В каком состоянии должен находиться хроматин чтобы гены могли осуществлять свою работу

Обновлено: 12.06.2024

Тип урока: урок изучения нового материала (урок по модульной технологии).

Цель: изучить строение ядра как важнейшего компонента эукариотической клетки

Задачи урока:

Предметными результатами являются: умение приводить доказательства (аргументацию) единства живой и неживой природы, родства живых организмов; сравнивать эукариотические клетки, половые и соматические клетки и формулировать выводы на основе сравнения; представлять сущность и значение процесса реализации наследственной информации в клетке; выделять существенные признаки строения клетки и ее органоидов; пользоваться современной цитологической терминологией.

Метапредметными результатами являются: умение видеть проблему, давать определения понятий, делать выводы и заключения, находить биологическую информацию, анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другую.

Личностными результатами являются: сформированность познавательных мотивов, направленных на получение нового знания в области биологии.

Учащиеся должны знать:

ядро клетки;
кариоплазма;
хроматин;
ядрышки;
кариотип;
хромосомный набор клетки;
соматические клетки;
половые клетки;
диплоидный набор хромосом;
гаплоидный набор хромосом;
гомологичные хромосомы;
половые хромосомы.

Учащиеся должны уметь:

выявлять причины происходящих в клетке процессов;
выявлять взаимосвязь строения и функции;
самостоятельно работать с учебной литературой;
искать необходимую информацию для выполнения заданий;
работать с учебно-тематической картой;
владеть языком предмета;
выявлять особенности строения и функции ядра клетки.

Личностная значимость: Я – исследователь. Я открываю для себя тайны живой природы.

Формируемая область понимания: субклеточный (надмолекулярный) уровень организации живых существ – ядро клетки.

Контроль: индивидуальный, фронтальный, самоконтроль.

Методы: наглядные, беседа, работа с книгой и учебно-тематической картой, волевые, социальные, познавательные, эмоциональные.

План урока:

Номер учебного элемента

Учебный материал с указанием учебного материала

Руководство по усвоению учебного материала

Продолжить формирование знаний о строении эукариотической клетки.
Раскрыть роль ядра как наиважнейшей структуры эукариотической клетки.
Изучить строение ядра.
Сформировать познавательный интерес к процессам, происходящим в клетке.
Углубить знания о связи строения и функции на примере ядра клетки.
Показать связь молекулярного и субклеточного уровней организации живых существ.
Выяснить, что такое хромосомный набор клетки.
Найти отличительные особенности между соматической и половой клетками.

Информацию, отсутству-ющую в учебнике, в краткой форме заносите в тетрадь.

Выпишите дома определения в тетрадь

Изучить особенности строения ядра клетки.
Выяснить в чём заключается роль ядра в клетке.
Показать связь молекулярного и субклеточного уровней организации живых существ.

Устно ответьте на вопросы

Почему ядро является важнейшей структурой клетки?
Какое вещество ядра клетки является носителем наследственной информации? В каком количестве оно находится в ядре клетки?
Какова форма ядра?
Чем отделено ядро от цитоплазмы клетки?
Каково строение ядерной мембраны?
Определите значение пор в ядерной оболочке?
Ядерная оболочка одномембранная или двумембранная структура?
Сколько ядер может находиться в клетке эукариот?
Чем расположение ядра в растительной клетке отличается от расположения ядра в животной клетке?
Как называется внутреннее содержимое ядра?
Что такое хроматин?
Что такое хромосомы?
Для чего нужны ядерные белки-гистоны?
Какова длина хромосомы человека в растянутом виде?
Каково строение хромосомы?
Что такое гены?
В каком состоянии должен находиться хроматин, чтобы гены могли осуществлять свою работу?
Может ли ДНК участвовать в синтезе рибосомальной-РНК?
Как формируются ядрышки?
Какова функция ядрышек?
Сколько ядрышек может находиться в клеточном ядре?
Как рибосомы попадают в цитоплазму?

Ядерная оболочка отделяет ядро от цитоплазмы.
Регулирует транспорт веществ из ядра в цитоплазму (РНК, субъединицы рибосом) и из цитоплазмы в ядро (белки, жиры, углеводы, АТФ, вода, ионы)

Ядрышко – состоит из белка и РНК. Образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы. При делении клеток распадается.
Функция ядрышек: формирование половинок рибосом из р-РНК и белка.

Кариоплазма – полужидкое вещество, представляющее собой коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов, минеральных солей. Реакция кислая.
Функция: участвует в транспорте веществ и ядерных структур, заполняет пространство между ядерными структурами, во время деления клетки смешивается с цитоплазмой.

Хроматином называются глыбки, гранулы, сетевидные структуры ядра.
В зависимости от степени спирализации различают:
- Эухроматин – деспирализованные участки хроматина, имеющие вид тонких нитей и генетически активных. Слабо окрашиваются.
- Гетерохроматин – спирализованные и уплотнённые участки хроматина, имеющего вид глыбок или гранул и генетически не активных. Окрашиваются хорошо.
1. Для каких организмов характерно ядро:

2. С появлением какой структуры ядро обособилось от цитоплазмы:

а) хромосома
б) ядрышко
в) ядерный сок
г) ядерная оболочка

3. Что представляет собой ядерная оболочка:

а) сплошная
б) пористая
в) одномембранная
г) двумембранная

4. Какая ядерная структура несёт наследственные свойства:

а) ядерная оболочка
б) ядерный сок
в) хромосомы
г) ядрышко

5. В какой части ядра находится молекула ДНК:

а) ядерный сок
б) хромосомы
в) ядерная оболочка

6. Какие суждения верны:

а) гетерохроматин – активная форма хроматина
б) в ядрышках синтезируются субъединицы рибосом
в) Ядро участвует в синтезе АТФ

7. Какая из ядерных структур принимает участие в сборе субъединиц рибосом:

а) ядерная оболочка
Б) ядрышко
В) ядерный сок

8. Каковы функции ядра:

а) хранение и передача наследственной информации
б) участие в делении клеток
в) участие в биосинтезе белка
г) синтез ДНК
д) синтез РНК
е) формирование субъединиц рибосом

9. Составьте схему:

10. Составьте схему

11. Как называются продольные половинки митотической хромосомы:

12. Как называются поперечные части митотической хромосомы:

13. Где расположена центромера на хромосоме:

а) на первичной перетяжке
б) на вторичной перетяжке

14. Где находится ядрышко на хромосоме:

а) на первичной перетяжке
б) на вторичной перетяжке

а) ДНК, связанная с белками
б) участок молекулы ДНК, кодирующий структуру какого-либо белка
в) Ядрышковая ДНК

16. Хромосома – это:

а) скрученный перед делением клетки хроматин
б) участок молекулы ДНК, кодирующий структуру какого-либо белка
в) Ядрышковая ДНК

17. Вторично утратили ядро:

а) нейроны
б) клетки гладкой мышечной ткани
в) бактерии
г) эритроциты

Работайте с текстом § 14, р. 2

стр. 57 абз. 2
стр. 57 абз. 2

стр. 57 абз 3
стр. 57 абз 3
стр. 57 абз 3
стр. 57 абз 3
стр. 57 абз 3
стр. 58 абз 1
стр. 58 абз 2
стр. 58 абз 3
стр. 58 абз 3
стр. 58 абз 3
стр. 59, абз. 1
стр. 59 абз 1
стр. 59 абз 1
стр. 59 абз 2
рис. 26
стр. 59 абз 3
стр. 59 абз 3
стр. 59 абз 4
стр. 59 абз 4
стр. 59 абз 4
стр. 59 абз 4
стр. 59 абз 4

Максимальное количество баллов – 17 баллов
- Выяснить, что такое хромосомный набор клетки.
- Найти отличительные особенности между соматической и половой клетками.
Устно ответьте на вопросы
1. Что такое кариотип клетки?
2. Докажите, что кариотип неповторим.
3. Какие клетки называются соматическими?
4. Какой набор хромосом содержат соматические клетки?
5. Что такое диплоидный набор хромосом?
6. Какие хромосомы называются гомологичными?
7. Чем представлены половые хромосомы млекопитающих?
8. Какой набор хромосом называется гаплоидным?
9. В каких клетках содержится гаплоидный набор хромосом?
10. Сколько хроматид находиться в каждой хромосоме в интерфазе клеточного деления? С чем это связано?
- Кариотип – совокупность количественных (число, размер) и качественных (форма) признаков хромосомного набора соматической клетки.
- Гомологичные хромосомы – одинаковы по форме, размеру, несут одинаковые гены
- Соматические клетки – клетки, составляющие ткани любого многоклеточного организма.
- Диплоидный набор хромосом – двойной, содержит по две хромосомы одинакового вида
- Гаплоидный набор хромосом – одинарный, каждая хромосома представлена в единственном числе
Диплоидный набор хромосом 2n, в нём количество ДНК – 2с
Гаплоидный набор хромосом 1n, в нём количество ДНК – 1с

1. В каком состоянии находятся хромосомы к началу деления клеток:

а) спирализованные
б) деспирализованные
в) однохроматидные
г) двухроматидные

2. Кариотип – это:

а) набор хромосом, содержащийся в клетках всех живых организмов
б) набор хромосом, содержащийся в клетках какого-либо вида живых существ

3. Диплоидный набор хромосом характерен для клеток:

а) ядра которых содержат две хромосомы одинакового вида
б) ядра которых содержат хромосомы, представленные в единственном числе

4. Гаплоидный набор хромосом характерен для клеток:

а) ядра которых содержат две хромосомы одинакового вида
б) ядра которых содержат хромосомы, представленные в единственном числе

5. В клетках печени содержится:

а) диплоидный набор хромосом
б) гаплоидный набор хромосом

6. В яйцеклетке млекопитающего содержится:

а) ядра которых содержат две хромосомы одинакового вида
б) ядра которых содержат хромосомы, представленные в единственном числе

7. Гомологичные хромосомы – это:

а) парные, абсолютно одинаковые хромосомы (одна от матери, другая от отца), имеющие одинаковую форму, размер, порядок расположения нуклеотидов
б) парные, хромосомы (одна от матери, другая от отца), имеющие разные форму, размер, порядок расположения нуклеотидов

Стр. 59, абз 5
Стр. 59, абз 5
Стр. 59, абз 6
Стр. 59, абз 6
Стр. 59, абз 6
Стр. 59, абз 6
Стр. 59, абз 6
Стр. 60, абз. 1
Стр. 60, абз. 1
Стр. 61, абз. 2

Максимальное количество баллов – 7

Прочитайте цели урока. Достигли ли вы поставленной цели?
Получите у преподавателя ключи к заданиям. Оцените свою работу.

Сдайте тетрадь на проверку учителю.

Максимальное количество баллов – 24

Литература
1. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология. 10-11 класс: учеб. Для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2012. – 367 с.: ил.
2. Общая биология. 9-11 классы: разноуровневые упражнения и тестовые задания/сост. М.В. Высоцкая. – Волгоград: Учитель, 2008. – 240 с.: ил.
Хотите получать уведомления о возможности бесплатной публикации в журналах из списка ВАК и РИНЦ?

Опубликовать статью в журнале из списка ВАК - бесплатно без регистрации

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Раздел 2. Цитологические и биохимические основы наследственности.

Тема 2.1. Цитологические основы наследственности.

Цитологические основы наследственности

1. Морфофункциональная характеристика клетки: общие понятия о клетке и ее функциях, химическая организация клетки; плазмолемма, цитоплазма и ее компоненты, органеллы и включения.

2. Клеточное ядро: функции, компоненты. Морфофункциональные особенности компонентов ядра в различные периоды клеточного цикла.

3. Строение и функции хромосом человека.

4. Кариотип человека.

5. Основные типы деления эукариотических клеток.

6. Клеточный цикл и его периоды.

7. Биологическая роль митоза и амитоза.

8. Роль атипических митозов в патологии человека.

9. Биологическое значение мейоза.

10. Развитие сперматозоидов и яйцеклеток человека.

Первое описание клеток сделано в 1665 г англичанином Р. Гукком. с того времени накопилось огромное кол-во сведений об их структуре и функциях у различных живых организмов. Теодор Шванн в 1838 г сформулировал клеточную теорию. А в 1855 г Рудольф Вирхов расширил эту теорию. Это позволило в 20в. создать современную клеточную теорию.

Положения современной клеточной теории

1. Клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица. Все живые организмы, кроме вирусов и фагов, состоят из клеток. Клетки животных и растений сходны по строению, хим. составу, принципам жизнедеятельности.

2. Клетка – элементарная единица развития живого. Каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской). Все живые организмы развиваются из одной или групп клеток.

3. Клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют органы и ткани. Различают соматические (клетки тела) и генеративные (половые).

4. Клетка – элементарная живая система, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению.

В зависимости от структурных особенностей клетки делятся на прокатиотические (бактерии и сине-зелёные водоросли - предъядерные) и эукариотические – имеют более высокоразвитые живые организмы – грибы, растения, животные в т. ч. и человек. Особенности эукариотов: наличие ядра с ядерной оболочкой и цитоплазмы с органоидами.

Основные компоненты эукариотической клетки

Плазматическая мембрана (клеточная мембрана) – отделяет клетку от окружающей среды, с её помощью взаимодействует с окружающей средой и другими клетками. Состоит из 2-х слоев липидов, гидрофильные части обращены к внешним сторонам, а гидрофобные участки – внутрь. Там же могут располагаться молекулы белков (снаружи, внутри или пронизывают мембрану насквозь). На наружной поверхности билипидного слоя имеются также и углеводы в виде гликолипидов или гликопротеидов. В животных клетках углеводный компонент плазматической мембраны называются гликокаликсом.

Функции плазматической мембраны:

ü регуляция обмена веществ между клеткой и окружающей средой, обеспечивая постоянство внутриклеточного состава;

ü обладая избирательной проницаемостью, мембрана ограничивает или исключает доступ в клетку одним веществам и пропускает другие;

ü сохраняет форму клетки, защищая её от повреждений;

ü участвует в формировании контактов с другими клетками.

Через мембрану молекулярные частицы могут перемещаться путем пассивного транспорта без затраты энергии (простая диффузия, осмос или с помощью белков-переносчиков) и активного транспорта – позволяет накачивать в клетку молекулы против градиента концентрации и затратой энергии.

Внутреннее содержимое клетки – цитоплазма (гиалоплазма, матрикс) – состоит из основного вещества и разнообразных структур: коллоидная масса – вода + органические и неорганические вещества, способна менять вязкость. В основном веществе протекают биохимические процессы.

Включения – непостоянные структуры, встречающиеся в некоторых клетках в разные периоды их жизни (зерна крахмала, белков, капли секрета).

Органоиды – постоянные компоненты клетки, имеющие специфические функции – ЭПС, пластинчатый комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии, рибосомы, микротрубочки, центрисома, микрофиламенты.

1. ЭПС – мембрана, пронизывающая всю цитоплазму комплексов полостей и каналов. На ЭПС расположены рибособы, имеющие значение для синтеза белковых молекул. ЭДС содержит ферменты для образования липидов, осуществляет транспорт различных в-в внутри клетки.

2. Аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс) – включает до 20 уплощенных дисковидных полостей. В них органические вещества подвергаются преобразованиям и транспортируются к различным структурам клетки.

3 . Разделение макромолекул до простых соединений осуществляется в лизосомах – пузырьках, окруженных одиночной мембраной, содержащей набор ферментов. С их помощью клетка получает сырье для химических и энергетических процессов.

4. Митохондрии – в них вырабатывается энергия. Самые крупные органоиды клетки. Имеют два слоя мембраны – наружный – гладкий, внутренний – с выпячиваниями (кристами)). Митохондрии содержат кольцевидную ДНК, свои рибосомы, РНК, ферменты, участвующие в окислительно-восстановительном процессах.

5. Рибосомы – многочисленный органоид клетки: две субъединицы – большая и малая, сформированные из молекул рибосомальной РНК и белков. Главная их функция – участие в биосинтезе белков.

6. Лизосомы – имеют вид мешочков, содержат ферменты, расщепляющие нуклеиновые кислоты, белки и полисахариды, т.е. лизососы – пищеварительная система клетки. В случае разрушения мембраны лизосом происходит аутолизис (самопереваривание).

7. Микротрубочки и микрофиламенты – сократительные белки, имеющие нитевидную структуру. Располагаются вдоль всей цитоплазмы клетки. Формируют цитоскелет, организуют движение органоидов, перемещение хромосом при делении клетки.

8. Пероксисомы – тельца овальной формы, содержат ферменты окисления аминокислот и каталазу. При метаболизме аминокислот образуется Н2О2 (пероксид водорода), а каталаза выполняет защитную функцию, т.к. Н2О2 является токсичным соединением для клетки.

9. Центрисома (клеточный центр) – состоит из двух центриолей, участвующих в митотическом делении клеток.

10. Специализированные органоиды – миофибриллы мышечного волокна, нейрофибриллы и синаптические пузырьки нервных клеток, микроворсинки эпителиальных клеток - обеспечивают специфические функции.

11. Ядро – открыто в 1831 г Робертом Броуном. Как правило в клетках одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки. Некоторые клетки могут в процессе специализации утрачивать свои ядра (эритроциты). Форма ядра – шаровидная или яйцевидная. Составная часть ядра – ядерная оболочка и кариоплазма (содержит хроматин - хорошо окрашиваемые гранулы и нитевидные структуры, содержит ДНК в комплексе с белками и ядрышки (центр образования субчастиц рибосом) - только в неделящихся клетках. Состояние спирализованности дает возможность реализации наследственной информации и удвоения генетического материала. В процессе деления спирализация хроматина увеличивается, что приводит к формированию хромосом. Ядро выполняет важные функции по хранению и использованию наследственной информации, регулирует всю жизнедеятельность клетки в 1866г Эрнст Геккель связал наследственность с ядром.

12. Ядрышко – самая плотная структура ядра, в нем образуются рибосомальные РНК и рибосомы.

Жизненный цикл клетки

Весь период существования – от возникновения до деления или гибели клетки называют клеточным циклом.

Вновь появившаяся клетка первоначально растет, дифференцируется, выполняет свои специфические функции – это время – период покоя.

Образование клеток возможно только путем деления, поэтому важной частью жизненного цикла клетки является митотический цикл, включающий подготовку к делению (интерфазу) и само деление.

Основные типы деления эукариотических клеток

Три типа деления:

Ø амитоз - прямое деление, делится путем прямой перетяжки, наследственный материал распределяется неравномерно. Возможно образование двухядерных клеток. Амитоз - редкое явление, характерен для погибающих или измененных клеток – например, опухолевых.

Ø митоз - непрямое деление соматических клеток – в результате деления образуются две её точные копии. В быстро делящихся клетках, например, эмбриональных, жизненный цикл практически совпадает с митотическим циклом. Это универсальный способ увеличения количества или замещения погибших эукариотических клеток.

Ø мейоз – редукционное деление половых клеток. Оно приводит к уменьшению содержания наследственного материала во вновь образовавшихся клетках, при этом в родительской клетке происходит однократное удвоение хромосом (репликация ДНК, как при митозе), затем следуют два цикла клеточных и ядерных делений, таким образом, сохраняется постоянство набора генетических структур у потомков при слиянии половых клеток родителей.

Строение и функции хромосом человека. Кариотип

Хромосомы являются носителями генетической информации и в период метафазы имеют форму нитей, палочек. В хромосоме различают первичную перетяжку - центромеру и плечи. Центромера определяет движение хромосомы, к ней приклепляется веретено деления при митозе. Место расположения центромеры в каждой пере хромосом одинаково и постоянно. В зависимости от места расположения центромеры, различают:

ü акроцентрические или палочкообразные хромосомы (центромера находится у края);

ü субметацентрические (плечи разной длины);

ü метоцентрические (плечи равной длины).

Вторичные перетяжки - не служат местом прикрепления веретена деления, в них находятся гены, отвечающие за синтез р-РНК.

Теломеры - концевые участки они препятствуют сближению хромосом.

В световой микроскоп видны светлые и темные участки хромосом. Темные - гетерохроматин, светлые - эухроматин.

В гетерохроматине хромосомы сильнее спирализованы, чем в эухроматине, где располагается большая часть генов. В гетерохроматине не происходит транскрипции.

Вокруг хромосомы лежат тонкие нити - микрофибриллы.

Каждый вид имеет постоянное число хромосом. Хромосомы образуют пары (гомологичные). Они абсолютно подобно друг другу, имеют одинаковые размеры и форм, совпадает расположение центромер. Каждая пара хромосом имеет свои особенности и индивидуальность. В соматических клетках содержится диплоидный набор (2n), в половых- гаплоидный (п). У мужских и женских особей одного вида обнаруживается отличие в одной паре хромосом. Эта пара половых хромосом- гетерохромосомы. Остальные пары одинаковы у обоих полов и называются аутосомы.

Диплоидный набор хромосом клетки, характеризующейся определенным числом, величиной, формой, называется кариотипом. Это паспорт вида. Кариотип изображают в виде идиограммы - схемы, на которой хромосомы располагаются в ряд по мере убывания их длины.

Хромосомы являются носителями наследственной информации, которую составляют многочисленные гены, расположенные в хромосоме в линейном порядке, и занимают определенное место.

Генетическая информация, необходимая для развития организма, содержится только в полном комплекте всего гаплоидного набора.

Половой хроматин

Определяется с помощью цитологического метода. В клетках мужского организма Х-хромосома всегда выполняет активную функцию. У женщин Х-хромосома играет важную роль и определяет развитие женского пола, а вторая находится в неактивном состоянии (спирализованном), образуя тельце Барра или половой хроматин. Эти тельца хорошо заметны в световой микроскоп на внутренней поверхности ядерной мембраны соматических клеток женщин. В норме у женщины - одно тельце Барра. Но при любом количестве Х-хромосом, активна будет только одна, другие будут образовывать тельца полового хроматина. В норме у мужчин полового хроматина нет.

У женщины с кариотипом 47 хромосом (ХХХ) обнаруживается 2 тельца Барра, 48 хромосом (ХХХХ) - три и т.д. У мужчин с кариотипом ХХY- одно тельце Барра, с кариотипом ХХХY- два и т.д.

Определение полового хроматина у плода помогает определить его пол. Это важно при диагностики наследственных заболеваний.

Определения полового хроматина (телец Барра) в соматических клетках:

1. Нормальный мужчина (ХY) или женщина с синдромом (ХО).

2. Нормальная женщина (ХХ) или мужчина с синдромом (ХХY).

3. Женщина с трисомией Х (ХХХ) или мужчина с синдромом (ХХХY).

4. Женщина (ХХХХ) или мужчина (ХХХХY).

Митоз и его патология

Митоз - непрерывный процесс, в котором выделяют четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Профаза — это первая стадия митоза, в этот период нити хроматина начинают закручиваться, спирализироваться. Хромосомы укорачиваются и утолщаются, становятся доступными для микроскопирования. Ядрышко исчезает. Ядерная оболочка распадается. Центросома делится на две части - центриоли, которые перемещаются к разным полюсам клетки.

В периоде метафазы хромосомы максимально спирализированы и расположены в плоскости экватора клетки.

Анафаза - характеризуется разделением хромосом в области центромеры на две хроматиды. Нити веретена деления сокращаются и растаскивают хроматиды каждой хромосомы к разным полюсам клетки. Это самая короткая фаза митоза.

Телофаза сопровождается деспирализацией хромосом, и они опять превращаются в тонкие нити хроматина, невидимые в световой микроскоп. Вокруг каждой группы дочерних хромосом образуется ядерная оболочка, появляются ядрышки. Нити веретена деления распадаются.

Митоз заканчивается образованием двух клеток, которые обладают наследственным материалом, качественно и количественно идентичным предшествующей материнской клетке.

Различные факторы внешней среды могут нарушать процесс митоза и приводить к появлению аномальных клеток. Выделяют три типа нарушения митоза:

1. Изменение структуры хромосом. При этом возможно появление разрывов хромосом, наличие отдельных мелких хромосомных фрагментов. Подобная патология возникает под действием радиации, некоторых химических веществ, вирусов, а также в раковых клетках. В некоторых случаях отдельные хромосомы могут отстать от других в анафазе и попасть не в свою клетку. Это приводит к изменению количества хромосом в дочерних клетках - анеуплодии.

2. Повреждение веретена деления. Это нарушает его функцию распределения хромосом между дочерними клетками. В результате возможно появление клеток, содержащих значительный избыток хромосом. Подобное действие характерно для многих противоопухолевых препаратов. Таким образом, тормозится деление клеток опухолей.

3. Нарушение цитотомии, то есть отсутствие деления цитоплазмы клетки в периоде телофазы. Вследствие этого образуется двуядерные клетки.

Патология митоза может приводить к появлению мозаицизма. В случае мозаицизма в одном организме можно обнаружить клоны клеток с разным набором хромосом. Мозаицизм формируется на ранних стадиях дробления зародышевых клеток.

Мейоз

Мейоз состоит из двух последовательных делений ядра, которые приводят к образованию половых клеток - гамет.

В результате такого процесса обеспечивается редукция (уменьшение) числа хромосом в гамете вдвое по сравнению с исходной клеткой, т.е. от диплоидного набора (46 у человека) - до гаплоидного (23 у человека). Тогда при слиянии двух половых клеток новый организм обретёт вновь диплоидное число хромосом.

Значение мейоза заключается, во-первых, в том, что этот процесс обеспечивает постоянство числа хромосом в ряду поколений размножающихся половым путем организмов.

Во-вторых, в процессе мейоза I (профаза 1) в формирующихся клетках оказываются с равной вероятностью отцовские и материнские хромосомы от предков организма, в котором происходит мейоз.

Таким образом, происходит перемешивание в потомстве генетической информации, полученной от предков. Число возможных комбинаций хромосом в гаметах становится практически бесконечно большим.

Гаметогенез

Процесс образования половых клеток называется — гаметогенез. Он происходит в половых органах - гонадах. Гаметогенез имеет определенные особенности, зависящие от пола организма, в котором происходит мейоз. Формирование мужских половых клеток называется сперматогенезом, женских - оогенезом.

Контрольные вопросы для самоподготовки

1. Какое строение имеет ядерная оболочка?

2. Каково внутреннее строение ядра?

3. Какое строение имеют хромосомы?

4. Что такое эухоматин и гетерохроматин?

5. Какие типы хромосом вы знаете?

6. Дать краткую характеристику всем трем типам хромосом.

7. Что такое половой хроматин? Как он определяется?

8. Какие клетки делятся митозом?

9. Что такое интерфаза?

10. Какие фазы деления митоза существуют? Дайте им характеристику.

11. В чем состоит биологическое значение митоза?

12. Какие клетки делят мейозом?

13. Чем митоз отличает от мейоза?

14. Как происходит сперматогенез?

15. Как происходит овогенез?

16. Чем сперматогенез отличается от овогенеза?

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Клетка - это мельчайшая фундаментальная единица жизни. Давайте рассмотрим еще один крайне важный структурный компонент клетки. Ядро клетки – это уникальный клеточный органоид. Во всех живых клетках в центре протоплазмы под микроскопом можно увидеть плотное тельце овальной формы - это и есть знаменитое ядро клетки .

Из чего состоит ядро клетки?

- В жидкой фазе ядра, в ядерном соке (его называют кариоплазмой), расположены ядрышки – они являются узловым пунктом взаимоотношений между ядром и цитоплазмой.

- Ядерный сок содержит также нити хроматина: они состоят из молекул ДНК в комплексе с белками. Как нам, наверное, известно, ДНК - это носитель наследственной информации, которая передается в поколениях.

- Чтобы обеспечить жизнь клетки, ядро неразрывно взаимодействует с цитоплазмой – т.е. с внутренней средой клетки. Посредством чего происходит это взаимодействие? Прежде всего, посредством т.н. эндоплазматической сети – это разветвленная система из пузырьков и канальцев , через которые осуществляется транспортировка веществ .

- На мембранах эндоплазматической с е ти наход я тся рибосомы - с участием рибосом происходит синтез белков. Таково строение клеточного ядра.

Давайте теперь рассмотрим - каково значение ядра - этого уникального клеточного органоида. Ядро имеет огромное значение. Ученые провели эксперимент. - они брали фрагменты амебы или инфузории и удаляли из этих фрагментов клеточное ядро. И вот когда клетка лишалась ядра, такие клетки через короткое время - погибали. Какова функция ядра? Ядро клетки – это мозг всей этой комплексной системы, это командный пункт , это центр управления жизнедеятельностью клетки, это гигантский (не по размерам, а по объему информации) информационно-вычислительный центр . Ядро регулирует активность всей клетки .

Клеточное ядро осуществляет ряд функций : 1). Во-первых - это хранение генетической информации, а также ряд таких функций как передача, реализация наследственной информации; регуляция большинства функций клетки ; ядро также определяет синтез белков, участвует в делении клетки, руководит диференцировкой клеток, руководит формообразованием ткани и органов.

Давайте, прежде всего, кратко рассмотрим такую функцию ядра, как хранение генетической информации. Ядро клетки – это хранилище, и оно содержит инструкции, ядро содержит план жизни всего организма. В се клетки в этом мире работают в соответствии с этим генеральным планом , работают в соответствии с инструкциями, которые клетка получает из центра управления – из ядра. Где хранится вся наследственная информация в клеточном ядре? Внутри ядра находятся хромосомы. Хромосомы состоят из переплетенных ветвей молекулы ДНК. Каждая клетка – она сама по себе микроскопическая по размеру, но в каждой клетке содержится около 2-х метров ДНК. (В научной литературе иногда употребляют понятие "хромосома", которая является длинной цепью ДНК; ген представляет собой сегмент хромосомы). Мы видим - целые метры молекул ДНК/ с удивительным искусством упакованы в тельце хромосомы, которая сама по себе еле различима в оптическом микроскопе.

Как мы, наверное, знаем, по своей форме цепь ДНК напоминает двойную спираль, которая состоит из определенной комбинации 4-х разных молекул (Аденин, Тенин, Тимин и Цитозин). И вот в этих цепях ДНК детально закодирована информация о всех клеточных системах . ДНК - это база данных с колоссальным количеством зашифрованной информации! Эта информация составила бы сотни томов энциклопедий. ДНК представляет собой цепь химических веществ, которые объединены в гены . Ядро – это вместилище генов. Каждый ген/ содержит инструкции для создания определенного белка. ДНК содержит десятки тысяч инструкций, которые говорят нашим клеткам – что делать, как делать, когда делать, каким образом строить не только наши клетки, но и все органы. Вот эта система кодирования включает в себя детальное/ подробное описание плана производства энергии, информацию о работе тысячи/ различных/ ферментов и белков.

Что происходит далее? После того, как ген скопирован, инструкции (ИРНК) направляются за пределы ядра. И уже здесь - в цитоплазме, ИРНК отыскивает рибосому . Какую роль играют рибосомы? Рибосома - это своего рода – мобильный завод, это мобильная фабрика клетки – здесь непосредственно производится синтез белка. Т.е. как мы выше сказали - ядро (ДНК) передает информационной РНК инструкцию что делать, ИРНК отыскивает рибосому и далее ИРНК взаимодействует с ней и заставляет работать по записанной на молекуле программе.

Здесь следует отметить, что малейшая ошибка или малейшее запоздание в последовательности аминокислот, привели бы к производству ни к чему не пригодной молекулы белка. Однако надо сказать, что подобные ошибки никогда не происходят!

Итак, какова общая картина? Ядро через иРНК - передает инструкцию, передает план производства белка – далее – мобильные фабрики – рибосомы производят определенный вид белка, которому отведена особая функция. И вот - новая молекула белка покидает рибосому, чтобы приступить к исполнению своих обязанностей. Вот так ядро управляет всеми функциями организма.

Полная версия радиопрограммы

Если вам понравилась статья и вы хотите читать наши другие публикации - подписывайтесь на канал Радиотелецентр "Голос надежды" . А также не пожалейте сил и нажмите "Палец вверх" и/или поделитесь нашей статьёй с вашими друзьями в соц.сетях. Хотите узнать ещё больше интересного? Заходите на наш сайт , а на канале YouTube вы найдёте много видео на разные темы.

Урок даст учащимся общие сведения о клетках, поможет рассмотреть строение клеточной мембраны и ее значение в жизни.

Описание разработки

Цели урока:

Дать учащимся общие сведения о клетках, рассмотреть строение клеточной мембраны и ее значение в жизни клетки; познакомить с явлениями пиноцитоза и фагоцитоза.

Изучить строение ядра в связи с выполняемыми им функциями; показать многообразие форм и размеров ядра, рассмотреть строение ядра, выявить его функции, роль в клетке; познакомить учащихся с особенностями хромосомного набора клетки.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Проверка знаний учащихся.

1. Биологический диктант (ответы записываются на карточках).

2) Назовите ученого, который, обобщив знания о строении клеток животных и растений, сформулировал первую клеточную теорию.

3) Назовите ученого, который первым открыл крупные бактерии, одноклеточные организмы, сперматозоиды, эритроциты. (А. Левенгук.)

5) Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов разных царств живой природы свидетельствует о ________ . (Единстве органического мира.)

6) Изучением строения и функций клетки занимается наука _________. (Цитология.)

7) Клетка является структурной и функциональной единицей живого, так как ____________ . (Все живые организмы, кроме вирусов, построены из клеток.)

III. Изучение нового материала.

Клетки различаются по своей структуре, форме и функциям. Среди них есть свободноживущие клетки, которые ведут себя как самостоятельные организмы: добывают пищу, размножаются, передвигаются в окружающей среде. У многоклеточных организмов клетки являются составными элементами, из которых образованы ткани и органы.

Разные клетки в организме выполняют различные функции. Клетки одного типа, сходные по строению, объединенные межклеточным веществом и предназначенные для выполнения определенных (специализированных) функций в организме, образуют ткани.

Несмотря на большое разнообразие форм, клетки разных типов обладают сходством в главных структурных и функциональных особенностях.

При этом процессы жизнедеятельности (дыхание, биосинтез, обмен веществ) идут в клетках независимо от того, являются ли они одноклеточными организмами или составными частями многоклеточного организма.

Любая эукариотическая клетка имеет очень сложное строение. Содержимое клетки, а также многих внутриклеточных структур ограничивают биологические мембраны.

Цитоплазматическая (или клеточная) мембрана

Функции мембраны:

1. Отделяет содержимое клетки от внешней среды.

2. Защищает содержимое клетки.

3. Поддерживает форму клетки (органоидов).

4. Осуществляет взаимодействие клетки с внешней средой и с соседними клетками.

5. Избирательно проводит в клетку питательные вещества и выводит из клетки продукты обмена.

Строение клеточной мембраны.

Главные химические компоненты, образующие цитоплазматическую мембрану, – белки и сложные липиды, которые обеспечивают избирательное проникновение веществ из внешней во внутреннюю среду и обратно.

Запомните: у клеток растений, грибов и бактерий цитоплазматическая мембрана покрыта клеточной стенкой. У животных клеток клеточной стенки нет.

Под мембраной находятся две важнейшие части клетки – цитоплазма и ядро. В цитоплазме находятся органоиды и включения.

Цитоплазма – внутреннее полувязкое содержимое клетки.

- все виды органических и неорганических веществ,

- нерастворимые отходы обменных процессов и запасные питательные вещества,

Весь материал - в документе.

Содержимое разработки

Дощанов Мурат Галимович,

Биология 9 класс

«Общие сведения о клетках. Клеточная мембрана.

Цели урока

Дать учащимся общие сведения о клетках, рассмотреть строение клеточной мембраны и ее значение в жизни клетки; познакомить с явлениями пиноцитоза и фагоцитоза. Изучить строение ядра в связи с выполняемыми им функциями; показать многообразие форм и размеров ядра, рассмотреть строение ядра, выявить его функции, роль в клетке; познакомить учащихся с особенностями хромосомного набора клетки.

Элементы содержания: цитоплазма, ядро, органоиды, мембрана, фагоцитоз, пиноцитоз.

Тип урока: комбинированный.

I. Организационный момент.

II. Проверка знаний учащихся.

1. Биологический диктант (ответы записываются на карточках).

2) Назовите ученого, который, обобщив знания о строении клеток животных и растений, сформулировал первую клеточную теорию.

3) Назовите ученого, который первым открыл крупные бактерии, одноклеточные организмы, сперматозоиды, эритроциты. (А. Левенгук.)

5) Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов разных царств живой природы свидетельствует о ________ . (Единстве органического мира.)

6) Изучением строения и функций клетки занимается наука _________. (Цитология.)

7) Клетка является структурной и функциональной единицей живого, так как ____________ . (Все живые организмы, кроме вирусов, построены из клеток.)

III. Изучение нового материала.

Клетки различаются по своей структуре, форме и функциям. Среди них есть свободноживущие клетки, которые ведут себя как самостоятельные организмы: добывают пищу, размножаются, передвигаются в окружающей среде. У многоклеточных организмов клетки являются составными элементами, из которых образованы ткани и органы. Разные клетки в организме выполняют различные функции. Клетки одного типа, сходные по строению, объединенные межклеточным веществом и предназначенные для выполнения определенных (специализированных) функций в организме, образуют ткани.

Несмотря на большое разнообразие форм, клетки разных типов обладают сходством в главных структурных и функциональных особенностях. При этом процессы жизнедеятельности (дыхание, биосинтез, обмен веществ) идут в клетках независимо от того, являются ли они одноклеточными организмами или составными частями многоклеточного организма.

Любая эукариотическая клетка имеет очень сложное строение. Содержимое клетки, а также многих внутриклеточных структур ограничивают биологические мембраны.

Цитоплазматическая (или клеточная) мембрана

Функции мембраны:

1. Отделяет содержимое клетки от внешней среды.

2. Защищает содержимое клетки.

3. Поддерживает форму клетки (органоидов).

4. Осуществляет взаимодействие клетки с внешней средой и с соседними клетками.

5. Избирательно проводит в клетку питательные вещества и выводит из клетки продукты обмена.

Строение клеточной мембраны

Главные химические компоненты, образующие цитоплазматическую мембрану, – белки и сложные липиды, которые обеспечивают избирательное проникновение веществ из внешней во внутреннюю среду и обратно.

Запомните: у клеток растений, грибов и бактерий цитоплазматическая мембрана покрыта клеточной стенкой. У животных клеток клеточной стенки нет.

Под мембраной находятся две важнейшие части клетки – цитоплазма и ядро. В цитоплазме находятся органоиды и включения.

Цитоплазма – внутреннее полувязкое содержимое клетки.

Состав цитоплазмы:

– все виды органических и неорганических веществ,

– нерастворимые отходы обменных процессов и запасные питательные вещества,

Запомните: цитоплазма функционирует только в присутствии ядра (у эукариот). Без него долго существовать цитоплазма не может, так же как и ядро без цитоплазмы.

Роль цитоплазмы заключается в объединении всех клеточных структур и обеспечении их химического взаимодействия.

Задание: используя текст § 2.2, опишите, в чем заключаются процессы пиноцитоза и фагоцитоза, проиллюстрируйте описание рисунком (схемой).

Фагоцитоз – захват клеткой твердой пищевой частицы.

Пиноцитоз – захват клеткой капли жидкости с растворенными в ней питательными веществами.

Большинство клеток одноклеточных и многоклеточных животных, а также растений содержат ядро. Клетки, не имеющие оформленного ядра, называют прокариотическими, а имеющие ядро – эукариотическими.

Одна клетка может содержать одно или несколько ядер, это зависит от степени активности клетки. К многоядерным клеткам относятся, например, клетки костного мозга, печени, мышечной ткани и др.

Строение и функции ядра в разные периоды жизни клетки несколько отличаются. При делении клетки увеличивается количество ДНК в ядре и образуются две дочерние клетки из одной материнской. В интерфазе (периоде между делениями) ядро находится в неизменном состоянии, участвуя в процессах жизнедеятельности клетки.

Ядро – важнейшая составная часть клетки, которая выполняет функции хранения и передачи наследственной информации, а также регулирует все процессы, протекающие в клетке.

Ядерный сок (нуклеоплазма) – полужидкое вещество (в гелеобразном состоянии), представляющее внутреннюю среду ядра. В ядерном соке находятся ядрышки и хромосомы. Ядерный сок имеет сложный состав: аминокислоты, белки, ферменты и др.

Ядрышко – плотное округлое тельце, состоящее из РНК и белка. Ядрышки образуются на определенных участках хромосом, в них синтезируется РНК. Ядрышки формируются и видны только в неделящихся клетках, а во время деления разрушаются.

Хромосомы. В неделящихся ядрах хромосомы имеют вид тончайших нитей, их не видно в световой микроскоп. Эти нити представляют собой ДНК в соединении с белком (хроматин).

Хроматин – спирализованные и уплотненные участки хромосом.

Хромосомный набор клетки

Кариотип – набор хромосом, содержащийся в клетках одного организма.

Все клетки организма делятся на соматические и половые.

Человек

2n = 46 хромосом

n = 23 хромосомы

Половые клетки содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические. В этом заключается их биологический смысл: во время полового процесса происходит обмен генетической информацией и восстановление диплоидного набора:

♂ + ♀ 

Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены, – гомологичные хромосомы.

Человек

2n = 46 хромосом 22 пары – гомологичные хромосомы, 1 пара – половые хромосомы (♂ Y, ♀ Х).

Читайте также:

В каком состоянии должен находиться хроматин чтобы гены могли осуществлять свою работу

Описание разработки

Содержимое разработки