Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10.E: Відтворення клітин (вправи)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    1808

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    10.1: Розподіл клітин

    Безперервність життя від однієї клітини до іншої має свій фундамент у відтворенні клітин шляхом клітинного циклу. Клітинний цикл - це впорядкована послідовність подій, яка описує етапи життя клітини від поділу однієї батьківської клітини до виробництва двох нових дочірніх клітин. Механізми, що беруть участь в клітинному циклі, сильно регулюються.

    Переглянути питання

    Диплоїдна клітина має_______ число хромосом як гаплоїдна клітина.

    1. одна четверта
    2. половина
    3. двічі
    4. чотири рази
    Відповідь

    C

    Риси організму визначаються специфічним поєднанням успадкованого _____.

    1. клітини.
    2. гени.
    3. білки.
    4. хроматиди.
    Відповідь

    Б

    Перший рівень організації ДНК в еукаріотичній клітині підтримується якою молекулою?

    1. злагоджено
    2. конденсату
    3. хроматин
    4. гістон
    Відповідь

    D

    Ідентичні копії хроматину, що утримуються когезином у центромера, називаються _____.

    1. гістони.
    2. нуклеосоми.
    3. хроматин.
    4. сестринські хроматиди.
    Відповідь

    D

    Безкоштовна відповідь

    Порівняйте і порівняйте соматичну клітину людини з людською гаметою.

    Відповідь

    Соматичні клітини людини мають 46 хромосом: 22 пари і 2 статеві хромосоми, які можуть утворювати або не утворювати пару. Це 2 п або диплоїдний стан. Гамети людини мають 23 хромосоми, по одній кожній з 23 унікальних хромосом, одна з яких - статева хромосома. Це n або гаплоїдний стан.

    Який зв'язок між геном, хромосомами та генами?

    Відповідь

    Геном складається з загальної суми хромосом організму. Кожна хромосома містить сотні, а іноді і тисячі генів, сегменти ДНК, які кодують поліпептид або РНК, і велику кількість ДНК без відомої функції.

    Еукаріотичні хромосоми в тисячі разів довше, ніж типова клітина. Поясніть, як хромосоми можуть поміститися всередині еукаріотичного ядра.

    Відповідь

    Подвійна спіраль ДНК обгорнута навколо гістонових білків, утворюючи структури, звані нуклеосомами. Нуклеосоми та ДНК компонувальника між ними згортаються в 30-нм волокно. Під час поділу клітин хроматин додатково конденсується шляхом упаковки білків.

    10.2: Клітинний цикл

    Клітинний цикл - це впорядкована серія подій, пов'язаних з ростом клітин і поділом клітин, що виробляє дві нові дочірні клітини. Клітини на шляху до поділу клітин проходять ряд точно приурочених і ретельно регульованих стадій росту, реплікації ДНК та ділення, що виробляє дві однакові (клонові) клітини. Клітинний цикл має дві основні фази: міжфазну і мітотичну фазу.

    Переглянути питання

    Хромосоми дублюються на якому етапі клітинного циклу?

    1. G 1 фаза
    2. S фаза
    3. профаза
    4. прометафаза
    Відповідь

    Б

    Які з перерахованих нижче подій не відбуваються на деяких етапах міжфази?

    1. дублювання ДНК
    2. дублювання органели
    3. збільшення розміру клітини
    4. поділ сестринських хроматидів
    Відповідь

    D

    Мітотичні веретена виникають з якої клітинної структури?

    1. центромер
    2. центросома
    3. кінетохор
    4. розщеплення борозни
    Відповідь

    Б

    Прикріплення мітотичних волокон веретена до кінетохорів - характеристика якої стадії мітозу?

    1. профаза
    2. прометафаза
    3. метафаза
    4. анафаза
    Відповідь

    Б

    Розпакування хромосом і формування нової ядерної оболонки - характеристика якої стадії мітозу?

    1. прометафаза
    2. метафаза
    3. анафаза
    4. телофаза
    Відповідь

    D

    Поділ сестринських хроматид - характеристика якої стадії мітозу?

    1. прометафаза
    2. метафаза
    3. анафаза
    4. телофаза
    Відповідь

    C

    Хромосоми стають видимими під світловим мікроскопом, на якій стадії мітозу?

    1. профаза
    2. прометафаза
    3. метафаза
    4. анафаза
    Відповідь

    A

    Яка структура утворює злиття бульбашок Гольджі на метафазній пластині ділильних рослинних клітин?

    1. клітинна пластинка
    2. актинове кільце
    3. розщеплення борозни
    4. мітотичний веретено
    Відповідь

    A

    Безкоштовна відповідь

    Коротко опишіть події, які відбуваються в кожній фазі міжфази.

    Відповідь

    Під час G 1 клітина збільшується в розмірах, геномна ДНК оцінюється на предмет пошкодження, а клітина запасає запаси енергії і компоненти для синтезу ДНК. Під час S-фази хромосоми, центросоми та центриоли (клітини тварин) дублюються. Під час фази G 2 клітина відновлюється з S-фази, продовжує рости, дублює деякі органели та демонтує інші органели.

    Хіміотерапевтичні препарати, такі як вінкристин і колхіцин, порушують мітоз шляхом зв'язування з тубуліном (субодиницею мікротрубочок) і перешкоджаючи збірці та розбиранню мікротрубочок. Саме на яку мітотичну структуру спрямовані ці препарати і який вплив це матиме на поділ клітин?

    Відповідь

    Мітотичний веретено утворено з мікротрубочок. Мікротрубочки - це полімери білка тубуліну; отже, саме мітотичний веретено порушується цими препаратами. Без функціонального мітотичного веретена хромосоми не будуть сортуватися або відокремлюватися під час мітозу. Клітина затримується при мітозі і загине.

    Опишіть подібності та відмінності між механізмами цитокінезу, виявленими в клітині тварин, порівняно з механізмами в рослинних клітині.

    Відповідь

    Існує дуже мало подібностей між цитокінезом клітин тварин і рослинних клітин. У клітині тварин по периферії клітини утворюється кільце актинових волокон у колишньої метафазної пластинки (розщеплення борозни). Актинове кільце стискається всередину, потягнувши плазмову мембрану до центру клітини, поки клітина не буде затиснута надвоє. У клітині рослин між дочірніми клітинами повинна утворитися нова клітинна стінка. Через жорстких клітинних стінок материнської клітини скорочення середини клітини неможливо. Замість цього спочатку утворюється фрагмопласт. Згодом в центрі клітини у колишньої метафазної пластинки утворюється клітинна пластинка. Клітинна пластинка утворена з бульбашок Гольджі, які містять ферменти, білки, глюкозу. Бульбашки зливаються, і ферменти будують нову клітинну стінку з білків і глюкози. Клітинна пластинка зростає до і в кінцевому підсумку зливається з клітинною стінкою батьківської клітини.

    Перелічіть деякі причини, чому клітина, яка щойно завершила цитокінез, може увійти в фазу G 0 замість фази G 1.

    Відповідь

    Багато клітин тимчасово вводять G 0, поки не досягнуть зрілості. Деякі клітини запускаються лише для введення G 1, коли організму потрібно збільшити цей конкретний тип клітин. Деякі клітини розмножуються лише після травми тканини. Деякі клітини ніколи не діляться після досягнення зрілості.

    Які події клітинного циклу будуть впливати на клітину, яка виробляє мутований (нефункціональний) білок когезин?

    Відповідь

    Якщо когезин не функціональний, хромосоми не упаковуються після реплікації ДНК в S-фазі інтерфази. Цілком ймовірно, що білки центромерной області, такі як кінетохора, не утворилися б. Навіть якщо мітотичні волокна веретена могли прикріпитися до хроматидів без упаковки, хромосоми не будуть сортовані або відокремлені під час мітозу.

    10.3: Контроль клітинного циклу

    Довжина клітинного циклу дуже мінлива, навіть всередині клітин одного організму. У людини частота обороту клітин коливається від декількох годин раннього ембріонального розвитку, до в середньому від двох до п'яти днів для епітеліальних клітин і до всього життя людини, проведеного в G0 спеціалізованими клітинами, такими як коркові нейрони або клітини серцевого м'яза. Існує також зміна часу, який клітина проводить в кожній фазі клітинного циклу.

    Переглянути питання

    На які з контрольно-пропускних пунктів клітинного циклу зовнішні сили мають найбільший вплив?

    1. G 1 контрольно-пропускна точка
    2. G 2 контрольно-пропускний пункт
    3. КПП М
    4. G 0 контрольно-пропускний пункт
    Відповідь

    A

    Яка головна передумова для оформлення на КПП G 2?

    1. осередок досяг достатнього розміру
    2. адекватний запас нуклеотидів
    3. точна і повна реплікація ДНК
    4. правильне кріплення мітотичних волокон веретена до кінетохорів
    Відповідь

    C

    Якщо КПП М не буде очищений, яка стадія мітозу буде заблокована?

    1. профаза
    2. прометафаза
    3. метафаза
    4. анафаза
    Відповідь

    D

    Який білок є позитивним регулятором, який фосфорилює інші білки при активації?

    1. p53
    2. білок ретинобластоми (Rb)
    3. циклін
    4. циклін-залежна кіназа (Cdk)
    Відповідь

    D

    Багато негативних білків-регуляторів клітинного циклу були виявлені в якому типі клітин?

    1. гамети
    2. клітини в G 0
    3. ракові клітини
    4. стовбурові клітини
    Відповідь

    C

    Яка негативна регуляторна молекула може спровокувати самогубство клітин (апоптоз), якщо події життєво важливого клітинного циклу не відбуваються?

    1. p53
    2. р21
    3. білок ретинобластоми (Rb)
    4. циклін-залежна кіназа (Cdk)
    Відповідь

    A

    Безкоштовна відповідь

    Опишіть загальні умови, які повинні бути виконані на кожному з трьох основних контрольних пунктів клітинного циклу.

    Відповідь

    Контрольна точка G 1 відстежує адекватний ріст клітин, стан геномної ДНК, адекватні запаси енергії та матеріали для S-фази. На контрольній точці G 2 проводиться перевірка ДНК, щоб переконатися, що всі хромосоми були дублюються і що немає помилок у щойно синтезованій ДНК. Додатково оцінюється розмір клітин і енергетичні запаси. КПП М підтверджує правильне прикріплення мітотичних волокон веретена до кінетохорів.

    Поясніть ролі позитивних регуляторів клітинного циклу порівняно з негативними регуляторами.

    Відповідь

    Позитивні регулятори клітин, такі як циклін і Cdk, виконують завдання, які просувають клітинний цикл до наступного етапу. Негативні регулятори, такі як Rb, p53 та p21, блокують прогресування клітинного циклу до тих пір, поки не відбулися певні події.

    Які кроки необхідні для того, щоб Cdk став повністю активним?

    Відповідь

    Cdk повинен зв'язуватися з цикліном, і він повинен бути фосфорильований в правильному положенні, щоб стати повністю активним.

    Rb - негативний регулятор, який блокує клітинний цикл на контрольній точці G 1, поки клітина не досягне необхідного розміру. Який молекулярний механізм використовує Rb для зупинки клітинного циклу?

    Відповідь

    Rb активний, коли він дефосфорильований. У цьому стані Rb зв'язується з E2F, який є фактором транскрипції, необхідним для транскрипції та можливого перекладу молекул, необхідних для переходу G 1 /S. E2F не може транскрибувати певні гени, коли він пов'язаний з Rb. Коли клітина збільшується в розмірах, Rb стає фосфорильованим, інактивованим і вивільняє E2F. Потім E2F може сприяти транскрипції генів, які він контролює, і будуть вироблятися перехідні білки.

    10.4: Рак і клітинний цикл

    Рак є результатом неконтрольованого поділу клітин, викликаного зривом механізмів, що регулюють клітинний цикл. Втрата контролю починається зі зміни послідовності ДНК гена, який кодує одну з регуляторних молекул. Несправні інструкції призводять до того, що білок функціонує не так, як повинен. Будь-яке порушення роботи системи моніторингу може дозволити передавати інші помилки дочірнім клітинам. Кожен наступний поділ клітин призведе до появи дочірніх клітин з ще більшим пошкодженням.

    Переглянути питання

    ___________ - це зміни порядку нуклеотидів у сегменті ДНК, який кодує білок.

    1. Прото-онкогени
    2. Гени супресорів пухлини
    3. генні мутації
    4. негативні регулятори
    Відповідь

    C

    Ген, який кодує позитивний регулятор клітинного циклу, називається a (n) _____.

    1. інгібітор кінази.
    2. ген супресора пухлини.
    3. протоонкоген.
    4. онкоген.
    Відповідь

    C

    Мутований ген, який кодує змінену версію Cdk, яка активна за відсутності цикліну, є a (n) _____.

    1. інгібітор кінази.
    2. ген супресора пухлини.
    3. протоонкоген.
    4. онкоген.
    Відповідь

    D

    Яка молекула є інгібітором Cdk, який контролюється p53?

    1. циклін
    2. антикінази
    3. Рб
    4. р21
    Відповідь

    D

    Безкоштовна відповідь

    Намітьте кроки, які призводять до того, що клітина стає раковою.

    Відповідь

    Якщо один з генів, який виробляє білки-регулятори, стає мутованим, він виробляє неправильно сформований, можливо, нефункціональний регулятор клітинного циклу, збільшуючи ймовірність того, що більше мутацій залишаться невідновленими в клітині. Кожне наступне покоління клітин завдає більшої шкоди. Клітинний цикл може прискорюватися в результаті втрати функціональних контрольних білків. Клітини можуть втратити здатність до самознищення і з часом стати «увічненими».

    Поясніть різницю між протоонкогеном і геном супресора пухлини.

    Відповідь

    Протоонкоген - це сегмент ДНК, який кодує один з позитивних регуляторів клітинного циклу. Якщо цей ген стає мутованим таким чином, що він виробляє гіперактивований білковий продукт, він вважається онкогеном. Ген супресора пухлини - це сегмент ДНК, який кодує один з негативних регуляторів клітинного циклу. Якщо цей ген стає мутованим, так що білковий продукт стає менш активним, клітинний цикл буде працювати безконтрольно. Один онкоген може ініціювати аномальні поділи клітин; однак супресори пухлини втрачають свою ефективність лише тоді, коли обидві копії гена пошкоджені.

    Перерахуйте регуляторні механізми, які можуть бути втрачені в клітині, що виробляє несправний p53.

    Відповідь

    Регуляторні механізми, які можуть бути втрачені, включають моніторинг якості геномної ДНК, рекрутинг репараційних ферментів та запуск апоптозу.

    p53 може викликати апоптоз, якщо певні події клітинного циклу не вдаються. Як цей регуляторний результат приносить користь багатоклітинному організму?

    Відповідь

    Якщо клітина пошкодила ДНК, ймовірність вироблення несправних білків вище. Дочірні клітини такої пошкодженої батьківської клітини також виробляють несправні білки, які в кінцевому підсумку можуть стати раковими. Якщо p53 розпізнає цей збиток і змушує клітину самознищуватися, пошкоджена ДНК деградується і переробляється. Ніякої подальшої шкоди організму не приходить. Інша здорова клітина запускається, щоб розділити замість цього.

    10.5: Розподіл прокаріотичних клітин

    Як у прокаріотичному, так і в еукаріотичному поділі клітин геномна ДНК реплікується, а потім кожна копія виділяється в дочірню клітину. Крім того, цитоплазматичний вміст розподіляється рівномірно і розподіляється по новим клітинам. Однак існує багато відмінностей між прокаріотичним та еукаріотичним поділом клітин. Бактерії мають єдину кругову хромосому ДНК, але немає ядра. Тому мітоз не потрібен при діленні клітин бактерій.

    Переглянути питання

    Яка подія еукаріотичного клітинного циклу відсутня при двійковому поділі?

    1. зростання клітин
    2. дублювання ДНК
    3. каріокінез
    4. цитокінез
    Відповідь

    C

    Білки FtSz направляють утворення _______, який в кінцевому підсумку сформує нові клітинні стінки дочірніх клітин.

    1. скоротливе кільце
    2. клітинна пластина
    3. цитоскелет
    4. перегородка
    Відповідь

    Б

    Безкоштовна відповідь

    Назвіть загальні компоненти поділу клітин еукаріот і двійкового ділення.

    Відповідь

    Загальними компонентами еукаріотичного поділу клітин і бінарного поділу є дублювання ДНК, сегрегація дубльованих хромосом і поділ цитоплазматичного вмісту.

    Опишіть, як дубльовані бактеріальні хромосоми розподіляються в нові дочірні клітини без напрямку мітотичного веретена.

    Відповідь

    У міру дублювання хромосоми кожне походження відходить від початкової точки реплікації. Хромосоми прикріплюються до клітинної мембрани за допомогою білків; зростання мембрани, коли клітини подовжуються, допомагає в їх русі.