Содержание

Три стадии клеточной интерфазы — Медицина — Наука — Каталог статей

Ученые впервые наблюдали процесс деления клеток в конце 1800-х годов. Последовательное микроскопическое доказательство того, что клетки расходуют энергию и материал на копирование и деление, опровергает широко распространенную теорию о том, что новые клетки возникли в результате самопроизвольного рождения. Ученые начинали понимать феномен клеточного цикла; это процесс, посредством которого клетки «рождаются» в результате деления клеток, а затем живут своей жизнью, занимаясь своими повседневными клеточными действиями, пока не настало время самим делиться клетками.

Существует множество причин, по которым клетка не может пройти через деление. Некоторые клетки в организме человека просто нет; например, большинство нервных клеток в конечном итоге прекращают деление клеток, поэтому человек, который переносит повреждение нерва, может страдать от постоянного двигательного или сенсорного дефицита.

Однако, как правило, клеточный цикл представляет собой процесс, который состоит из двух фаз: интерфазной и митозной. Митоз является частью клеточного цикла, который включает деление клетки, но средняя клетка проводит 90 процентов своей жизни в интерфазе, что просто означает, что клетка живет и растет, а не делится. Есть три подфазы в интерфазе. Это G1-фаза, S-фаза и G2-фаза.

Деление клеток у прокариот и эукариот

Одноклеточные организмы, такие как бактерии, называются прокариотами, и когда они участвуют в делении клеток, их целью является размножение бесполым путем; они создают потомство. Деление прокариотических клеток называется бинарным делением, а не митозом. Прокариоты обычно имеют только одну хромосому, которая даже не содержится в ядерной мембране, и им не хватает органелл, которые есть у других видов клеток. Во время бинарного деления прокариотическая клетка делает копию своей хромосомы, а затем прикрепляет каждую сестринскую копию хромосомы к противоположной стороне своей клеточной мембраны.

Затем он начинает образовывать трещину в своей мембране, которая сжимается внутрь в процессе, называемом инвагинацией, пока не разделяется на две идентичные, отдельные клетки. Клетки, которые являются частью митотического клеточного цикла, являются эукариотическими клетками. Это не отдельные живые организмы, а клетки, которые существуют как взаимодействующие единицы более крупных организмов. Клетки в ваших глазах, костях или клетках языка вашей кошки или травинки на лужайке перед вами — все это эукариотические клетки. Они содержат гораздо больше генетического материала, чем прокариот, поэтому процесс деления клеток также намного сложнее.

Первая фаза разрыва

Клеточный цикл получил свое название, потому что клетки постоянно делятся, начиная жизнь заново. Как только клетка делится, это конец фазы митоза, и она немедленно начинает интерфазу снова. Конечно, на практике клеточный цикл происходит плавно, но ученые разграничивают фазы и субфазы внутри процесса, чтобы лучше понять микроскопические строительные блоки жизни.

Вновь разделенная ячейка, которая в настоящее время является одной из двух ячеек, которые ранее были одной ячейкой, находится в субфазе G1 интерфазы. G1 — сокращение для фазы «Gap»; будет еще один с надписью G2. Вы также можете увидеть их как G1 и G2. Когда ученые обнаружили под микроскопом напряженную, фундаментальную клеточную работу митоза, они интерпретировали относительно менее драматическую интерфазу как фазу покоя или паузы между клеточными делениями.

Они назвали стадию G1 словом «пробел», используя эту интерпретацию, но в этом смысле это неправильно. На самом деле G1 — это скорее стадия роста, чем стадия отдыха. На этом этапе клетка делает все то, что нормально для ее типа. Если это лейкоцит, он будет выполнять защитные действия для иммунной системы. Если это листовая клетка на растении, она будет выполнять фотосинтез и газообмен. Клетка, вероятно, будет расти. Некоторые клетки растут медленно во время G1, в то время как другие растут очень быстро. Клетка синтезирует молекулы, такие как рибонуклеиновая кислота (РНК) и различные белки.

В определенный момент на поздней стадии G1 ячейка должна «решить», следует ли перейти к следующей стадии интерфазы.

Контрольные точки Интерфазы

Молекула, называемая циклин-зависимой киназой (CDK), регулирует клеточный цикл. Эта регуляция необходима для предотвращения потери контроля над ростом клеток. Неконтролируемое деление клеток у животных является еще одним способом описания злокачественной опухоли или рака. CDK обеспечивает сигналы в контрольных точках во время определенных точек клеточного цикла для того, чтобы клетка продолжила или сделала паузу. Определенные факторы окружающей среды способствуют тому, обеспечивает ли CDK эти сигналы. К ним относятся наличие питательных веществ и факторов роста, а также плотность клеток в окружающей ткани. Плотность клеток — это особенно важный метод саморегуляции, используемый клетками для поддержания скорости роста здоровой ткани. CDK регулирует клеточный цикл во время трех стадий интерфазы, а также во время митоза (который также называется М-фазой).

Если ячейка достигает контрольной контрольной точки и не получает сигнала для продолжения цикла ячейки (например, если она находится в конце G1 в фазе и ожидает входа в S-фазу в фазе), возможны две вещи что клетка могла сделать. Во-первых, это может сделать паузу, пока проблема решена. Если, например, какой-то необходимый компонент поврежден или отсутствует, может быть произведен ремонт или добавление, а затем он снова может приблизиться к контрольно-пропускному пункту. Другой вариант для ячейки состоит в том, чтобы войти в другую фазу, называемую G0, которая находится вне цикла ячейки. Это обозначение относится к клеткам, которые будут продолжать функционировать так, как они должны, но не перейдут к S-фазе или митозу и, как таковые, не будут участвовать в делении клеток. Считается, что большинство нервных клеток взрослого человека находятся в фазе G0, поскольку они обычно не переходят в S-фазу или митоз. Клетки в фазе G0 считаются покоящимися, что означает, что они находятся в неделящемся состоянии, или стареющими, что означает, что они умирают.

Во время фазы G1 интерфазы существуют две контрольные контрольные точки, через которые клетка должна пройти, прежде чем продолжить. Каждый оценивает, повреждена ли ДНК клетки, и если это так, ДНК должна быть восстановлена, прежде чем она сможет продолжить работу. Даже когда ячейка готова к переходу в S-фазу интерфазы, есть еще одна контрольная точка, чтобы убедиться, что условия окружающей среды, то есть состояние окружающей среды, непосредственно окружающей ячейку, являются благоприятными. Эти условия включают плотность клеток окружающей ткани. Когда клетка имеет необходимые условия для перехода от фазы G1 к S, белок циклина связывается с CDK, обнажая активную часть молекулы, которая сигнализирует клетке, что пора начинать фазу S. Если ячейка не удовлетворяет условиям для перехода из фазы G1 в фазу S, циклин не активирует CDK, что предотвратит прогрессирование. В некоторых случаях, таких как поврежденная ДНК, белки-ингибиторы CDK будут связываться с молекулами CDK-циклина, чтобы предотвратить прогрессирование, пока проблема не будет устранена.

Синтез генома

Как только ячейка входит в S-фазу, она должна продолжаться до конца клеточного цикла, не возвращаясь или не возвращаясь к G0. Однако на протяжении всего процесса существует больше контрольных точек, чтобы гарантировать, что шаги выполняются должным образом, прежде чем ячейка перейдет к следующей фазе клеточного цикла. «S» в S-фазе означает синтез, потому что клетка синтезирует или создает совершенно новую копию своей ДНК. В клетках человека это означает, что клетка образует совершенно новый набор из 46 хромосом во время S-фазы. Эта стадия тщательно регулируется, чтобы не допустить перехода ошибок на следующую стадию; эти ошибки являются мутациями. Мутации случаются достаточно часто, но правила клеточного цикла предотвращают их появление. Во время репликации ДНК каждая хромосома становится чрезвычайно свернутой вокруг нитей белков, называемых гистонами, уменьшая их длину с 2 нанометров до 5 микрон. Две новые повторяющиеся сестринские хромосомы называются хроматидами.

Гистоны связывают две совпадающие хроматиды вместе, плотно наполовину по их длине. Точка, в которой они соединяются, называется центромером. (См. Ресурсы для визуального представления этого.)

Чтобы добавить к сложным движениям, происходящим во время репликации ДНК, многие эукариотические клетки являются диплоидными, что означает, что их хромосомы обычно располагаются парами. Большинство клеток человека являются диплоидными, за исключением репродуктивных клеток; к ним относятся ооциты (яйца) и сперматоциты (сперма), которые являются гаплоидными и имеют 23 хромосомы. Человеческие соматические клетки, которые являются всеми другими клетками организма, имеют 46 хромосом, расположенных в 23 парах. Парные хромосомы называются гомологичной парой. Во время фазы S интерфазы, когда каждая отдельная хромосома из исходной гомологичной пары реплицируется, получающиеся две сестринские хроматиды из каждой исходной хромосомы соединяются, образуя фигуру, которая выглядит как два X, склеенные вместе.

Во время митоза ядро ​​расколется на два новых ядра, вытягивая по одному из каждой хроматиды из каждой гомологичной пары от своей сестры.

Подготовка к делению клеток

Если клетка проходит контрольные точки S-фазы, что особенно важно для обеспечения того, чтобы ДНК не была повреждена, чтобы она реплицировалась правильно и чтобы она реплицировалась только один раз, то регуляторные факторы позволяют клетке переходить к следующей стадии интерфазы. Это G2, который обозначает Gap-фазу 2, как и G1. Это также неправильно, так как клетка не ждет, но очень занята на этом этапе. Клетка продолжает делать свою обычную работу. Вспомните эти примеры из G1 клетки листа, выполняющей фотосинтез, или лейкоцита, защищающего организм от патогенов. Он также готовится покинуть интерфазу и войти в митоз (M-фаза), который является второй и последней стадией клеточного цикла, прежде чем он разделится и начнется снова и снова.

Другая контрольная точка во время G2 гарантирует, что ДНК была реплицирована правильно, а CDK позволяет ей двигаться вперед, только если она проходит проверку. Во время G2 клетка реплицирует центромеру, которая связывает хроматиды, образуя то, что называется микротрубочкой. Это станет частью веретена, представляющего собой сеть волокон, которые будут направлять сестринские хроматиды друг от друга и к их надлежащим местам во вновь разделенных ядрах. Во время этой фазы митохондрии и хлоропласты также делятся, когда они присутствуют в клетке. Когда клетка превысила свои контрольные точки, она готова к митозу и закончила три этапа интерфазы. Во время митоза ядро ​​разделится на два ядра, и почти одновременно процесс, называемый цитокинезом, разделит цитоплазму, то есть остальную часть клетки, на две клетки. К концу этих процессов появятся две новые ячейки, готовые снова начать стадию G1 интерфазы.

 

Что такое интерфаз?

Интерфаза является первой стадией клеточного цикла. Он непосредственно предшествует митозу или делению клетки и является состоянием, в котором клетка проводит большую часть своей жизни. Конкретные подфазы интерфазы включают в себя первую фазу разрыва (G 1 ), синтез (S) и вторую фазу разрыва (G 2 ).

В начале G 1 клетка проходит нормальный период роста. Во время этой субфазы производится много белков и различных органелл, и клетки обычно увеличиваются в размерах. Клетки могут оставаться в интерфазе в течение очень длительных периодов времени.

Подфаза G 1 заканчивается контрольной точкой. Контрольные точки используются в клеточном цикле, чтобы гарантировать, что только здоровые клетки без мутаций будут продублированы в процессе деления. Ячейки, не прошедшие контрольную точку, переводятся в нулевую фазу (G 0 ). Большинство клеток человеческого тела находятся в G 0 в любой момент времени. Они могут либо завершить свою жизнь без деления, либо при необходимости могут быть вызваны обратно в митоз.

Если ячейка проходит контрольную точку, она переходит в S-фазу. Во время фазы S клетки дублируют свои хромосомы. Хромосомы несут всю генетическую информацию, которая контролирует жизненные процессы клетки. При подготовке к разделению, хромосомы должны сделать точную копию себя. Эти копии будут занимать новую ячейку, которая появляется после деления.

После того, как хромосомы правильно продублированы, клетка переходит в субфазу G 2 . Эта заключительная стадия интерфазы включает в себя большее производство белка и создание органелл. Все приготовления к разделению должны быть завершены в течение G 2 . Созданные органеллы и цитоплазма будут равномерно распределены между клетками во время митоза.

G 2 заканчивается другой контрольной точкой. Прежде чем клетке разрешить продолжить клеточный цикл в митотическую фазу, ферменты, такие как протеинкиназа, «корректируют» дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) клетки, чтобы проверить ее на наличие ошибок. Клетки, не прошедшие эту проверку, перейдут в G 0 . Если ферменты не находят ошибок, клетки могут перейти в митоз и размножаться.

После цитокинеза митотической стадии вновь разделенные клетки возвращаются в G 1 интерфазы и начинают цикл заново. Они должны будут снова пройти проверку на контрольно-пропускном пункте, прежде чем переходить от интерфазы. Это будет продолжаться до тех пор, пока клетка не подвергнется апоптозу или запрограммированной гибели клетки.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Интерфаза

Интерфаза

Период клеточного роста называется » интерфаза «.

Обычно интерфаза занимает не меньше 90% времени всего клеточного цикла. Например, у быстро делящихся клеток высших эукариот последовательные деления происходят один раз в 16-24 часа, и каждая фаза М длится 1-2 часа. Большая часть компонентов клетки синтезируется на протяжении всей интерфазы, это затрудняет выделение в ней отдельных стадий ( Pardee, 1978 ; Yanishevsky, 1981 ). Однако в интерфазе выделяют фазу G{ l1}l, фазу S и фазу G{ l2}l. Период интерфазы, когда происходит репликация ДНК клеточного ядра, был назван «фаза S » (от слова synthesis).

Период между фазой М и началом фазы S обозначен как фаза G{l1}l (от слова gap — промежуток), а период между концом фазы S и последующей фазой М — как фаза G{ l2}l. Во время G{l1}l-фазы возобновляются интенсивные биосинтетические процессы, резко замедленные во время клеточного деления.

После прохождения точки рестрикции R в поздней G{l1}l-фазе клетки переходят в S-фазу — фазу ДНК синтеза( Robbins, 1968 ; Vorobjev, 1982 ; Hartwell, 1981 ; Byers, 1981 ; Huberman, 1968 ; Hand, 1978 ).

Фаза G{ l2}l нужна для подготовки клеток к митозу( Johnson, 1970; ; Bradbury, 1974 ; Isenberg, 1979 ) . См. далее Клетка: фаза G{l2}l

Длительность митотического цикла варьирует у разных организмов в широких пределах. Самые короткие клеточные циклы обнаружены у дробящихся яиц некоторых животных. Например, у золотой рыбки первые деления дробления совершаются через 20 мин (подробнее об этом в разделе индивидуальное развитие ). Довольно распространены митотические циклы длительностью 18-20 ч. Встречаются циклы, которые продолжаются несколько суток. Время от деления до деления клеток может значительно отличаться в пределах одного и того же организма. Так, при изучении длительности клеточных циклов эпителиальных клеток мыши выяснилось, что в двенадцатиперстной кишке эпителиальные клетки делятся каждые 11 ч, в тощей кишке — примерно через 19 ч, в роговице глаза — через 3 суток, а в кожном эпителии от деления до деления проходит больше 24 суток. Время, которое клетка тратит непосредственно на деление, составляет обычно 1-3 ч (эмбриональные митозы много короче). Таким образом, основную часть жизни клетки находятся в интерфазе. Название этой стадии возникло еще в прошлом веке, когда о деятельности клеток могли судить только по изменениям их морфологии, так как единственным инструментом исследования был световой микроскоп. Поскольку заметные морфологические изменения клеток происходили во время деления, то к ним и было приковано внимание биологов, а период между делениями получил название промежуточного (лат. inter — между) или фазы покоя. Благодаря появлению современных методов изучения клетки — электронной микроскопии , авторадиографии , возможности измерять содержание различных внутриклеточных веществ — удалось установить, что в интерфазе происходят важнейшие события клеточной жизни, в частности удвоение хромосом.

Обычно интерфазу подразделяют на три периода: пресинтетический, синтетический и постсинтетический. Пресинтетический (Gi) период (англ. gap — интервал) следует непосредственно за делением. Как правило, это самый длительный период интерфазы ( рис. 61 ). В клетках эукариот он продолжается от 10 ч до нескольких суток. Во время него происходит подготовка клетки к удвоению хромосом: синтезируется РНК, образуются различные белки, в частности необходимые для образования предшественников ДНК. При этом увеличивается количество рибосом и поверхность шероховатой эндоплазматической сети, растет число митохондрий. Все это приводит к тому, что клетка интенсивно растет. В синтетическом (S) периоде продолжается синтез РНК и белков и одновременно происходит удвоение хромосом, в основе которого лежит процесс репликации ДНК .

Вновь синтезированная ДНК сразу же соединяется с хромосомными белками . Синтез ДНК продолжается несколько часов, обычно 6-10. По его окончании каждая хромосома оказывается удвоенной — состоящей из двух сестринских хроматид. В генетическом отношении хроматиды полностью идентичны друг другу, так как их ДНК состоит из одной материнской и второй вновь синтезированной цепи. Сестринские хроматиды тесно сближены и соединены в том районе хромосомы, который обеспечивает ее движение при делении клетки. Он называется центромерным районом хромосомы ( рис. 62 , рис. 63 ).

После полного удвоения хромосом наступает постсинтетический период (G2) . В это время клетка готовится к делению: синтезируются белки микротрубочек , которые во время митоза будут формировать веретено деления, запасается энергия. Продолжительность G2-периода меньше, чем у S- и Gi-периодов, и обычно составляет 3-6 ч.

Если содержание ДНК в гаплоидном наборе хромосом обозначить через С, то сразу после деления в диплоидной клетке имеется 2С-содержание ДНК, а по окончании синтетического периода в диплоидном (2n) наборе хромосом содержится 4С-количество ДНК. Необходимо подчеркнуть, что удвоение ДНК митохондрий и хлоропластов может не совпадать по времени с S-периодом: оно происходит независимо от синтеза ядерной ДНК.

Клетка: рост, период клеточного роста

Клеточный цикл: фазы

Ссылки:

Все ссылки

«Деление клетки. Митоз » С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСТАНЦИОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ЛИЦ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ

Краткое описание документа:

В последнее время отмечается неуклонный рост детей с различными отклонениями в развитии.

Государство и общество ставит важную задачу — воспитать грамотного  человека, способного  самостоятельно добывать и применять знания, обладающего рядом компетенций (УУД),  позволяющих реализовать себя как личность.

Достижение поставленной цели возможно через активное внедрение и использование в учебно-воспитательном процессе современных образовательных технологий, особенно информационно-коммуникационных, в частности дистанционных.

В законе Российской Федерации «Об образовании» дается следующее определение: «под дистанционными образовательными технологиями понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационных и телекоммуникационных технологий при опосредованном (на расстоянии) или не полностью опосредованном взаимодействии обучающихся и педагогических работников»[1].

В образовании лиц с ограниченными возможностями здоровья не действуют традиционные способы. Одним из учебных заведений г.Москвы, реализующих дистанционное обучение является ГБПОУ Колледж автоматизации и информационных технологий № 20, где получают специальное профессиональное  образование студенты   с тяжелыми нарушениями опорно — двигательного аппарата и соматическими заболеваниями при условии сохранности интеллекта. Неотъемлемой частью всей коррекционно — развивающей работы на занятиях биологии является использование  ИКТ.

В силу различных нарушений (заболевания опорно-двигательного аппарата, расстройства социально-коммуникативной сферы и др.), студенты имеют рекомендации к дистанционному обучению. Образовательный процесс этих ребят организован в отдельных малочисленных группах и реализуется посредством сети интернет и электронных образовательных ресурсов. Учебный процесс основан на интеграции очного обучения и занятий, которые проходят с применением дистанционных технологий через Skype

Дистанционное обучение позволяет составить для обучающегося индивидуальный образовательный маршрут, при котором есть возможность регулировать объем и качество учебного материала, способы подачи материала, темп занятий, временные рамки.

Биология — наука о живой природе. При ознакомлении с любым разделом биологии, студенту важно увидеть объект своего изучения. Это позволяет лучше понять изучаемый материал, повысить мотивацию к учению и развить интерес. Обучающиеся с ОВЗ часто не имеют возможности видеть реальные естественные биологические объекты. Поэтому на занятиях биологии используются различные иллюстративные материалы (растений, животных и др. изучаемых объектов), фильмы и видеоролики, flash-анимации, взятые из лицензионных образовательных интернет — ресурсов. Большое предпочтение отдаю демонстрации презентаций учебного материала. Для подготовки тематических презентаций по биологии использую программу PowerPoint. Презентации можно эффективно использовать на различных этапах занятия. Для проверки знаний студентов по изученной теме использую электронные тесты и тренажеры.

Данное занятие по общей биологии «Деление клетки .Митоз» предназначено  для студентов 1 курса с ограниченными возможностями здоровья, обучающихся  с использованием дистанционных образовательных технологий. Отбор содержания учебного материала производился с учетом особенностей заболевания обучающихся, их психического развития по принципу от простого к сложному, от общего к частному.

Занятие предполагает

межпредметные связи с цитологией, химией, медициной.

Занятие позволяет:

1) понять значение деления клетки для размножения, роста и развития организма,

 2) углубить и расширить знания учащихся о непрямом делении клетки – митозе,

 3) раскрыть сущность подготовки клетки к делению и сущность самого митоза как универсального способа деления, сохраняющего постоянство хромосом в клетке.

Занятие формирует умение самостоятельного учебного труда, умения самостоятельно приобретать знания, выделять основное, главное, использовать полученную информацию, проводить исследовательскую работу, анализировать и делать выводы.

Методы и формы обучения:

словесный – беседа,

практический – лабораторная работа, презентация

Презентация позволяет удобно подавать материал, делает студента активным участником учебного процесса. Данная презентация представляет учебный материал в виде системы ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей информацией . При этом задействуются различные каналы восприятия, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в память учащихся. У студентов развивается зрительная память, акцентируется внимание на важных объектах за счет фрагментарной и наглядной подачи материала. Применение презентации «Деление клетки. Митоз» повышает качество обучения за счет новизны деятельности, интереса к работе с компьютером, улучшается качество знаний учащихся и усиливается их учебная мотивация. Презентация дает возможность преподавателю самостоятельно скомпоновать учебный материал исходя из особенностей конкретной группы, темы, что позволяет построить занятие так, чтобы добиться максимального учебного эффекта.

 

Тема урока: «ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ. МИТОЗ»

 Студентам высылается презентация .

 

Цель : изучить митотический цикл и митоз, как один из видов деления клетки.

Задачи : Раскрыть основное биологическое значение размножения клеток, как поддержание постоянства клеточного состава организма;

познакомить учеников с понятием «митоз»

Познакомить  с особенностями митоза и его биологической ролью в природе.

Раскрыть особенности протекания каждой фазы митоза.

Проанализировать особенности клеточного деления прокариот и эукариот;

показать роль митоза в процессах физиологической регенерации.

Рассмотреть механизмы, обеспечивающие генетическую идентичность дочерних клеток.

Ход занятия:

 

vМотивационный этап

Организационный момент

 

Проверка знаний о способах размножения организмов, о свойствах полового и бесполого размножения, об их значении в процессе эволюции живой природы

    В ходе беседы делается вывод о том, что удвоение молекулы ДНК лежит в основе деления клетки, а деление клеток лежит в основе размножения организмов, т.е. эти процессы взаимосвязаны. Подведение к цели урока через следующие вопросы: Какие клетки организма способны делиться? Как осуществляется деление простейших организмов? Как происходит деление растительных клеток?

 

vОперационный этап

Формирование учебных действий. Характер учебного взаимодействия учителя и учеников.

Постановка проблемы: Почему все соматические клетки организма имеют одинаковый набор хромосом? Перед учащимися ставится ряд вопросов, которые указывают на недостаточность имеющихся знаний для решения проблемы? Из чего состоит жизненный цикл клетки? Какова сущность подготовительного периода в жизни клетки? Чем отличается деление прокариотической клетки от эукариотической? В  чем заключается биологическое значение митоза

Слайд 1,2- познакомить студентов с понятием «митоз»                         

 

Слайд 3,4 – клеточный цикл, по схеме учащиеся делают вывод о важности подготовительного периода в жизни клетки – интерфазы.

 

 

Слайд 5 – знакомятся с этапами интерфазы, делают вывод о значимости интерфазы – происходит самоудвоение молекулы ДНК (первый шаг к решению поставленной проблемы).

Слайд 6 -Стадии жизненного цикла клетки

 

Слайды 7,8 ,9,10 – фазы  митоза

 

 

 

Слайд 11  -выводы

Отвечают на вопросы.

Формулируют общие выводы, высказывают свои предложения, дополняют друг друга.

 

vАналитический этап

 

Формирование умений оценки и самоконтроля учащихся.

Выполнение цели и задач урока

(рефлексия)

 Достигнута ли цель? Что удалось на занятии и не удалось? Возрос ли интерес к изучению процессов, происходящих в клетке? Какие видите преимущества ИКТ технологий? Способствуют ли новые технологии росту личностной значимости или нет? Спрашиваю учащихся, выясняю, с какими трудностями столкнулись при изучении темы, как можно преодолеть эти трудности.

Учащиеся высказывают свое мнение, свои предложения.

Актуализация закрепляемого опыта:

 

Актуализация знаний учащихся о строении, значении ядра в жизнедеятельности клетки

Систематизация полученной информации, выделение главного. Постановка вопросов перед учащимися: Назовите периоды интерфазы. Какой период, на ваш взгляд, является главным, почему? Что происходит с хромосомами в каждую фазу митоза? Каково содержание генетического материала?

Ставлю  вопрос: Всегда ли митоз протекает так, как мы изучили? Могут ли быть нарушения митоза?

В качестве закрепления полученных знаний о делении эукариотической клетки учащимся предлагается выполнение лабораторной работы по рассмотрению митоза в клетках корешка лука

 

Лабораторная работа  «Деление клетки. Митоз »

 

Учащиеся знакомятся с  инструкцией по выполнению и оформлению лабораторно-практических работ и заданием лабораторной работы, которое  высылается  на почту или прикрепляется в скайпе.

 

Инструкция по выполнению и оформление лабораторно-практических работ

Целью лабораторных работ является научить студентов излагать свои мысли на бумаге, научить их следовать определенному ходу работы.

Лабораторные работы выполняются на занятиях в тетрадях для лабораторных и контрольных работ (тетрадь в клеточку в 18-24 листа) или в электронном виде (тогда они высылаются по мере выполнения). Работы в электронном виде хранятся по адресу X:\ДИСТАНТ\работы студентов\биология.

Приступая к выполнению лабораторной работы, внимательно ознакомьтесь с инструкцией по выполнению конкретной работы. В ней содержится необходимый минимум теоретического материала. Также в ней указаны все необходимые для выполнения работы пункты, а именно:

Номер и название.

Цель работы.

Оборудование. К оборудованию относятся приборы и устройства, с помощью которых вы выполняете лабораторную работу. Например, микроскоп, карандаш, предметные стекла, чашка Петри.

 В связи с тем, что в домашних условиях у студентов отсутствуют приборы и устройства, с помощью которых они  выполняют  лабораторную работу (например, микроскоп, предметные стекла, чашка Петри.) и  возможность увидеть микропрепараты под микроскопом, студентам высылаются готовые рисунки (Рис. 1 – Рис. 3ж).

Объекты. К объектам относятся живые объекты и микропрепараты, которые вы изучаете в процессе выполнения лабораторной работы.

Ход работы. В инструкции в ходе работы подробно указаны шаги выполнения лабораторной работы. В тетрадку вы записываете от первого лица те шаги, которые сделали самостоятельно. Например, в инструкции указано «Рассмотрите», вы пишите «Я рассмотрел».

Ответ на вопрос. Ответ на вопрос должен быть развернутым и состоять из полных предложений, недопустимо использовать фразы и неполные предложения, например «по строению и форме». Вопросы не бывают простыми, для того чтобы найти ответы на них, используйте теоретический материал, указанный в инструкции, учебники и энциклопедии.

Вывод. Он тоже должен быть развернутым и состоять из полных предложений. Вывод отражает цели работы, например «Я изучила и поняла…», «Я изучила и не поняла…», «Мне понравилось….», «Хотелось бы..»


 

Критерии оценки

·        оценка 5 «отлично» выставляется, если студент правильно и аккуратно оформил работу (то есть лабораторная работа содержит все пункты, графики, таблицы и рисунки подписаны и читаются без основного текста), ответ на вопрос и вывод носят аналитический характер, применяет профессиональную терминологию

·        оценка 4 «хорошо» выставляется, если студент правильно и аккуратно оформил работу (то есть лабораторная работа содержит все  пункты, графики, таблицы и рисунки подписаны и читаются без основного текста), осмысленно ответил на вопрос и сделал логичный вывод, применяет профессиональную терминологию

·        оценка 3 «удовлетворительно» выставляется, если студент правильно оформил работу (то есть лабораторная работа содержит все пункты, графики, таблицы и рисунки подписаны и читаются без основного текста), ответ на вопрос и вывод носят обобщенный характер, студент слабо владеет профессиональной терминологией

 

Цель:  рассмотреть стадии интерфазы и митоза на микропрепарате.

Оборудование: компьютер, карандаш.

Митоз – непрямое деление клетки, основной способ деления эукариотных клеток. При митозе происходит строго одинаковое распределение редуплицированных хромосом между делящимися клетками, что обеспечивает образование дочерних клеток генетически равноценных исходной материнской и сохраняет преемственность в поколениях.

 

Ход работы:

1.     Рассмотрите на рисунках 1 и 2 различные стадии деления клетки.

2.     Рассмотрите рисунки 3. Найдите неделящиеся клетки, находящиеся в стадии интерфазы. Для интерфазы характерно хорошо заметное ядро, иногда ядрышко. Хроматин равномерно распределен в кариоплазме ядра клетки.

3.     Используя рис. 1, найдите на рисунках 3 делящиеся клетки на различных стадиях митоза. В профазе ядро клетки заметно увеличено (оболочка ядра может отсутствовать), в кариоплазме заметны тонкие нити хромосом. В метафазе хромосомы имеется веретено деления. В анафазе сестринские хромосомы (хроматиды) смещены к полюсам клетки в виде шпилек. В клетки заметны фигуры, напоминающие две звезды. В телофазе у двух полюсов клетки хорошо видны два оформившихся ядра. В центре клетки образуется поперечная перегородка: идет цитокинез – деление цитоплазмы с органоидами.

4.     Отметьте правильную последовательность рисунков.

 

Ответьте на вопросы:

1.     Какие процессы предшествуют делению клетки?

2.     Каково биологическое значение митоза?

 

Выводы:…………………………………..

 

 

Рис. 1. Митоз

1 – интерфаза

2,3 – профаза

4 – метафаза

5 – анафаза

6 – телофаза

а – ядро

б. – хромосомы

в. – клеточный центр

г – ядрышко

Рис. 2. Митоз. Флуоресцентное окрашивание. Огненный цвет – микротрубочки веретена деления, холодный (голубоватый) – хромосомы.

Сверху слева – метафаза, метафаза, анафаза, анафаза, телофаза, телофаза.

 

Рис. 3а. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3б. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3в. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3г. Стадии жизненного цикла клетки

 

 

Рис. 3д. Стадии жизненного цикла клетки

 

Рис. 3е. Стадии жизненного цикла клетки

 

 

Рис. 3ё. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3ж. Стадии жизненного цикла клетки

 

4. Предлагаю  учащимся посмотреть фильм «Митоз»

5. Закрепление знаний.

 

Подведение итогов. Слушаю  выводы учащихся о значении митоза, дополняю, комментирую, акцентирую  внимание на главном – точном воспроизводстве генетического материала у дочерних клеток.

Предлагаю сравнить сделанные учащимися выводы с выводами на слайде 11

 

Домашнее задание. Постановка проблемы на следующий урок: отражается ли отличие в наборе хромосом у половых клеток в способе деления, результатом которого являются половые клетки?

Предлагаю подготовить творческие работы: презентации по способам размножения организмов, сообщения по амитозу, нарушениям мейоза.

 Литература:

1.     Закон РФ «Об образовании» от 10.07.1992 №3266-1. [Электронный ресурс]. — Режим доступа:http://www.consultant.ru/popular/edu

           2.     Дистанционное обучение детей с множественными нарушениями    развития/  Л.Н. Никитина, Г.В. Семенова; под ред. проф. Л.М. Шипицыной. — СПб: НОУ « Институт специальной педагогики и психологии», 2012. Используемый УМК:

При обучении биологии я использую такие электронные пособия, как «Биология. 1С Репетитор», «Биология. Общая биология», «Энциклопедия Кирилла и Мефодия», «ЭкоГид: Путеводитель по экосистемам», комплект ЦОР, ресурсы Единой Коллекции ЦОР, собственные презентации и фотографии.

 

  Источники информации:

В последнее время отмечается неуклонный рост детей с различными отклонениями в развитии.

Государство и общество ставит важную задачу — воспитать грамотного  человека, способного  самостоятельно добывать и применять знания, обладающего рядом компетенций (УУД),  позволяющих реализовать себя как личность.

Достижение поставленной цели возможно через активное внедрение и использование в учебно-воспитательном процессе современных образовательных технологий, особенно информационно-коммуникационных, в частности дистанционных.

В законе Российской Федерации «Об образовании» дается следующее определение: «под дистанционными образовательными технологиями понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационных и телекоммуникационных технологий при опосредованном (на расстоянии) или не полностью опосредованном взаимодействии обучающихся и педагогических работников»[1].

В образовании лиц с ограниченными возможностями здоровья не действуют традиционные способы. Одним из учебных заведений г.Москвы, реализующих дистанционное обучение является ГБПОУ Колледж автоматизации и информационных технологий № 20, где получают специальное профессиональное  образование студенты   с тяжелыми нарушениями опорно — двигательного аппарата и соматическими заболеваниями при условии сохранности интеллекта. Неотъемлемой частью всей коррекционно — развивающей работы на занятиях биологии является использование  ИКТ.

В силу различных нарушений (заболевания опорно-двигательного аппарата, расстройства социально-коммуникативной сферы и др.), студенты имеют рекомендации к дистанционному обучению. Образовательный процесс этих ребят организован в отдельных малочисленных группах и реализуется посредством сети интернет и электронных образовательных ресурсов. Учебный процесс основан на интеграции очного обучения и занятий, которые проходят с применением дистанционных технологий через Skype

Дистанционное обучение позволяет составить для обучающегося индивидуальный образовательный маршрут, при котором есть возможность регулировать объем и качество учебного материала, способы подачи материала, темп занятий, временные рамки.

Биология — наука о живой природе. При ознакомлении с любым разделом биологии, студенту важно увидеть объект своего изучения. Это позволяет лучше понять изучаемый материал, повысить мотивацию к учению и развить интерес. Обучающиеся с ОВЗ часто не имеют возможности видеть реальные естественные биологические объекты. Поэтому на занятиях биологии используются различные иллюстративные материалы (растений, животных и др. изучаемых объектов), фильмы и видеоролики, flash-анимации, взятые из лицензионных образовательных интернет — ресурсов. Большое предпочтение отдаю демонстрации презентаций учебного материала. Для подготовки тематических презентаций по биологии использую программу PowerPoint. Презентации можно эффективно использовать на различных этапах занятия. Для проверки знаний студентов по изученной теме использую электронные тесты и тренажеры.

Данное занятие по общей биологии «Деление клетки .Митоз» предназначено  для студентов 1 курса с ограниченными возможностями здоровья, обучающихся  с использованием дистанционных образовательных технологий. Отбор содержания учебного материала производился с учетом особенностей заболевания обучающихся, их психического развития по принципу от простого к сложному, от общего к частному.

Занятие предполагает

межпредметные связи с цитологией, химией, медициной.

Занятие позволяет:

1) понять значение деления клетки для размножения, роста и развития организма,

 2) углубить и расширить знания учащихся о непрямом делении клетки – митозе,

 3) раскрыть сущность подготовки клетки к делению и сущность самого митоза как универсального способа деления, сохраняющего постоянство хромосом в клетке.

Занятие формирует умение самостоятельного учебного труда, умения самостоятельно приобретать знания, выделять основное, главное, использовать полученную информацию, проводить исследовательскую работу, анализировать и делать выводы.

Методы и формы обучения:

словесный – беседа,

практический – лабораторная работа, презентация

Презентация позволяет удобно подавать материал, делает студента активным участником учебного процесса. Данная презентация представляет учебный материал в виде системы ярких опорных образов, наполненных исчерпывающей информацией . При этом задействуются различные каналы восприятия, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в ассоциативном виде в память учащихся. У студентов развивается зрительная память, акцентируется внимание на важных объектах за счет фрагментарной и наглядной подачи материала. Применение презентации «Деление клетки. Митоз» повышает качество обучения за счет новизны деятельности, интереса к работе с компьютером, улучшается качество знаний учащихся и усиливается их учебная мотивация. Презентация дает возможность преподавателю самостоятельно скомпоновать учебный материал исходя из особенностей конкретной группы, темы, что позволяет построить занятие так, чтобы добиться максимального учебного эффекта.

 

Тема урока: «ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ. МИТОЗ»

 Студентам высылается презентация .

 

Цель : изучить митотический цикл и митоз, как один из видов деления клетки.

Задачи : Раскрыть основное биологическое значение размножения клеток, как поддержание постоянства клеточного состава организма;

познакомить учеников с понятием «митоз»

Познакомить  с особенностями митоза и его биологической ролью в природе.

Раскрыть особенности протекания каждой фазы митоза.

Проанализировать особенности клеточного деления прокариот и эукариот;

показать роль митоза в процессах физиологической регенерации.

Рассмотреть механизмы, обеспечивающие генетическую идентичность дочерних клеток.

Ход занятия:

 

vМотивационный этап

Организационный момент

 

Проверка знаний о способах размножения организмов, о свойствах полового и бесполого размножения, об их значении в процессе эволюции живой природы

    В ходе беседы делается вывод о том, что удвоение молекулы ДНК лежит в основе деления клетки, а деление клеток лежит в основе размножения организмов, т.е. эти процессы взаимосвязаны. Подведение к цели урока через следующие вопросы: Какие клетки организма способны делиться? Как осуществляется деление простейших организмов? Как происходит деление растительных клеток?

 

vОперационный этап

Формирование учебных действий. Характер учебного взаимодействия учителя и учеников.

Постановка проблемы: Почему все соматические клетки организма имеют одинаковый набор хромосом? Перед учащимися ставится ряд вопросов, которые указывают на недостаточность имеющихся знаний для решения проблемы? Из чего состоит жизненный цикл клетки? Какова сущность подготовительного периода в жизни клетки? Чем отличается деление прокариотической клетки от эукариотической? В  чем заключается биологическое значение митоза

Слайд 1,2- познакомить студентов с понятием «митоз»                         

 

Слайд 3,4 – клеточный цикл, по схеме учащиеся делают вывод о важности подготовительного периода в жизни клетки – интерфазы.

 

 

Слайд 5 – знакомятся с этапами интерфазы, делают вывод о значимости интерфазы – происходит самоудвоение молекулы ДНК (первый шаг к решению поставленной проблемы).

Слайд 6 -Стадии жизненного цикла клетки

 

Слайды 7,8 ,9,10 – фазы  митоза

 

 

 

Слайд 11  -выводы

Отвечают на вопросы.

Формулируют общие выводы, высказывают свои предложения, дополняют друг друга.

 

vАналитический этап

 

Формирование умений оценки и самоконтроля учащихся.

Выполнение цели и задач урока

(рефлексия)

 Достигнута ли цель? Что удалось на занятии и не удалось? Возрос ли интерес к изучению процессов, происходящих в клетке? Какие видите преимущества ИКТ технологий? Способствуют ли новые технологии росту личностной значимости или нет? Спрашиваю учащихся, выясняю, с какими трудностями столкнулись при изучении темы, как можно преодолеть эти трудности.

Учащиеся высказывают свое мнение, свои предложения.

Актуализация закрепляемого опыта:

 

Актуализация знаний учащихся о строении, значении ядра в жизнедеятельности клетки

Систематизация полученной информации, выделение главного. Постановка вопросов перед учащимися: Назовите периоды интерфазы. Какой период, на ваш взгляд, является главным, почему? Что происходит с хромосомами в каждую фазу митоза? Каково содержание генетического материала?

Ставлю  вопрос: Всегда ли митоз протекает так, как мы изучили? Могут ли быть нарушения митоза?

В качестве закрепления полученных знаний о делении эукариотической клетки учащимся предлагается выполнение лабораторной работы по рассмотрению митоза в клетках корешка лука

 

Лабораторная работа  «Деление клетки. Митоз »

 

Учащиеся знакомятся с  инструкцией по выполнению и оформлению лабораторно-практических работ и заданием лабораторной работы, которое  высылается  на почту или прикрепляется в скайпе.

 

Инструкция по выполнению и оформление лабораторно-практических работ

Целью лабораторных работ является научить студентов излагать свои мысли на бумаге, научить их следовать определенному ходу работы.

Лабораторные работы выполняются на занятиях в тетрадях для лабораторных и контрольных работ (тетрадь в клеточку в 18-24 листа) или в электронном виде (тогда они высылаются по мере выполнения). Работы в электронном виде хранятся по адресу X:\ДИСТАНТ\работы студентов\биология.

Приступая к выполнению лабораторной работы, внимательно ознакомьтесь с инструкцией по выполнению конкретной работы. В ней содержится необходимый минимум теоретического материала. Также в ней указаны все необходимые для выполнения работы пункты, а именно:

Номер и название.

Цель работы.

Оборудование. К оборудованию относятся приборы и устройства, с помощью которых вы выполняете лабораторную работу. Например, микроскоп, карандаш, предметные стекла, чашка Петри.

 В связи с тем, что в домашних условиях у студентов отсутствуют приборы и устройства, с помощью которых они  выполняют  лабораторную работу (например, микроскоп, предметные стекла, чашка Петри.) и  возможность увидеть микропрепараты под микроскопом, студентам высылаются готовые рисунки (Рис. 1 – Рис. 3ж).

Объекты. К объектам относятся живые объекты и микропрепараты, которые вы изучаете в процессе выполнения лабораторной работы.

Ход работы. В инструкции в ходе работы подробно указаны шаги выполнения лабораторной работы. В тетрадку вы записываете от первого лица те шаги, которые сделали самостоятельно. Например, в инструкции указано «Рассмотрите», вы пишите «Я рассмотрел».

Ответ на вопрос. Ответ на вопрос должен быть развернутым и состоять из полных предложений, недопустимо использовать фразы и неполные предложения, например «по строению и форме». Вопросы не бывают простыми, для того чтобы найти ответы на них, используйте теоретический материал, указанный в инструкции, учебники и энциклопедии.

Вывод. Он тоже должен быть развернутым и состоять из полных предложений. Вывод отражает цели работы, например «Я изучила и поняла…», «Я изучила и не поняла…», «Мне понравилось….», «Хотелось бы..»


 

Критерии оценки

·        оценка 5 «отлично» выставляется, если студент правильно и аккуратно оформил работу (то есть лабораторная работа содержит все пункты, графики, таблицы и рисунки подписаны и читаются без основного текста), ответ на вопрос и вывод носят аналитический характер, применяет профессиональную терминологию

·        оценка 4 «хорошо» выставляется, если студент правильно и аккуратно оформил работу (то есть лабораторная работа содержит все  пункты, графики, таблицы и рисунки подписаны и читаются без основного текста), осмысленно ответил на вопрос и сделал логичный вывод, применяет профессиональную терминологию

·        оценка 3 «удовлетворительно» выставляется, если студент правильно оформил работу (то есть лабораторная работа содержит все пункты, графики, таблицы и рисунки подписаны и читаются без основного текста), ответ на вопрос и вывод носят обобщенный характер, студент слабо владеет профессиональной терминологией

 

Цель:  рассмотреть стадии интерфазы и митоза на микропрепарате.

Оборудование: компьютер, карандаш.

Митоз – непрямое деление клетки, основной способ деления эукариотных клеток. При митозе происходит строго одинаковое распределение редуплицированных хромосом между делящимися клетками, что обеспечивает образование дочерних клеток генетически равноценных исходной материнской и сохраняет преемственность в поколениях.

 

Ход работы:

1.     Рассмотрите на рисунках 1 и 2 различные стадии деления клетки.

2.     Рассмотрите рисунки 3. Найдите неделящиеся клетки, находящиеся в стадии интерфазы. Для интерфазы характерно хорошо заметное ядро, иногда ядрышко. Хроматин равномерно распределен в кариоплазме ядра клетки.

3.     Используя рис. 1, найдите на рисунках 3 делящиеся клетки на различных стадиях митоза. В профазе ядро клетки заметно увеличено (оболочка ядра может отсутствовать), в кариоплазме заметны тонкие нити хромосом. В метафазе хромосомы имеется веретено деления. В анафазе сестринские хромосомы (хроматиды) смещены к полюсам клетки в виде шпилек. В клетки заметны фигуры, напоминающие две звезды. В телофазе у двух полюсов клетки хорошо видны два оформившихся ядра. В центре клетки образуется поперечная перегородка: идет цитокинез – деление цитоплазмы с органоидами.

4.     Отметьте правильную последовательность рисунков.

 

Ответьте на вопросы:

1.     Какие процессы предшествуют делению клетки?

2.     Каково биологическое значение митоза?

 

Выводы:…………………………………..

 

 

Рис. 1. Митоз

1 – интерфаза

2,3 – профаза

4 – метафаза

5 – анафаза

6 – телофаза

а – ядро

б. – хромосомы

в. – клеточный центр

г – ядрышко

Рис. 2. Митоз. Флуоресцентное окрашивание. Огненный цвет – микротрубочки веретена деления, холодный (голубоватый) – хромосомы.

Сверху слева – метафаза, метафаза, анафаза, анафаза, телофаза, телофаза.

 

Рис. 3а. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3б. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3в. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3г. Стадии жизненного цикла клетки

 

 

Рис. 3д. Стадии жизненного цикла клетки

 

Рис. 3е. Стадии жизненного цикла клетки

 

 

Рис. 3ё. Стадии жизненного цикла клетки

Рис. 3ж. Стадии жизненного цикла клетки

 

4. Предлагаю  учащимся посмотреть фильм «Митоз»

5. Закрепление знаний.

 

Подведение итогов. Слушаю  выводы учащихся о значении митоза, дополняю, комментирую, акцентирую  внимание на главном – точном воспроизводстве генетического материала у дочерних клеток.

Предлагаю сравнить сделанные учащимися выводы с выводами на слайде 11

 

Домашнее задание. Постановка проблемы на следующий урок: отражается ли отличие в наборе хромосом у половых клеток в способе деления, результатом которого являются половые клетки?

Предлагаю подготовить творческие работы: презентации по способам размножения организмов, сообщения по амитозу, нарушениям мейоза.

 Литература:

1.     Закон РФ «Об образовании» от 10.07.1992 №3266-1. [Электронный ресурс]. — Режим доступа:http://www.consultant.ru/popular/edu

           2.     Дистанционное обучение детей с множественными нарушениями    развития/  Л.Н. Никитина, Г.В. Семенова; под ред. проф. Л.М. Шипицыной. — СПб: НОУ « Институт специальной педагогики и психологии», 2012. Используемый УМК:

При обучении биологии я использую такие электронные пособия, как «Биология. 1С Репетитор», «Биология. Общая биология», «Энциклопедия Кирилла и Мефодия», «ЭкоГид: Путеводитель по экосистемам», комплект ЦОР, ресурсы Единой Коллекции ЦОР, собственные презентации и фотографии.

 

  Источники информации:

/ru/bio.htm

www.examen-media.ru

www.metodiki.ru

www.uroki.ru/ru/bio.htm

www.examen-media.ru

www.metodiki.ru

 

www.uroki.ru

Цитогенетические исследования семенного потомства Pinus sylvestris L.

в районе Сегежского ЦБК | Игнатенко

Атлас Карельской АССР. М.: ГУГК СССР. 1989. 40 с.

Буторина А. К., Ермолаева О. В., Черкашина О. Н., Мазурова И. Э., Белоусов М. В., Чернодубов А. И. Перспективы использования цитогенетического анализа в лесоводстве на примере оценки состояния островных боров Воронежской области // Успехи современной биологии. 2008. Т. 128, № 4. С. 400-408.

Гераськин С. А., Кузьменков А. Г., Васильев Д. В. Временная динамика цитогенетических эффектов в хронически облучаемых популяциях сосны обыкновенной // Радиационная биология. Радиоэкология. 2018. Т. 58, № 1. С. 74-84. DOI: https://doi.org/10.7868/s0869803118010083

Горячкина О. В., Сизых О. А. Цитогенетические реакции хвойных растений в антропогенно нарушенных районах г. Красноярска и его окрестностей // Хвойные бореальной зоны. 2012. №1-2. С. 46-51

Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2019 году. Петрозаводск: ООО «Версо», 2020. 248 с.

Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2009 году. Петрозаводск: АУ «Издательский дом «Карелия», 2010. 296 с.

Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2012 году. Петрозаводск: ООО «Два товарища», 2013. 328 с.

Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Карелия в 2018 году. Петрозаводск: ООО «Принт», 2019. 314 с.

Игнатенко Р. В., Галибина Н. А., Ефимова Л. А. Цитогенетическая характеристика Pinus sylvestris L. в лесных фитоценозах Карелии // Всероссийская научно-практическая конференция «Современное лесное хозяйство – проблемы и перспективы» (Воронеж, 3-4 декабря 2020). Воронеж, 2020. C. 36-39.

Ильинских Н. Н., Новицкий В. В., Ванчугова Н. Н., Ильинских И. Н. Микроядерный анализ и цитогенетическая нестабильность. Томск: Издательство Томского университета. 1992. 269 с.

Калаев В. Н. Цитогенетические реакции лиственных древесных растений на стрессовые условия и перспективы их использования для оценки генотоксичности окружающей среды: Автореф. дис. …докт. биол. наук. Воронеж, 2009. 47 с.

Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений. 2. Изменчивость в природе // Биополимеры и клетка. 1995. Т. 11, № 6. С. 5-40.

Кунах В. А. Пластичность генома соматических клеток и адаптивность растений // Молекулярная и прикладная генетика. 2011. Т. 12. С. 7-14.

Машкина О. С., Калаев В. Н., Мурая Л. С., Леликова Е. С. Цитогенетические реакции семенного потомства сосны обыкновенной на комбинированное антропогенное загрязнение в районе Новолипецкого металлургического комбината // Экологическая генетика. 2009. № 3. С. 17-29. DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen7317-29

Машкина О. С., Тихонова И. В., Муратова Е. Н., Мурая Л. С. Цитогенетические особенности семенного потомства карликовых сосен на Юге Восточной Сибири // Хвойные бореальной зоны. 2012. № 1-2. С. 127-135.

Муратова Е. Н., Седельникова Т. С. Геномные и хромосомные мутации у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L. ) в экстремальных условиях произрастания // Хвойные бореальной зоны. 2004. Т. 22. №. 1-2. С. 128-140.

Нариманов А. А., Корыстов Ю. Н. Стимулирующее действие малых доз ионизирующего излучения на развитие растений // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997. Т.37, №3. С. 312–319.

Правдин Л. Ф., Бударагин В. А., Круклис М. В., Шершукова, О. П. Методика кариологического изучения хвойных пород // Лесоведение. 1972. Т. 2. С.67-75.

Пухальский В. А., Соловьев А. А., Бадаева Е. Д., Юрцев В. Н. Практикум по цитологии и цитогенетике растений. М.: Издательство «Колос», 2007. 198 с.

Седельникова Т. С. Изменчивость размера генома хвойных в экстремальных условиях произрастания // Успехи современной биологии. 2015. Т. 135, №. 5. С. 514-528.

Седельникова Т. С., Пименов А. В. Изменчивость числа хромосом и хромосомные перестройки у Pinus sylvestris (Pinaceae) в засушливых условиях Нижнего Поволжья и Южной Сибири // Ботанический журнал. 2021. Т. 106, №. 4. С. 353-362. DOI: https://doi.org/10.31857/S0006813621040116

Симаков Е. А. О пострадиационном восстановлении цитогенетических повреждений в проростках семян разных форм картофеля // Радиобиология. 1983. Т. 23, №5. С. 703–706.

Ярмишко В. Т. Некоторые подходы к оценке состояния лесных фитоценозов, подверженных воздействию аэротехногенного загрязнения // Актуальные проблемы геоботаники. III Всерос. шк.-конф. Лекции. 2007. С. 377-382.

Butorina A. K., Cherckashina O. N., Ermolaeva O. V., Chernodubov A. I., Avdeeva I. A. Cytogenetic monitoring of the Usmansky and Khrenovskoy autochtonic pine stands // Biology Bulletin. 2007. Vol. 34, №. 4. P. 423-426.

Butorina A. K., Kalaev V. N., Mironov A. N., Smorodinova V. A., Mazurova I. E., Doroshev, S. A., Sen’kevich E. V. Cytogenetic variation in populations of Scotch pine. Russian Journal of Ecology. 2001. Vol. 3. P. 198-202. DOI: https://doi.org/10.1023/a:1011366328809

Daev E. V., Dukelskaya A. V., Barabanova L. V. Cytogenetic approaches for determining ecological stress in aquatic and terrestrial biosystems // Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2015. Vol. 5, № 5. P. 441–448. DOI: https://doi.org/10.1134/s2079059715050056

Kalashnik N. A. 2008. Chromosome aberrations as indicator of technogenic impact on conifer stands. Russian Journal of Ecology. Vol. 39, №4. P. 261-271. DOI: https://doi.org/10.1134/s106741360804005x

Pardayeva E. U., Mashkina O. S., Popov V. N. State of Pinus sylvestris L. generative sphere according to cytogenetic analysis in changing climate conditions on the territory of Voronezh oblast // Contemporary Problems of Ecology. 2017. Vol. 3. P. 271-276. DOI: https://doi.org/10.1134/s1995425517030088

Yarmishko V. T., Ignateva O. V. Multiyear Impact Monitoring of Pine Forests in the Central Part of the Kola Peninsula // Biology Bulletin. 2019. Vol. 46, № 6. P. 636–645. DOI: https://doi. org/10.1134/S106235901906013X

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 12

29. 01. 2016

 Прочитайте §30,31. Выполните тест.

Тест «Митоз. Мейоз. Размножение»

А1-А15 из предложенных вариантов ответов выберите тот, который вы считаете правильным.

А1В результате митоза из одной диплоидной клетки получается:

1) две с диплоидным набором хромосом                   3) четыре с гаплоидным набором хромосом

2) четыре с диплоидным набором хромосом              4) две с гаплоидным набором хромосом

А2. Почкование — пример размножения:

1) бесполого 2) полового 3) спорового 4) вегетативного

А3. В результате мейоза из одной диплоидной клетки получается:

1) две с диплоидным набором хромосом                2) четыре с диплоидным набором хромосом

3) четыре с гаплоидным набором хромосом           4) две с гаплоидным набором хромосом

А4. Бесполым путем часто размножаются:

1) земноводные 2) насекомые 3) кишечнополостные 4) ракообразные

А5. В процессе митотического деления, формирование экваториальной плоскости происходит в

1) Анафазе 2) Телофазе 3) Профазе 4) Метафазе

А6. Конъюгация и кроссинговер в клетках животных происходят;

1)в процессе митоза 2) при почковании 3) при партеногенезе 4) при мейозе

А7. При митозе деление цитоплазмы клетки происходит в:

1)интерфазе 2)профазе 3)метафазе 4)телофазе

А8. Не является стадией митоза:

1)анафаза 2) телофаза 3)конъюгация 4) метафаза

А9. Период подготовки клетки к делению называется:

1) Анафаза 2) Интерфаза 3) Телофаза 4) Метафаза

А10. Назовите форму размножения, когда происходит формирование выроста у материнской клетки или организма, который затем отделяется и превращается в самостоятельный организм?

1) спорообразование 2) почкование 3) партеногенез 4) клонирование

А11. Сестринские хроматиды начинают расходиться к полюсам клетки в стадии:

1) профазы 2) метафазы 3) анафазы 4) интерфазы

А12. В какой фазе жизненного цикла происходит самоудвоение ДНК:

1) интерфазе 2) профазе 3) телофазе 4) анафазе

А13. Жизненный цикл клетки это:

1) жизнь клетки в период ее деления 2) жизнь клетки от деления до следующего деления или до смерти

3) жизнь клетки в период митоза 4) жизнь клетки в период интерфазы

А14 . Двойной набор хромосом:

1) диплоидный 2) гаплоидный 3) гомозиготный 4) гетерозиготный

А15. Основными формами размножения организмов являются:

1) половое 2) бесполое 3) вегетативное 4) половое и бесполое

В задании В1  Выберите три правильных ответа из шести предложенных. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

В1: Что характерно для бесполого размножения?

1) потомство имеет гены только одного материнского организма            4) в образовании потомства участвует одна особь

2) потомство генетически отличается от родительских организмов         5) размножение частями вегетативных органов

3) в образовании потомства обычно участвуют две особи

В задании В3-В4 установите соответствие. Ответ запишите в виде последовательности цифр.

В3. Установите соотнесите между фазы митоза с процессами, происходящими в каждой фазе

ФАЗА 

А) Интерфаза

Б) Профаза

В) Метафаза

Г) Анафаза

Д) Телофаза 

ПРОЦЕССЫ

1) Образование хромосом с двумя хроматидами, разрушение ядерной оболочки.

2) Разделение хроматид и расхождение их к полюсам вдоль волокон веретена деления

3) Удвоение ДНК в ядре делящейся клетки

4) Образование веретена деления, укорочение хромосом, формирование экваториальной пластинки

5) Исчезновение веретена деления, деление цитоплазмы, образование новых клеточных мембран

В4. Установите соотнесите между органами и зародышевыми лепестками из которых они образуются

ОРГАНЫ И СИСТЕМЫ

А) Нервная трубка, головной и спинной мозг

Б) Легкие, печень, поджелудочная железа

В) Хрящевой и костный скелет, мышцы и почки

Г) Наружный слой кожи

Д) Сердечно-сосудистая и половая система 

ЗАРОДЫШЕВЫЕ ЛИСТКИ

1) Эктодерма

2) Энтодерма

3) Мезодерма 

05. 02.2016

§32,33, ответить на вопросы 1-2 с.116, 2-6 с.124 (письменно)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАРОДЫШЕВЫЕ ЛЕПЕСТКИ

1) Эктодерма

2) Энтодерма

3) Мезодерма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАРОДЫШЕВЫЕ ЛЕПЕСТКИ

1) Эктодерма

2) Энтодерма

3) Мезодерма

 

Что это — интерфаза, или важнейшая часть клеточного цикла

Что такое интерфаза? Термин произошел от латинского слова «интер», переводится как «между», и греческого «фазис» — период. Это важнейший период, во время которого клетка растет и копит питательные вещества, готовясь к следующему делению. Интерфаза занимает большую часть от всего клеточного цикла, до 90% всей жизни клетки приходится именно на нее.

Что такое интерфаза

Как правило, основная часть компонентов клеток наращивается на протяженности всей фазы, поэтому выделить в ней какие-то отдельные стадии довольно сложно. Тем не менее биологи разделили интерфазу на три части, ориентируясь на время репликации дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в ядре клетки.

Периоды интерфазы: фаза G(1), фаза S, фаза G(2). Пресинтетический период (G1), название которого произошло от английского gap, переводящегося как «интервал», начинается сразу после деления. Это весьма продолжительный период, длящийся от десяти часов до нескольких дней. Именно во время него происходит накопление веществ и подготовка к удвоению генетического материала: начинается синтез РНК, образуются необходимые белки.

Что такое интерфаза в своем последнем периоде? В пресинтетической фазе растет число рибосом, увеличивается площадь поверхности шероховатой эндоплазматической сети, а также появляются новые митохондрии. Клетка, потребляя много энергии, быстро растет.

Дифференцировавшиеся клетки, более не имеющие возможности делиться, пребывают в фазе покоя, которая называется G0.

Главный период интерфазы

Независимо от того, какие процессы происходят в клетке в интерфазе, каждая из подфаз важна для общей подготовки к митозу. Однако синтетический период можно назвать переломной точкой, ведь именно во время него удваиваются хромосомы и начинается непосредственная подготовка к делению. РНК продолжает синтезироваться, но сразу же соединяется с белками хромосом, начиная репликацию ДНК.

Интерфаза клетки в этой части длится от шести до десяти часов. В результате каждая из хромосом удваивается и уже состоит из пары сестринских хроматид, которые потом разойдутся по полюсам веретена деления. В синтетической фазе удваиваются центриоли, если они, конечно, имеются в клетке. В этот период хромосомы можно разглядеть в микроскоп.

Третий период

Генетически хроматиды абсолютно одинаковы, так как одна из них — материнская, а вторая — реплицированная с помощью матричной РНК.

Как только произошло полное удвоение всего генетического материала, начинается постсинтетический период, предшествующий делению. Далее следует образование микротрубочек, из которых впоследствии будет формироваться веретено деления, а хроматиды будут расходиться по полюсам. Также запасается энергия, ведь в период митоза синтез питательных веществ снижается. Продолжительность постсинтетического периода невысока, обычно длится всего несколько часов.

Контрольные точки

Во время клеточного цикла клетка должна пройти через своеобразные контрольные точки — важные «отметки», после которых она переходит в другую стадию. Если по какой-то причине клетка не смогла миновать контрольную точку, то весь клеточный цикл замирает, и следующая фаза не начнется до тех пор, пока не будут устранены неполадки, мешавшие пройти через контрольный пункт.

Есть четыре основных точки, большинство из которых находятся как раз в интерфазе. Первый контрольный пункт клетка проходит в пресинтетической фазе, когда идет проверка интактности ДНК. Если все верно, то начинается синтетический период. В нем точка сверки — это проверка точности в репликации ДНК. Контрольная точка в постсинтетической фазе — это проверка повреждений или упущений на двух предыдущих точках. В этой фазе также проверяется, насколько полно произошла репликация и клетки. Не прошедшие эту проверку не допускаются к митозу.

Проблемы в интерфазе

Нарушение нормального клеточного цикла может привести не только к сбоям в митозе, но и к образованию твердых опухолей. Более того, это одна из основных причин их появления. Нормальное течение каждой фазы, как бы коротка та ни была, предопределяет успешное завершение последующих этапов и отсутствие неполадок. Опухолевые клетки имеют изменения в сверочных точках клеточного цикла.

Например, в клетке с поврежденной ДНК не наступает синтетический период интерфазы. Возникают мутации, в результате которых происходит потеря или изменения в генах белка р53. В клетках не происходит блокада клеточного цикла, и митоз начинается досрочно. Итогом подобных неполадок становится большое количество клеток-мутантов, большинство из которых нежизнеспособны. Однако те, что могут функционировать, дают начало злокачественным клеткам, которые могут делиться очень быстро за счет сокращения или отсутствия фазы отдыха. Характеристика интерфазы способствует тому, что злокачественные опухоли, состоящие из мутантных клеток, имеют возможность делиться так стремительно.

Продолжительность интерфазы

Приведем несколько примеров того, насколько больше в жизни клетки занимает период интерфазы, по сравнению с митозом. В эпителии тонкого кишечника обыкновенных мышей «фаза отдыха» занимает минимум двенадцать часов, а сам митоз длится от 30 минут до часа. Клетки, составляющие корешок конских бобов, делятся раз в 25 часов, причем фаза М (митоз) длится около получаса.

Что такое интерфаза для жизнедеятельности клетки? Это важнейший период, без которого невозможен был бы не только митоз, но и клеточная жизнедеятельность в целом.

10.2A: Интерфаза — Биология LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Ключевые моменты
  2. Ключевые термины
  3. Интерфаза
  4. Фаза G1 (Первый разрыв)
  5. Фаза S (Синтез ДНК)
  6. Фаза G2 (Второй разрыв) клетки должны расти в интерфазе
  7. 4 прежде чем они смогут делиться во время митоза.

    Цели обучения

    • Описать события, происходящие во время Интерфазы

    Ключевые моменты

    • Различают три стадии интерфазы: G 1 (первый разрыв), S (синтез новой ДНК) и G 2 (второй разрыв).
    • Клетки проводят большую часть своей жизни в интерфазе, особенно в S-фазе, когда необходимо копировать генетический материал.
    • Клетка растет и выполняет биохимические функции, такие как синтез белка, в фазе G 1 .
    • Во время S-фазы ДНК удваивается в две сестринские хроматиды, а также реплицируются центросомы, дающие начало митотическому веретену.
    • В фазе G 2 восполняется энергия, синтезируются новые белки, происходит демонтаж цитоскелета и дополнительный рост.

    Основные термины

    • интерфаза : стадия жизненного цикла клетки, на которой происходит рост клетки и репликация ДНК
    • сестринская хроматида : любая из двух идентичных нитей хромосомы (материал ДНК), которые разделяются во время митоза
    • митотическое веретено : аппарат, который управляет движением хромосом во время митоза

    Межфазный

    Во время интерфазы в клетке происходят нормальные процессы роста, а также подготовка к клеточному делению.Для того чтобы клетка перешла из интерфазы в митотическую фазу, должны быть соблюдены многие внутренние и внешние условия. Три стадии интерфазы называются G 1 , S и G 2 .

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Стадии интерфазы и клеточного цикла : Клеточный цикл состоит из интерфазы и митотической фазы. Во время интерфазы клетка растет, и ядерная ДНК удваивается. За интерфазой следует фаза митоза. Во время митотической фазы дуплицированные хромосомы разделяются и распределяются в дочерние ядра.Цитоплазма также обычно делится, в результате чего образуются две дочерние клетки.

    G

    1 Фаза (первый зазор)

    Первая стадия интерфазы называется фазой G 1 (первый разрыв), потому что с микроскопической точки зрения видны небольшие изменения. Однако на стадии G 1 клетка достаточно активна на биохимическом уровне. Клетка растет и накапливает строительные блоки хромосомной ДНК и связанных белков, а также запасы энергии, достаточные для выполнения задачи репликации каждой хромосомы в ядре.

    S Фаза (Синтез ДНК)

    Фаза синтеза интерфазы занимает больше всего времени из-за сложности дублируемого генетического материала. На протяжении всей интерфазы ядерная ДНК остается в полуконденсированной конфигурации хроматина. В S-фазе репликация ДНК приводит к образованию идентичных пар молекул ДНК, сестринских хроматид, прочно прикрепленных к центромерному участку. Центросома удваивается во время S-фазы. Две центросомы дадут начало митотическому веретену, аппарату, который управляет движением хромосом во время митоза.В центре каждой животной клетки центросомы животных клеток связаны с парой палочковидных объектов, центриолей, которые расположены под прямым углом друг к другу. Центриоли помогают организовать клеточное деление. Центриоли отсутствуют в центросомах других эукариотических видов, таких как растения и большинство грибов.

    G

    2 Фаза (второй зазор)

    В фазе G 2 клетка пополняет запасы энергии и синтезирует белки, необходимые для манипулирования хромосомами.Некоторые клеточные органеллы дублируются, а цитоскелет демонтируется, чтобы обеспечить ресурсы для митотической фазы. Во время G 2 может наблюдаться дополнительный рост клеток. Окончательные приготовления к митотической фазе должны быть завершены до того, как клетка сможет вступить в первую стадию митоза.

    Интерфаза — определение, стадии, клеточный цикл, схема, видео

    Главная » Биология клетки » Интерфаза — определение, стадии, клеточный цикл, схема, видео

    Что такое интерфаза?

    Клетки постоянно подвергаются клеточному делению, в результате которого возникают дочерние клетки, которые созревают и также производят свои собственные дочерние клетки, и цикл продолжается.События клеточного цикла включают клеточный рост и клеточное деление, из которых интерфаза определяет фазу клеточного роста, в которой происходят несколько метаболических реакций. Интерфаза является фазой подготовки к митозу, а также самой продолжительной фазой клеточного цикла. Интерфаза протекает в цитоплазме и ядре клетки.

    Рисунок: Стадии интерфазы и клеточного цикла. Источник изображения: OpenStax (Университет Райса).

    Стадии интерфазы: Что происходит во время интерфазы?
    • Зазор 1 (G1)
    • Синтез (S) и
    • Зазор 2 (G2).

    Фаза G1 и G2 представляет собой время роста и подготовки к митозу.

    Фаза синтеза (S) представляет собой фазу клеточного копирования или клеточного дублирования своей ДНК всего своего генома.

    Зазор 1 (G1)
    • Это фаза, в которой происходит нормальный рост и функционирование клеток, синтезирующих большое количество белков.
    • Клетка увеличивается в размерах и объеме по мере того, как вырабатывается больше клеточных органелл.
    • Клетка может перейти к следующей фазе S только после синтеза достаточного количества рибосом.
    • Когда фаза почти завершена, митохондрии клетки сливаются в сеть митохондрий для эффективного производства энергии для клеточных процессов.
    • Если клетка не может снова делиться, она попадает в G 0 .

    Синтез, S фаза

    • Это фаза, когда клетка синтезирует и удваивает свою ДНК.
    • Во время удвоения число хромосом остается постоянным, этот процесс известен как полуконсервативная репликация.
    • Кроме того, новые упакованные белки, известные как гистоны, обертывают копии ДНК, чтобы сделать ее стабильной.
    • Во время фазы S вырабатывается больше фосфолипидов, которые составляют клеточную мембрану и мембраны клеточных органелл.

    Зазор 2 (G2)
    • Во время этой фазы клетка продолжает фазу роста, готовясь к делению.
    • Митохондрии будут делиться и продолжать расти до начала митоза.
    • Также в этой фазе делится хлоропласт растения.

    Контроль интерфазы
    • В конце Gap 1 (G1) клетка контролируется контрольной точкой, известной как G1/S, посредством чего клетка тщательно изучается на предмет того, подвергаться ли репликации или нет. Именно в этой контрольной точке проверяются повреждения или ошибки ДНК, чтобы обеспечить успешное деление клеток.
    • Во время проверки различные белки взаимодействуют с ДНК по механизму, известному как молекулярное переключение.
    • Молекулярный переключатель представляет собой процесс включения и выключения, который продолжается через фазу S, которая позволяет поврежденным клеткам пройти апоптоз (запрограммированную гибель клеток).
    • В фазе G2 снова происходит вторая контрольная точка после синтеза ДНК в фазе S.
    • Вторая контрольная точка использует ферменты киназы, которые контролируют различные стадии циклов клеточного деления.
    • Типичным примером фермента киназы в клеточном делении является циклин-зависимая киназа (CDK), которая использует клеточные сигналы для переключения клеточных механизмов, особенно при обнаружении генетической мутации.
    • Циклин-зависимая киназа активируется регуляторными белковыми комплексами (опухолевыми супрессорами), которые контролируют рост клеток и индуцируют апоптотические механизмы ошибочных клеток.
    • В случае генетической мутации регуляторных белков в контрольной точке включается постоянный молекулярный переключатель, ведущий к неконтролируемому размножению клеток, что может привести к канцерогенезу или развитию опухолей.
    • Кроме того, если клетка не проходит вторую контрольную точку, могут развиться раковые клетки, например, неоплазия развивается из-за неконтролируемого клеточного деления.

    Интерфаза и клеточный цикл
    • Интерфаза подготавливает клетку к последующим фазам клеточного деления, таким как митоз и цитокинез.
    • Поскольку интерфаза является фазой подготовки к процессам клеточного деления, она позволяет клетке расти, синтезируя органеллы, которые позволяют клетке адекватно функционировать после ее созревания.
    • Стадии интерфазы подготавливают клетку к митозу, удовлетворяя внешние и внутренние условия для клеточных механизмов.
    • После стадии G2 клетка переходит в профазу или пре-профазу у растений.
    • Профаза — начальная фаза митотического деления клеток.
    • Обратите внимание, что некоторые клетки проходят G0, стадию G1 клеточного деления, которая не позволяет клеточному делению.
    • Некоторые клетки, которые не подвергаются клеточному делению, навсегда остаются в G0

    Интерфаза в разных клетках
    • Различные клетки могут иметь разные механизмы интерфазной обработки.
    • Типичная эукариотическая клетка проходит следующие стадии интерфазы, то есть G1, S и G2. Клетки, которые подвергаются клеточному делению, проводят примерно 95% своего времени в интерфазе.
    • Клетки, которые не подвергаются клеточному делению (не имеют репликации ДНК), постоянно находятся на стадии интерфазы, такие как нейронные клетки, в то время как активно делящиеся клетки, такие как непрерывно делящиеся клетки кожи, должны войти в интерфазу, где они накапливают все необходимые органоиды, активно реплицирующиеся в интерфазе.
    • Раковые клетки развиваются из-за ошибок, возникающих во время второй контрольной точки G2.
    • Мутация, нарушающая функционирование регуляторных белков, ответственных за активацию ферментов циклин-зависимой киназы, приводит к постоянному молекулярному переключению, которое вызывает неконтролируемое деление клеток, ведущее к канцерогенезу или развитию опухоли.
    • Бактериальные клетки не имеют интерфазной стадии клеточного деления, потому что механизм клеточного деления представляет собой мейоз, при этом интерфаза представляет собой скорее особую фазу, известную как интеркинез, и репликация ДНК не происходит.

    Интерфазная видеоанимация (Khan Academy)

    Ссылки и источники
    1. Микробиология Прескотта, 5-е издание
    2. https://www. expii.com/t/what-is-interphase-overview-diagrams-10154
    3. https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_and_General_Biology/Book%3A_General_Biology_(Boundless)/10%3A_Cell_Reproduction/10.2%3A_The_Cell_Cycle/10.2B%3A_The_Mitotic_Phase_and_the_G0_Phase
    4. Биологический словарь/интерфаза
    5. Научи меня физиологии/Клеточному циклу
    6. https://наука.com/list-3-steps-occur-during-interphase-17577.html
    7. https://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/16-cell-division/interphase.html
    8. https://en.wikipedia.org/wiki/Interphase#:~:text=Interphase%20is%20the%20partion%20of,prepares%20for%20mitosis%20(G2).
    9. https://www.gwisd.us/vimages/shared/vnews/stories/4ebbe99bda63a/Mitosis%20and%20Cell%20Division%20Text.pdf
    10. https://www.cyclacel.com/research_science_cell-cycle.shtml

    Что такое интерфаза? — Определение и этапы — Видео и стенограмма урока

    Подфазы интерфазы

    Что происходит во время G1?

    Во время G1, или промежутка 1 , подфазы интерфазы, клетка готовится перейти в подфазу S. Хромосомы в ядре еще не реплицировались, а клетка растет. Он испытывает значительное увеличение размеров. Если бы клетка не росла до деления, в конечном итоге она стала бы слишком маленькой, чтобы функционировать. Каждое клеточное деление будет делать ее все меньше и меньше, пока от нее ничего не останется.

    G1 может различаться по продолжительности в зависимости от типа ячейки. Некоторые клетки, например быстро делящиеся зародышевые клетки, вообще избавляются от него. Это потому, что эти клетки больше заботятся о том, как быстро они могут делиться, чем о том, чтобы все новые клетки работали правильно.Если некоторые из этих клеток перестают функционировать из-за того, что они недостаточно выросли, их достаточно, чтобы другие могли компенсировать слабину.

    Другие клетки остаются в этой подфазе неделями или годами. Если они находятся в этой подфазе в течение длительного периода времени, они входят в так называемую фазу G0 . По сути, это состояние анабиоза. Для выхода из G0 нужны специальные внутренние и внешние сигналы. После получения ячейка снова войдет в G1.

    Существует переходный этап между G1 и S, называемый точкой ограничения .Это время, когда клетка взяла на себя обязательство дублировать свою ДНК и участвовать в клеточном делении. Достигнув этой точки, клетка продолжит работу независимо от условий окружающей среды. Это гарантирует следующий клеточный цикл после завершения текущего.

    Что происходит во время S?

    S субфаза интерфазы, когда весь генетический материал клетки дублируется. Каждая хромосома копируется, в результате чего образуется пара сестринских хроматид. Помните, что хромосома представляет собой цепь ДНК, обернутую вокруг белков.Затем они разделятся, когда клетка наконец разделится. Одна половина войдет в каждую новую ячейку.

    Репликация хромосом происходит, когда цепь ДНК раскручивается и цепи расходятся. Каждая из этих цепочек теперь служит шаблоном для новых цепочек ДНК, которые будут сформированы. Свободно плавающие нуклеотиды в ядре прикрепляются к открытым азотистым основаниям матричной нити. Это приводит к тому, что новые хромосомы составляют половину исходной родительской цепи и половину новой цепи.Они почти идентичны исходным пряди. Весь этот процесс управляется несколькими ферментами , белками, которые ускоряют реакции.

    Что происходит во время G2?

    Последняя подфаза интерфазы называется G2 . Именно здесь клетки заканчивают расти и готовятся к митозу. В это время удваиваются органеллы и формируются микротрубочки, образующие волокна веретена деления, которые будут разделять хроматиды. Хромосомы конденсируются и прикрепляются к волокнам веретена деления.Как только это произойдет, клетка готова перейти к первому этапу митоза и начать делиться.

    Количество времени, которое ячейка проводит в каждой подфазе, варьируется. Как только ячейка разделилась на две части, весь процесс начинается сначала. Каждая новая дочерняя клетка, которая теперь составляет половину размера исходной родительской клетки, возвращается в подфазу G1 интерфазы, чтобы начать расти и дублировать свои хромосомы. Так поддерживается непрерывность жизни.

    Приблизительное время, затраченное на каждую подфазу

    Резюме урока

    Стадия клеточного цикла, когда клетка готовится к размножению, называется интерфазой .На этой стадии проходит большая часть жизни клетки. Готовясь к размножению, клетка производит больше цитоплазмы (гелеобразного вещества, находящегося внутри клеточной мембраны, которая омывает органеллы) и увеличивает запас белков. Когда он готов, он проходит три подфазы интерфазы: G1, S и G2.

    Во время G1, или промежутка 1 , подфазы интерфазы, клетка готовится перейти в подфазу S. Хромосомы в ядре еще не реплицировались, а клетка растет.Подфаза S интерфазы — это когда весь генетический материал клетки дублируется. Каждая хромосома копируется, в результате чего образуется пара сестринских хроматид. Помните, что хромосома представляет собой цепь ДНК, обернутую вокруг белков. Затем они разделятся, когда клетка наконец разделится. Одна половина войдет в каждую новую ячейку. Весь этот процесс управляется несколькими ферментами или белками, которые ускоряют реакции. Последняя подфаза интерфазы называется G2 .Именно здесь клетки заканчивают рост и готовятся к митозу. Как только ячейка разделилась на две части, весь процесс начинается сначала.

    Стадии интерфазы

    Г1 С Г2
    Ячейка становится значительно больше Дубликаты генетического материала Органеллы удваиваются, и клетка готовится к делению во время митоза

    Результаты обучения

    Когда вы закончите, вы сможете:

    • Обсудить роль интерфазы в репродукции клеток
    • Назовите и опишите три подэтапа интерфазы
    • Объясните, что такое фаза G0

    6.

    2 Клеточный цикл – Концепции биологии – 1-е канадское издание

    Глоссарий

    анафаза : стадия митоза, во время которой сестринские хроматиды отделяются друг от друга

    клеточный цикл : упорядоченная последовательность событий, через которые проходит клетка между одним клеточным делением и следующим

    контрольные точки клеточного цикла: механизмы, которые отслеживают готовность эукариотической клетки к прохождению различных стадий клеточного цикла

    клеточная пластинка: структура, образующаяся во время цитокинеза растительной клетки путем слияния пузырьков Гольджи на метафазной пластинке; в конечном итоге приведет к образованию клеточной стенки для разделения двух дочерних клеток

    центриоль: парная палочковидная структура, построенная из микротрубочек в центре каждой животной клетки центросомы

    борозда деления: сужение, образованное актиновым кольцом во время цитокинеза животных клеток, которое приводит к цитоплазматическому делению

    цитокинез : деление цитоплазмы после митоза с образованием двух дочерних клеток

    G 0 фаза : фаза клеточного цикла, отличная от фазы G 1 интерфазы; ячейка в G 0 не готовится к делению

    G 1 фаза : (также первый пробел) фаза клеточного цикла; первая фаза интерфазы сосредоточена на росте клеток во время митоза

    G 2 фаза: (также второй пробел) фаза клеточного цикла; третья фаза интерфазы, когда клетка проходит окончательную подготовку к митозу

    интерфаза: период клеточного цикла, предшествующий митозу; включает фазы G 1 , S и G 2 ; промежуток между двумя последовательными клеточными делениями

    кинетохора : белковая структура в центромере каждой сестринской хроматиды, которая привлекает и связывает микротрубочки веретена во время прометафазы

    метафазная пластинка: экваториальная плоскость на полпути между двумя полюсами клетки, где хромосомы выравниваются во время метафазы

    метафаза : стадия митоза, во время которой хромосомы выстраиваются в ряд на метафазной пластинке

    митоз: период клеточного цикла, при котором удвоенные хромосомы разделяются на идентичные ядра; включает профазу, прометафазу, метафазу, анафазу и телофазу

    митотическая фаза: период клеточного цикла, когда удвоенные хромосомы распределяются по двум ядрам и содержимое цитоплазмы делится; включает митоз и цитокинез

    митотическое веретено: аппарат микротрубочек, который управляет движением хромосом во время митоза

    прометафаза : стадия митоза, во время которой волокна митотического веретена прикрепляются к кинетохорам

    профаза : стадия митоза, во время которой хромосомы конденсируются и начинает формироваться митотическое веретено

    в состоянии покоя: описывает клетку, выполняющую нормальные клеточные функции и не начавшую подготовку к клеточному делению

    S-фаза: вторая или фаза синтеза интерфазы, во время которой происходит репликация ДНК

    телофаза: стадия митоза, во время которой хромосомы достигают противоположных полюсов, деконденсируются и окружаются новыми ядерными оболочками

    Клеточный цикл

    В процессе развития от стволовых до полностью дифференцированных клетки тела попеременно делятся (митоз) и «кажутся» покоящимися (интерфаза). Эта последовательность действий, проявляемых клетками, называется клеточным циклом. Следите за событиями всего клеточного цикла с помощью следующей анимации.

    Интерфаза : Интерфаза, которая кажется глазу стадией покоя между клеточными делениями, на самом деле является периодом разнообразной активности. Эти интерфазные активности необходимы для того, чтобы сделать возможным следующий митоз. Интерфаза в тканях млекопитающих обычно длится от 12 до 24 часов. В этот период клетка постоянно синтезирует РНК, вырабатывает белок и увеличивается в размерах.Изучая молекулярные события в клетках, ученые определили, что интерфазу можно разделить на 4 этапа: Gap 0 (G0), Gap 1 (G1), фаза S (синтез), Gap 2 (G2).

    Гэп 0 (G0) : Бывают случаи, когда клетка выходит из цикла и перестает делиться. Это может быть временный период покоя или более постоянный. Примером последнего является клетка, которая достигла конечной стадии развития и больше не будет делиться (например, нейрон).

    Гэп 1 (G1) : Клетки увеличиваются в размерах в Гэпе 1, продуцируют РНК и синтезируют белок.Важный механизм контроля клеточного цикла, активированный в этот период (контрольная точка G1), гарантирует, что все готово для синтеза ДНК. (Нажмите на анимацию контрольных точек выше.)

    S Фаза : Чтобы получить две похожие дочерние клетки, необходимо продублировать полные инструкции ДНК в клетке. Репликация ДНК происходит во время этой фазы S (синтеза).

    Гэп 2 (G2) : Во время промежутка между синтезом ДНК и митозом клетка будет продолжать расти и производить новые белки.В конце этого промежутка находится еще одна контрольная контрольная точка (контрольная точка G2), чтобы определить, может ли клетка теперь перейти к входу в M (митоз) и делению.

    Митоз или М-фаза : на этой стадии клеточного цикла прекращается рост клеток и выработка белка. Вся энергия клетки направлена ​​на сложное и упорядоченное деление на две подобные дочерние клетки. Митоз намного короче интерфазы и длится, возможно, всего от одного до двух часов. Как и в G1, и в G2, в середине митоза существует контрольная точка (метафазная контрольная точка), которая обеспечивает готовность клетки к завершению клеточного деления.Фактические этапы митоза можно просмотреть на Митоз животных клеток.

    Раковые клетки относительно быстро размножаются в культуре. В САМ раковых клеток сравните продолжительность времени, которое эти клетки проводят в интерфазе, с временем, в течение которого происходит митоз.

    Интерфаза — обзор | ScienceDirect Topics

    Интерфейсы и образование межфазных слоев в перезаряжаемых батареях

    Как правило, межфазные слои формируются либо в течение первых нескольких циклов, либо появляются путем предварительной обработки поверхности электродов.Межфазная фаза твердого электролита (SEI) предназначена для смягчения побочных реакций между электродными материалами и электролитом, особенно в случае материалов анода литий-ионных аккумуляторов. Поскольку графит и другие анодные материалы выходят за рамки стабильности современных современных неводных электролитов, SEI, образующийся во время циклирования пласта, сначала снижает количество активного Li, но увеличивает энергетическую и кулоновскую эффективность, а также безопасность аккумуляторов в долгосрочной перспективе.Помимо этого, интерфейсы влияют на смачиваемость и совместимость компонентов батареи. Регулирование поверхностной энергии компонентов может эффективно изменить их химическую активность или стабильность, чтобы расширить их электрохимическое применение.

    Различие между жидкими (электролитными) и твердотельными батареями заключается в интерфейсах между их компонентами. Поверхность раздела твердое тело-жидкость определяет производительность аккумуляторов, использующих жидкие электролиты. Смачиваемость и химическая стабильность между электродом и электролитом становятся важными факторами перед сборкой батарей (рис.2А). В твердотельных батареях границы твердого тела определяют ионный обмен во время работы батареи. Несоответствие решетки и химическая совместимость влияют на мощность и срок службы батареи (рис. 2B). Интерфейсы и межфазные переходы имеют важное значение при проектировании и производстве аккумуляторов, в то время как безопасность аккумуляторов зависит от электрохимической совместимости между интерфейсами электролит-катод и электролит-анод и термической стабильности отдельных компонентов. Следовательно, в жидких батареях химический потенциал катода должен быть выше, чем высшие занятые молекулярные орбитали (ВЗМО) жидкого электролита (Goodenough and Park, 2013) (рис.2В), в противном случае на поверхности катода окисленным электролитом будет образовываться SEI, который в данном случае также известен как межфазный слой катодного электролита (CEI), поскольку электроны из электролита инжектируются на 3d-орбитали редокс-активных катионов в катоде, как правило, оксид переходного металла. Со стороны анода его химический потенциал должен быть ниже низших незанятых молекулярных орбиталей (НСМО) жидкого электролита (рис. 2С). Это предотвращает восстановление электролита анодом.Однако химический потенциал металлического лития и графита выше, чем НСМО электролитов на карбонатной основе, что приводит к уменьшению количества растворителей и разложению литиевой соли в неводных литий-ионных батареях. Пленка SEI, образующаяся на поверхности анода, также называется интерфазой электролита анода (AEI), чтобы отличить ее от CEI.

    Рис. 2. Интерфейсы в жидкостных (А) и твердотельных (Б) батареях. Границы раздела твердое тело-жидкость определяют миграцию ионов и перенос электронов в батарее с жидким электролитом.Твердые-твердые интерфейсы в SSB определяют работу батареи. Химической совместимостью между ЭСЭ и материалами электродов управлять труднее. Схема зависимости химических потенциалов между активными компонентами в жидкостных (C) и твердотельных (D) батареях. В принципе, химические потенциалы катода и анода должны располагаться в пределах зазора между ВЗМО и НСМО жидкого электролита или зазора VB и CB в SSE, что гарантирует отсутствие побочных реакций между электролитом и электродом. материалы.

    В твердотельной батарее (SSB) соотношение между химическими потенциалами твердотельного электролита (SSE) и катода и анода также должно соответствовать этим рекомендациям. В отличие от жидкого электролита окно рабочего напряжения SSE определяется зазором между валентной зоной (VB) и зоной проводимости (CB) (рис. 2D) твердого электролита. С точки зрения физики твердого тела перекрытие молекулярных орбиталей образует VB и CB, когда молекулы периодически складываются, образуя твердый материал.В остальном применяются те же химические принципы. Как показано на рис. 2D, химический потенциал анода должен быть ниже, чем ТС ЭСЭ, иначе электроны будут инжектироваться в ТС и снижать ЭСЭ. На катоде его химический потенциал должен быть выше, чем положение ВБ, иначе ССЭ потеряет электроны и вызовет побочные реакции с катодом. Побочные реакции между ЭСЭ и катодом или анодом могут привести к некоторым интерфазам (примесям) или обмену ионами на границах раздела, что вызывает несоответствие между кристаллическими решетками и даже образование трещин в аккумуляторе.

    Обычно интерфазы, образующиеся в жидкостных или твердотельных батареях, являются ионными проводниками, но электрическими изоляторами. В батареях с жидким электролитом SEI будет препятствовать прямому контакту между жидким электролитом и материалами электродов и предотвращать дальнейшие побочные реакции. Поскольку количество жидкого электролита строго контролируется, расход электролита на образование SEI снизит практическую емкость и плотность энергии. Более тонкий и плотный SEI предпочтительнее, когда это неизбежно.Растворители и соли в жидком электролите также влияют на состав SEI и, соответственно, на характеристики батареи. Ситуация в SSB, возможно, более сложная, потому что межфазные границы могут быть ионными и электрическими изоляторами, что приводит к более высокому сопротивлению или даже к искажению кристаллической решетки между разностными фазами и вызывает выход батареи из строя. В литературе CEI и AEI, как упоминалось выше, иногда используются для описания SEI на катоде и аноде соответственно, но мы используем термин «SEI» в этом обзоре, чтобы избежать путаницы.

    БИОДОТЭДУ

    события

    Ранние микроскописты вскоре заметили, что смесь клеток в делящейся и растущей ткани имеет четко распознаваемые «фазы» или «стадии». После их идентификации и сортировки можно было организовать 90 296 циклов из 90 297 событий, которые, казалось, происходили в повторяющемся порядке.

    Этот «паттерн» событий вскоре стал известен как клеточный цикл . С некоторыми вариациями и с возрастающей сложностью методов теперь можно распознать три основных стадии или фазы в одном цикле и подразделить каждую из этих основных фаз на узнаваемые точки или события.

    Тремя основными фазами одиночного клеточного цикла являются: интерфаза, ядерное деление и цитоплазматическое деление .

    Интерфаза

    Первоначально эту фазу клеточного цикла называли «стадией покоя», так как световая микроскопия не могла обнаружить никакой активности, происходящей внутри клеток.Однако сегодня он известен как стадия значительной активности на молекулярном и субклеточном уровне и обычно подразделяется на:

    • G 1 — («Gap One») — это период молекулярного синтеза, когда новообразованная клетка включает множество генов в своей ДНК для производства белков, которые, в свою очередь, влияют на метаболизм клетки, производят и расщепляют углеводы, липиды и др.и превращать энергию пищи в АТФ. Клетка растет и увеличивается.

    • S — («синтез») — во время этой фазы хроматин (ДНК и белки) становится синтетически активным. Используя сложные группы ферментов, молекулы ДНК каждой хромосомы копируются путем полуконсервативного синтеза ДНК. Эта фаза не может быть четко видна или различима под световым микроскопом даже при окрашивании ДНК, так как материал слишком размыт. Однако создание новых молекул ДНК можно контролировать, следя за включением радиоактивных изотопов во вновь образующиеся молекулы ДНК.

    • G 2 — («Гэп второй») — еще один период, переменной длины, в котором клетки готовятся к делению. Синтезируется множество различных белков, особенно те, которые будут действовать как волокна веретена (белковые «веревки»). Запасы энергии накапливаются и многие органеллы, например митохондрии, тоже растут и делятся, увеличиваясь в числе.

    • Интерфаза — напряженный период в жизни делящейся клетки. Однако к концу G 2 все замедляется, и клетка готовится к следующей основной фазе цикла.


    BIO точка EDU
    © 2001, профессор Джон Блэмайр
    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.