Строение ядра эукариотической клетки

Цель: изучить микроскопическое и ультрамикроскопическое строение ядер эукариотических клеток.

Задание:

1. Рассмотрите микропрепараты клеток (Таблица 10). Зарисуйте микропрепараты и подпишите ядро.

Таблица 10

Разнообразие ядер клеток эукариот

 

Препарат Краситель
1.   Гладкая мышечная ткань мочевого пузыря Гематоксилин – эозин
2. Поперечно-полосатая мышечная ткань аксолотля Железный гематоксилин
3. Клетки эпителия канальцев почки.   Гематоксилин – эозин
4. Кровь   Окраска по Романовскому-Гимза (эозин красный, азур II - синий)
5. Нейроны   Серебрение

 

2. Изучите микроскопическое строение ядра. Рассмотрите, зарисуйте и подпишите: а) Схему ядра (Рис.60).

   

Рис. 60. Схема ядра: 1- ЭР; 2- перинуклеарное пространство; 3 – ядрышко; 4 – микротрубочки; 5 – ламина; 6 – ядерная оболочка (внешняя и внутренняя мембраны); 7 – ядерная пора; 8 – промежуточные филаменты.

б) Микрофотографию расширения перинуклеарной полости клетки щитовидной железы (Рис. 61).

 

 

Перинуклеарная полость

 

    Рис. 61. Расширение перинуклеарной полости клетки щитовидной железы.

 

 

в) Микрофотографию и схему порового комплекса (рис.62, 63).

 

 

   

Рис. 62. Микрофотография порового комплекса.

 

 

Рис. 63. Схема порового комплекса.

 

г) Микрофотографию ядрышка и молекулы преРНК с транскрипционными комплексами (Рис. 64, 65).

 

  Рис.64. Микрофотография ядрышка.   Рис. 65. Молекулы пре РНК с транскрипционными комплексами: 1 — интенсивная транскрипция; 2 — слабая транскрипция.

Практическая работа № 15

Строение хроматина и хромосом

Цель: изучить микроскопическое и ультрамикроскопическое строение хроматина и хромосом.

Задание:

1. Изучите классификацию, строение и упаковку хроматина.

а) Рассмотрите и запишите схему классификации хроматина.

 

ХРОМАТИН

 

Эухроматин (ЭХ)

Гетерохроматин (ГХ)

Конденсированное состояние;

Эффект положения генов;

Поздняя репликация;

Недорепликация;

Эктопическое спаривание.

 

 

 

Конститутивный

Повторяющаяся ДНК, сателлитная ДНК, псевдогены

Инактивированный

 

 

Прицентромерный;

Теломерный;

Интресициальный (околядрышковый);

Хроматин половых хромосом

  Факультативный Х-хромосомы самок млекопитающих   Интеркалярный – Инактивированные районы в политенных хромосомах (гены раннего развития)
             

 

б) Рассмотрите и зарисуйте микрофотографию хроматина (Рис.66). Рисунок подпишите.

    1   2     3     Рис. 66. Хроматин в клетке эукариот: 1- Хроматин компактный; 2- Хроматин диффузный; 3- Ядрышко.

в) Зарисуйте уровни упаковки ДНК (Рис.67).

 

1     2   3   4   5   6       Рис. 67. Уровни упаковки ДНК: 1- Короткий участок двойной спирали ДНК; 2- Хроматин в форме бусин на нити; 3- Хроматиновая фибрилла состоящая из нуклеосом; 4- Часть хромосомы в растянутом виде; 5- Конденсированный участок метафазной хромосомы; 6- Целая метафазная хромосома.

 

2. Изучите микроскопическое и ультрамикроскопическое строение хромосом.

а) Зарисуйте схему хромосомы и кинетохора высших эукариот (Рис.68).

Рис. 68. Схема строения кинетохора высших эукариот

3.

 

б) Рассмотрите схему строения политенной хромосомы (Рис.69). Зарисуйте и подпишите.

Рис.69. Схема строения политенной хромосомы (А) и ее участков (Б):

а — нить интерфазной хромосомы с участками конденсированного хроматина; б — две нити после редупликации; в — восемь сближенных нитей в результате трехкратной редупликации хромосом; 1 — диски; 2 — междисковые участки; 3 — пуф, образовавшийся за счет деконденсации хроматина диска

 

 

Практическая работа № 16

Клеточный (МИТОТИЧЕСКИЙ) цикл

Цель: Изучить структурные компоненты интерфазного и митотического ядер. Изучить структуру клеток в различные фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Задание:

1. Рассмотрите микропрепарат «Митоз растительной клетки» (срез корешка лука). Окраска гематоксилин-эозином.

У высших растений нет центриолей, а веретено деления при данной окраске не выявляется, поэтому в изучаемых клетках видны только хромосомы. На большом увеличении необходимо найти клетку в состоянии интерфазы, в ядре которой можно видеть оболочку, ядрышко и гранулы хроматина.

В профазе видны хромосомы, образующие клубок, плотный или рыхлый (в поздней профазе).

В метафазе хромосомы расположены в плоскости экватора клетки. так как препарат рассматривается сбоку, то видна не материнская звезда, а экваториальную пластинку с выступающими концами хромосом

В анафазе происходит отщепление хроматид (половинок хромосом) друг от друга и расхождение их к полюсам, в результате чего в клетке видны две группы хромосом, имеющих вид звезды.

Телофаза продолжается до полной реконструкции ядра, однако удобнее наблюдать раннюю телофазу, когда каждая дочерняя звезда начинает сливаться в более компактную фигуру, но еще сохраняет форму звезды, а в цитоплазме можно видеть формирующуюся перегородку.

В растительных клетках формируется не перетяжка цитоплазмы, а именно перегородка между дочерними клетками. Форма клеток остается всегда прямоугольной.

Зарисуйте и подпишите: интерфазу, профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

 

 

Рис. 70. Митоз. Клетки корешка лука. I - неделящаяся клетка; II - IV - последовательные этапы профазы; V, VI-метафаза; VII - анафаза; VIII – телофаза; 1 - ядро с ядрышком, 2 -хроматин, 3-хромосомы, 4-веретено деления.

2. Рассмотрите микропрепарат «Ахроматиновое веретено в животной клетке». Делящаяся оплодотворенная яйцеклетка аскариды. Окраска железным гематоксилином. На большом увеличении необходимо найти клетку на разных этапах митотического цикла.

 

 

3. Зарисуйте динамику тубулинового скелета в клеточном цикле животных (Рис.71, 72).

 

 

Рис. 71. Динамика тубулинового скелета в клеточном цикле (животные).

 

 

Рис. 72. Динамика тубулинов в веретене деления.

 

4. Запишите в тетрадь таблицу 11 «Митоз».

Таблица 11

Митоз

 

  количество хроматид и хромосом   события   морфологическая картина

ИНТЕРФАЗА (подготовка клетки к делению)

G1-период 46 хроматид Рост клетки, подготовка к S-периоду

Клетка имеет присущую ей форму, имеет ядро, в ядре выявляется хроматин в виде точек, зерен, глыбок; как правило, имеется ядрышко

S-период 92 хроматиды (46х2) Синтез (редупликация) ДНК
G2-период 92 хроматиды (46х2) Подготовка к митозу

М И Т О З

профаза

46 хромосом;

92 хроматиды

 

Конденсация ДНК с образованием хромосом, исчезновение ядерной оболочки и ядра как такового Клетка начинает терять нормальную форму, на месте ядра имеется клубок толстых нитей - хромосом, расположенных неупорядоченно
метафаза Выстраивание хромосом по экватору клетки в процессе формирования веретена деления Клетка окончательно теряет нормальную форму и становится округлой, ядра нет, хромосомы в виде толстых нитей образуют структуру материнской звезды (вид сверху) или метафазной пластинки (вид сбоку)
анафаза

по 46 хроматид в каждой дочерней клетке

Разделение хромосом на отдельные хроматиды и расхождение хроматид к полюсам клетки Клетка округлой или вытянутой формы, ядра нет, хромосомы в виде толстых нитей расположены у противоположных полюсов клетки
телофаза Разделение цитоплазмы и образование двух дочерних клеток, формирование ядер Две более мелкие по размерам дочерние клетки, соединенные цитоплазматическим мостиком; ядра с толстыми нитями внутри или с большими глыбами хроматина

Практическая работа № 17