Как объяснить, что некоторые органеллы эукариотических клеток содержат днк.

Согласно симбиотической теории возникновения эукариотическитх клеток. Ранее существовал анаэробный прокариот, который вступил в эндосимбиоз с аэробными бактериями/бактериями, способными к фотосинтезу.

Доказательства:

· имеют две полностью замкнутые мембраны. При этом внешняя сходна с мембранами вакуолей, внутренняя — бактерий.

· размножаются бинарным делением (причём делятся иногда независимо от деления клетки), никогда не синтезируются de novo (типа заново).

· генетический материал — кольцевая ДНК, не связанная с гистонами (По доле ГЦ ДНК митохондрий и пластид ближе к ДНК бактерий, чем к ядерной ДНК эукариот).

· имеют свой аппарат синтеза белка — рибосомы и др.

· имеют различные рибосомы.

· некоторые белки этих органелл похожи по своей первичной структуре на аналогичные белки бактерий и не похожи на соответствующие белки цитоплазмы.

 

Так же некоторые приводят инвагинационную теорию. Якобы мембрана впячивалась, образовывались структуры, имеющие (с какого-то хрена) ДНК. А потом одна из структур обособилась, стала ДНК изменять и накапливать и превратилась в ядро, а остальные – в митохондрии и прочее. Но эта тория мне не нравится, не прибегайте к ней без нужды. Ее могут не оценить.

Экзаменационный билет №45

Клеточный и митотический циклы. Характеристика фаз митотического цикла. Регуляция митотического цикла. Патологические митозы - причина возникновения хромосомных и геномных мутаций.

Жизненный (клеточный) цикл – это период существования клетки от момента ее образования вследствие деления материнской клетки до собственного деления или смерти.

Включает:

Митотический (пролиферативный) цикл (М) – комплекс однонаправленных, регулируемых, взаимосвязанных и упорядоченных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению, на протяжении деления и непосредственно после завершения деления.

Период выполнения специфических функций (дифференцированные клетки)

Период покоя(G0) – клетки не делятся и не функционируют.

Завершение жизни клетки связано с апоптозом (генетически запрограммированным самоуничтожением) или клеточным некрозом (гибель, вследствие воздействия неблагоприятных факторов).

Отдельно выделяют бласттрансформацию – превращение в опухолевую, фактически бессмертную клетку.

В митотическом цикле выделяют репродуктивную и разделительную фазы, соответствующие интерфазе и собственно митозу классической цитологии.

Интерфаза:

1. Постмитотический, предсинтетический (G1) период – восстанавливается масса клетки, вследствие этого синтезируются соответствующие белки. Если клетки предстоит вступить в митоз, то начинается синтез соответствующих ферментов и белков репликации. Вступление клетки в синтетический период интерфазы требует прохождения точки рестрикции. Если она не пройдена клетка, либо переходит в период G0, либо встает на путь специализации.

1. Синтетический период (S) – происходит репликация (удвоение) ДНК полуконсервативным способом, интенсивно образуется РНК и белки (гистоновые удваиваются как и ДНК), удваиваются центриоли клеточного центра.
2. Постсинтетический, предмитотический (G2) период – синтезируются тубулины, идущие на построение микротрубочек веретена, образуется РНК, заканчивается удвоение суммарной клеточной массы.

Митоз:

1. Профаза – конденсация хромосом, разрушение ядрышек, распад ядерной оболочки на пузырьки (это ведет к прекращению синтеза РНК и белка практически полностью), расхождение центриолей к полюсам клетки.
2. Метафаза – выстраивание спирализованных хромосом вдоль экватора (метафазная пластинка), хроматиды связаны только в области кинетохоры (туда прикрепляются кинетохорные трубочки веретена деления), а их плечи расходятся, завершается формирование веретена деления.
3. Анафаза – наиболее короткая фаза. Дочерние хроматиды расходятся к клеточным полюсам со скоростью 0,2-0,5 мкм/мин. Это происходит в результате укорочения кинетохорных трубочек веретена деления.
4. Телофаза – делят на раннюю и позднюю. Хромосомы входят в контакт с пузырьками (производные ядерной оболочки), а в стенку пузырьков встраиваются поровые комплексы, ламины проникают внутрь и восстанавливают структуру ядерной оболочки. Происходит деспирализация хромосом, разрушается веретено, образуются ядрышки. В поздней телофазе происходит разделение материнской клетки (цитотомия и цитокинез).

Продолжительность М для большинства животных от 10 до 50 ч.

 

Нетипичные формы митоза:

1. Амитоз – это прямое деление ядра. При этом сохраняется морфология ядра, видны ядрышко и ядерная мембрана. Хромосомы не видны, и их равномерного распределения не происходит. Ядро делится на две относительно равные части без образования митотического аппарата.

2. Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки.

3. Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК (хромонем) в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.

Митоз способствует поддержанию наибольшей приспособленности в мало меняющихся условиях обитания, усиливает роль стабилизирующего естественного отбора.

Эмбриональная индукция, её роль в развитии хордовых. Опыты Г. Шпемана.

Эмбриональная индукция — это взаимодействие частей развивающегося зародыша, при котором один участок зародыша влияет на судьбу другого участка.

 

Эмбриональная индукция — лишь один из механизмов онтогенеза. Многим явлениям развития требуются иные механизмы

 

Эксперимент

Г. Шпеман вырезал кусочек ткани из дорсальной губы бластопора гаструлы гребенчатого тритона (Triturus cristatus) со слабопигментированным зародышем, и пересадил ее в вентральную область другой гаструлы близкого вида, тритона обыкновенного (T. vulgaris), зародыш которого характеризуется обильной пигментацией. Эта естественная разница в пигментации позволила различить в химерном зародыше ткани донора и реципиента. Клетки дорсальной губы при нормальном развитии образуют хорду и мезодермальные сомиты (миотомы). После пересадки у гаструлы-реципиента из тканей трансплантата развивалась вторая хорда и миотомы. Над ними из эктодермы реципиента возникала новая дополнительная нервная трубка. В итоге это привело к образованию осевого комплекса органов второго головастика на том же зародыше.

 

Из этого и подобных опытов следует несколько выводов.

Во-первых, участок, взятый из спинной губы бластопора, способен направлять или даже переключать развитие того материала, который находится вокруг него, на определенный путь развития. Он как бы организует, или индуцирует, развитие зародыша как в обычном, так и в нетипичном месте.

Во-вторых, боковая и брюшная стороны гаструлы обладают более широкими потенциями к развитию, нежели их презумптивное (предполагаемое) проспективное направление, так как вместо обычной поверхности тела в условиях эксперимента там образуется целый зародыш.

В-третьих, достаточно точное строение новообразованных органов в месте пересадки указывает на эмбриональную регуляцию. Это означает, что фактор целостности организма приводит к достижению хорошего конечного результата из нетипичных клеток в нетипичном месте, как бы управляя процессом, регулируя его в целях достижения этого результата.

 

Напишите генотип голубоглазого мужчины, страдающего гемофилией. Расположите гены в хромосомах и выпишите возможные типы гамет, которые у него образуются. Каковы возможные генотипы его отца и матери?

А- карие глаза, а- голубые

X^h- гемофилик, X^H – здоров

Генотип мужчины – Х^hY аа

Возможные типы гамет мужчины: Х^hа и Yа

Возможные генотипы родителей

Мама: X^hX^h аа или X^hX^h Аа или X^HX^H Аа или X^HX^H аа

Папа: X^HY аа или X^HY Аа

В клинику поступил больной с жалобами на недомогание, схваткообразные боли в животе, частый (до 10 раз в сутки) жидкий стул с примесью слизи и крови. Из анамнеза известно, что несколько месяцев назад он вернулся из командировки в Закавказье. При исследовании мазка свежих фекалий обнаружены крупные (30-40 мкм) подвижные клетки с фагоцитированными эритроцитами. Какое протозойное заболевание можно заподозрить? Дайте русское и латинское название паразита. Объясните появление клинических проявлений заболевания через длительное время после инвазии. Возможны ли осложнения данного заболевания, и если да, то какие?

Дизентерию. Возбудитель – дизентерийная амёба (Entamoeba hystolitica)

В фекалиях обнаружили крупную вегетативную форму, так как только она способна фагоцитировать эритроциты.

При неблагоприятных условиях мелкая вегетативная форма (просветная) может переходить в крупную вегетативную форму. Эта форма встречается только у больных людей.

Осложнения – переход паразита в тканевую вегетативную форму. Это происходит при неблагоприятных условиях (перегрев, переохлаждение, авитаминоз и др.) Тканевая форма проникает в стенки кишечника, размножается, поражает слизистую, приводит к образованию язв.

Жизненный цикл (на всякий случай):

4-х ядерная циста ® кишечник человека, оболочка цисты растворяется ® 4-х ядерная амеба, она сразу делится ® 4 forma minuta просветная, она безвредна, обитает в просвете кишечника питается бактериями и при благоприятных условиях попадает в толстый кишечник, где превращается в цисту: при неблагоприятных условиях (перегрев, переохлаждение, авита- миноз и др.) ® проникает в стенки кишечника (тканевая forma minuta - патогенная), размножается, поражает слизистую с образованием язв. При этом (появление язв слизистой и кро- ви в просвете кишечника) forma minuta просветная ® forma magna, которая начинает питаться эритроцитами.

Билет №46.