Основы биологии индивидуального развития. Жизненный цикл клеток

1. Основы биологии индивидуального развития

Жизненный цикл клеток

2. Деление прокариотических клеток Репликация ДНК

Точка начала репликации;
черными стрелками показано
направление репликации
Репликация кольцевой бактериальной хромосомы в двух
направлениях.
А — родительская молекула ДНК;
Б — промежуточные репликативные формы;
В — дочерние молекулы ДНК после завершения процесса
репликации и расхождения:

3. Деление прокариотической клетки Механизм разделения хромосом

А — бактериальная клетка
содержит частично
реплицированную хромосому,
прикрепленную к мембране в
точке репликации;
Б — репликация хромосомы
завершена. Показан синтез
клеточной стенки и мембраны;
В — продолжающийся синтез
мембраны и клеточной стенки
приводит к разделению
дочерних хромосом. Показано
начало деления клетки путем
образования поперечной
перегородки.
6
6
1
4
1 — ДНК; 2 — прикрепление хромосомы к мембране: 3 — мембрана; 4 — клеточная стенка: 5 —
синтезированный участок мембраны; 6 — новый материал клеточной стенки

4. Гапло-диплофазный жизненный цикл эукариот

5. Стволовые клетки

А – тотипотентная зигота
В – тотипотентные бластомеры
С – плюорипотентные бластомеры
II - полипотентные (мультипотентные )
стволовые клетки
III – унипотентные стволовые клетки
Стволовые клетки способны
асимметрично делиться, из-за
чего при делении образуется
клетка, подобная материнской
(самовоспроизведение), а также
новая клетка, которая способна
дифференцироваться.

6. Эукариоты: способы деления

Митоз
Основной способ
у эукариот
Хромосомный
набор не
меняется
Мейоз
Только в гонадах,
для получения
половых клеток
Число хромосом
уменьшается
в 2 раза
Амитоз
В дифференцированных,
отмирающих клетках,
часто – полиплоидных
Дочерние клетки
получают
неопределенный
набор хромосом
Эндомитоз
Незавершенное
деление, результат –
одна клетка
Исходное число
хромосом × 2

7.

Амитоз
Прямое деление:
эукариота делится как прокариота

8. Жизненный цикл клеток эукариот

Жизненный цикл клетки:
1 - интерфаза;
2 - митоз;
3 - дифференцировка;
4 - функционирование
специализированной клетки
Этапы жизненного цикла специализированной клетки:
1 - рождение в процессе деления материнской клетки;
2 - созревание и дифференцировка;
3 - активное функционирование;
4 - угасание (старение);
5 - запрограммированная клеточная гибель

9. Этапы жизненного цикла клеток

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Временная остановка деления
Диффериенцировка
Синтетический период(S)
Постсинтетический период (G2)
Пресинтетический период (G1)
Профаза
Метафаза
Митоз
Анафаза
Телофаза
Интерфаза

10. Точки контроля

11. Типы деления клеток

Структура хромосом и деление клетки
В интерфазе
В метафазе
Хромосома
до S-периода

12. Структура хромосом и деление клетки

Клеточный центр и митотическое
веретено
1 - хромосомы; 2 - клеточный центр;
3 - полюсные микротрубочки;
4 - кинетохорные микротрубочки

13. Клеточный центр и митотическое веретено

Центромера и кинетохор
Центромера — участок хромосомы, состоящий
из большого числа повторяющихся мотивов
ДНК. Необходима для
• соединения сестринских хроматид,
• конъюгации гомологичных хромосом
• контроля экспрессии генов
• связывания веретена деления с
микротрубочками и для последующего
расхождения хромосом
Кинетохор— сложный белковый комплекс,
высококонсервативный для различных групп
эукариот, например, для водорослей и
человека. Функция - закрепление микротрубочек
веретена деления и обеспечение движения
хромосом во время митоза

14. Центромера и кинетохор

Фазы митоза

15. Фазы митоза

16. Фазы митоза

17. Фазы митоза

Митоз в животной клетке

18. Митоз в животной клетке

Митоз в растительной клетке

19. Митоз в растительной клетке

А
Б
А – фрагмопласт
Б- пектиновая серединная пластинка

20. Митоз в растительной клетке

Митоз в животной клетке

21. Митоз в животной клетке

Нарушения митоза
Повреждения
хромосом
Повреждения
веретена деления
Нарушения
цитокинеза

22. Нарушения митоза

и
злокачественный рост
Повреждение ДНК
Репарация
Мутации
Восстановление
структуры
хромосом

23. Нарушения митоза и злокачественный рост

Клеточная смерть
Некроз – гибель от несчастного случая
Апоптоз – программируемая гибель
Причины
1. Нерепарируемые повреждения ДНК
2. Нарушение работа митохондрий
3. Активация «рецепторов смерти»

24. Клеточная смерть

Апоптоз - программируемая гибель
клеток
Некроз
- дезинтеграция (набухание)
органелл
- разрушение хроматина
- набухание клетки и лизис
- потеря
целостности
клеточной мембраны
Апоптоз
изменения
мембраны
с
сохранением ее целостности
агрегация хроматина на
ядерной мембране
образование
окруженных
мембраной
апоптозных
телец
органеллы не изменяются

25. Апоптоз - программируемая гибель клеток

Причины апоптоза
1. “Рецепторы смерти.”
2. Нарушение структуры
митохондрий
3. Нерепарируемые повреждения ДНК.

26. Причины апоптоза

Изучение апоптоза
Апоптозные тельца
Фрагментация ДНК
Окрашивание для
автоматического анализа