Взаимосвязь энергетического и пластического обмена в клетках животных и растений. Жизненный цикл клетки. Митоз

1.10. Взаимосвязь энергетического и пластического обмена в клетках животных и растений

Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность взаимосвязанных процессов синтеза и расщепления, сопровождающихся поглощением и выделением энергии и превращением химических веществ клетки. Его иногда разделяют на пластический и энергетический обмен, которые связаны между собой. Все синтетические процессы нуждаются в веществах и энергии, поставляемых процессами расщепления. Процессы расщепления катализируются ферментами, синтезирующимися в ходе пластического обмена, с использованием продуктов и энергии энергетического обмена.

Для отдельных процессов, происходящих в организмах, используют следующие термины:

  • Ассимиляция — синтез полимеров из мономеров.
  • Диссимиляция — распад полимеров на мономеры.
  • Анаболизм — синтез более сложных мономеров из более простых.
  • Катаболизм распад более сложных мономеров на более простые.

Живые существа используют световую и химическую энергию. Автотрофы используют в качестве источника углерода углекислый газ. Гетеротрофы используют органические источники углерода. Исключение составляют некоторые протисты, например эвглена зеленая, способная к автотрофному и гетеротрофному типам питания.

Автотрофы синтезируют органические соединения при фотосинтезе или хемосинтезе. Гетеротрофы получают органические вещества вместе с пищей.

У автотрофов преобладают процессы синтеза — фотосинтез или хемосинтез, у гетеротрофов — процессы распада органических соединений.

Вопросы и задания

  1. Что общего между фотосинтезом процессом окисления глюкозы:
    1. оба процесса происходят в митохондриях;
    2. оба процесса происходят в хпоропластах;
    3. в результате этих процессов образуется кислород;
    4. в результате этих процессов образуется АТФ?
  2. Какие продукты фотосинтеза участвуют в энергетическом обмене млекопитающих?
  3. Какова роль углеводов в образовании аминокислот, жирных кислот?
  4. Сравните энергетику процессов фотосинтеза и энергетического обмена.

1.11. Жизненный цикл клетки. Митоз

Жизненный цикл клетки — это период ее жизни от деления до деления.

Клетки размножаются путем удвоения своего содержимого с последующим делением пополам.

Клеточное деление лежит в основе роста, развития и регенерации тканей многоклеточного организма.

Клеточный цикл подразделяют на хромосомный, сопровождающийся точным копированием и распределением генетического материала, и цитоплазматический, состоящий из роста клетки и последующего цитокинеза — деления клетки после удвоения других клеточных компонентов.

Длительность клеточных циклов у разных видов, в разных тканях и на разных стадиях варьируется от одного часа (у эмбриона) до года (в клетках печени взрослого человека).

Фазы клеточного цикла

Интерфаза — период между двумя делениями, подразделяющийся на пресинтетический — G1, синтетический — S, постсинтетический — G2.

G1-фаза — самый длительный период (от 10 ч до нескольких суток). Заключается в подготовке клеток к удвоению хромосом. Сопровождается синтезом белков, РНК, увеличивается количество рибосом, митохондрий. В этой фазе происходит рост клетки.

S-фаза (6—10 ч) — сопровождается удвоением хромосом. В данной фазе синтезируются некоторые белки.

G2-фаза (3—6 ч) — сопровождается конденсацией хромосом. В течение указанной фазы синтезируются белки микротрубочек, формирующих веретено деления.

Митоз (М-фаза) — это форма деления клеточного ядра. В результате митоза каждое из образующихся дочерних ядер получает тот же набор генов, который имела родительская клетка. В митоз могут вступать как диплоидные, так и гаплоидные ядра.

При митозе получаются ядра той же плоидности, что и исходное.

Понятие «митоз» применимо только для эукариот.

Профаза сопровождается образованием веретена деления из микротрубочек цитоплазматического скелета клетки и связанных с ними белков. Хромосомы хорошо видны и состоят из двух хроматид.

Прометафаза сопровождается распадом ядерной мембраны. Часть микротрубочек веретена присоединяются к кине-тохорам (комплексам белок-центромера).

Метафаза — все хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку.

Анафаза — хроматиды расходятся к полюсам клетки с одинаковой скоростью. Микротрубочки укорачиваются.

Телофаза — дочерние хроматиды подходят к полюсам клетки. Микротрубочки исчезают. Вокруг конденсированных хроматид формируется ядерная оболочка.

Цитокинез — процесс разделения цитоплазмы. Клеточная мембрана в центральной части клетки втягивается внутрь. Образуется борозда деления, по мере углубления которой клетка раздваивается.

В некоторых случаях цитокинеза после митоза не происходит.

В результате митоза образуются два новых ядра с идентичными наборами хромосом, точно копирующими генетическую информацию материнского ядра.

В опухолевых клетках ход митоза нарушается.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделитесь информацией с друзьями

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: