Урок на тему "Життєвий цикл клітини. Мітоз"

Тема: Життєвий цикл клітини. Мітоз.

Мета: дати загальне уявлення про клітинний цикл, мітоз, фази мітозу та біологічне значення мітозу; розглянути особливості поділу клітини при амітозі та ендомітозі.

Обладнання та матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Схема клітинного циклу», «Мітоз».

Базові поняття та терміни: клітинний цикл, інтерфаза, мітоз, профаза, метафаза, анафаза, телофаза, амітоз, ендомітоз.

Хід уроку.

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Яку будову має хромосома?
2. Що таке  каріотип?
3. З яких компонентів складається ядро клітини?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя

1. Поняття про клітинний цикл. Однією з умов існування біологічних систем є їх репродукція – відтворення. Відтворення на клітинному рівні здійснюється шляхом поділу клітин, завдяки якому забезпечується безперервність існування наступних поколінь клітин і організмів.

Клітинний цикл – сукупність процесів у клітині, що відбуваються при підготовці її до поділу і безпосередньо самого поділу. Тривалість клітинного циклу неоднакова:  у бактерій 20 – 30 хв., у еукаріотів 10 – 80 год. Клітинний цикл складається з інтерфази та фаз поділу.

Інтерфаза (від лат. інтер – між та грец. фазіс - поява) – період між поділами клітини або від поділу клітини до її загибелі.

В інтерфазі розрізняють два періоди: пресинтетичний, у якому клітина росте, диференціюється, здійснює властиві їй функції; та автосинтетичний, коли клітина готується до поділу.

У свою чергу автосинтетичний поділяється на:

• пресинтетичний – найтриваліший у часі ( від 10 год. до кількох діб), відбувається синтез і нагромадження  РНК і білків, необхідних для поділу;
• синтетичний – відбувається синтез ДНК, що забезпечує подвоєння числа хромосом, а також спостерігається подвоєння центріоль клітинного центру (триває 6 – 10 год.);
• постсинтетичний – триває синтез органічних сполук, необхідних для поділу; розмноження мітохондрій пластид, розростання ендоплазматичної сітки, акумулюється енергія (триває 3 – 4 год.)

Тривалість інтерфази в цілому становить 90% часу всього клітинного циклу. Досягнення клітиною певних розмірів та припинення її росту свідчить про готовність її до поділу.

Поділ клітини відбувається шляхом мітозу, амітозу, ендомітозу, мейозу.

Спочатку розглянемо процес мітозу.

2. Мітоз. Мітоз – складний поділ ядра, що забезпечує тотожний рівномірний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами і спадкоємність хромосом у ряді клітинних поколінь.

Процес мітозу поділяють на чотири фази:

Профаза. Ядро клітини збільшується в розмірах 1,6 роза. Починається спіралізація ниток хроматину, які вкорочуються і потовщуються. Як наслідок, стають добре помітними хромосоми. Кожна хромосома складається з двох хроматид, які прилягають одна до одної по всій довжині, але з’єднанні між собою центромерою – в місці первинної перетяжки. В кінці профази зникає ядерце і розчиняється ядерна оболонка під дією ферментів лізосом. Вміст ядра, каріоплазма з хромосомами, опиняється в цитоплазмі.

У цей самий час починає формуватися веретено поділу. Так, у тваринних клітинах центріолі, що були розташовані в ділянці клітинного центру, прямують до полюсів клітини і між ними починають утворюватись нитки веретена поділу. У клітинах вищих рослин веретено поділу утворюється без участі центріолей. Нитки приєднуються до центромер, і хромосоми починають рухатись до центральної частини клітини.

Метафаза. Хромосоми «вишикуються» в центральній частині клітини в одній площині таким чином, що їхні центромери розміщуються на рівних відстанях від клітинних полюсів. В кінці метафази хроматиди відокремлюються одна від одної, тому хромосоми мають Х-подібну форму. Саме у метафазі хромосоми чітко сформо-

вані, тому вивчення їх кількості і структури проводять на цій стадії.

Анафаза. Хромосоми розділяються на дві самостійні хроматиди, які віддаляються одна від одної і рухаються до протилежних полюсів клітини. Рух хроматид зумовлений скороченням ниток веретена поділу. Кожна хроматида при цьому стає самостійною дочірньою хромосомою.

Телофаза. На двох протилежних полюсах клітини містяться скупчення хромосом, які прочинають деспіралізуватись (розкручуватись у хроматинові нитки). Навколо кожного з двох скупчень хроматид утворюється ядерна оболонка, з’являються ядерця. У цитоплазмі зникає веретено поділу і клітина ділиться на дві, шляхом «перешнуровування» в екваторіальній площині. Органели клітини при цьому розподіляються переважно рівномірно.

3. Амітоз, ендомітоз. Крім мітозу, клітини еукаріот можуть ділитися й іншими способами. У деяких клітин спостерігається амітоз – прямий, один з нетипових способів поділу ядра у найпростіших, в рослинних і тваринних клітинах. При амітозі оболонка і ядерця зберігаються, веретено поділу не утворюється, хромосоми деспіралізовані і не відбувається їх рівномірний розподіл. Ядро ділиться на дві відносно рівні частини і виникає двоядерна клітина. Інколи після поділу ядра перешнуровується цитоплазма й утворюється дві клітини. Амітотичним шляхом розмножуються м’язові, епітеліальні, патологічно змінені (злоякісні) клітини.

У більшості одноклітинних тварин (нд., амеби, евглени зеленої) усі фази мітозу відбуваються всередині ядерної оболонки, яка на цей час не зникає, а веретено поділу не утворюється. В телофазі хроматиди, що розійшлися, утворюють два скупчення поблизу протилежних полюсів ядра, яке разом із цитоплазмою ділиться перетяжкою навпіл. Такий спосіб поділу, як і звичайний мітоз, забезпечує передачу ідентичної спадкової інформації від материнської клітини дочірнім і має назву ендомітоз.

4. Біологічне значення мітозу полягає у забезпеченні точної передачі спадкової інформації протягом послідовних клітинних циклів. Кожна з дочірніх клітин одержує по одній хроматиді від кожної материнської хромосоми, тобто зберігається стала кількість хромосом у межах виду.

ІV. Узагальнення, систематизація і контроль навчальних досягнень учнів

Питання для бесіди

1. Які події передують поділу клітини?
2. Коли утворюється і коли зникає веретено поділу?
3. Коли розчиняється і коли з’являється оболонка ядра при поділі клітини?
4. З яких фаз складається мітоз?
5. Яке біологічне значення мітозу?

V. Домашнє завдання

1. Вивчити матеріал підручника__________________

2. Виконати завдання:

• робочий зошит, заповнити таблицю

Характеристика фаз мітозу