Митоз (кариокинез) – непрямое деление клетки. Редупликация днк происходит в какой фазе


§ 24. Деление клетки. Митоз. Биология 9 класс Пасечник



1. В каких частях растения клетки делятся наиболее часто?

Клетки растения наиболее часто делятся в образовательных тканях. Благодаря долго сохраняющейся способности к делению (некоторые клетки делятся в течение всей жизни) меристемы участвуют в образовании всех постоянных тканей и тем самым формируют растение, а также определяют его длительный рост.

Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину. Дальнейшее разрастание корня и стебля по диаметру (вторичный рост) обеспечивается вторичными меристемами — камбием и феллогеном.

2. Как размножается амёба?

Амёбы размножаются только бесполым путём.

Выросшая амёба приступает к размножению. Оно происходит путём деления клетки. До деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая дочерняя клетка получила свою копию наследственной информации (1). Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается (2), а затем постепенно удлиняется (3,4) и перетягивается посредине. Поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны – образуются два новых ядра. Тело амёбы разделяется на две части перетяжкой и образуется две новые амёбы. В каждую из них попадает по одному ядру (5). Во время деления происходит образование недостающих органоидов.

В течение суток деление может повторяться несколько раз.

Вопросы

1. В чём биологическое значение митоза?

Митоз лежит в основе роста, процессов восстановления органов и тканей, бесполого размножения всех организмов, имеющих ядро - эукариот. Благодаря митозу поддерживается постоянство числа хромосом в клеточных поколениях, т. е. дочерние клетки получают такую же генетическую информацию, которая содержалась в ядре материнской клетки.

2. Какие фазы включает в себя митоз?

Митоз включает четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

3. Что такое редупликация ДНК?

Редупликация ДНК – удвоение ДНК, после которого каждая хромосома состоит из двух идентичных половинок - хроматид.

4. Что происходит в интерфазу для подготовки деления клетки?

В интерфазу для подготовки деления клетки происходит редупликация ДНК, увеличивается число многих органоидов, например митохондрий, происходит запасание АТФ для процессов последующего деления и удвоение числа центриолей.

5. В какой фазе происходит деление цитоплазмы клетки?

Деление цитоплазмы клетки происходит в телофазе.

Задания

Продолжительность интерфазы составляет 15-20 ч, а продолжительность всех фаз деления - не более 2 ч. Как вы думаете, чем это можно объяснить?

В период между делениями в клетке идут интенсивные процессы обмена веществ — активный синтез, высокая интенсивность дыхания, сопровождаемая образованием АТФ. Именно в этот период в ядре клетки происходит удвоение ДНК. Это более длительные процессы, чем само деление.

resheba.com

Деление клетки. Митоз | Параграф 2.14

"Введение в общую биологию и экологию. 9 класс". А.А. Каменский (гдз)

 

Вопрос 1. В чем биологическое значение митоза?Биологический смысл митоза.В результате митоза образуется две дочерние клетки с таким же набором хромосом, как и материнская клетка. Значение митоза: 1. Генетическая стабильность, т.к. хроматиды образуются в результате репликации, т.е. наследственная информация их идентична материнской.2. Рост организмов, т.к. в результате митоза число клеток увеличивается.3. Бесполое размножение – многие виды растений и животных размножаются в результате митотического деления.4. Регенерация и замещение клеток идет за счет митоза.

Вопрос 2. Какие фазы включает в себя митоз?Митоз (кариокинез) – это непрямое деление клетки, в котором выделяют фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.1. Профаза характеризуется:1) хромонемы спирализуются, утолщаются и укорачиваются.2) ядрышки исчезают, т.е. хромонема ядрышка упаковывается к хромосомам, имеющим вторичную перетяжку, которую называют ядрышковый организатор.3) в цитоплазме образуется два клеточных центра (центриолей) и формируются нити веретена деления.4) в конце профазы, распадается ядерная оболочка и хромосомы оказываются в цитоплазме. Набор хромосом профазы составляет - 2п4с.2. Метафаза характеризуется:1) к центромерам хромосом прикрепляются нити веретена деления и хромосомы начинают двигаться и выстраиваются на экваторе клетки.2) метафазу называют «паспортом клетки», т.к. хорошо видно, что хромосома состоит из двух хроматид. Хромосомы максимально спирализованы, хроматиды начинают отталкиваться друг от друга, но еще соединены в области центромера. На этой стадии изучают кариотип клеток, т.к. четко видно число и форма хромосом. Фаза очень короткая.Набор хромосом метафазы составляет - 2п4с.3. Анафаза характеризуется:1) центромеры хромосом делятся и сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки и становятся самостоятельными хроматидами, которые называют дочерними хромосомами. На каждом полюсе в клетке находится по диплоидному набору хромосом.Набор хромосом анафазы составляет - 4п4с.4. Телофаза характеризуется:Однохроматидные хромосомы деспирализуются у полюсов клетки, образуются ядрышки, восстанавливается ядерная оболочка.Набор хромосом телофазы составляет - 2п2с.4. Телофаза заканчивается цитокинезом. Цитокинез – процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками. Цитокинез происходит по разному у растений и животных.В животной клетке. На экваторе клетки появляется кольцевидная перетяжка, которая углубляется и полностью перешнуровывает тело клетки. В результате образуется две новые клетки вдвое меньше материнской клетки. В области перетяжки много актина, т.е. в движении играют роль микрофиламенты. Цитокинез идет путем перетяжки.В растительной клетке. На экваторе, в центре клетки в результате скопления пузырьков диктиосом комплекса Гольджи, образуется клеточная пластинка, которая разрастается от центра к периферии и приводит к разделению материнской клетки на две клетки. В дальнейшем перегородка утолщается, за счет отложения целлюлозы, образуя клеточную стенку. Цитокинез идет путем перегородки.

Вопрос 3. Что такое редупликация ДНК?Редупликацией называется удвоение молекулы ДНК в период интерфазы. Под воздействием фермента водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями разрываются. Нити, составляющие двойную спираль ДНК, расходятся. Из свободных нуклеотидов согласно принципу комплементарности достраиваются вторые цепи образовавшихся нитей ДНК. В результате из одной материнской молекулы возникают две идентичные дочерние молекулы ДНК.

Вопрос 4. Что происходит в интерфазу для подготовки деления клетки?Во время интерфазы идет интенсивная подготовка клетки к делению, которая заключается в следующем:• происходит редупликация ДНК;• увеличивается число многих органоидов, в том числе митохондрий, центриолей и других;• синтезируется и запасается АТФ, которая необходима для процессов последующего деления.Вопрос 5. В какой фазе происходит деление цитоплазмы клетки?Цитокинез – процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками происходит в последнюю фазу митоза – телофазу.

buzani.ru

Деление клетки. Митоз | Параграф 2.14

"Введение в общую биологию и экологию. 9 класс". А.А. Каменский (гдз)

 

Вопрос 1. В чем биологическое значение митоза?Биологический смысл митоза.В результате митоза образуется две дочерние клетки с таким же набором хромосом, как и материнская клетка. Значение митоза: 1. Генетическая стабильность, т.к. хроматиды образуются в результате репликации, т.е. наследственная информация их идентична материнской.2. Рост организмов, т.к. в результате митоза число клеток увеличивается.3. Бесполое размножение – многие виды растений и животных размножаются в результате митотического деления.4. Регенерация и замещение клеток идет за счет митоза.

Вопрос 2. Какие фазы включает в себя митоз?Митоз (кариокинез) – это непрямое деление клетки, в котором выделяют фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.1. Профаза характеризуется:1) хромонемы спирализуются, утолщаются и укорачиваются.2) ядрышки исчезают, т.е. хромонема ядрышка упаковывается к хромосомам, имеющим вторичную перетяжку, которую называют ядрышковый организатор.3) в цитоплазме образуется два клеточных центра (центриолей) и формируются нити веретена деления.4) в конце профазы, распадается ядерная оболочка и хромосомы оказываются в цитоплазме. Набор хромосом профазы составляет - 2п4с.2. Метафаза характеризуется:1) к центромерам хромосом прикрепляются нити веретена деления и хромосомы начинают двигаться и выстраиваются на экваторе клетки.2) метафазу называют «паспортом клетки», т.к. хорошо видно, что хромосома состоит из двух хроматид. Хромосомы максимально спирализованы, хроматиды начинают отталкиваться друг от друга, но еще соединены в области центромера. На этой стадии изучают кариотип клеток, т.к. четко видно число и форма хромосом. Фаза очень короткая.Набор хромосом метафазы составляет - 2п4с.3. Анафаза характеризуется:1) центромеры хромосом делятся и сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки и становятся самостоятельными хроматидами, которые называют дочерними хромосомами. На каждом полюсе в клетке находится по диплоидному набору хромосом.Набор хромосом анафазы составляет - 4п4с.4. Телофаза характеризуется:Однохроматидные хромосомы деспирализуются у полюсов клетки, образуются ядрышки, восстанавливается ядерная оболочка.Набор хромосом телофазы составляет - 2п2с.4. Телофаза заканчивается цитокинезом. Цитокинез – процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками. Цитокинез происходит по разному у растений и животных.В животной клетке. На экваторе клетки появляется кольцевидная перетяжка, которая углубляется и полностью перешнуровывает тело клетки. В результате образуется две новые клетки вдвое меньше материнской клетки. В области перетяжки много актина, т.е. в движении играют роль микрофиламенты. Цитокинез идет путем перетяжки.В растительной клетке. На экваторе, в центре клетки в результате скопления пузырьков диктиосом комплекса Гольджи, образуется клеточная пластинка, которая разрастается от центра к периферии и приводит к разделению материнской клетки на две клетки. В дальнейшем перегородка утолщается, за счет отложения целлюлозы, образуя клеточную стенку. Цитокинез идет путем перегородки.

Вопрос 3. Что такое редупликация ДНК?Редупликацией называется удвоение молекулы ДНК в период интерфазы. Под воздействием фермента водородные связи между комплементарными азотистыми основаниями разрываются. Нити, составляющие двойную спираль ДНК, расходятся. Из свободных нуклеотидов согласно принципу комплементарности достраиваются вторые цепи образовавшихся нитей ДНК. В результате из одной материнской молекулы возникают две идентичные дочерние молекулы ДНК.

Вопрос 4. Что происходит в интерфазу для подготовки деления клетки?Во время интерфазы идет интенсивная подготовка клетки к делению, которая заключается в следующем:• происходит редупликация ДНК;• увеличивается число многих органоидов, в том числе митохондрий, центриолей и других;• синтезируется и запасается АТФ, которая необходима для процессов последующего деления.Вопрос 5. В какой фазе происходит деление цитоплазмы клетки?Цитокинез – процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками происходит в последнюю фазу митоза – телофазу.

buzani.ru

Репликация ДНК — Науколандия

Репликация ДНК — это процесс ее удвоения перед делением клетки. Иногда говорят «редупликация ДНК». Удвоение происходит в S-фазе интерфазы клеточного цикла.

Очевидно, самокопирование генетического материала в живой природе есть необходимость. Только так дочерние образующихся при делении клетки могут содержать столько же ДНК, сколько его изначально было в исходной. Благодаря репликации все генетически запрограммированные особенности строения и метаболизма передаются в ряду поколений.

В процессе деления клетки каждая молекула ДНК из пары идентичных отходит в свою дочернюю клетку. Таким образом обеспечивается точная передача наследственной информации.

При синтезе ДНК потребляется энергия, т. е. это энергозатратный процесс.

Механизм репликации ДНК

Молекула ДНК сама по себе (без удвоения) представляет собой двойную спираль. В процессе редупликации водородные связи между двумя ее комплементарными цепями разрываются. И на каждой отдельной цепи, которая теперь служит шаблоном-матрицей, строится новая комплиментарная ей цепь. Таким образом образуются две молекулы ДНК. У каждой одна цепь достается ей от материнской ДНК, вторая — вновь синтезированная. Поэтому механизм репликации ДНК является полуконсервативным (одна цепь старая, одна новая). Такой механизм репликации был доказан в 1958 году.

В молекуле ДНК цепи антипараллельны. Это значит, что одна нить идет в направлении от 5' конца к 3', а комплементарная ей — наоборот. Цифры 5 и 3 обозначают номера атомов углерода в дезоксирибозе, входящей в состав каждого нуклеотида. Через эти атомы нуклеотиды связаны между собой фосфодиэфирными связями. И там, где у одной цепи 3' связи, у другой — 5', так как она перевернута, т. е. идет в другом направлении. Для наглядности можно представить, что вы положили руку на руку, как первоклашка, сидящий за партой.

Основной фермент, который выполняет наращивание новой нити ДНК, способен делать это только в одном направлении. А именно: присоединять новый нуклеотид только к 3' концу. Таким образом, синтез может идти только в направлении от 5' к 3'.

Цепи антипараллельны, значит синтез должен идти на них в разных направлениях. Если бы цепи ДНК сначала полностью расходились, а потом на них уже строилась новая комплементарная, то это не было бы проблемой. В действительности же цепи расходятся в определенных точках начала репликации, и в этих местах на матрицах сразу начинается синтез.

Формируются так называемые репликационные вилки. При этом на одной материнской цепи синтез идет в сторону расхождения вилки, и этот синтез происходить непрерывно, без разрывов. На второй матрице синтез идет в обратную сторону от направления расхождения цепей исходной ДНК. Поэтому такой обратный синтез может идти только кусками, которые называются фрагментами Оказаки. Позже такие фрагменты «сшиваются» между собой.

Синтез лидирующей и отстающей цепей ДНК в репликационной вилке

Дочерняя цепь, которая реплицируется непрерывно, называется лидирующей, или ведущей. Та, которая синтезируется через фрагменты Оказаки, - запаздывающей, или отстающей, так как фрагментарная репликация выполняется медленнее.

На схеме нити родительской ДНК постепенно расходятся в направлении, в котором идет синтез ведущей дочерней цепи. Синтез отстающей цепи идет в обратную расхождению сторону, поэтому вынужден выполняться кусками.

Другой особенностью основного фермента синтеза ДНК (полимеразы) является то, что он не может сам начать синтез, только продолжить. Ему необходима затравка, или праймер. Поэтому на родительской нити сначала синтезируется небольшой комплементарный участок РНК, потом уже происходит наращивание цепи с помощью полимеразы. Позже праймеры удаляются, дыры застраиваются.

На схеме затравки показаны только на отстающей цепи. На самом деле они есть и на лидирующей. Однако здесь нужен только один праймер на вилку.

Поскольку цепи материнской ДНК не всегда расходятся с концов, а в точках инициализации, то на самом деле формируются не столько вилки, сколько глазки, или пузыри.

Точки начала репликации, образование пузырей на ДНК

В каждом пузыре может быть две вилки, т. е. цепи будут расходиться в двух направлениях. Однако могут только в одном. Если все же расхождение двунаправлено, то из точки инициализации на одной нити ДНК синтез будет идти в двух направлениях — вперед и назад. При этом в одну сторону будет выполняться непрерывный синтез, а в другую — фрагментами Оказаки.

ДНК прокариот не линейна, а имеет кольцевую структуру и лишь одну точку начала репликации.

Удвоение бактериальной ДНК

На схеме красным и синим цветом показаны две нити родительской молекулы ДНК. Новые синтезирующиеся нити показаны пунктиром.

У прокариот самокопирование ДНК выполняется быстрее, чем у эукариот. Если скорость редупликации у эукариот составляет сотни нуклеотидов в секунду, то у прокариот достигает тысячи и более.

Ферменты репликации

Репликацию ДНК обеспечивает целый комплекс ферментов, который называется реплисомой. Всего ферментов и белков репликации более 15. Ниже перечислены наиболее значимые.

Основным ферментом репликации является уже упомянутая ДНК-полимераза (на самом деле существует несколько разных), которая непосредственно осуществляет наращивание цепи. Это не единственная функция фермента. Полимераза способна «проверять», какой нуклеотид пытается присоединиться к концу. Если неподходящий, то она его удаляет. Другими словами, частичная репарация ДНК, т. е. ее исправление ошибок репликации, происходит уже на этапе синтеза.

Нуклеотиды, находящиеся в нуклеоплазме (или цитоплазме у бактерий), существуют в форме трифосфатов, т. е. это не нуклеотиды, а дезоксинуклеозидтрифосфаты (дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ). Они похожи на АТФ, у которой три фосфатных остатка, два из которых связаны макроэргической связью. При разрыве таких связей выделяется много энергии. Также и у дезоксинуклеозидтрифосфатов две связи макроэргические. Полимераза отделяет два последних фосфата и использует выделяющуюся энергию на реакцию полимеризации ДНК.

Фермент хеликаза разделяет нити матричной ДНК, разрывая водородные связи между ними.

Поскольку молекула ДНК представляет собой двойную спираль, то разрыв связей провоцирует еще большее ее скручивание. Представьте канат из двух закрученных относительно друг друга веревок, и вы с одной стороны за концы тянете одну вправо, другую — влево. Сплетенная часть станет еще больше скручиваться, будет более тугой.

Для устранения подобного напряжения необходимо, чтобы еще неразошедшаяся двойная спираль быстро крутилась вокруг своей оси, «сбрасывая» возникающую сверхспирализацию. Однако это слишком энергозатратно. Поэтому в клетках реализуется другой механизм. Фермент топоизомераза разрывает одну из нитей, пропускает через разрыв второю и снова сшивает первую. Чем и устраняются возникающие супервитки.

Разрыв ДНК под действием топоизомеразы

Разошедшиеся в результате действия хеликазы нити матричной ДНК пытаются опять соединиться своими водородными связями. Чтобы этого не произошло, в действие вступают ДНК-связывающие белки. Это не ферменты в том понимании, что реакций они не катализируют. Такие белки прикрепляются к нити ДНК на всем ее протяжении и не дают комплементарным цепям матричной ДНК сомкнуться.

Праймеры синтезируются РНК-праймазой. А удаляются экзонуклеазой. После удаления праймера «дыру» застраивает другой тип полимеразы. Однако при этом отдельные участки ДНК не сшиваются.

Отдельные части синтезируемой цепи сшиваются таким ферментом репликации как ДНК-лигаза.

scienceland.info

2.14. Деление клетки. Митоз | ВСЕ Сочинения.RU

Вопрос 1. В чем биологическое значение ми­тоза?

Биологическое значение митоза состоит в том, что в результате этого способа деле­ния образуются клетки с наследственной информацией, которая идентична инфор­мации материнской клетки.

Митоз обеспечивает процессы роста и развития организма, восстановления ут­раченных клеток и тканей, а также лежит в основе бесполого размножения расте­ний, животных, грибов, бактерий.

Вопрос 2. Какие фазы включает в себя митоз?

Митоз включает четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Во время профазы основные процессы происходят в ядре клетки. Хромосомы утолщаются и укорачиваются за счет спирализации ДНК, становятся видимыми в микроскоп. Каждая хромосома состо­ит из двух хроматид, соединенных друг с другом в области центромеры. Ядрышко постепенно исчезает. Образуется веретено деления. Ядерная оболочка разрушается.

Метафаза характеризуется тем, что хро­мосомы, состоящие из двух хроматид, располагаются в центре клетки, в плос­кости экватора. Нити веретена от разных полюсов прикрепляются к центромерам каждой из хромосом.

Анафаза начинается с того, что каждая хромосома расщепляется на две хромати- ды, которые расходятся по направлению к полюсам клетки.

В телофазу дочерние хромосомы, обра­зовавшиеся из хроматид, достигают полю­сов клетки. Составляющая их ДНК на­чинает деспирализовываться, появляется ядрышко. Вокруг каждой группы дочер­них хромосом образуется ядерная оболоч­ка. Телофаза завершается разделением цитоплазмы и образованием двух одина­ковых клеток.

Вопрос 3. Что такое редупликация ДНК?

Редупликацией называется удвоение молекулы ДНК в период интерфазы. Под воздействием фермента водородные связи между комплементарными азотис­тыми основаниями разрываются. Нити, составляющие двойную спираль ДНК, расходятся. Из свободных нуклеотидов согласно принципу комплементарности достраиваются вторые цепи образовав­шихся нитей ДНК. В результате из одной материнской молекулы возникают две идентичные дочерние молекулы ДНК.

Вопрос 4. Что происходит в интерфазу для подготовки деления клетки?

Во время интерфазы идет интенсивная подготовка клетки к делению, которая за­ключается в следующем:

— происходит редупликация ДНК;

— увеличивается число многих органо­идов, в том числе митохондрий, центриолей и других;

— синтезируется и запасается АТФ, ко­торая необходима для процессов после­дующего деления.

Вопрос 5. В какой фазе происходит деление цитоплазмы клетки?

Разделение цитоплазмы клетки осу­ществляется на последнем этапе ее деле­ния, в телофазу.

2.14. Деление клетки. Митоз

Оцените пожалуйста этот пост
На этой странице искали :
  • какие фазы включает в себя митоз
  • в чем биологическое значение митоза
  • в какой фазе происходит деление цитоплазмы клетки
  • Что происходит в интерфазу для подготовки деления клетки
  • какие фазы включает в себя митоз?
Сохрани к себе на стену!

vsesochineniya.ru

Что такое редупликация ДНК? Процесс редупликации ДНК

Молекула ДНК — это находящаяся в хромосоме структура. Одна хромосома содержит одну такую молекулу, состоящую из двух нитей. Редупликация ДНК — это передача информации после самовоспроизведения нитей от одной молекулы на другую. Она присуще как ДНК, так и РНК. В данной статье рассматривается процесс редупликации ДНК.

редупликация ДНК

Общие сведения и виды синтеза ДНК

Известно, что нити в молекуле закручены. Однако, когда начинается процесс редупликации ДНК, они деспирализуются, затем отходят в стороны, и на каждой синтезируется новая копия. По завершении появляются две абсолютно идентичные молекулы, в каждой из которых присутствует материнская и дочерняя нити. Такой синтез получил название полуконсервативный. Молекулы ДНК отодвигаются, оставаясь при этом в единой центромере, и окончательно расходятся лишь тогда, когда у этой центромеры начинается процесс деления.

ферменты редупликации ДНКДругой вид синтеза получил название репаративный. Он, в отличие от предыдущего, не связан с какой-либо клеточной стадией, но начинается при возникновении повреждений ДНК. Если они носят слишком обширный характер, то клетка в конце концов погибает. Однако, если повреждения локальны, то их можно восстановить. В зависимости от проблемы восстановлению подлежит отдельная или две сразу цепочки ДНК. Этот, как его еще называют, внеплановый синтез не занимает продолжительного времени и не требует больших энергозатрат.Но когда происходит редупликация ДНК, то расходуется много энергии, материала, продолжительность его растягивается на часы.Редупликация делится на три периода:

  • инициацию;
  • элонгацию;
  • терминацию.

Рассмотрим подробнее эту последовательность редупликации ДНК.

процесс редупликации ДНК

Инициация

В ДНК человека — несколько десятков миллионов пар нуклеотидов (у животных их насчитывается всего сто девять). Редупликация ДНК начинается во многих местах цепочки по следующим причинам. Примерно в это же время в РНК происходит транскрипция, но на время синтеза ДНК она приостанавливается в некоторых отдельных местах. Поэтому перед таким процессом в цитоплазме клетки накапливается достаточное количество вещества для того, чтобы поддержать экспрессию генов и чтобы жизнедеятельность клетки не была нарушена. Ввиду этого процесс должен проходить как можно быстрее. Трансляция в этот период осуществляется, а транскрипция не ведется. Как показали исследования, редупликация ДНК происходит сразу в нескольких тысячах точек — небольших участках с определенной последовательностью нуклеотидов. К ним присоединяются специальные инициаторные белки, к которым в свою очередь присоединяются другие ферменты редупликации ДНК.

Фрагмент ДНК, где происходит синтез, называется репликоном. Он начинается от точки начала и заканчивается тогда, когда фермент завершает репликацию. Репликон автономен, а также снабжает весь процесс собственным обеспечением.Процесс может начаться не со всех точек сразу, где-то он начинается раньше, где-то — позже; может протекать в одном или в двух противоположных направлениях. События происходят в следующем порядке, когда образуются:

  • репликационная вилка;
  • РНК-затравка.

редупликация ДНК происходит

Репликативная вилка

Эта часть представляет собой процесс, при котором на отсоединенных нитях ДНК происходит синтез дезоксирибонуклеиновых нитей. Вилки при этом образуют так называемый глазок редупликации. Процессу предшествует целый ряд действий:

  • освобождение от связи с гистонами в нуклеосоме — такие ферменты редупликации ДНК как метилирование, ацетилирование и фосфорилирование производят химические реакции, в результате которых белки теряют свой положительный заряд, что способствует их высвобождению;
  • деспирализация — это раскручивание, которое необходимо для дальнейшего освобождения нитей;
  • разрыв связей водорода между нитями ДНК;
  • их расхождение в разные стороны молекулы;
  • фиксация, происходящая при помощи белков SSB.

РНК-затравка

Синтез осуществляет фермент, под названием ДНК-полимераза. Однако начать его самостоятельно он не может, поэтому это делают другие ферменты — РНК-полимеразы, которые называют еще РНК-затравками. Они синтезируются параллельно дезоксирибонуклеиновым нитям по комплементарному принципу. Таким образом, инициация заканчивается синтезом двух РНК-затравок на двух разорванных и отошедших в разные стороны нитях ДНК.

Элонгация

механизм редупликации ДНКДанный период начинается с присоединения нуклеотида и 3' концу РНК-затравки, что осуществляет уже упомянутая ДНК-полимераза. К первому она присоединяет второй, третий нуклеотид, и так далее. Основания новой нити соединяются с материнской цепочкой водородными связями. Считается, что синтез нити идет в направлении 5 '- 3'. Там, где он происходит в сторону репликационной вилки, синтез протекает непрерывно и удлиняется при этом. Поэтому такую нить называют ведущей или лидирующей. На ней РНК-затравки больше не формируются.

Однако на противоположной материнской нити ДНК-нуклеотиды продолжают присоединяться к РНК-затравке, и дезоксирибонуклеиновая цепь синтезируется в противоположном от вилки редупликации направлении. Ее в этом случае называют запаздывающей или отстающей.

На отстающей нити синтез происходит фрагментарно, где по окончании одного участка начинается синтез на другом участке поблизости при помощи все той же РНК-затравки. Таким образом, на запаздывающей цепи имеются два фрагмента, которые соединены ДНК и РНК. Они получили название фрагменты Оказаки.

Далее все повторяется. Тогда расплетается другой виток спирали, разрываются связи водорода, нити расходятся в стороны, ведущая цепь удлиняется, на отстающей синтезируется следующий фрагмент РНК-затравки, после чего — фрагмент Оказаки. После этого на запаздывающей нити РНК-затравки разрушаются, а фрагменты ДНК соединяются в одну. Так на этой цепи происходит одновременно:

  • образование новых РНК-затравок;
  • синтез фрагментов Оказаки;
  • разрушение РНК-затравок;
  • воссоединение в одну единую цепь.

Терминация

процесс редупликации ДНК последовательностьПроцесс продолжается до тех пор, пока две репликативные вилки не встретятся, или одна из них не подойдет к концу молекулы. После встречи вилок дочерние нити ДНК соединяются ферментом. В случае же, если вилка отошла к концу молекулы, редупликация ДНК заканчивается с помощью специальных ферментов.

Коррекция

В данном процессе важная роль отводится контролю (или коррекции) редупликации. К месту синтеза поступают все четыре вида нуклеотидов, а путем пробного спаривания ДНК-полимераза отбирает те, которые необходимы.

Нужный нуклеотид должен быть способен сформировать столько же связей водорода, сколько аналогичный нуклеотид на матричной нити ДНК. Кроме того, между сахарофосфатными остовами должно быть определенное постоянное расстояние, соответствующее трем кольцам в двух основаниях. Если нуклеотид не соответствует этим требованиям, соединение происходить не будет.Контроль проводится перед включением его в состав цепи и перед включением последующего нуклеотида. После этого формируется связь в остове сахарофосфата.

Мутационная изменчивость

Механизм редупликации ДНК, несмотря на высокий процент точности, всегда имеет нарушения в нитях, называющихся в основном «генными мутациями». Примерно на тысячу нуклеотидных пар приходится одна ошибка, которая называется конвариантная редупликация.

Она случается по разным причинам. К примеру, при высокой или слишком низкой концентрации нуклеотидов, дезаминирования цитозина, присутствия мутагенов в области синтеза, и другое. В некоторых случаях ошибки могут исправиться репарационными процессами, в других исправление становится невозможным.

Если повреждение коснулось неактивного места, ошибка не будет иметь тяжелых последствий, когда происходит процесс редупликации ДНК. Последовательность нуклеотида того или иного гена может проявиться с ошибкой спаривания. Тогда дело обстоит иначе, и негативным результатом может стать как гибель этой клетки, так и гибель всего организма. Следует также учитывать, что генные мутации основаны на мутационной изменчивости, которая делает генофонд пластичнее.

Метилирование

последовательность редупликации ДНКВ момент синтеза или сразу после него происходит метилирование цепей. Считается, что у человека этот процесс нужен для того, чтобы сформировать хромосомы и регулировать транскрипцию генов. В бактериях данный процесс служит защитой ДНК от разрезания его ферментами.

fb.ru

Деление клетки. Митоз | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, конспект, сочинение, ГДЗ, тест, книга

Вопрос 1. В чем биологическое значение ми­тоза?

Биологическое значение митоза состоит в том, что в результате этого способа деле­ния образуются клетки с наследственной информацией, которая идентична инфор­мации материнской клетки.

Митоз обеспечивает процессы роста и развития организма, восстановления ут­раченных клеток и тканей, а также лежит в основе бесполого размножения расте­ний, животных, грибов, бактерий.

Вопрос 2. Какие фазы включает в себя митоз?

Митоз включает четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Во время профазы основные процессы происходят в ядре клетки. Хромосомы утолщаются и укорачиваются за счет спирализации ДНК, становятся видимыми в микроскоп. Каждая хромосома состо­ит из двух хроматид, соединенных друг с другом в области центромеры. Ядрышко постепенно исчезает. Образуется веретено деления. Ядерная оболочка разрушается.

Метафаза характеризуется тем, что хро­мосомы, состоящие из двух хроматид, располагаются в центре клетки, в плос­кости экватора. Нити веретена от разных полюсов прикрепляются к центромерам каждой из хромосом.

Анафаза начинается с того, что каждая хромосома расщепляется на две хромати- ды, которые расходятся по направлению к полюсам клетки.

В телофазу дочерние хромосомы, обра­зовавшиеся из хроматид, достигают полю­сов клетки. Составляющая их ДНК на­чинает деспирализовываться, появляется ядрышко. Вокруг каждой группы дочер­них хромосом образуется ядерная оболоч­ка. Телофаза завершается разделением цитоплазмы и образованием двух одина­ковых клеток.

Вопрос 3. Что такое редупликация ДНК?

Редупликацией называется удвоение молекулы ДНК в период интерфазы. Под воздействием фермента водородные связи между комплементарными азотис­тыми основаниями разрываются. Нити, составляющие двойную спираль ДНК, расходятся. Из свободных нуклеотидов согласно принципу комплементарности достраиваются вторые цепи образовав­шихся нитей ДНК. В результате из одной материнской молекулы возникают две идентичные дочерние молекулы ДНК.

Вопрос 4. Что происходит в интерфазу для подготовки деления клетки?

Во время интерфазы идет интенсивная подготовка клетки к делению, которая за­ключается в следующем:

  • происходит редупликация ДНК;
  • увеличивается число многих органо­идов, в том числе митохондрий, центриолей и других;
  • синтезируется и запасается АТФ, ко­торая необходима для процессов после­дующего деления.

Вопрос 5. В какой фазе происходит деление цитоплазмы клетки?

Разделение цитоплазмы клетки осу­ществляется на последнем этапе ее деле­ния, в телофазу.

Вопрос 6. Что такое жизненный цикл клетки?

Жизненный цикл клетки — это период ее жизни от момента возникновения в процес­се деления до гибели или конца последующего деления. Длительность жизненного цикла сильно варьирует и зависит от типа клеток и условий внешней среды: температуры, нали­чия кислорода и питательных веществ. Жиз­ненный цикл амебы равен 36 часам, а у неко­торых бактерий он составляет 20 минут. Для нервных клеток или, например, клеток хрус­талика его продолжительность составляет го­ды и десятилетия.

Вопрос 7. Каким образом в митотическом цик­ле происходит удвоение ДНК? В чем смысл этого процесса?

Удвоение ДНК происходит во время интер­фазы. Сначала две цепи молекулы ДНК расхо­дятся, а потом на каждой из них по принци­пу комплементарности синтезируется новая полинуклеотидная последовательность. Этот процесс идет под управлением особых фермен­тов с затратой энергии АТФ. Новые молекулы ДНК являются абсолютно идентичными ко­пиями исходной (материнской). Не происхо­дит никаких изменений генов, что обеспечива­ет стабильность наследственной информации, предотвращая нарушение функционирования дочерних клеток и всего организма в целом. Удвоение ДНК также обеспечивает постоянст­во количества хромосом из поколения в поко­ление.

Вопрос 8. В чем заключается подготовка клетки к митозу?   

Подготовка клетки к митозу происходит в интерфазе. Во время интерфазы активно идут процессы биосинтеза, клетка растет, образует органоиды, накапливает энергию, а главное, происходит удвоение (редупликация) ДНК. В результате редупликации образуются две идентичные молекулы ДНК, соединенные в области центромеры. Такие молекулы называ­ют хроматидами. Две парные хроматиды обра­зуют хромосому.

Вопрос 9. Опишите последовательно фазы ми­тоза.

Митоз условно разделяют на четыре фазы.

Профаза. Хромосомы в ядре начинают ак­тивно спирализоваться, приобретая компакт­ную форму. В результате считывание инфор­мации с ДНК становится невозможным, и син­тез РНК прекращается. К концу профазы распадается ядерная оболочка; центриоли, расположившиеся на полюсах клетки, образу­ют нити веретена деления.

Метафаза. На этом этапе наблюдается максимальная спирализация (уплотнение) хромосом. Они располагаются в экваториаль­ной области клетки. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам. Материал с сайта //iEssay.ru

Анафаза. В хромосомах происходит раз­мыкание центромер и, как следствие, разделе­ние хроматид. Нити веретена деления оттяги­вают хроматиды (каждая из которых теперь становится отдельной хромосомой) к полюсам клетки.

Телофаза. Хромосомы, оказавшись у по­люсов клетки, раскручиваются; вокруг них на обоих полюсах клетки формируются ядерные оболочки. Образуются ядра, содержащие оди­наковые диплоидные наборы хромосом. Про­исходит окончательное разделение клетки на две части.

В результате митоза образуются две дочер­ние клетки, идентичные исходной материн­ской клетке.

Вопрос 10. Каково биологическое значение миюза?

Митоз — важнейший биологический про­цесс, поскольку:

  • в результате митоза из одной материн­ской клетки образуются две дочерние, ей идентичные, что обеспечивает поддержание генетической стабильности клеток;
  • митоз обеспечивает рост организмов;
  • благодаря митозу осуществляется регене­рация и замена отмирающих клеток;
  • митоз обеспечивает вегетативное размно­жение у растений и бесполое размножение у одноклеточных эукариот.
На этой странице материал по темам:
  • краткое содержание по теме деление клетки.митоз
  • сочинение сказка разделение клеток
  • биология 9 класс тест деление клеток. митоз
  • деление клетки доклад
  • митоз фазы кратко

iessay.ru