Шпаргалка по цитологии
Шпаргалка по цитологии
1.Клеточная
теория(КТ)
КТ- обобщ. предст-я о стр-и кл-к, как единиц живого, об
их размножении и роли в форм-и однокл орг-мов.
КТ сформулирована 3мя немцами:
М.Шлейден-ботан, Т.Шванн-зоолог, Р.Вирхов-патан.
1838-39-осн положения:
1) все живые орг-мы сост. из клеток(клл. сходны по
стр-ю и осн. св-вам),
2) клетка –единица живого (вне
кл. нет жизни);
1858-59-Вирхов
3)Omnis
cellula e cellula(клл увелич-ся в ч-ле путемделения исх кл пс удв-я её генетич
мат-ла)
/4)
Кл.- единая система сопряженных функц. единиц (субструктур~органелл)
5) Клл. многокл орг-мов тотипотентны, т.е.
а) равнозначны по V
генетич info, облад всеми возм-стями клл данного орг-ма,
б)отличаются друг от друга разной экспрессией
генов(акт-стью) –> дифференцировка.
6) Многокл орг-м -новая сист.- сложн. ансамбль из мн-ва
клл, объед. и интегрированный в подсистт. тканей и органов, связ. друг с другом
с помощью хим. факторов.
2. Ядерно-цитоплазматический транспорт
-м-лы до 60 кДа(d=9нм)проникают
через поры свободно, по gradC(пассивная диффузия), v~m
-более крупные м-лы проходят с помощью акт.транспорта
(Еатф, белки-переносчики)
-транспортные белки(шаттлы= «челноки»)
--эксопртины(выводят пре-рибосомы, тРНК, и/рРНП)
--импортины(вводят белки: ламины, для
мяРНП, гистоны, кислые белки)
-для импорта необх.:1)NLS(nuclear localisation sequence) последовательность, 2) рецептор(нуклеопорины),
3)АТФ(для транслокации)
--подробнее: [импортин-α+импортин-β+cargo]→ в ядро → +GTP=>[GTP+импортин-
β] +импортин-α +cargo; cargo ост.в ядре, ост.возвр.в
цитоплазму; в цитоплазме: +GAP=> импортин- β +GDP+P(возвр.в ядро)
-для экспорта необх.:1)NES(nuclear export sequence), 2)GTP,
3)белки
--подробнее: [cargo(NES)+exportin-1+GTP(Ran)]→через поровый комплекс , из ядра→в цитопл. под возд. GAP (GTP Associating
Protein) →(GDP(Ran)+P)+exportin-1 +cargo; cargo ост.в цитоплазме, ост.возвр.в
ядро; в ядре: GDP(Ran)+RCC-1→GTP(Ran)
-Сущ. белки-транспортеры (РНКнаружу); транспорт, если:
1) правильная(не дефектная) последовательность РНК,
2) завершен сплайсинг(нет интронов),
3) исп-ся белок-транспортер-(гетерогенный)hnRNPA1
--в пор.комплексе меняется оболочка cargo:
в ядре CBC(cap binding complex), в цитоплазме PABP (poly A binding protein)
3. Ядерная оболочка, её структура и роль
-ЯО сост.из 2х мембран(внеш и внутр), между ними
перинукл. простр-во; внутр. связ. с ламиной, наруж.-с риб. и
глЭР; ЯО имеет ядерные поры (отл. от МХ иХЛ)
-ЯО-регулятор ядерно-цитоплазм.транспорта, при этом
комплекс яд.поры – транслокатор и сортировщик
--пониж метаболич.акт-сть=>пор
меньше(эритроцит)
-наруж.мембрана:интегр., транмп.белки
-внутр.мембрана:транспорт только через поры
--LBR(lamini
binding receptor); LAP-1,LAP-2(lamin assoc.protein), эмерин –
интегр.белки, связ.внутр.мембр. с ламиной
-ламина
имеет решетчатую структ. (замораживание, скалывание, напыление, травление)
-ламина
“заякоривает” хроматин на внутр.мембране
РОЛЬ:
1)ЯО
характ.для ЭУ, обособляет синтез Р/ДНК от синтеза белка=>регуляция клет.акт-сти; 2)3-мерная
структ.интерФ-ного ядра(часть-ЯБМ); 3)регуляция ядерного “импорта” и “экспорта”
-ЯО
восстанавливается из поровых комплексов, ламины и везикул
4. Стр-е и ф-ции
яд.поры(ЯП)
-компл.ЯП
сост.из белков нуклеопоринов
--М
у дрожжей –50 МДа=30 белков, у позвоночных 120 МДа=50-100 белков
-во
всех моделях ЯП присутствует внутриядерная корзина (h=200нм)
-одна
из моделей: 2 ”кольца”(d=120
нм) – цитоплазм. И ядерное(по 8
субъединиц), “спицы”(80нм – d
поры), центр.гранула(10-40нм),
“корзина”
-Ф-ЦИИ:
1)транслокатор (мех.сито,по gradC),2) сорт-щик (рецепция и
сегрегация)
5.Локализация хр-м в
интерФ-м ядре
ИнтерФ-рабочая
Ф кл-ного ядра или t,когда хр-мы функц-ют. На этой Ф
хр-мы б.ч. деконденсируются.
Степень
деконденсации ~ активности (min-const метаболически неактивн.уч-ки структ.
гетероХ).
Кроме
периферич. слоя Х,с яд.оболочкой находятся в контакте специфч. уч-ки хр-м,
такие, как половые хр-мы, околоцентромерные уч-ки гетероХ, теломерные
хромоцентры, гетероХ,ассоц.с ядрышком и др.(дифф. окраска на
гетероХ).=>Ведущая роль этой связи (преимущ. связь гетероХ с яд.оболочкой)
Сущ.
модель орг-ции интерФ-ного ядра: развернутая хр-ма в интерФ
"заякорена" на ядерной оболочке с помощью гетероХ-вых уч-ков
(теломерный гетероХ, прицентормерный гетероХ, околоядрышковый гетероХ,
вставочные зоны гетероХ), так,что её расположение становится фикс. в простр-ве
ядра, часто повторяя телоФ-ную ориентацию, и занимает в нем соотв. V.
Кроме
компактных уч-ков гетероХ сущ. больш. ч-ло конденс. уч-ков эуХ.
6.Полиплоидия, политения, их значение
полиплоидия(П)-увеличение
с (кол-ва ДНК).
(эуплоидия-кратно
2n,анэуплоидия-не кратно 2n-чуть меньше/больше-признак рака)
(П)-рез-т
нарушения фаз клеточного цикла.
А)полиплоидизирующий
М (нет цитокинеза)-развитие человеч. печени
Б)колхицино~М(К-М)-(выпадает
телоФ и анаФ)-нет расхожд. в метаФ-кардиомиоциты
В)М
выпадает (не пост.)-при облучениях, обр. полиплоидные
лимфоциты(эндорепликация-нет М однократно)
Г)политенизация(многонитчатость)-у
насекомых (мотыль-личинка хирономуса, человеч. эмбрион-трофобласт -кл.
пуповины) - (репл->покой->Терм.)
Д)слияние->дикарион
Е)n
ядер -> поликарион (10-20), >20ядер->симпласт (поперечно -полосатая
мм.)
Ж)многополюсный
М -расхожд. хр-м, обр-е неск. ядер(похоже на Д)
пуф-место транскрипции
(синтез РНК),диски-зарепрессированные хр-мные ус-ки
пуф-врем-е
обр-е(аналогично "ёлочкам"ядрышек ооцитов рыб)
знач.-увеличение размера->продуктивности,рост
органов
7. Ядерный белковый матрикс(ЯБМ)
-белковый
компонент, "держащий" структ.ядра
-ДНК
имеет участки, взаимод.с ЯБМ специфич.образом
-экстркция
ядерных компонентов в процессе выделения ЯБМ:(пс.этих действий ядро не теряет
своей целосности)
--0.2
мМ MgCl2-связать белки(чтобы сохранить матрикс),
--2M
NaCl-гипотонич р-р(для удаления всех гистонов),
--1%
тритон Х100(неионный детергент)-разрушение ядерной оболочки,
--ДНК-аза
и РНК-аза-отщепление ДНК и РНК.
-ЛАМИНА(Л)-подстилает
внутр.мембрану яд.оболочки
-белки,вход.в
состав Л:ламины А,В,С
-Л
соединяет яд.оболочку и конденс.Х
-ЯБМ=(Л)+остатки
ядрышка (белковый матрикс) +поровые комплексы+
(межхроматиновая белковая сеть матрикса) (Збарский,Ченцов,Георгиев)
-ЯБМ-не
артефакт,т.к.связь с ДНК-специфич.и функц.
-Состав
ЯБМ:
--белок97,ДНК0.1,РНК1.2,фосфолипиды1.1(крысиная
печень)
--белок92.3,ДНК1.2,РНК0.05,фосфолипиды6.9(HeLa)
---ДНК: 10000 нукл.посл.-
сателлитные,120-140-гетерогенные
---РНК:
гетерогенно-ядерная, рРНК, тРНК, малая ядерная
-транскрипция
связана с ЯБМ(располагает участки Д/РНК опр.образом)
-Сущ.
артефакт-белковый остов внутри хр-мы(scafull)-он обнаруживается только
тотально(т.е.только из белков)
11. Док-ва
непр-сти хр-м в течние клеточного цикла
В интерфазном ядре не видно хр-м,
подобных митотическим (они там есть).
1.
Наблюдения
Бовери(1907) за морф. постоянством хр-м при делении бластомеров
аскариды→хар-р распол-я хр-м в телоФ опр-т форму интерфазного ядра и
порядок распол-я хр-м в след. профазе (это посл.основой для теории↑).
2.
(косв)Пост-во ч-ла и
морфологии хр-м для данного кариотипа нельзя объяснить при «разборке» хр-м.
3.
Закономерно повт-ся
расположение хр-м в метафазных пластинках
4.
Правило
Тейлора(1964)→воспроизв-е хр-м сходно с полуконсервативной редупликацией
ДНК (метка Н3Т сохр-ся в одной хр-ме пс. деления).
5.
Индивид. хр-мы
иногда можно наблюдать в интерФ-х ядрах(тельце Барра).
6.
В ряде объектов
возм. выявление теломерных уч-ков хр-м в интерФ-х ядрах(хромоцентры итерФ-х
ядер клеток меристемы корешков лука-теломерные уч-ки хр-м--радиоавтограф)
7.
Центромерные уч-ки
хр-м в интерФ-х ядрах выявл-ся диффер. окраской на гетерохроматин(культура
фибробластов мыши).
8.
Зоны локализации
отд. хр-м можно выявить и в интерФ-х ядрах, не имеющих хромоцентров или
конденсрованных уч-ков хр-м.(импульсная Н3Т метка в среде пс.
делений располагается не диффузно, а над опр уч-ками)
9.
Изучение
репаративного синтеза ДНК при УФ-облучении клеток→не >
½ хр-м клетки облуч-ся перед делением, облученная клетка поглощает Н3Т
до синт. периода , т.к. репартивный синтез, причем ввключ-я неравномерно, в
соотв с пораж. хр-мами.
10. Прямые биохим данные: при опр-и мах М ДНК
дрозофиллы→1хр-ма–1ДНК, длина-const в митозе и интерФ
14. Клеточный цикл, его стадии и способы изучения
-время
сущ-я кл.как таковойот деления до деления = клет.цикл (бактерия-20мин,
стентор-2-3сут.)
-смысл
кл-ного деления - в равномерном распр-и редуплиц. кл-ного мат-ла по 2м новым
клл.
→G1→S→G2постсинтетич/премитотич{→G0
Ф пролиферативного покоя, откр. Lagta-R2}→ M{→G0-R(est)1}
→G1пресинтетич/постмитотич→
--продолжительность
ФФ сильно варьирует у разл.клл, но ~ одинакова у клл. 1 органа
-разл.содерж-е
Д/РНК и интенс-сть их синтеза (по ФФ):
G1
- 2c(ДНК), S↑(РНК),S(1/4→1)max(белок)
S
- (2→4)c, S(ДНК), Smax(РНК),Smax(белок)
G2
- 4c, Smax(РНК), S(1/4→1)max(белок)
M
- (4→2)c, 1/4Smax(белок)
-G1-рост кл., подготовкак синтезу ДНК(синтез
белка-инициатора S?), синтезы ферментов метаболизма РНК и белка,
ферм.,необх для обр-я ДНК
-S –етсь всегда(искл.-2е деление мейоза),
длительность ~v репл.ДНК(ч-лу репликонов), v(полипл.)=v(дипл.); синтез гистонов в цитопл., синтез
рРНК(необх в G2)
-G2 –обычно
короче ост.периодов, м. Выпадать; синтез кл-ных РНК и белков, синтез иРНК (для
М), рРНК из S исп-ся для
синтеза «белков деления»(напр.тубулинов для М веретена)
-G0
–дифф.клл, либо “в покое”(могут делиться)
-способы изуч-я:
1)метод
получения гетерокарионов (с помощью инактивированных вирусов) из 2х разл
клл.=> индуцированное влияние со ст-ны цитоплазм факторов
2)
включение Н3-предшественников (синтезов Д/РНК)
{М-деление,
ост. -интерФ}
15. Мейоз(МЗ), последовательнось фаз мейоза и его значение
-МЗ-2
клет.цикла, клл.делятся, но репл-ся только 1 раз
-процесс
МЗ-а универсален для всех ЭУ орг-мов
-одна
из специализаций- пол.клл., команда – оч.рано (циклоп-пс.4го деления,
дрозофилла – ранняя бластула, ч-к – до заклкдки всех органов - в каудальном
отделе)
-Август Вейсман: (для пол клл.) 1е делелние МЗ 2n→{S}→4n→{ProI(длинная профаза)}→{MI}→2*2n→
{нетS}→2*2n→{MII}→4*n (единица репл.–хр-ма)
--первичн.зарод.клл. →гонии→ауксоциты→(синапсис)
→мейотич.деление→гаметы(рост ооцита, дифф. сператоцита)
--обр-е
зиготы: ♀(1n)+♂(1n) →2n→(S)→4n→(M)
→2*2n
-ProI
сост.из неск.уч-ков:
1) лептотена(тонк.нить); «хр-мный букет»
2) зиготена(соед.нить); объед.матер. и
отцовск.(1-1)
3) пахитена(толст.нить); длинная у ч-ка и мыши,
обр-ся синаптинемный комплекс(характ для МЗ, 0.6 Σt)
4) диплотена(двойная нить); центромерные уч-ки
отталкиваются , связь - хиазмы
5) диплокинез(расхождение хр-м);
-МЗ(отличия
от М):
1)
ProI – длительная (сом.0.5-1.5ч, пол.-до 50 лет)
2)
многофазность
3)
коньюгация хр-м(рекомбинация) – кроссинговер в местах хиазм, “обмен
кусочками” в тетраде, между сестринскими невозможен
4) активация транскрипции (в М синтез РНК резко падает, в
МЗ - всплеск)
5)синтез
ДНК (отложенный=задержанный)-(заполнение пробела, v синтеза ДНК различна для 2х нитей )
6)
диплотенная хр-ма – ст.”ламповых ёршиков”
“ёршик”
обр. петля ДНК, на к-рой идет синтезРНК
16. Кариотип,
методы его изучения
-совокупность числа, величины и морфологии
хр-м («лицо вида»)
-даже у близких видов хр-мные наборы отличаются по
ч-лу, по величине 1 или неск-ких хр-м, по форме и по структуре хр-м=>структ.
кариотипа м.б. таксономич. признаком.
=методы: 1)Q-окраска (по
Касперссону): обработка перпарата митотических хр-м флюорохромом акрихинипритом
-> флюоресцентный микроскоп
-> поперечные светящиеся полосы
2)G-окраска(к
AT-парам) (по Гимза): обработка трипсином, к-той или щелочью, затем – смесью по
Гимза: метилен-азур, метиленовый фиол-й, метиленовый синий, эозин –окрашиваются
уч-ки в плечах и теломерах хр-м
2’)C(convert↑)-окраска
(=?R?(reverse) к GC-парам) –окрашивание прицентромерных уч-ков(~G)
3)
гематоксилин или (в проц. удаления Ca2+ Mg2+ под Ф-контрастным микроскопом) –
те же полосы, чтот и при G=>дифф.окраска,скорее всего, из-за разл. спос-сти уч-ков хр-м к искусств.
деконденсации
-дифф. окрашивание позволяет четко отличить хр-мы друг
от друга. Сейчас составляют хр-мные карты ч-ка, т.е. находят места генов на
опр. уч-ках хр-м.
-молек. мех-мы специфич.(дифф.) окраски неизвестны.
Сущ. теория, что окраш-е связано с хим. св-вами уч-ков хр-м(олаклизацией
гетероХ)
18. Митоз, мех-м дв-я хр-м в этом процессе
-подготовка к М:
1)S-репл.ДНК, 2) удвоение центросом(S→G1),
3) смена цитоплазм.МТ на митотич.(G2),
4) синтез и активация факторов регуляции М,
5) рост
клл.: акт.процессы транскрипции
и синтеза белка (весь кл.цикл, в М-на ½ меньше)
6) удвоение
прекинетохоров
- митоз:
1)конд.хр-м(нач.вG1;в раней проФ,max-в метаФ)
2) распад ядрышка и ядерн. облочки
3) форм-е кинетохоров(удвоение прекинетохоров в G2, проФ/прометаФ-процесс,
метаФ-зрелый)
4) форм-е веретена
5) конгрессия–выстраивание хр-м в метаФ-ную
пласт.
6) расхожд.хр-м – анаФ - сегрегация
7) цитокинез –телоФ
Все этапы сопровождаются акт-стью факторов М
--(4) миотич.веретено сост. из разл-ся МТ, обр-ся при
его форм-и
-G2-появл. астральные МТ и «звезды».Расхождение за
счет белка кинезина (к «+»концу)
-Кх связ-ся с МТ и прибл.к полюсу, затем уходит (I-много
МТ или II-сущ. спец.белки
хромокинезины – точно неизв.).
Приблизившись к др. полюсу, Кх присоед-ся к МТ
-монополярное дв-е=>возникают
межполюсные МТ, появл.интерзональные МТ(оторванные от полюсов)
-АнаФ:А)расхожд.хр-м к
полюсам–динеины(к «-» конц) , КхМТ укорачивается на
«+»конце(фотоблитчинг)
Б) расхожд.полюсов – в интерзон-х
обл. межполюсные МТ удлинн-ся и расход-ся к полюсам, раб. кинезины
-ТелоФ(цитокинез) – начинается обр-е ЯО
22.Судьба органелл при митозе
-сист. цистерн и каналов ЭПР резко редуц.
во время М, распадается на разрозненные вавкуоли и небольшие цистерны
-АГ распадается на отд. диктиосомы
-по мере развития митотич. веретена мембр.эл-ты ядра и
органоиды всё больше оттесняются к перферии клетки, т.к. её центр часть
занимается огромным кол-вом МТ
-В метаФ палзм. мембраны, МХ, лпастиды, лизоссомы
локализованы в полярных зонах клеток или по их периферии(обрамляя веретено
деления)
-в зоне веретена(осн.–ок. полюсов, м.б. между пучками
МТ или в середине веретена ) –мелкие пузырьки и рибосомы (попали пассивно)
–содерж. РНК и липиды
Страницы: 1, 2
|