Войти
Закрыть

Нестатеве розмноження

10 Клас

Нестатеве розмноження — утворення нового організму з однієї або групи клітин вихідного материнського організму, в ході якого не утворюються статеві клітини і не відбувається статевий процес. У цьому випадку в розмноженні бере участь тільки одна батьківська особина, що передає свою спадкову інформацію дочірнім організмам. Нестатеве розмноження трапляється у різних груп живих організмів і представлено декількома основними типами. У разі простого поділу клітини утворюються дві дочірні клітини, удвічі дрібніші за материнську. При цьому органели материнської клітини більш-менш рівномірно розподіляються між ними. Під час множинного поділу спочатку багаторазово ділиться ядро материнської клітини, завдяки чому вона стає багатоядерною, а вже потім ділиться її цитоплазма й утворюється відповідна кількість дочірніх клітин. Здатність до поділу (фрагментації) у деяких видів тварин дуже значна. Наприклад, багатощетинковий черв додекацерія може розпадатись на окремі сегменти. Кожен з них на передньому кінці починає відновлювати передній кінець тіла, а на задньому — хвостовий. Згодом ці відновлені ділянки відокремлюються від материнського сегмента і перетворюються на самостійні дочірні особини. У деяких одноклітинних тварин (наприклад, споровиків) формуються спори — утвори, оточені щільною оболонкою. Такого ж типу спори утворюють і деякі бактерії (відмінністю є те, що спори бактерій утворюються всередині клітини). Вони не є формою нестатевого розмноження, оскільки слугують лише для переживання несприятливих періодів і поширення....
0 Переглянути

Репродукція організмів

10 Клас

Репродукція — це здатність живих організмів до самовідтворення, утворення ними нащадків, які є засобом збереження виду і забезпечують безперервність їхнього існування. Здатність до самовідтворення — це одна з ключових ознак живого, яка відрізняє живі організми від неживих систем. Репродукція живих організмів відбувається у формі розмноження, яке здійснюється у різні способи. Слід відзначити, що здатність до репродукції мають не тільки клітинні організми, але й такі неклітинні форми життя, як віруси. Форми розмноження живих організмів Основних форм розмноження живих організмів існує кілька. У першу чергу розрізняють статеве (під час якого утворюються статеві клітини) і нестатеве (під час якого статеві клітини не утворюються) розмноження. Як окрему форму розмноження можуть розглядати вегетативне розмноження, виокремлюючи його з нестатевого. У такому випадку нестатевим вважають розмноження, під час якого утворюються спеціалізовані структури (спори, гемули тощо). А вегетативним вважають розмноження, під час якого такі структури не утворюються, а для розмноження використовуються звичайні соматичні органи (у планарії або гідри — частини тіла, у морських зірок — промені тощо)....
0 Переглянути

Клітинні технології в біології та медицині

10 Клас

Досягнення молекулярної та клітинної біології XX століття відкрили перспективи для створення принципово нових біомедичних технологій. Одним з напрямків, що сьогодні бурхливо розвиваються, є клітинні технології, які ґрунтуються на застосуванні клітинних культур. Клітинні культури є клітинами певної тканини, які отримано від мікроорганізмів, рослин або тварин, що вирощуються в штучних умовах на поживному середовищі (мал. 86.1). Клітинні культури набули широкого застосування в різних галузях біології і медицини. Галузі використання клітинних культур Наукові дослідження. Клітинні культури широко застосовуються в наукових дослідженнях як модельні об’єкти. На них досліджують механізми клітинного поділу і диференціювання, взаємодію клітин із середовищем, процеси адаптації, старіння, злоякісної трансформації та ін. Біотехнологія. У біотехнології клітинні культури використовуються для виробництва вакцин і біологічно активних речовин. Мікробіологічна промисловість сьогодні використовує тисячі штамів мікроорганізмів, що вирощуються в культурі. Вони синтезують антибіотики, інтерферон, гормони, ферменти, вітаміни, незамінні амінокислоти, кормові білки. Так, гриби і бактерії синтезують антибіотики (пеніцилін, стрептоміцин, еритроміцин тощо); сінна паличка — фермент амілазу; кишкова паличка — амінокислоти; пивні дріжджі — вітаміни групи B. Культури рослинних клітин є джерелом токсинів, гербіцидів, регуляторів росту, алкалоїдів. Клітини тварин і людини продукують гормони (наприклад, клітини гіпофіза — ліпотропін і соматотропін). Створено культури клітин тварин, які продукують моноклональні антитіла та широко застосовуються для діагностики захворювань....
0 Переглянути

Амітоз. Старіння і загибель клітин

10 Клас

1841 року німецький біолог Роберт Ремак описав тип поділу клітини, якому 1882 року німецький цитогенетик Вальтер Флеммінг дав назву амітоз. Під час амітозу ядро інтерфазної соматичної клітини ділиться навпіл шляхом утворення перетяжки. У процесі амітозу не відбувається конденсації хроматину й утворення хромосом, не формується веретено поділу, хромосоми випадковим чином розподіляються між дочірніми ядрами. Якщо не відбувається подальшого розподілу цитоплазми, клітина стає двоядерною, а після наступних амітозів — багатоядерною. Іноді амітоз завершується поділом цитоплазми. При цьому генетичний матеріал розподіляється між дочірніми клітинами здебільшого нерівномірно. До недавнього часу була поширена думка, що поділ шляхом амітозу притаманний переважно старіючим, пошкодженим або відмираючим клітинам організму, наприклад зародковим клітинам ссавців, клітинам пухлин. Іноді амітоз описувався у нормально функціонуючих клітин, наприклад у високоспеціалізованих багатоядерних клітин печінки або поперечної мускулатури. Сучасна цитологія вважає, що такого типу поділу не існує. Ефекти ж, які відносять до амітозу, є наслідком технічних помилок під час приготування цитологічних препаратів або ж властиві вмираючим клітинам — клітинам у стані апоптозу. Старіння і загибель клітин Клітини функціонують певний період часу, після чого вони старіють і гинуть. Загибель клітин відбувається двома способами — шляхом некрозу і шляхом апоптозу (мал. 85.1). Некроз є випадковою загибеллю клітини від катастрофічної дії пошкоджувального чинника. Останнім може бути, наприклад, велика доза радіації або дія високої температури. У клітині змінюється склад цитоплазми, порушується вибіркова проникність клітинної мембрани, пригнічується робота мітохондрій. Ферменти, звільнені з лізосом, пошкоджують внутрішньоклітинні структури. Клітина набухає, мембрана розривається і вміст клітини виходить назовні, що призводить до запалення....
0 Переглянути

Біологічне значення мейозу. Порушення мейозу

10 Клас

Біологічною функцією мейозу є виробництво гамет — гаплоїдних клітин, спеціалізованих для статевого розмноження. Після запліднення ядра гаплоїдних гамет (n) зливаються, утворюючи зиготу, і диплоїдний набір хромосом відновлюється (n + n = 2n). Таким чином, мейоз від покоління до покоління підтримує сталість хромосомного набору виду під час статевого розмноження (мал. 84.1). Процеси, що відбуваються в ході мейозу, є основою комбінативної мінливості організмів. Рекомбінація генетичного матеріалу в мейозі відбувається на двох етапах: у профазі I (кросинговер) та анафазі I (незалежне розходження гомологічних хромосом). Так досягається перекомбінування генів батьків, що збільшує генетичну мінливість серед нащадків. Рекомбінація генетичного матеріалу під час мейозу й статевого розмноження виявилася вигідним еволюційним надбанням. Вона збільшує різноманітність організмів набагато ефективніше, ніж мутації, які рідко відбуваються і не завжди корисні. Як наслідок, зростає еволюційна стійкість біологічного виду до змін середовища. Переважна більшість сучасних організмів використовують цю перевагу — розмножуються статевим шляхом (рослини, тварини, гриби) або мають у життєвому циклі стадії генетичної рекомбінації (кон’югація у бактерій)....
0 Переглянути

Мейоз

10 Клас

Мейоз — це непрямий поділ клітини, у результаті якого утворюються чотири гаплоїдні дочірні клітини і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу (мал. 83.1). Процес мейозу складніший порівняно з мітозом. Він складається з двох послідовних поділів. Еволюційно ці поділи мейозу виникли на основі мітозу, але з деякими видозмінами. Перший поділ, або мейоз I, називається редукційним. Саме в ході мейозу I відбуваються найважливіші мейотичні події — редукція числа хромосом і рекомбінація генетичного матеріалу. У результаті мейозу I утворюються дві гаплоїдні дочірні клітини, кожна з яких генетично унікальна. Другий поділ, або мейоз II, називається екваційним. Його процеси по суті аналогічні процесам звичайного мітозу. Кожна з двох гаплоїдних клітин, що утворилися в мітозі I, ділиться ще раз. У результаті сумарно утворюються чотири дочірні клітини. Вони гаплоїдні й несуть унікальні комбінації генетичного матеріалу....
0 Переглянути

Цитокінез. Регуляція і порушення процесу мітозу

10 Клас

Наступною стадією після поділу ядра є цитокінез — стадія поділу цитоплазми. Цей процес завершується утворенням двох окремих дочірніх клітин (мал. 82.1). У клітинах тварин і рослин цитокінез відбувається по-різному. У тваринній клітині виникає перетяжка плазматичної мембрани, що оперізує клітину по екватору. Утворена борозна поступово поглиблюється і, врешті-решт, розділяє цитоплазми дочірніх клітин. У рослин у центрі клітини утворюється клітинна пластинка, яка розростається зсередини і зрештою повністю розділяє дочірні клітини. Такий спосіб розділення цитоплазми зумовлений наявністю жорсткої клітинної стінки рослин. У деяких місцях між рослинними клітинами зберігаються цитоплазматичні канали і формуються плазмодесми. Не завжди поділ ядра супроводжується поділом цитоплазми. У разі порушення цитокінезу формуються двоядерні або навіть багатоядерні клітини (симпласти). Із таких клітин складаються, наприклад, міцелій багатьох грибів та волокна скелетної мускулатури....
0 Переглянути

Мітотичний поділ

10 Клас

Мітотичний поділ — це спосіб непрямого поділу еукаріотичних клітин, за якого генетичний матеріал рівномірно розподіляється між дочірніми клітинами. У результаті мітотичного поділу утворюються дві дочірні клітини, які є точною генетичною копією материнської клітини (мал. 81.1). Отже, завданням мітотичного поділу є точне копіювання генетичної інформації і відтворення численних копій (клонів) вихідних клітин. Основними біологічними процесами, які реалізуються за рахунок мітотичного поділу, є ріст організмів, регенерація органів і тканин, а також нестатеве розмноження. На стадії S інтерфази відбувається реплікація ДНК. У результаті загальна кількість генетичного матеріалу в клітині подвоюється. Копії молекул ДНК, що утворилися під час реплікації, не відокремлюються одна від одної, а залишаються з’єднаними в ділянці центромери — так майбутні хромосоми набувають Х-подібної форми. Ці копії називають сестринськими хроматидами, вони є абсолютно ідентичними. До кінця інтерфази клітина має подвоєну ДНК, збільшений об’єм цитоплазми, збільшене число мембран та інших органел, а також запас АТФ для забезпечення всіх процесів енергією. Стадії мітозу Мітотичний поділ складається з двох стадій — поділу клітинного ядра (мітоз, або каріокінез) і розподілу цитоплазми (цитокінез). Мітоз складається із чотирьох стадій — профази, метафази, анафази і телофази....
0 Переглянути

Структурна організація хроматину

10 Клас

Молекули ДНК в інтерфазному ядрі під світловим мікроскопом виглядають як безструктурне переплетіння ниток, що називають хроматином. Хроматин являє собою комплекс ДНК і білків. Білки хроматину виконують структурну й регуляторну функції. Структурні білки підтримують тривимірну структуру молекули ДНК, стабілізують її та захищають від пошкоджень. Регуляторні білки регулюють активність генів. Нитки ДНК у хроматині певним чином упаковані. Розрізняють більш щільні (гетерохроматин) і менш щільні (еухроматин) ділянки хроматину, що мають різну функціональну активність (мал. 80.1). За допомогою FISH-технології, що дозволяє фарбувати кожну хромосому в окремий колір, учені дізналися, що в інтерфазному ядрі хромосоми розташовані не хаотично, а займають певне місце і мають конкретне оточення. Порушення цього порядку спостерігається в разі хромосомних патологій. Структурні зміни хроматину в клітинному циклі Перед поділом клітини хроматин конденсується — ДНК скручується і за участю спеціальних білків спаковується в компактні структури — хромосоми. Щільна упаковка ДНК у хромосомах перешкоджає розривам ниток ДНК у процесі поділу клітини. Існує декілька рівнів конденсації хроматину (мал. 80.3). Білки хроматину поділяються на основні й кислі. Основні білки представлені гістонами, які забезпечують просторове укладання ДНК. Кислі білки хроматину переважно є регуляторними білками або ферментами, що беруть участь у метаболізмі нуклеїнових кислот....
0 Переглянути

Життєвий цикл клітин. Інтерфаза

10 Клас

Тривалість інтерфази і клітинного циклу варіює залежно від видової належності, типу клітин і відрізняється навіть у різних клітинах однієї і тієї ж тканини. У більшості клітин, що активно діляться, тривалість інтерфази становить близько 10—24 годин. У клітинах, що повільно діляться, цей період може становити декілька місяців. Майже всі відмінності в частоті поділу клітин зумовлені різницею в довжині пресинтетичного періоду G1. У середньому в більшості клітин він триває 3—8 годин, а в клітин, що повільно діляться,— тижні й навіть роки (клітини печінки). Деякі клітини існують у такому стані все своє життя, не переходячи в наступну фазу і не приступаючи до поділу. До таких клітин належать спеціалізовані клітини багатоклітинних організмів, наприклад еритроцити, нервові та м’язові клітини. Кажуть, що такі клітини переходять у фазу спокою G0. Час, за який клітина проходить періоди S, G2 і мітоз, відносно сталий — у ссавців він варіює від 10 до 25 годин. Сам процес поділу набагато коротший, ніж етап підготовки до нього: мітоз становить близько 1/10 частини клітинного циклу. Регуляція інтерфази Існують складні механізми контролю клітинного циклу. Тривалість періоду G1 значною мірою визначається зовнішніми умовами і сигналами від інших клітин. Тривалість періоду G2 регулюється розміром клітини. У клітинному циклі існують так звані контрольні точки. Це ключові етапи, на яких контролюється правильність процесів, що відбуваються, а також збереження генетичного матеріалу. Важлива контрольна точка є на початку фази G1 Якщо умови сприятливі та клітина отримує від сусідніх клітин сигнали зростання й поділу, то вона починає підготовку до реплікації ДНК. У фазі G2 є контрольна точка, яка затримує клітини у цій фазі G2, якщо після реплікації виявилося пошкодження ДНК....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 250 251 252 253 254 255 256 257 258 ... 343
Назад

Навігація