Ядро и жизненный цикл клетки

Ядро – обязательная структура эукариотической клетки, содержит генетический материал и состоит из: ядерной оболочки, имеющей поры, кариоплазмы, хроматина и ядрышка. Клеточный цикл – совокупность процессов в клетке, происходящих при подготовке ее к делению и непосредственно самого деления. Клеточный цикл состоит из интерфазы и фаз деления. Интерфаза – это период между делениями клетки или от деления клетки до ее гибели. В интерфазе 2 периода: пресинтетический, в котором клетка растет, дифференцируется; и автосинтетический, когда клетка готовиться к делению; он делится на: пресинтетический(синтез и накопление РНК и белков), синтетический(удвоение хроматид, клетка становится тетраплоидной) и постсинтетический(синтез органических соединений, размножение митохондрий и пластид, аккумулирование энергии).Деление клетк происходит путем митоза, амитоза, мейоза, эндомитоза.

МИТОЗ – непрямое деление ядра. Которое обеспечивает равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками и непрерывность и наследственность хромосом в ряду клеточных поколений.4 ФАЗЫ: профаза(ядро увеличивается, спирализуется хроматин, каждая хромосома состоит из 2 хроматид, соединенных центромерой, начинает формироваться ахроматиновая фигура), метафаза(хромосомы находятся в одной площади так, что их центромеры располагаются на равных расстояниях от полюсов,), анафаза(хромосомы разделяются на 2 хроматиды, кот. Двигаются к разным полюсам), телофаза(хромосомы деспирализуются, формируется ядерная оболочка, клетка делится на 2).

АМИТОЗ – прямое деление у простейших, осуществляется перешнуровыванием ядра, образованием перегородки, фрагментацией.

Эндомитоз – восстановление хромосом без формирования веретена деления клетки при сохранении ядерной оболочки.

МЕЙОЗ – состоит из 2 делений с однократным удвоением числа хромосом. 1- редукционное деление: профаза(лептонема – стадия тонких нитей, зигонема – соединение хромосом, пахинема – стадия толстых нитей, диплонема – расхождение хромосом, диакинез – окончательное расхождение хромосом), метафаза(гомологичные хромосомы располагаются по обе стороны от экват. Пластинки), анафаза(гомологичные хромосомы отдаляются друг от друга), телофаза(возле каждого полюса гаплоидный набор хромосом, формируется ядерная оболочка).2 – эквационное деление – как митоз.

3.Организация генома эукариот Эукариотические клетки характеризуются: наличием ядра с оболочкой, содержанием в хромосомах линейной ДНК, синтезом РНК в ядре, белка – в цитоплазме. В геноме эукариот можно выделить 3 основные категории повторяющихся последовательностей нуклеотидов: 1.малоповторяющиеся гены – один ген может повторяться до 100раз; 2. фракция промежуточных повторов(100- 100000 копий одного гена, сюда относятся гены для рибосомальных 5S, 18S и 28S РНК, тРНК, гистонов, наиболее часто среди них встречаются короткие нуклеотидные последовательности, фракция составляет 20 – 70% генома); высокоповторяющиеся последовательности нуклеотидов(20 – 80%).У человека около 70% всей ДНК представлены неповторяющимися, уникальными последовательностями нуклеотидов, 10% находится в форме копий, повторяющихся 100000 раз, а 8% генома – в виде повторяющихся 500000 раз последовательностей. Основная часть генома приходится на уникальные последовательности нуклеотидов, которые встречаются в геноме один или несколько раз. Это структурные гены, активнр транскрибирующиеся в процессе жизнедеятельности клетки. В геноме различных видов эукариот уникальные последовательности чередуются с повторяющимися. Длина уникальных последовательностей 900 – 100 нуклеотидов, а повторяющихся – 200. По крайней мере 70% фрагментов длиной 2000 – 3000 нуклеотидов содержат как уникальные, так и повторяющиеся последовательности нуклеотидов. Полимерные гены у эукариот представлены среднеповторяющимися последовательностями нуклеотидов. К ним можно отнести рибосомальные цистроны, гены, кодирующие гистоны. Эти гены сгруппированы в блоки, отделенные друг от друга спейсерами. Полимерные гены находятся в гетерохроматиновых участках хромосом. Рибосомальные гены располагаются в области ядрышкового организатора в районе хромосомных перетяжек. Повторы возникли в результате эволюционного изменения структуры ДНК. Весьма богата повторами нуклеотидов сателлитная ДНК, отличающаяся по содержанию ГЦ – пар. Сателлиты видоспецифичны. Они не транскрибируются. В клетке нет РНК, комплементарных сателлиту. Имеется несколько предположений о биологическом значении сателитной ДНК: 1) сателлиты – это спейсеры, разделяющие структурные и регуляторные гены; 2) сателлиты играют роль в узнавании гомологичных хромосом; 3) сателлиты определяют мейотический дрейф хромосом.