Тема: Эукариотическая клетка

Слайд 1

Тема: Эукариотическая клетка

1. Функции и строение ядра

2. Прокариотическая клетка

3. Сравнение клеток прокариот и эукариот

4. Сходство и различия в строении клеток растений,

животных и грибов

Слайд 2

Функции ядра

Клеточное ядро содержит ДНК, организованную в хромосомы,

и выполняет 2 главные функции:

1. Хранение и воспроизведение генетической информации

2. Регуляция процессов обмена веществ, протекающих в клетке

Слайд 3

       

Строение ядра

  1. Ядерная оболочка

  2. Кариоплазма

  3. Хроматин:

ЭУХРОМАТИН, ГЕТЕРОХРОМАТИН

  4. Ядрышко

Слайд 4

Слайд 5

Ядерная оболочка

• Ядерная оболочка отграничивает содержимое ядра от цитоплазмы и  состоит из 2-х мембран: наружной и внутренней,

разделенных между собой перинуклеарным пространством, которое заполнено жидкостью.

• Ядерная оболочка является  частью мембранной системы клетки.

• Наружная мембрана  образует выросты, которые проникают в цитозоль, и плавно превращаются в каналы эндоплазматического ретикулума.

• Наружная мембрана,  буквально,  усеяна рибосомами, в которых идет синтез белка.

• Внутренняя мембрана может образовывать впячивания.        

Слайд 6

Слайд 7

Ядерные поры

• Ядерные поры  образуются в результате слияния наружной и внутренней мембран ядерной оболочки, они необходимы для  коммуникационных связей  между ядром и цитоплазмой:

из ядра в цитоплазму поступают субъединицы рибосом, тРНК, иРНК;

из цитопламы в ядро поступают белки, нуклеотиды, ионы, ферменты.

• Пора – сложное образование.

Она имеет два ободка, каждый из которых состоит из 8 белковых гранул.

В центре поры расположена центральная гранула.

Все белковые гранулы  соединяются с помощью фибриллярных белков.

• Поры ядра это динамичные образования: они могут открываться и закрываться.

Слайд 8

Схема строения ядерной поры

1- цитоплазматические филаменты, 2 – наружное кольцо поры, 3 – просвет поры, 4 – наружная  мембрана ядерной оболочки, 5 – перинуклеарное пространство, 6 – внутренняя мембрана ядерной оболочки, 7 – фибриллярная ядерная ламина, 8 – хроматин, 9 – корзина, 10 – ядерные филаменты.

Слайд 9.

Схема строения ядерной поры

Слайд 10.

КАРИОПЛАЗМА – внутренняя среда ядра.

•Представляет собой коллоидный раствор белков, нуклеиновых кислот, углеводов, ферментов, минеральных солей.

• Заполняет пространство меду ядерными структурами, участвует в транспорте веществ, нуклеиновых кислот, субъединиц рибосом.

• При делении клетки смешивается с гиалоплазмой.

•По окончании деления в телофазе концентрируется в ядре.

Слайд 11.

ХРОМАТИН

•Хроматином называются структуры ядра, интенсивно окрашивающиеся ядерными красителями.

•Хроматин – это ДНК, связанная с белками.

•Различают два вида хроматина: эухроматин и гетерохроматин.

•Гетерохроматин – это спирализованные участки хромосом, в генетическом отношении не активны, т. к. ДНК в них плотно упакована с белками-гистонами.

Виды гетерохроматина: конститутивный (околоцентромерный и околотеломерный) и факультативный (половой, или тельца Барра).

•Эухроматин – это деспирализованные, раскрученные участки хромосом (только в таком состоянии могут функционировать гены)

Слайд 12

Гетерохроматин  и эухроматин в ядрах лимфоцитов

Слайд 13  Конститутивный гетерохроматин

Слайд 14.

Факультативный, или половой хроматин

Слайд 15

Последовательные уровни компактизации хроматина

в интерфаном ядре

Фибрилла	Степень укорочения по сравнению с молекулой ДНК	Белки, участвующие в компактизации
ДНК	1	-
Нуклеосомная нить	7	Гистоны – Н 2А,  Н 2В,  Н 3,  Н 4
Элементарная хроматиновая фибрилла	42	Гистон  Н 1
Интерфазная хромонема	1600	Негистоновые белки

Вступление клетки в митоз сопровождается суперкомпактизацией хроматина и завершается образованием метафазной хромосомы, степень укорочения которой по сравнению с молекулой ДНК – 8000раз.

Гистоны, участвующие в пространственной организации ДНК в хромосоме, регулируют генную активность, угнетая ее.

Слайд 16

СТРОЕНИЕ НУКЛЕОСОМЫ

Слайд 17.

Упаковка ДНК в элементарной хроматиновой фибрилле

Слайд 18        Схема упаковки ДНК в хромосома

Хромосома – это структурная и функциональная единица организации генетического материала (молекулы ДНК) и представляет собой иерархию спиралей

Слайд 19.

  Генетическая формула хромосомы

до репликации -  1n1c  после репликации – 1n2c

(хромосома состоит  (хромосома состоит

из 1-й  хроматиы)  из 2-х хроматид) 

Обозначения:

n - число хромосом,  c – число хроматид.

Слайд 20

  А  Б        

 

  Генетическая формула  хромосомы:

  А – до деления:         Б – после деления:

  1n2c  1n1c

Слайд 21

       

Число хроматид:

  С  С  +  С  С

Число хромосом:

  n  +  n

  Генетическая формула пары гомологичных хромосом        

  2n4c

Например: 2n = 8.

Сколько хроматид содержит  клетка с генетической формулой2n4c?

Ответ: 16.

Слайд 22

  nc  +  nc

Генетическая формула пары гомологичных однохроматидных хромосом  2n2c

Например: 2n = 46.

Сколько молекул ДНК (хроматид) содержится в клетке?

Ответ: 46.

Слайд 23

Кариотип женщины. Генетическая формула 2n4c

В абсолютном выражении:

2n= 46 хромосом, 4c=92 хроматиды.

Слайд24

Для изучения кариотипа используются соматические клетки, хромосомы которых  находящиеся в метафазе митоза. В этой фазе хромосомы максимально спирализованы, четко определяется их морфология. В метафазе хромосомы состоят из 2 хроматид, соединенных центромерой, каждая хромосома имеет формулу 1n2c, а  так как в соматических клетках набор хромосом диплоидный, то генетическая формула  хромосом клетки 1n2c

Слайд 25

Заполните  таблицу: Какому числу соответствует формула?

Ответ подкрепите рисунком.

Кариотип	2n4c	2n2c	1n2c	1n1c
Человек, 2n=46
Дрозофила, 2n=8
Рожь, 2n=14
Кукуруза, 2n=20

Слайд 26

Строение и форма хромосом

Форма хромосомы определяется расположением центромеры.

Форма: 1-телоцентрическая, II – акроцентрическая,  III – суметацентрическая,  IV – метацентрическая;

Строение: 1-центромера, 2 – спутник, 3 – короткое плечо,

4 – длинное плечо, хроматиды

Слайд 27

ХРОМОСОМЫ ТИПА ЛАМПОВЫХ ЩЕТОК

• Процесс транскрипции предполагает необходимость предварительной декомпактизации хроматина,

примером  которой  являются хромосомы  типа ламповых щеток

Хромосома «типа ламповых щеток» - это функциональное состояние обычной аутосомы, образуется в ПрофазеI мейоза после стадии диплотена.

Слайд 28

ПОЛИТЕННЫЕ ХРОМОСОМЫ

Политенные хромосомы в слюнных железах Drosophyla melanogaster (состоят из 2000- 3000 хроматид).

Открыты Бальбиани, 1881 г. Политенные хромосомы образуются в результате того, что происходит многократная репликация ДНК,

не сопровождающаяся расхождением хроматид, в результате чего все хроматиды остаются соединенными одной центромерой.

Большое количество копий генов на политенных хромосомах

дают возможность синтезировать большое количество белков

Слайд 29

Политенные хромосомы Drosophyla melanogaster в сравнении  с нормальными         хромосомами

Слайд 30

Хромосомный набор соматической клетки называется кариотипом и обозначается  генетической формулой 2n.

Кариотип характеризуется числом, формой и размерами хромосом.

Постоянство кариотипа поддерживается закономерностями митоза и мейоза.

Кариотип каждого вида  уникален и специфичен.

В кариотипе различают аутосомы и половые хромосомы.

Аутосомы – это хромосомы одинаковые как у женского, так и у мужского полов.

Половые хромосомы – различны у мужского и женского полов.

Описание кариотипа проводится на стадии метафазы митоза и сопровождается подсчетом числа хромосом, морфометрией, идентификацией центромеры, и др.

Парные хромосомы, т. е. одинаковые по форме, структуре и размерам, но имеющие разное происхождение (одна из них материнская, другая отцовская), являются гомологичными.

Число хромосом в зрелых половых клетках называют гаплоидным и обозначают латинской буквой  n.

Понятия «кариотип» и «хромосомный набор» не совсем идентичны.

Слайд 31

ЯДРЫШКО

•Ядрышко это ядерная  структура шаровидной формы.

Состоит из белка и  рРНК,  образуется на вторичной перетяжке ядрышковой хромосомы.

•В ядрышках на ДНК в области вторичной перетяжки  синтезируется рРНК,  которая вместе с поступающими из цитоплазмы белками образует субъединицы рибосом.

•Субъединицы рибосом через поры в ядерной оболочке выходят в цитопламу, и их сборка происходит в начале синтеза белка.

•В профазе деления клетки ядрышко распадается, а в телофазе вновь формируется.

Слайд 32.

ПРОКАРИОТИЧЕСКАЯ КЛЕТКА

Слайд 33

СРАВНЕНИЕ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ и

ПРОКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ

Особенности строения клетки

Признак	Прокариоты	Эукариоты
1. Наличие ядра	Обособленного яра нет.	Морфологически обособленное ядро
2. Число хромосом и их строение	У бактерий 1 кольцевая хромосома, прикрепленная к мезосоме, не связанная с белками-гистонами. У цианобактерий – несколько хромосом в центре цитоплазмы.	Определенное для каждого вида. Хромосомы линейные, 2-х цепочечная ДНК  связана с белками-гистонами.
3. Плазмиды	Имеются	Имеются у митохондрий и пластид
4. Наличие ядрышек	Отсутствуют	Имеются

Слайд 34.

Продолжение

Признак	Прокариоты	Эукариоты
5. Организация генома	До 1,5 тысяч генов, большинство представлено в единичной копии.	В зависимости от вида – от 5 до 200 тыс. генов (у человека около 100 тыс.)
6. Рибосомы	70 S	80S
7. Одномембранные замкнутые органеллы	Отсутствуют. Их функции выполняют выросты клеточной мембраны.	Многочисленны: ЭПС, аппарат Гольджи, вакуоли, лизосомы.

Слайд 35

Продолжение

Признак	Прокариоты	Эукариоты
8. Двумембранные органеллы	Отсутствуют	Митохондрии у всех эукариотов, пластиды – у растений.
9. Клеточный центр	Отсутствует	Имеется у животных, грибов, водорослей и мхов
10. Мезосома	Имеется у бактерий. Участвует в делении клетки и в метаболизме.	Отсутствует
11.Клеточная стенка	У бактерий содержит муреин, у циано- бактерий целлюлозу, пектиновые веще- ства, муреин	У растений –целлюлозная, у грибов – хитиновая, у животных клеток клеточной стенки нет.
12.Капсула или слизистый слой	Имеется у некоторых бактерий	Отсутствует
13.Жгутики	Простого строения, не содержат микротрубочек, диаметр 20 нм	Сложного строения, содержат микротрубочки, подобные микротрубочкам центриолей, диаметр 200 нм
14. Размер клеток	Диаметр 0,5-5 мкм	Диаметр до 50 мкм
15. Цитоскелет	Отсутствует	Состоит из микротрубочек, промежуточных филаментов и микрофиламентов

Слайд 36

Особенности жизнедеятельности клетки

Признак	Прокариоты	Эукариоты
Движение цитоплазмы (циклоз)	Отсутствует	Наблюдается часто
Аэробное клеточное дыхание	У бактерий – в мезосомах; у цианобактерий – на цитоплазматических мембранах	Происходит в митохондриях
Фотосинтез	Происходит на фотосинтетических мембранах	В хлоропластах
Фагоцитоз и пиноцитоз	Невозможен из-за наличия  жесткой клеточной стенки	Свойствен клеткам  животных, у растений и грибов отсутствует
Сспорообразование	Предназначены только для перенесения неблагоприятных условий	У растений и грибов, для размножения
Способы деления клетки	Равновеликое бинарное поперечное деление	Митоз, мейоз, амитоз

Слайд 37

ОБЩИЕ ПРИЗНАКИ РАСТИТЕЛЬНОЙ И

ЖИВОТНОЙ КЛЕТКИ

1. Единство структурных систем – цитоплазмы и ядра.

2. Сходство процессов обмена веществ и энергии.

3. Единство принципа генетического кода.

4. Универсальное мембранное строение.

5. Единство химического состава.

6. Сходство процесса деления клеток.        

Слайд 38

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ

РАСТИТЕЛЬНОЙ И ЖИВОТНОЙ КЛЕТКИ

Признаки	Растительная клетка	Животная клетка
Пластиды	Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты	Отсутствуют
Способ питания	Автотрофный (фототрофный, хемотрофный)	Гетеротрофный (сапротрофный, паразитический)
Синтез АТФ	В хлоропластах, митохондриях	В митохондриях
Расщепление АТФ	В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии	Во всех частях клетки, где необходимы затраты энергии
Клеточный центр	У низших растений	Во всех клетках
Целлюлозная клеточная стенка	Расположена снаружи от клеточной мембраны	Отсутствует
Включения	Крахмал, белки, капли масла, вакуоли с клеточным соком, кристаллы солей	Жиры. гликоген, Конечные продукты обмена, кристаллы солей, пигменты
Ввакуоли	Крупные, заполнены клеточным соком. Осмотические резервуары клетки	Мелкие. Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли.
Связь между клетками	Плазмодесмы	Перенос через мембраны
Деление цитоплазмы при митозе и мейозе	Клеточная перегородка строится в центробежном направлении	Перетяжка образуется в центростремительном направлении
Гликокаликс на наружной мембране	Отсутствует	Имеется

Слайд 39

Сравнительная характеристика царств эукариот

Признаки	Царства
растения	грибы	животные
наличие пластид	имеются	нет	нет
способ питания	автотрофный	гетеротрофный	гетеротрофный
запасной углевод	крахмал	гликоген	гликоген
вещество клеточной стенки	целлюлоза	целлюлоза, хитин	стенки нет
пиноцитоз	нет	нет	характерен
фагоцитоз	нет	нет	характерен
способность к активному движению	нет	нет	способны
наличие дикарионной фазы	нет	имеется	нет
перфорация в межклеточной перегородке	нет	имеется	нет