Определение клетки, её строение. Мейоз, определение фазы

 

 

                                                                     Ф Г О У    В П О

                            « Вологодская  государственная  молочнохозяйственная

                                                Академия  имени Н. В. Верещагина»

                                                        Зооинженерный  факультет      

                                                         Специальность:  Зоотехния

                                                               Заочное  отделение

 

 

                                                                                                                                                  Кафедра

                                                                                                                  Анатомии   и  физиологии

 

 

 

                                                    Контрольная    работа   № 1 

 

                                                      По  морфологии  животных

 

 

Выполнил

Студент, №1033033                                                                                  Фисун  Елена  Ивановна

 

 

Консультант,

Должность

 

 

                                                                Вологда – Молочное

                                                                              2011

    1).Определение клетки, её строение. Мейоз, определение фазы.

   Клетка– элементарная единица строения  и  жизнедеятельности всех живых организмов (кроме             

вирусов),обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существо-

ванию, самовоспроизведению и размножению. Клетка (греч. CYTOS, лат.CELLULA ) элемент  или

участок  протоплазмы  (от греч.PROTOS – первый, первичный и PLASMA – нечто  оформленное),

ограниченный  оболочкой  плазмолеммой,  основная форма  организации живой материи,

является целой системой.  Изучением развития, строения, размножения и функционирования

клетки занимается наука Цитология. Клетка – высокоорганизованная структура, жизненный

цикл которой  определяется многими  факторами. В процессе развития большинство клеток

специализируется,  дифференцируется и выполняют  строго  определённые   функции;

выработка  секретов,  всасывание  питательных   веществ, перенос кислорода и другие

функции. В  организме клетки  объединены в ткани и органы.

     Клетка  состоит из сложноорганизованного живого вещества – протоплазмы, разделённого с

помощью  мембран  на цитоплазму и ядро. От внешней среды  клетка отделена  клеточной обо-

лочкой –  плазматической  мембраной (цитолеммой ) (рис 1). Ядро, цитоплазма и  клеточная

оболочка  имеют сложное строение, выполняют разнообразные функции. Нормальная

жизнедеятельность клетки возможна только при их сохранности и взаимодействии.

     Клеточная оболочка (мембрана) – поверхностный аппарат клетки, в состав  которого входят

три  части (рис 2);

              1-надмембранный  комплекс

              2-плазматическая мембрана (цитолемма )

              3-субмембранный  комплекс

   Надмембранный  комплекс (гликолиз) в основном углеводной природы , образующий

Гликопротеиды и гликолипиды. Он проводит в действие иммунные  механизмы, регулирует 

проницаемость  плазмолеммы, переводит внеклеточные сигналы  во внутриклеточные.

    Плазматическая  мембрана – плазмолемма  или цитолемма. Она имеет толщину 10 нм.

Представляет  собой белково-липидный комплекс.

    Субмембранный комплекс – прилегает к плазмолемме и тесно с ней  связан. Представляет

Специализированную периферическую  часть опорносократительной  системы  клетки. Состоит

Из  белков,  собранных в нитевидные структуры разной величины; микрофиламенты  5-7нм,

Микрофибриллы 10нм и микротрубочки 20-22нм. Субмембранный   комплекс  является

цитоскелетом.

     Цитоплазма – сложная динамическая, многокомпанентная система клетки, в которой происхо-

дят основные метоболестические процессы. В цитоплазме различаю; гиалоплазму, органеллы,        

включения .

    Гиалоплазма (греч.hyaline- прозрачный ) – жидкая внутренняя среда клетки, состоящая из воды,

низкомолекулярных  и высокомолекулярных веществ рассредоточенных в виде мицелл и нитей 

      Комплекс  Гольджи – стопка из 5-10-ти плоских мешковидных цистерн узких в центре и расши-

ряющихся  по краям 7-10нм. В клетке от одного до нескольких десятков комплексов, расположе-

ны вокруг ядра или над ним. Предназначен для  выведения веществ, синтезированных в эндоплаз-

матической  сети (ретикуле )(рис 2).

      Лизосомы – разнообразные вакуоли (0,1 – 0,4мкм в диаметре ). Ферменты лизосом способны

разрушить практически  все природные органические  полимеры (белки, углеводы и нуклеиновые

кислоты ), но не разрушают клетку, так как отгорожен  стенками лизосом. Лизосомы переваривают

продукты  пиноцетозных, фагоцитозных вакуолей и разрушенные органеллы клеток ( фрагменты 

митохондрий, эндоплазматической сити и других мембран). Большое количество лизосом бывают

в клетках  выполняющих секретную, экскреторную, всасывательную и фагоцитарную функции.

     Пероксисомы по строению сходны с лизосомами. Разрушают перекиси, защищают клетку от

повреждений и способствуют превращению жиров  в углеводы.

      Митохондрии – нитчатые, палочковидные, гантелевидные или зернистые образования диаме-

тром 0,2-2мкм и длиной 1- 10мкм.Количество в клетке от единиц до тысяч. Независимо от форм и

размеров ,  общее строение  у митохондрии одинаково в любых клетках.  Функция              

митохондрий – синтез  АТФ, могут участвовать  в транспорте воды , в накоплении Са, Мg,Р и в син-

тезе стероидных веществ. Жизнь митохондрии около 20 дней, после чего она утилизируется лизо-

сомами. Новые клетки образуются путём  деления и  почкования.

       Немембранные органеллы – это рибосомы, центросома, микротрубочки, микрофибриллы.

    Риббосомы – круглые образования 10-30нм. Они синтезируются в ядрышке, но

функционируют  в основном в цитоплазме. Состоят из двух субъединиц, образованных  РНК и

белками.  Субъединици не равны  по величине, к  малой  присоединяется молекула иРНК , а

большой –  тРНК.

         Центросома (клеточный центр) – органелла присущая животным клеткам, состоит из

ценриолейи  центросферы. Главный центр организации микротрубочек и регулятор клеточного

цикла. Играет важную роль в клеточном делении.

        Микротрубочки  существуют во всех клетках (кроме бактерий и некоторых водорослей). Это

длинные, тонкие, неветвящиеся полые цилиндры диаметром 22-26нм. Микротрубочки – основ-

ные составные части органелл, осуществляющих движение клетки и её частей.

        Специальные органеллы – постоянные  структуры, присущие лишь клеткам определённых

тканей. К ним относят; реснички, жгутики, тонофибриллы, миофибриллы, нейрофибриллы,

микроворсинки.

    Реснички и жгутики – органеллы движения.

     Тонофибриллы развиты в эпителиальных тканях, где образуется скелет клеток .

      Миофибриллы развиты в мышечных тканях, определяют  сократимость мышечных клеток и

волокон.

      Нейрофибриллы – находятся в нервных клетках, участвуют в проведении нервного импульса.

      Микроворсинки -  выросты цитоплазмы, одетые цитолеммой и содержат пучок микрофила-

ментов. Они увеличивают всасывательную поверхность клетки.

      Включения – это необязательные компоненты клетки, появляющиеся и исчезающие в зависи-

мости от интенсивности, характера обмена веществ в клетке и от условий существования

организма.

     Пигментные включения придают клеткам  и тканям  определённую  окраску.

     Экскреты – конечные продукты жизнедеятельности клетки, которые необходимо удалить.

     Трофические включения (питательные). В вакуолях находятся жиры,   углеводы,  гликоген

(животный крахмал), белки.

     Ядро – это необходимая составная часть клетки. Клетки с оформленным ядром называют эука-

риотами.  Функции ядра определяются наличием в нём ДНК, в котором содержится вся генети-

ческая  информация. В ядре синтезируются все три вида  РНК; рРНК, иРНК,  тРНК и происходит

образование субъединиц рибосом. Следовательно ядро создаёт весь аппарат синтеза белка и

регулирует этот синтез как с качественной, так и с количественной стороны.

       Ядро состоит из ядерной   оболочки (кариолеммы), хроматина,  ядрышка и кариоплазмы(рис 3)

Кариолемма(ядерная  оболочка) состоит из двух  элементарных  биологических  мембран  толщи-

ной по 7нм, разделённых  перинуклеарным пространством (10-30нм). К наружной  мембране при-

соеденяются рибосомы. Внутри мембрана гладкая без выпячиваний. Особенность кареолеммы,

образующие  поровые комплексы, через них осуществляется транспорт веществ между ядром и

цитоплазмой. Они обладают избирательной проницаемостью.

        Хроматин не виден в живом ядре, в фиксированной клетке в виде глыбок, нитей, скоплений.

По химическому  анализу хроматин это комплекс  соединений  ДНК и белков –  дезоксирибонук-

леопротеиды (ДНП). Хроматины это хромосомы в деконденсированном  состоянии.

         Ядрышко – наиболее плотный участок ядра округлой формы, диаметром 1-5мкм. Обычно в

ядре  1-2 ядрышка, но может быть и несколько десятков (в ядре ооцитов рыб). Расположение

компонентов ядрышка может быть различным, как и его размеры. В период деления клетки,

ядрышко исчезает, его содержание рассеивается в содержимом ядра между хромосомами. По

окончании митоза организуются новые ядрышки.

  Кариоплазма  – жидкая фаза ядра, в которой  располагаются все его структуры.  В её состав входит 

большое количество белков и мелкие молекулы органической и периферической природы.

 

Рис. 1.Схема утрамикроскопического строения клетки: I-цитолемма; 1-линоцитозная  вакуоль

 

2-1-4-5-6-контакты,3-десмосома.II-цитоплазма;7-микро ворсинки,8-реснички.9-центросома,10-

микротрубочки,11-12-гранулярная  и агранулярная эндоплазматическая сеть,13-аппарат Гольджи,

14-митохондрии,15-лизосома,16-фаголизсома,17-полирибосома,18-секреторная  вакуоль,19-вклю-

чения гликогена,20-жировые  включения.III-ядро;21-кариолемма,22-пора,23-кариоплазма,24-хро-

матин,25-ядрышко,26-микрофиламенты; а-эндоцитоз, б-экзоцито                                                                                        

 

 

     МЕЙОЗ – процесс, состоящий из двух делений, быстро следующих друг за другом, в результа -

те  которых  образуются  половые клетки  с  вдвое уменьшенным, по  сравнению  с  соматическим,

числом  хромосом – гаметы (1п). Мейоз  встречается  у  всех  живых организмов (растений, живот-

ных)  размножающихся  половым путём.

     Мейоз включает два деления; редукционное (уменьшительное) и эвационное (уравнительное)

каждое деление  состоит из четырёх фаз;  профазы,  метафазы, анафазы и телофазы (рис 4).

      Профаза 1: Рекомбинация генетического материала, обмен участками между гомологичными

хромосомами, синтез  рибосомной  и информационной РНК, активация ядрышек.  Профаза 1

делится  на пять стадий; лептонема,  зигонема,  пахинема,  диплонема,  диакинез.

      Лептонема – ( стадия тонких нитей), начало  спирализации ДНК. Хромосомы в виде, тонких

нитей  с утолщениями – хромомерами. Каждая хромосома состоит из двух хроматид.

      Зигонема – (стадия соединения парных нитей) конъюгация гомологичных хромосом с образо-

ванием  структур, состоящих из двух соединённых хромосом ( бивалентов).

       Пахинема – (стадия толстых нитей) кроссинговер (перекрест), обмен участками между гомо-

логичными  хромосомами , они остаются соединёнными между собой.

       Диплонема – ( стадия двойных нитей) проходит частичная деконденсация  хромосом, при

этом  часть  генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование ДНК),

трансляция (синтез белка). Гомологичные хромосомы  остаются соединёнными между собой

      Диакинез – хромосомы резко сокращаются в размерах. ДНК полностью конденсируются,

исчезают ядрышки , прекращается синтез РНК , центриоли расходятся к полюсам.

      Переход к метафазе 1; идёт разрушение ядерной оболочки  и образование  веретена        

деления.

       Метафаза 1 – бивалентные  хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки. Количество

бивалентов  - 1n.

       Анафаза 1 – биваленты делятся, хромосомы расходятся к полюсам. Расхождение хромосом

из гомологичной пары случайно, что является ещё одним источником рекомбинации отцовского

и материнского геномов.

       Телофаза 1 – происходит формирование ядра, цитотомия (разделение клетки) и начинается

деконденсация  хромосом (раскручивание).

        Короткая интерфаза – подготовка  ко второму делению мейоза. В ней в отличие  от митоти-

ческого  цикла не происходит синтез  ДНК и белков - гистонов,  но накапливается    энергия   и 

синтезируются  белки  тубулины, необходимые для веретена  деления.

        Профаза 2; формируется ахроматиновый  аппарат , разрушается ядерная оболочка  конден-