ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань.

Щоб актуалізувати знання учнів та підготувати їх до сприйняття нового матеріалу доцільно провести усний термінологічний диктант, де за 5-7 хв. з’ясувати рівень цитологічних знань учнів.

1. Клітина – це ………………

2. Хромосоми містяться у …………………

3. Біосинтез білків відбувається на ………………

4. До одномембранних органел клітини належать ……………..

5. Мітохондрії називають енергетичними ……………..

6. Пластиди поділяють на лейкопласти ………., ……………..

7. Мономерами білків є …………, кількість яких …………

8. т-РНК має вигляд …………………

9. У центрі молекули хлорофілу знаходиться атом …………….

10. ………………………………..

ІІ. Мотивація навчально діяльності учнів.

Життя починається із заплідненої яйцеклітини, а потім починається процес поділу цієї клітини далі, поки не утвориться і не народиться організм. Але після народження процес поділу клітин продовжується. Тому сьогодні ми повинні з’ясувати завдяки чому організми ростуть, чому кількість хромосом у клітинах певного виду залишається однаковою до кінця життя?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Клітини розмножуються поділом. Період існування клітини між початком її двох послідовних поділів або ж від початку поділу до загибелі називають клітинним циклом. Тривалість клітинного циклу у різних організмів неоднакова: у бактерій усього 20-30 хв. за сприятливих умов, у клітин еукаріотів 10-80 годин і більше.

Складається клітинний цикл із періодів поділу – фаз та проміжку до початку наступного поділу – інтерфази.

Профаза. Клітина припиняє виконувати специфічні функції в організмі. Тваринна клітина може змінювати форму та відокремлюватися. У профазі зміни відбуваються як у цитоплазмі, так і в ядрі клітини. Найважливіші ознаки профази — конденсація хромосом, розпад ядерець і початок формування веретена поділу. У результаті руйнації цитоскелету вивільняються молекули тубуліна, з яких будується веретено поділу (ахроматинове веретено, мітотичне веретено). Центріолі починають розходитись до полюсів клітини. Кожна пара центріолей стає частиною мітотичного центру, від якого променями розташовуються мікротрубочки, утворюючи «зірку». Так починає утворюватись веретено поділу. Ядерна оболонка під дією ферментів лізосом розпадається на дрібні фрагменти, поступово зменшуються і зникають ядерця. Хромосоми у зоні колишнього ядра спіралізуються. Спочатку вони розміщені хаотичним клубком, хоча вже видно, що кожна складається з двох спіралеподібних ниток — хроматид, які прилягають одна до одної по всій довжині, але сполучені між собою лише в ділянці первинної перетяжки (центромери). Потім вони коротшають і товщають, через деякий час їх уже добре видно у світловий мікроскоп, можна підрахувати їхню кількість, розглянути форму. З кожного боку центромери у хромосом утворюються кінетохори, від яких простягаються кінетохорні нитки таким чином, що кожна хромосома зв’язана з кожним з полюсів. Короткі ахроматинові нитки прикріплені одним кінцем до центромери, а іншим до центріолей, а довгі зв'язують обидва полюси веретена. За своїм хімічним складом це білки, які здатні до скорочення. Під дією протилежно направлених сил хромосома рухається до екваторіальної області.

Метафаза. Третя стадія мітозу триває досить довго. Усі хромосоми перестають рухатися і розташовуються таким чином, що їхні центромери лежать в одній площині, утворюючи так звану «метафазну пластинку» або «материнську зірку», перпендикулярно до ниток ахроматинової фігури. Вона тримається завдяки веретену поділу. Кожна хромосома утримується завдяки парі кінетохорів та ниток, що йдуть до протилежних полюсів. Хромосоми в цей час мають найменші розміри, під мікроскопом добре видно, що вони складаються з двох сполучених між собою в первинній перетяжці хроматид. Структуру кожної хромосоми видно особливо чітко. У клітинах організму людини найбільші хромосоми в цей період мають розміри близько 10 мкм, а найменші — близько 2 мкм. Визначення числа і вивчення структури хромосом зазвичай проводять у цій стадії. Вивчення деталей будови хромосом метафазної пластинки має дуже велике значення для діагностики захворювань людини, обумовлених порушенням будови хромосом. У кінці метафази завершується процес відокремлення сестринських хроматид одна від одної. Останнім місцем, де контакт між хромосомами зберігається, є центромера. Після поділу центромери кожна хроматида стане самостійною дочірньою хромосомою. Метафаза різко закінчується розділенням двох кінетохорів кожної хромосоми.

Анафаза. Це найкортша фаза, триває декілька хвилин. В’язкість цитоплазми зменшується, парні хроматиди (це одна хромосома) майже одночасно розділяються і починають порівняно швидко переміщуватися до протилежних полюсів клітини. Кожна хроматида при цьому стає самостійною хромосомою. Хромосоми, що розходяться, мають форму зігнутих під гострим кутом ниток, причому місце згину розташоване в ділянці центромери і спрямоване до полюса клітини, а кінці хромосом — до її центру. Нитки ахроматинового веретена при цьому скорочуються. Кількість хромосом, які рухаються до протилежних полюсів, і їхня структура однакові. Рух усіх хромосом в анафазі розпочинається одночасно внаслідок скорочення ниток ахроматинової фігури. Наприкінці анафази починається їхня поступова деспіралізація.

Телофаза. У цій заключній фазі завершуються процеси утворення двох дочірніх клітин з материнської. Телофаза починається після того, як дочірні хромосоми, що складаються з однієї хроматиди, досягли полюсів клітини і припинили рух. Після цього вони деспіралізуються, внаслідок чого утворюються клубки із довгих ниток, які переплітаються одна з одною, що характерно для ядра в період між поділами. Навколо кожного з клубків виникає ядерна оболонка, з'являються ядерця. Таким чином формуються дочірні ядра і набувають будови, характерної для клітини до поділу. Нитки веретена поділу зникають. Клітина поділяється на дві частини шляхом перешнурування в екваторіальній площині (у тварин) або шляхом утворення перетинки з мембран ендоплазматичної сітки (у рослин). Органели клітини при цьому (мітохондрії, комплекс Гольджи, рибосоми тощо) розподіляються між дочірніми клітинами.

Інтерфаза (від лат. інтер — між і грец. фазіс — поява) — це період між двома послідовними поділами клітини або від завершення останнього поділу до загибелі клітини. В інтерфазі клітина росте, синтезує органічні сполуки та запасає енергію у вигляді макроергічних сполук та готується до поділу. Інтерфаза триває довше, ніж мітоз, до 90 % часу всього клітинного циклу. В інтерфазі розрізняють три послідовні періоди: пресинтетичний, синтетичний і постсинтетичний. У пресинтетичному періоді відбувається активний синтез білків. Інтенсивно процеси біосинтезу відбуваються на синтетичному етапі. У цей час подвоюються молекули ДНК, хроматиди, центріолі, також синтезуються білки, поділяються мітохондрії та пластиди тощо. Молекули ДНК перебувають у хромосомах у деспіралізованому (розкрученому) стані і спрямовують синтетичні реакції в клітині. Під час реплікації подвійний ланцюг ДНК під впливом спеціального ферменту поступово розкручується на два одинарні, і до кожного з них за принципом комплементарності відразу ж приєднуються вільні нуклеотиди. Реплікація молекул ДНК забезпечує подвоєння числа хромосом, тобто кожна із гомологічних хромосом складається з двох хроматид, двох ідентичних молекул ДНК. У подальшому одна потрапляє в одну дочірню клітину, а друга — в іншу. Тому дві дочірні клітини, які виникають внаслідок поділу, отримують весь обсяг біохімічної і генетичної інформації, який містила ядерна ДНК материнської клітини. Постсинтетичний період характеризується синтезом іРНК та рРНК, а також тубулінів — білків мітотичного веретена. У кінці постсинтетичного періоду синтез РНК різко знижується і зупиняється. Інтерфаза закінчується, настає процес поділу клітки — мітоз. Для кожного типу клітин існує певне ядерноплазматичне співвідношення (співвідношення об’єму ядра і цитоплазми). Внаслідок росту клітини об’єм цитоплазми зростає швидше, ніж об’єм ядра, порушується ядерноплазматичне співвідношення, що призводить до поділу клітини.

return false">ссылка скрыта

Молекулярні процеси, що відбуваються протягом клітинного циклу, є послідовними. Неможливе «повернення» клітинного циклу у протилежний бік. Існує два ключові класи регуляторних молекул, що спрямовують клітинний цикл: це цикліни і циклін-залежні кінази. Л. Хартуелл, Р. Хунт і П. Нерз отримали Нобелівську Премію в галузі Медицини і Фізіології 2001 року за відкриття цих центральних молекул у регуляції клітинного циклу.