Cykl komórkowy i jego charakterystyka, Egzaminy z Fizjologia

Pobierz Cykl komórkowy i jego charakterystyka i więcej Egzaminy w PDF z Fizjologia tylko na Docsity!

Cykl komórkowy i jego charakterystyka

Wprowadzenie Przeczytaj Film samouczek Sprawdź się Dla nauczyciela

Cykl komórkowy to okres między powstaniem komórki (w wyniku podziału komórki macierzystej) a zakończeniem następnego podziału komórkowego. Składa się z kilku faz. Czas trwania cyklu komórkowego jest różny i zależy od rodzaju komórki i gatunku, u którego ta komórka występuje. Niektóre komórki po osiągnięciu dojrzałości nie dzielą się

• np. komórki mięśni szkieletowych czy komórki nerwowe.

Twoje cele

Wyjaśnisz pojęcie cyklu komórkowego. Poznasz fazy cyklu komórkowego. Scharakteryzujesz procesy zachodzące w cyklu komórkowym.

Cykl komórkowy umożliwia jednokomórkowej zygocie rozwinąć się w dojrzały organizm. To również proces, dzięki któremu komórki skóry, włosów czy też krwi ulegają odnowie. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cykl komórkowy i jego charakterystyka

punkty kontrolne jest zależne od obecności aktywnego kompleksu dwóch białek. Pierwszym z nim jest specyficzna dla danego etapu cyklina. Białko to pojawia się wyłącznie w ściśle określonym etapie cyklu komórkowego po spełnieniu pewnych warunków związanych z gotowością przejścia komórki do następnego etapu, np. gdy osiągnie ona odpowiednią wielkość lub gdy została zakończona replikacja DNA. Drugim białkiem jest określona kinaza, zależna od cyklin. Zaburzenia przekazywania sygnałów regulujących cykl komórkowy są zazwyczaj pierwszym etapem powstawania nowotworu.

Czas trwania cyklu komórkowego

Cykl komórkowy typowej komórki ssaków trwa ok. 24 godz., ale istnieją znaczne różnice pod tym względem w rożnych typach komórek i organizmów. Komórki zarodków zwierząt dzielą się bardzo szybko – co kilkanaście minut (u muszki owocowej, Drosophila – co osiem). W innych komórkach miedzy podziałami mogą upłynąć tygodnie, a nawet lata. Podziały mogą też całkowicie ustać. Najbardziej zmienne czasowo są fazy G i G.

Słownik

anafaza

faza podziału jądra komórkowego; w anafazie następuje rozchodzenie się chromatyd (w mitozie) lub chromosomów (w pierwszym podziale mejozy) do przeciwnych biegunów wrzeciona podziałowego

chromatyda

połowa chromosomu, widoczna jako odrębna jednostka morfologiczna w stadiach bezpośrednio poprzedzających podział materiału genetycznego; chromatydy jednego chromosomu zawierają takie same cząsteczki DNA

cykl komórkowy

cykl życiowy komórki; uporządkowany ciąg zdarzeń zachodzących w komórce; można go podzielić na dwa okresy: interfazę oraz podział komórki

interfaza

etap cyklu komórkowego obejmujący czas między kolejnymi podziałami komórkowymi, najdłuższe stadium cyklu komórkowego (z wyjątkiem komórek dzielących się bardzo intensywnie); interfaza jest okresem najbardziej aktywnych przemian metabolicznych

1 0

kinazy

grupa enzymów z klasy transferaz; katalizują reakcję przeniesienia grupy fosforanowej z wysokoenergetycznego ATP na inne związki z wytworzeniem ich pochodnych fosforanowych; reakcja ta nazywa się fosforylacją

mejoza

podział redukcyjny jądra komórkowego prowadzący do wytworzenia haploidalnych komórek płciowych, czyli gamet u zwierząt tkankowych, zarodników u niektórych grzybów, a także mszaków i paprotników oraz ich odpowiedników u roślin nasiennych (sporogeneza)

metafaza

etap podziału jądra komórkowego, podczas którego chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona podziałowego, tworząc tzw. płytkę metafazalną, co umożliwia uporządkowany podział materiału genetycznego między dwie powstające komórki potomne; następuje po profazie, a poprzedza anafazę

mitoza

sposób podziału jądra komórkowego, w wyniku którego powstają dwa jądra potomne; każde z nich otrzymuje zestaw chromosomów identyczny pod względem ich liczby, jak ten, który miało jądro komórkowe przed podziałem

profaza

pierwszy etap podziału jądra komórkowego; podczas profazy następuje stopniowa kondensacja chromatyny w chromosomy, zanikają jąderko oraz błona jądrowa i zaczyna się tworzyć wrzeciono podziałowe, z którym łączą się kondensujące chromosomy

telofaza

końcowa faza podziału jądra komórkowego, w której organizują się jądra potomne

Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D1FqHJ17p Cykl komórkowy i jego charakterystyka. Źródło: Inga Wójtowicz, reż. Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film nawiązujący do treści materiału

Polecenie 2

W zależności od rodzaju komórki oraz gatunku organizmu cykl komórkowy ma odmienny czas trwania. Komórka potomna zaczyna nowy cykl komórkowy, co w organizmach wielokomórkowych prowadzi do zastępowania starych komórek nowymi. Niektóre komórki po osiągnięciu dojrzałości nie przystępują do podziału.

Polecenie 3

Podaj przykłady takich komórek i określ miejsce ich występowania.

Opisz, jakie procesy zachodzą w interfazie.

Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia: 輸 醙 難

Ćwiczenie 1

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 2

Uporządkuj zdarzenia, tak aby przedstawiały prawidłową kolejność procesów zachodzących w komórce zwierzęcej tuż po podziale komórkowym.

podział jądra

synteza DNA

podział cytoplazmy

synteza białek wrzeciona podziałowego, podwojenie centrioli

synteza białek i organelli komórkowych

Ćwiczenie 5

Wskaż zdania prawdziwe i fałszywe.

Prawda Fałsz Jeśli komórka wejdzie w fazę G , to już nigdy nie wróci do cyklu komórkowego. Interfaza to czas między podziałami komórki obejmujący fazy G , S i G. Cytokineza komórki roślinnej różni się w przebiegu od cytokinezy komórki zwierzęcej. W wyniku replikacji DNA z jednej dwuniciowej cząsteczki DNA powstają dwie jednoniciowe cząsteczki DNA.

0

1 2

Ćwiczenie 6

Cykl komórkowy składa się z dwóch głównych etapów: interfazy, nazywanej także stadium międzypodziałowym, w której komórka rośnie i replikuje materiał genetycznytworzy chromosomy, oraz fazy M, obejmującej podział jądra komórkowego – cytokinezękariokinezękariogamię oraz podział cytoplazmy cytokinezękariokinezę. W przypadku komórek zwierzęcych białka cytoszkieletu układają się w kurczliwy pierścień, który zaciska się na cytoplazmie, tworząc bruzdę podziałowąfragmoplast. W komórce roślinnej cytokineza zachodzi z udziałem bruzdy podziałowejfragmoplastu.

Ćwiczenie 7

Komórki nabłonka jelita człowieka będące w fazie G zawierają 2,60 × 10 g DNA jądrowego.

0 −

Określ, jaką ilość DNA będą miały te komórki w fazie G. Uzasadnij swoją odpowiedź. 2

Ćwiczenie 8

Podczas fazy G procesy anaboliczne w komórce wyraźnie przeważają nad procesami katabolicznymi.

Oceń prawdziwość stwierdzenia.

1

ćwiczenia interaktywne; mapa myśli; gra dydaktyczna; film samouczek; sztafeta.

Formy pracy:

praca indywidualna; praca w parach; praca w grupach; praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda.

Przed lekcją:

1. Uczniowie zapoznają się z treścią w sekcji „Przeczytaj”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla cele lekcji zawarte w sekcji „Wprowadzenie” i określa na tej podstawie kryteria sukcesu.
2. Wprowadzenie do tematu. Nauczyciel prosi chętnego ucznia, by na podstawie przeczytanego przed lekcją tekstu i własnej wiedzy wyjaśnił krótko, czym jest cykl komórkowy.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel, wykorzystując technikę sztafety, prosi uczniów o omówienie poszczególnych faz cyklu komórkowego na podstawie przeczytanego przed lekcją tekstu. Sztafetę rozpoczyna ochotnik, omawiając fazę G , następnie wskazuje innego ucznia, który ma za zadanie omówić fazę S; kolejno wskazywane są osoby omawiające fazę G oraz mitozę i cytokinezę. Podczas sztafety nie uwzględnia się fazy G dla podkreślenia, że nie jest to faza cyklu komórkowego.
2. Następnie nauczyciel mówi: „W zależności od rodzaju komórki oraz gatunku organizmu cykl komórkowy ma odmienny czas trwania. Komórka potomna zaczyna nowy cykl komórkowy, co w organizmach wielokomórkowych prowadzi do zastępowania starych komórek nowymi. Niektóre komórki po osiągnięciu dojrzałości

1

2 0

nie przystępują do podziału. Jakie to komórki i gdzie występują?”. Uczniowie mają za zadanie znaleźć odpowiedź na to pytanie w trakcie lekcji.

3. Praca z filmem samouczkiem pt. „Cykl komórkowy i jego charakterystyka”. Uczniowie samodzielnie wykonują polecenie nr 1 (polegające na rozwiązaniu zadania, które zostało omówione w filmie samouczku) z sekcji „Film samouczek”. Następnie nauczyciel wyświetla film samouczek i uczniowie weryfikują swoją odpowiedź. Prowadzący zajęcia wyjaśnia ewentualne wątpliwości, może też ocenić uczniów, którzy poprawnie rozwiązali zadanie.
4. Praca indywidualna z treścią e‐materiału. Uczniowie na podstawie przeczytanego tekstu oraz informacji zawartych w medium w sekcji „Film samouczek” układają indywidualnie pytania do treści e‐materiału. Nauczyciel wraz z uczniami określa zasady rywalizacji i punktowania dobrych odpowiedzi (np. gra na czas lub na liczbę poprawnych odpowiedzi). Przeprowadzenie gry w klasie. Nauczyciel lub wybrany uczeń dba o prawidłowy przebieg quizu zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami. Nauczyciel nagradza najlepiej odpowiadających, np. ocenami z aktywności.
5. Utrwalanie wiedzy i umiejętności. Uczniowie dobierają się w pary i wykonują ćwiczenia nr 7 i 8 (dotyczące cech faz G i G ) w sekcji „Sprawdź się”. Następnie konsultują swoje rozwiązania z inną parą uczniów i ustalają jedną wersję odpowiedzi.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie sporządzają w zeszycie notatkę w postaci mapy myśli na temat cyklu komórkowego.
2. Nauczyciel prosi wybranego ucznia o odpowiedź na pytanie zadane na w fazie realizacyjnej lekcji: „Niektóre komórki po osiągnięciu dojrzałości nie przystępują do podziału. Jakie to komórki i gdzie występują?”. W razie potrzeby chętni uczniowie poprawiają lub uzupełniają ją.

Praca domowa:

1. Wykonaj ćwiczenia od 2 do 6 z sekcji „Sprawdź się”.

Materiały pomocnicze:

Neil A. Campbell i in., „Biologia Campbella”, tłum. K. Stobrawa i in., Rebis, Poznań 2019. „Encyklopedia szkolna. Biologia”, red. Marta Stęplewska, Robert Mitoraj, Wydawnictwo Zielona Sowa, Kraków 2006.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania filmu samouczka:

Film samouczek można wykorzystać w fazie wstępnej zajęć, w celu wzbudzenia zaciekawienia uczniów.

0 1