II. Изучение нового материала

I. Актуализация знаний

ПЛАН УРОКА

Задачи.

Цель.

Урок

II. Закрепление материала.

Что такое клеточный цикл?

Что называется интерфазой?

Из каких периодов состоит интерфаза?

Какие основные события осуществляются G1-, S-, G2-периодах?

Все ли клетки способны к делению?

Каков набор хромосом клеток, находящихся в G2-периоде?

Домашнее задание – параграф № 21.

Тема: «Деление клетки»

Изучить способы деления клеток, а так же их значение.

Образовательные:

- обеспечить учащихся глубокими и прочными знаниями о митозе, прямом бинарном делении, амитозе;

- способствовать формированию научного мировоззрения на основе сравнения и анализа различных способов деления клеток;

- продолжить формирование знаний о воспроизведении клеток.

Развивающие:

- развить умения и навыки делать выводы с помощью логического мышления на основе сравнения различных способов деления клетки;

- развивать способности к целостному интегративному мышлению на основе установления зависимости способа деления клетки от ее типа;

- развивать способности к сравнению, анализу, классификации информации, а на их основе формирование мировоззрения и диалектических взглядов.

Воспитательные:

- воспитать экологическую культуру восприятия природы в целом;

- воспитать эколого-эстетические ценности.

1. Что такое митотический цикл клетки, из каких фаз он состоит?

2. Почему фазы митотического цикла строго сменяют друг друга, что происходит в каждой фазе?

3. В каком периоде происходит репликация, в чем ее суть и значение?

4. Раскройте биологическое значение деления клеток.

После того как в клетке завершатся биохимические процессы подготовки к делению, т.е. закончится период G₂, в ней начинается таинственный и до конца не изученный процесс деления.

В настоящее время известно не­сколько способов деления клетки: митоз, прямое бинарное деление, амитоз и мейоз.

Митоз (от греч. mitos — нить), непрямое деление, — основной способ деления эукариотических клеток. В результате митоза образуются две дочерние клетки, в каждой из которых имеется точно такой же (аналогичный) набор хромосом, как в родительской клетке.

Митоз — процесс непрерывный, но для удобства изучения его услов­но делят на четыре стадии в зави­симости от того, как выглядят в это время хромосомы в световом мик­роскопе. В митозе выделяют про­фазу, метафазу, анафазу и телофазу (рис. 3.3).

В профазе происходит укороче­ние и утолщение хромосом вслед­ствие их спирализации. В это вре­мя хромосомы двойные — состоят из двух хроматид, связанных меж­ду собой в области первичной пере­тяжки особой структурой — кинетохором. Удвоение хромосом, как вы помните, произошло в S-периоде интерфазы. Одновременно с утол­щением хромосом исчезает ядрыш­ко и исчезает, распадаясь на отдель­ные цистерны, ядерная оболочка. После этого хромосомы лежат в ци­топлазме свободно и беспорядочно.

В профазе центриоли (в тех клетках, где они есть) расходятся к полюсам клетки. В конце профа­зы начинает образовываться вере­тено деления, которое формирует­ся из микротрубочек.

В метафазе завершается обра­зование веретена деления, микро­трубочки которого с двух сторон связываются с центромерами хро­мосом. Хромосомы как бы вытал­киваются микротрубочками в об­ласть экватора клетки, где образу­ют так называемую экваториаль­ную, или метафазную, пластинку. В этот период легко подсчитывать число хромосом, изучать их морфо­логические особенности.

В анафазе дочерние хромосомы (хроматиды) с помощью мик­ротрубочек веретена деления рас­ходятся и движутся к полюсам клетки. Во время движения дочер­ние хромосомы несколько изгибаются наподобие шпильки, концы которой повернуты всторону экватора клетки.

В телофазе происходят процессы, обратные тем, которые наблюдались в профазе: начинается деспирализация (раскручивание) хромосом, они набухают и становятся плохо различимы в микроскоп. Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах возникают ядрышки.Разрушается веретено деления. На стадии телофазы происходит деление цитоплазмы с образованием двух клеток.

В клетках животных цитоплазма делится кольцевой перетяжкой. В клетках растений деление цитоплазмы осуществляется с помощью срединной пластинки, которая формируется из содержимого пузырьков комплекса Гольджи, сосредоточивающихся в экваториальной плоскости клетки.

Таким образом, в результате митоза из одной клетки возникают две дочерние с тем же набором хро­мосом. Биологический смысл митоза состоит в строго одинаковом распределении между дочерними клетками материальных носителей наследственности — молекул ДНК, входящих в состав хромосом материнской клетки.

Благодаря равномерному разделению реплицированных хромосом между дочерними клетками обеспечивается образование генетически равноценных клеток и сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений. Это обеспечивает такие важные моменты жизнедея­тельности, как эмбриональное развитие и рост организмов, восстановление органов и тканей после по­вреждения. Митотическое деление клеток является цитологической основой бесполого размножения организмов.

Прямое бинарное деление. Бак­териальные клетки содержат толь­ко одну кольцевую молекулу ДНК, прикрепленную к клеточной мемб­ране. Перед делением клетки ДНК реплицируется и образуются две идентичные молекулы ДНК, каж­дая из которых также прикрепле­на к клеточной мембране.

При делении клетки клеточная мембрана врастает между двумя молекулами ДНК так, что в конеч­ном итоге в каждой дочерней клет­ке оказывается по одной идентич­ной молекуле ДНК. Такой процесс получил название прямого бинар­ного деления.

Амитоз, или прямое деление, — это деление интерфазного ядра пу­тем перетяжки. При амитозе вере­тено деления не образуется и хро­мосомы в световом микроскопе не различимы. Такое деление встреча­ется у одноклеточных организмов (например, амитозом делятся боль­шие полиплоидные ядра инфузо­рий), а также в некоторых высоко­специализированных с ослабленной физиологической активностью, де­генерирующих, обреченных на ги­бель клетках растений и животных либо при различных патологических процессах, таких, как злокачествен­ный рост, воспаление и т.п.

Амитоз можно наблюдать в тка­нях растущего клубня картофеля, эндосперме семян, стенках завязи пестика и паренхиме черешков ли­стьев. У животных, человека такой тип деления характерен для клеток печени, хрящей, роговицы глаза.

При амитозе часто наблюдается только деление ядра: в этом случае могут возникнуть двух- и многоядер­ные клетки. Если же за делением ядра следует деление цитоплазмы, то распределение клеточных компо­нентов, как и ДНК, осуществляет­ся произвольно.

Амитоз в отличие от митоза яв­ляется самым экономичным спосо­бом деления, так как энергетичес­кие затраты при этом весьма незна­чительны.

ВЫВОД

Известно несколько типов деления клетки. Основным способом деления является митоз, который условно делят на четыре фазы. В ходе митоза происходит компактизация хроматина и равномерное его распределение между двумя дочерними клетками. Простое бинарное деление характерно для прокариот. Амитозом делятся полиплоидные ядра, стареющие, больные клетки с физиологически ослабленной функцией или высокоспециализированные клетки запасающей ткани растений. При амитозе генетический материал распределяется между дочерними клетками неравномерно.