удвоения хромосом. Он длится от 2-х до 5-ти часов.
В этот же период накапливается энергия, необходимая для дальнейшего процесса деления клетки, то есть непосредственно для митоза.
В этот период происходит деление митохондрий и хлоропластов, а также синтезируются белки, которые впоследствии будут образовывать микротрубочки. Микротрубочки, как вы знаете, образуют нить веретена деления, и теперь клетка готова к митозу.
4. Процесс удвоения ДНК
Слайд 10 Прежде чем перейти к описанию способов деления клетки, рассмотрим процесс удвоения ДНК, который приводит к образованию двух хроматид. Этот процесс происходит в синтетическом периоде. Удвоение молекулы ДНК называют репликацией или редупликацией.
Процесс репликации (редупликации) ДНК (синтетический период интерфазы). Фермент хеликаза (зеленый) расплетает двойную спираль ДНК, а ДНК-полимеразы (голубой и оранжевый) достраивают комплементарные нуклеотиды.
Во время репликации часть молекулы материнской ДНК расплетается на две нити с помощью специального фермента – хеликазы. Причем это достигается разрывом водородных связей между комплементарными азотистыми основаниями (А-Т и Г-Ц). Далее к каждому нуклеотиду разошедшихся нитей ДНК фермент ДНК полимеразы подстраивает комплементарный ему нуклеотид.
Так образуются две двухцепочечные молекулы ДНК, в состав каждой из которой входит одна цепочка материнской молекулы и одна новая дочерняя цепочка. Эти две молекулы ДНК абсолютно идентичны.
Расплести для репликации всю большую молекулу ДНК одновременно невозможно. Поэтому репликация начинается в отдельных участках молекулы ДНК, образуются короткие фрагменты, которые затем сшиваются в длинную нить при помощи определенных ферментов.
Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки и от внешних факторов, таких как температура, наличие кислорода, наличие питательных веществ. Например, бактериальные клетки в благоприятных условиях делятся каждые 20 минут, клетки эпителия кишечника каждые 8–10 часов, а клетки кончиков корней лука делятся каждые 20 часов. А некоторые клетки нервной системы не делятся никогда.
Слайд 11 Строение хромосом
Как вы знаете, хромосомы играют ключевую роль в клеточном делении, поскольку передают генетическую информацию от одного поколения к другому. Хромосомы состоят из молекулы ДНК, связанной с белками гистонами. Также в состав рибосом входит небольшое количество РНК.
В делящихся клетках хромосомы представлены в виде длинных тонких нитей, равномерно распределенных по всему объему ядра.
Отдельные хромосомы не различимы, но их хромосомный материал окрашивается основными красителями и называется хроматином. Слайд 12 Перед делением клетки хромосомы утолщаются и укорачиваются, что позволяет их хорошо видеть в световой микроскоп.
Хромосомы в профазе 1 мейоза
В диспергированном, то есть растянутом состоянии, хромосомы участвуют во всех процессах биосинтеза или регулируют процессы биосинтеза, а во время клеточного деления эта их функция приостанавливается.
При всех формах клеточного деления ДНК каждой хромосомы реплицируется, так что образуются две идентичные, двойные полинуклеотидные цепи ДНК.
Слайд 13 Эти цепи окружаются белковой оболочкой и в начале клеточного деления имеют вид идентичных нитей, лежащих бок о бок. Каждая нить носит название хроматиды и соединена со второй нитью неокрашивающимся участком, который носит название центромеры.
Закрепление
Откр стр 112 прочитайте и ответьте на вопрос что представляет собой клеточный цикл прокариот
5. Д/з § 28 вопросы.
Источник
Опорный конспект “Клеточный цикл” и презентация к нему
Скачать:
Предварительный просмотр:
Клеточный цикл
- Биологическое значение деления клетки:
- Новые клетки возникают в результате деления уже существующих
- Деление клетки лежит в основе роста и развития организма
- Способы деления клетки:
- Амитоз – прямое деление
- Митоз – непрямое деление
- Мейоз
- Прямое бинарное деление
- Клеточный (жизненный) цикл клетки – это период от момента появления клетки до ее собственного деления (включая это деление) или гибели
Клеточный цикл = интерфаза + деление клетки (митоз)
- Интерфаза- промежуток клеточного цикла между двумя делениями
Период интерфазы | Продолжи тельность | Основные процессы | Набор хромосом (n) и хроматид(с) |
пресинтетический (постмитотический) G1 | от нескольких часов до нескольких месяцев или лет |
| 2n 2с |
синтетический – S | от нескольких минут до 6-12 ч |
| 2n 4с |
постсинтетический (премитотический) – G2 | 3-4 ч |
| 2n 4с |
- Варианты клеточных циклов клеток
Стадии клеточного цикла | Для каких клеток характерно | Примеры клеток |
G1— S— G2—митоз | Для постоянно делящихся клеток | Ростковый слой эпидермиса; Красный костный мозг; Слизистая оболочка желудочно- кишечного тракта; Клетки образовательной ткани растений (эпителиальная и соединительная ткани) |
G1— S— G2— G0 (период покоя) | Для клеток утративших способность к делению после специализации | Нейроны Клетки хрусталика глаза (мышечная и нервная ткани) Исключения: клетки печени, лейкоциты могут приобретать способность к делению после периода покоя |
6. Варианты гибели клетки:
Некроз – отмирание клеток и тканей в живом организме, вызванное действием повреждающих факторов
Апоптоз- запрограммированная гибель клеток, регулируемая организмом
Заполните таблицу сравнения вариантов гибели клеток
Вариант гибели клеток | Некроз | Апоптоз |
На каких стадиях жизни организма протекают | ||
Причина гибели | ||
Повреждение клетки | ||
Количество погибающих клеток | ||
Наличие воспалительного процесса |
Домашнее задание: параграф21, повторить решение задач по ДНК
Решение задач по теме: “Репликация ДНК”
- Чему равны гаплоидный и диплоидный наборы картофеля, если в его кариотипе 48 хромосом?
- В кариотипе домашней мухи 12 хромосом. Сколько хромосом в: а) сперматозоидах; б)яйцеклетки; в) зиготе организмов этого вида?
- В соматических клетках дрозофилы 8 хромосом. Сколько хромосом и хроматид будет в каждой ее клетке в G1 и G2ериодах интерфазы?
- Дочерняя клетка после митоза имеет 24хромосомы. Сколько хромосом было в родительской клетке? ДНК имеет следующий состав нуклеотидов:1400 адениловых, 600 цитидиловых, 1400 тимидиловых, 600 гуаниловых. Сколько молекул дезоксирибозы потребуется для репликации этой молекулы ДНК?
- Одноцепочный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦЦГ АТГ ЦТА ГГТ. Какой будет структура молекул ДНК после репликации?
- Участок ДНК имеет следующий состав нуклеотидов: …ААТ ГЦА ТГГ АТГ ЦЦТ ААГ АТГ… Запишите нуклеотидный состав дочерних ДНК, образовавшихся в результате репликации исходного фрагмента молекулы. Укажите, какая из полинук леотидных цепей является старой, какая — новой
- Сколько и каких видов свободных нуклеотидов потребуется при репликации молекулы ДНК, в которой количество тимина равно 900 000, а цитозина — 1 400 000?
- Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет 6-10 -9 мг. Чему будет равна масса молекул ДНК после репликации?
- Ферменты, осуществляющие репликацию ДНК, движутся со скоростью 0,6 мкм/мин. Сколько времени понадобится для удвоения ДНК в хромосоме, имеющей 500 репликонов (единиц репликации), если длина каждого репликона 60 мкм?
- В молекуле ДНК из 840 пиримидиновых оснований 340 составляет цитозин. Определите, какое количество аденина, гуанина, тимина и цитозина потребуется для синтеза нуклеотидов, чтобы обеспечить репликацию данной молекулы?
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Слайд 1
Клеточный цикл
Слайд 2
Биологическое значение деления клетки : • Новые клетки возникают в результате деления уже существующих • Деление клетки лежит в основе роста и развития организма
Слайд 3
Способы деления клетки: • Амитоз – прямое деление • Митоз – непрямое деление • Мейоз • Прямое бинарное деление
Слайд 4
Клеточный (жизненный) цикл клетки – это период от момента появления клетки до ее собственного деления (включая это деление) или гибели
Слайд 7
Варианты гибели клетки Некроз – отмирание клеток и тканей в живом организме, вызванное действием повреждающих факторов Апоптоз – запрограммированная гибель клеток, регулируемая организмом
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
- Мне нравится
Источник
Раздел ЕГЭ: 2.7. … Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. …
Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) — время существования клетки от начала одного деления до начала следующего деления, состоит из интерфазы и собственно процесса деления.
Интерфаза — период между делениями, в котором происходят процессы роста и развития клетки, удвоения ДНК, синтеза белков и органических соединений.
Митоз и амитоз
Митоз (непрямое деление клетки) — процесс равномерного распределения между дочерними клетками ядерного наследственного материала.
В результате митоза из одной материнской клетки с диплоидным (двойным) набором хромосом образуются две диплоидные дочерние клетки, содержащие полную генетическую информацию в том же объёме, что и родительская. Митоз обеспечивает сохранность наследственных признаков и увеличение количества клеток или одноклеточных организмов.
Стадии (фазы) митоза:
- Профаза — спирализация хромосом, уменьшение их функциональной активности; репликация практически не идёт; разрушение оболочки ядра; образование веретена деления; прикрепление хромосом к нитям веретена деления.
- Метафаза — спирализация хромосом достигает максимума; хромосомы утрачивают свою функциональную активность, образуют экваториальную пластинку.
- Анафаза — деление центромер; расхождение по нитям веретена сестринских хромосом. Анафаза заканчивается, когда центромеры достигают полюсов клетки.
- Телофаза — деспирализация хромосом; образование ядерной оболочки; деление цитоплазмы; между дочерними клетками формируется клеточная стенка.
Амитоз — прямое деление клетки, при котором ядро делится путём перешнуровки без предшествующей перестройки:
- хромосомы не проходят цикла спирализации;
- не образуется веретено деления;
- клетка делится сразу после репликации ДНК;
- ДНК между дочерними клетками распределяется неравномерно.
Амитоз проходит быстрее, чем митоз. В результате амитоза увеличивается количество дочерних клеток, но одновременно могут появляться двух- и многоядерные клетки. Амитоз характерен для одноклеточных и некоторых клеток многоклеточных организмов (клетки при патологических состояниях).
Мейоз
Мейоз — способ деления эукариотических клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются четыре дочерние с уменьшенным в два раза набором хромосом. На этапе интерфазы (предшествует мейозу) происходит репликация ДНК с последующим удвоением хромосом. Клетки с диплоидным набором хромосом, каждая состоит из одной хромосомной нити (хромонемы). После интерфазы хромосомы становятся удвоенными, а их диплоидное число 2n сохраняется. Центриоли в клеточном центре удваиваются.
Стадии (фазы) мейоза I (редукционное деление):
- Профаза I — спирализация хромосом; конъюгация; кроссинговер; хроматиды начинают расходиться; биваленты обособляются и располагаются по периферии ядра; ядрышко исчезает.
- Метафаза I — начинается с момента разрушения ядерной оболочки; биваленты располагаются в экваториальной плоскости, прикреплённые к нитям веретена деления.
- Анафаза I — центромеры каждой пары гомологичных хромосом разъединяются, и к полюсам клетки отходят гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид.
- Телофаза I — начинается с достижения хромосомами полюсов клетки (у каждого полюса — п хромосом): происходит редукция числа хромосом; образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка.
Завершение мейоза I сопровождается образованием двух дочерних клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом, которые в свою очередь остаются удвоенными.
Во время кратковременной интерфазы (интеркинеза) не происходит репликация ДНК, нет удвоения хромосомы, две дочерние клетки вступают во второе деление мейоза.
Стадии (фазы) мейоза II (по типу митоза — равное деление):
- Профаза II — непродолжительная, так как хроматиды спирализованы.
- Метафаза II — образуются экваториальная пластинка, хромосомы, состоящие из двух хроматид, центромерными участками прикрепляются к нитям веретена деления.
- Анафаза II — хроматиды расходятся к полюсам клетки.
- Телофаза II — образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка. Образуются четыре гаплоидные клетки.
Мейоз II проходит по типу митоза. В результате мейоза из одной клетки с диплоидным набором хромосом после двух последовательных делений образуются 4n клетки.
Черты мейоза
- Редукция числа хромосом (если бы не было уменьшения числа хромосом при образовании половых клеток, то из поколения в поколение их количество возрастало бы и был бы утрачен один из важнейших признаков каждого вида — постоянство числа хромосом),
- Конъюгация (сближение и переплетение) гомологичных хромосом.
- Рекомбинация генетического материала, обусловленная случайным расхождением материнских и отцовских гомологичных хромо сом в дочерние клетки, а также кроссинговером (процессом обмена участками гомологичных хромосом).
Таким образом, мейоз — непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений ядра и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз. Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Жизненный цикл клетки. Митоз и мейоз». Выберите дальнейшее действие:
- Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
- Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии
Источник