ЗАДАЧИ ПО ЦИТОЛОГИИ
1. В секреторной клетке хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть. Какой природы синтезируется вещество (белковой, углеводной, жировой), куда оно поступает?
2. С помощью электронной микроскопии установлено, что в цитоплазме клеток печени (гепатоцитов) в процессе жизнедеятельности могут появляться и исчезать розеткообразные структуры, содержащие гликоген. Как называется такая структура (по классификации), почему?
3. В клетку поступило вещество, нарушающее целостность мембран лизосом. Какие изменения произойдут в клетке, почему? Какие виды лизосом Вы знаете?
4. С помощью микроманипулятора из клетки удалили комплекс Гольджи. Как это отразится на ее дальнейшей жизнедеятельности, почему (объяснить все функции данной органеллы)?
5. В клетке нарушился процесс синтеза белков тубулинов. К чему это может привести?
6. В период формирования сперматозоида произошло разрушение митохондриального комплекса. К чему это может привести, почему?
7. В условиях пищевого и кислородного голодания в клетках наблюдается аутолизис. Какие органеллы играют ведущую роль в данном процессе, почему?
8. В клетке «А» хорошо развита эргастоплазма, в клетке «Б» в цитоплазме много свободных полисом. Какая из клеток вырабатывает белковый секрет, почему?
9. В клетке «А» хорошо развита шероховатая ЭПС, в клетке «Б» - гладкая ЭПС. Какая из клеток вырабатывает белковый секрет, а какая – углеводный?
10. Представлены три клетки. У одной – хорошо развиты микроворсинки, у другой – реснички, у третьей – жгутик. Приведите пример таких клеток, на каком процессе они специализированы (какую функцию выполняют указанные органеллы этих клеток)?
11. При электронном микроскопировании изолированной клетки на одной ее поверхности были обнаружены реснички, на другой – десмосомы. Какая из них свободная, а какая контактирует с другими клетками? К какому виду контакта относится данный?
12. Какие функции клетки будут нарушены, если в ней разрушить органеллы, вырабатывающие энергию, почему?
13. Какие типы межклеточных контактов возможны между следующими видами клеток: 1) нервные, 2) кардиомиоциты, 3) эпителиальные?
14. Перечислите основные структурные компоненты нервной клетки, ее общие органеллы и специальные, тип межклеточных контактов между нервными клетками.
15. Какие специализированные органеллы есть в мышечной, эпителиальной, нервной клетках, какую функцию они выполняют?
16. Во время метафазы митоза в культуре ткани человека произошла элиминация (исчезновение) двух хромосом. Сколько хромосом, хроматид и ДНК будет в каждой образовавшейся клетке?
17. Предмитотическую клетку человека обработали колхицином (вещество, разрушающее веретено деления, но не влияющее на редупликацию хромосом). Сколько хромосом, хроматид и ДНК будут иметь дочерние клетки, образовавшиеся в результате митоза?
18. В культуре ткани человека произошло нарушение митоза, 21-я акроцентрическая хромосома переместилась к одному полюсу клетки. Какое количество хромосом оказалось в дочерних клетках после митоза?
19. В клетке имеется три пары хромосом: пара метацентрических с генами Аа, пара субметацентрических с генами Вв и пара акроцентрических с генами Сс. Сколько и каких хромосом получат дочерние клетки, образовавшиеся после митоза?
20. Соматические клетки кошки имеют 2n = 38 хромосом. Во время митоза произошло нерасхождение хроматид в трех парах хромосом. Сколько хромосом и хроматид будут иметь клетки, образовавшиеся после митоза?
21. Общая масса всех молекул ДНК 28 метафазных хромосом одной соматической клетки окуня равна 4х10-12 г (4С). Определить чему будет равна масса ДНК всех хромосом одной дочерней клетки и двух дочерних клеток, образовавшихся после митоза?
22. Сколько хромосом, хроматид и ДНК будут иметь дочерние клетки, образовавшиеся после митоза, если материнская клетка имеет 18 пар хромосом?
23. Сколько хромосом, хроматид и ДНК будут иметь дочерние клетки, образовавшиеся после митоза, если материнская клетка имеет 19 пар хромосом?
24. Общая масса всех молекул ДНК 12 постмитотических хромосом одной соматической клетки комнатной мухи равна 4х10-9 г (2С). Определить чему будет равна масса ДНК всех хромосом одной дочерней клетки и двух дочерних клеток, образовавшихся после митоза?
25. Во время митоза в соматических клетках гидры (2n = 32) произошло исчезновение двух пар хромосом. Сколько хромосом и хроматид окажется в дочерних клетках?
26. Во время митоза в клетках тела таракана (2n = 48 хромосом) не произошло расхождение двух хромосом. Сколько хромосом и хроматид будут иметь дочерние клетки?
27. Общая масса всех молекул ДНК 32 постмитотических хромосом одной соматической клетки гидры равна 6х10-12 г (2С). Определить чему будет равна масса ДНК всех хромосом одной дочерней клетки и двух дочерних клеток, образовавшихся после митоза?
28. Соматические клетки хомяка имеют 2n = 44 хромосомы. Во время митоза образовалась одна одноядерная тетраплоидная клетка, имеющая 88 хромосом (4n). Какие стадии митоза прошли нормально и какие были нарушены? Расписать схему митоза по фазам.
29. Соматические клетки крысы имеют 26 хромосом. Во время митоза произошло нерасхождение одной хромосомы на хроматиды. Распишите схему митоза, сколько хромосом и хроматид будут иметь дочерние клетки?
30. Соматические клетки зеленой лягушки имеют 2n = 26 хромосом. Во время митоза образовалась одна двуядерная тетраплоидная клетка, имеющая 52 хромосомы (4n). Какие стадии митоза прошли нормально и какие были нарушены? Расписать схему митоза по фазам.
31. Соматическая клетка дрозофилы имеет 2n = 8 хромосом. Какое количество хромосом, хроматид и ДНК будут иметь клетки, образовавшиеся в результате сперматогенеза? Назвать периоды сперматогенеза и образовавшиеся клетки. Изобразить схематически.
32. Во время нарушения мейоза у человека одна пара гомологичных хромосом не разошлась к разным полюсам клетки. Сколько хромосом и хроматид будут иметь дочерние клетки? Изобразить схематически.
33. Расписать стадии овогенеза человека. Как называются клетки на каждой стадии, и какой набор хромосом, хроматид и ДНК они будут иметь?
34. Соматическая клетка шимпанзе имеет 48 хромосом. Сколько хромосом, хроматид и ДНК будут иметь клетки на разных стадиях овогенеза, как они называются?
35. В процессе сперматогенеза, во время редукционного деления произошло нерасхождение 21-ой пары хромосом. Сколько хромосом и хроматид будут иметь в этом случае сперматозоиды человека? Нарисовать схему мейоза.
36. Сколько хромосом, хроматид и ДНК будет иметь яйцеклетка мыши, если ее соматическая клетка имеет 40 хромосом? Расписать стадии овогенеза и названия клеток на разных стадиях.
37. При нарушении мейоза произошло нерасхождение двух хромосом на хроматиды. Сколько хромосом, хроматид будет иметь яйцеклетка собаки, если ее соматические клетки имеют 39 пар хромосом? Расписать стадии овогенеза и названия клеток на разных стадиях.
38. Под действием радиации произошло нарушение расхождения хромосом в периоде размножения сперматогенеза у кролика (2n=44 хромосомы). Одна пара хромосом не разошлась на хроматиды. Сколько хромосом и хроматид будут иметь клетки, образовавшиеся в результате сперматогенеза?
39. Расписать стадии сперматогенеза человека. Как называются клетки на каждой стадии и какой набор хромосом, хроматид и ДНК они будут иметь?
40. Под действием радиации у женщины нарушился период созревания овогенеза. Произошло нерасхождение бивалента 15-ой пары хромосом в I мейотическом делении. Сколько хромосом и хроматид будет иметь яйцеклетка женщины?
41. Во время нарушения мейоза у хомяка (2n = 44 хромосомы) одна пара гомологичных хромосом не разошлась к разным полюсам клетки. Сколько хромосом и хроматид будут иметь дочерние клетки? Изобразить схематически.
42. При нарушении мейоза произошло нерасхождение двух хромосом на хроматиды. Сколько хромосом, хроматид будет иметь яйцеклетка кошки, если ее соматические клетки имеют 36 хромосом? Расписать стадии овогенеза и названия клеток на разных стадиях.
43. Если самка, имеющая три пары хромосом, продуцирует 400 яйцеклеток, то сколько сортов их будет и сколько гамет каждого сорта может быть образовано?
44. В клетке имеется три пары хромосом: пара метацентрических с генами Аа, пара субметацентрических с генами Вв и пара акроцентрических с генами Сс. Сколько и каких хромосом получат дочерние клетки, образовавшиеся после мейоза?
45. Общая масса всех молекул ДНК в 46 предмитотических хромосомах одной соматической клетки человека равна 12 · 10 -12 г (4с). Определить, чему будет равна масса всех хромосом в одной дочерней клетке и в четырех дочерних клетках, образовавшихся после мейоза?
ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ:
Задача №1
Гранулярная ЭПС (эргастоплазма) – общая одномембранная органелла, синтезирующая белок, например, белковый фермент или гормон желез внутренней секреции. Данное вещество необходимо всему организму (соматотропный гормон гипофиза – полипептид, который обеспечивает рост всех тканей и органов), следовательно клетка синтезирует его на экспорт.
Задача №2
Гликоген – углевод, необходимый для трофических (питательных) целей, следовательно он относится к включениям (непостоянным структурам цитоплазмы, которые клетка запасает впрок), по классификации – к трофическим.
Задача №3
Лизосомы – общие одномембранные органеллы клетки, выполняющие пищеварительную функцию. Три вида лизосом: первичная – содержит ферменты в неактивном состоянии, вторичная – образуется при слиянии первичной лизосомы и фагосомы, содержащей пищевой субстрат, остаточное тельце – лизосома, оставшаяся после процесса пищеварения с не переваренными продуктами. Вторичная лизосома, переваривающая продукты, поступающие в клетку, называется гетеролизосомой, а перерабатывающая свои собственные отработавшие структуры – аутолизосомой. При повреждении мембран лизосом ферменты выйдут в гиалоплазму и переварят ее содержимое – аутолизис.
Задача №4
Комплекс Гольджи – общая одномембранная органелла. Выполняет следующие функции: 1) синтез сложных веществ (гликолипидов, мукополисахаридов…), 2) обезвоживание и упаковка этих соединений, 3) избирательная проницаемость для разных веществ («таможня»), 4) дезинтоксикация ядов, 5) образование первичных лизосом. Отсутствие органеллы, выполняющие столь многообразные функции, приведет к нарушению функций целой клетки, начиная от обезвреживания ядов, голода клетки и заканчивая отсутствием важных для организма сложных соединений (ферменты, гормоны, БАВ).
Задача №5
Белки тубулины – важный структурный компонент микротрубочек, из которых в свою очередь состоит клеточный центр. Клеточный центр – общая немембранная органелла, участвующая в делении клетки (образует нити веретена деления).
Задача №6
Митохондрии – общие двумембранные органеллы, функцией которых является синтез АТФ – макроэргического соединения, необходимого для обеспечения клетки энергией. При разрушении митохондрий сперматозоиды будут лишены одной из главных функций – движения.
Задача №7
Ведущую роль в процессе аутолизиса играют лизосомы. Лизосомы – общие одномембранные органеллы клетки, выполняющие пищеварительную функцию. Гипоксия (кислородное голодание) является фактором повреждающим мембраны, в т.ч. и мембраны лизосом. При повреждении мембран лизосом ферменты выйдут в гиалоплазму и переварят ее содержимое – аутолизис.
Задача №8
Эргастоплазма (гранулярная ЭПС) – общая одномембранная органелла, на которой располагаются полисомы, синтезирующие белок по принципу «фабрики» - белковый секрет клетки «А» (на экспорт), а свободные рибосомы в клетке синтезируют белковые молекулы для нужд клетки «Б».
Задача №9
Эргастоплазма (гранулярная ЭПС) – общая одномембранная органелла, на которой располагаются полисомы, синтезирующие белок по принципу «фабрики» - белковый секрет (на экспорт), агранулярная ЭПС (гладкая) синтезирует углеводный секрет. Клетка «А» вырабатывает белковый секрет, а клетка «Б» - углеводный.
Задача №10
Микроворсинки, реснички и жгутик – специальные органеллы, выполняющие определенные функции в определенных клетках. Так микроворсинки – это выросты (складки) цитоплазматической мембраны клетки для увеличения клеточной поверхности (эпителий тонкого кишечника – увеличение всасывательной поверхности клеток). Реснички – структура, состоящая из микротрубочек, выполняют моторную функцию (клетки дыхательного эпителия имеют реснички, удерживают частицы пыли). Жгутики – органелла, состоящая из микротрубочек, выполняет двигательную функцию (сперматозоиды).
Задача №11
Реснички – органеллы, находящиеся на свободной поверхности клетки, а десмосомы – вид межклеточных контактов, относится к контактам сцепления. Десмосома представляет собой межмембранное пространство 10-20 нм, заполненное веществом белковой природы. В цитоплазме в месте этого контакта видно скопление тонких микрофибрилл, направленных от соединения вглубь клетки на 0,32 – 0,5 мкм (десмосом).
Задача №12
Митохондрии – общие двумембранные органеллы, функцией которых является синтез АТФ – макроэргического соединения, необходимого для обеспечения клетки энергией. Все виды активного транспорта, синтеза веществ, деления клетки происходят с затратой энергии, следовательно эти процессы и будут нарушены.
Задача №13
В нервных клетках – специальный вид контакта – синаптический, состоящий из пресинапса (окончание аксона клетки), из которого выделяется нейромедиатор в синаптическую щель, а далее постсинапс (тело другой нервной клетки, дендрит или орган – мишень) с рецепторами, улавливающими данный нейромедиатор. Кардиомиоциты – мышечные клетки сердца, находящиеся в постоянной работе. Контакт между кардиомиоцитами называется коммуникационным (щелевидным), когда мембраны клеток плотно прилежат друг к другу до 2 нм, соединяясь коннексоном – щель, ограниченная белковыми глобулами. Через щелевидный контакт происходит передача ионов и малых молекул от клетки к клетке. Эпителиальные клетки соединяются друг с другом при помощи плотного разделительного контакта – это зона максимального сближения мембран 2-3 нм. Этот контакт не проницаем для макромолекул и ионов. Также в эпителии присутствуют десмосомы и межклеточные контакты типа «замка».
Задача №14
Нервная клетка состоит из тела и отростков (короткие – дендриты, передают сигнал к нервной клетке и длинный – аксон, передает сигнал от нервной клетки). Общие органеллы: митохондрии, лизосомы, ЭПС, к. Гольджи, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, клеточный центр, пероксисомы. Специальные органеллы – нейрофиламенты, выполняющие функции цитоскелета, стабилизации клеточной мембраны, эндо- и экзоцитоза.
Задача №15
В мышечных клетках присутствуют миофиламенты – органеллы, способные к сокращению, состоящие из белков актина и миозина. В эпителиальных клетках есть тонофиламенты – органеллы, придающие эпителиальным клеткам форму и выполняющие опорную функцию. В нервных клетках – нейрофиламенты, необходимые для поддержания формы нервных клеток.
Задача №16
2n4c 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 44 хромосомы, 44 хромосомы,
44 хроматиды,<2с ДНК 44 хроматиды, <2с ДНК
При митозе в анафазе расходятся хроматиды, следовательно каждая из них представляет собой отдельную хромосому.
Задача №17
профаза - 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с ДНК
â
прометафаза - 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с ДНК
â
метафаза - 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с ДНК
⇟
анафаза - 92 хромосомы, 92 хроматиды, 4с ДНК
Дочерняя клетка будет одна с 46-ю хромосомами,
92-мя хроматидами, 4с ДНК.
Задача №18
2n4c 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 45 хр-м, 45 хр-д, <2с ДНК 47 хр-м, 47 хр-д, >2с ДНК
При митозе в анафазе расходятся хроматиды.
Задача №19
А╫А а╫а В╫В в╫в С╫С с╫с
↙ ↘
А┼ ┼а В┼ ┼в С┼ ┼с А┼ ┼а В┼ ┼в С┼ ┼с
Каждая дочерняя клетка будет иметь тот же хромосомный набор, что и материнская (6 хромосом), но состоящих из одной хроматиды (6 хроматид).
Задача №20
2n4c 38 хромосом, 76 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 32 хромосомы, 44 хромосомы,
32 хр-ды, <2сДНК 44 хр-ды, >2сДНК
В результате митоза в одну дочернюю клетку пойдет на 6 хромосом больше (3 пары), а в другую – на 6 хромосом меньше.
Задача №21
2n4c 4 • 10-12 г (4С)
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 2 • 10-12 г (2С) 2 • 10-12 г (2С)
Масса ДНК в одной дочерней клетки составит 2 • 10-12 г, а в двух - 4 • 10-12 г.
Задача №22
2n4c 36 хромосом, 72 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 36 хромосом, 36 хромосом,
36 хроматид, 2с ДНК 36 хроматид, 2с ДНК
Задача №23
2n4c 38 хромосом, 76 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 38 хромосом, 38 хромосом,
38 хроматид, 2с ДНК 38 хроматид, 2с ДНК
Задача №24
2n2c 4 • 10-12 г (2С)
↓ ↓
2n4c 8 • 10-12 г (4С)
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 4 • 10-12 г (2С) 4 • 10-12 г (2С)
Клетка с 2с ДНК должна пройти интерфазу и редуплицировать ДНК – удвоить до 4с, а затем вступить в митоз. Масса ДНК в одной дочерней клетки составит 4 • 10-12 г, а в двух - 8 • 10-12 г.
Задача №25
2n4c 32 хромосом, 64 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 28 хромосом, 28 хромосом,
28 хроматид, <2с ДНК 28 хроматид, <2с ДНК
Исчезновение двух пар (4 хромосомы) хромосом привело к тому, что в дочерних клетках осталось по 28 хромосом.
Задача №26
2n4c 48 хромосом, 96 хроматид, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 46 хромосом, 50 хромосом,
46 хр-тид, < 2с ДНК 50 хр-тид, >2с ДНК
Задача №27
2n2c 6 • 10-12 г (2С)
↓ ↓
2n4c 12 • 10-12 г (4С)
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 6 • 10-12 г (2С) 6 • 10-12 г (2С)
Масса ДНК в одной дочерней клетки составит 6 • 10-12 г, а в двух - 12 • 10-12 г.
Задача №28
профаза - 2n4c 44 хромосомы, 88 хроматид
↓ ↓
прометафаза -2n4c 44 хромосомы, 88 хроматид
↓ ↓
метафаза - 2n4c 44 хромосомы, 88 хроматид
↓ ↓
анафаза - 4n4c 88 хромосом, 88 хроматид
Во время митоза под действием каких - либо факторов не произошел цитокинез, клетка осталась одна одноядерная с тетраплоидным набором (хромосомы разделились на хроматиды в анафазе, а деление клетки на две не произошло – мета-анафазный блок с разделением хроматид).
Задача №29
2n4c 26 хромосом, 52 хроматиды, 4с ДНК
↙ ↘ ↙ ↘
2n2c 2n2c 27 хр-м, 27 хр-д, >2с ДНК 25 хр-м, 25 хр-д, <2с ДНК
Нерасхождение одной хромосомы на хроматиды привело к тому, что в одной дочерней клетке оказалось на одну хроматиду (хромосому) больше, а в другой – на одну меньше.
Задача №30
профаза - 2n4c 26 хромосомы, 52 хроматиды
↓ ↓
прометафаза - 2n4c 26 хромосомы, 52 хроматиды
↓ ↓
метафаза - 2n4c 26 хромосомы, 52 хроматиды
↓ ↓
анафаза - 4n4c 52 хромосомы, 52 хроматиды
В результате аномального митоза образовалась одна тетраплоидная двуядерная клетка, в связи с тем, что хромосомы разделились на хроматиды в анафазе митоза (каждая хроматида теперь представляет отдельную хромосому), завершился кариокинез, а цитокинез не прошел (телофаза).
Задача №31
Период 2n4c 8 хромосом, 16 хроматид, 4с ДНК
размножения å æ å æ
(митоз) 2n2c 2n2c 8 хр-м, 8 хр-д,2с 8 хр-м, 8 хр-д,2с
â â сперматогонии
Периодроста 2n4c 8 хромосом, 16 хроматид, 4с ДНК
(интерфаза) å æ å сперматоцит 1 порядка æ
Период n2c n2c 4хр-мы, 8 хр-д, 2с ДНК 4хр-мы, 8 хр-д, 2с ДНК
созревания åæ åæ å æ сперматоциты 2 порядка å æ(мейоз) nc nc nc nc 4хр, 4хр, 4хр, 4хр,
4х-ды, 4х-ды, 4х-ды, 4х-ды,
1с ДНК 1с ДНК 1с ДНК 1с ДНК
â â â â â â сперматиды â â
Период nc nc nc nc 4хр, 4хр, 4хр, 4хр,
формирования 4х-ды, 4х-ды, 4х-ды, 4х-ды,
1с ДНК 1с ДНК 1с ДНК 1с ДНК
сперматозоиды
Задача №32
2n4c 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с
редукционное å æ å æ
деление n2c n2c 22 хр, 44х-д, <2сДНК 24 хр, 48 хр-д, >2сДНК
å æ åæ å æ å æ
эквационное nc nc nc nc 22хр, 22хр, 24хр, 24хр,
деление 22х-д, <1с 22х-д, <1с 24х-д, >1с 24х-д, >1с
При мейозе во время редукционного деления в анафазе (1) расходятся хромосомы из пары, а во время эквационного деления в анафазе (2) – хроматиды. В данном случае одна пара хромосом не разошлась в анафазе редукционного деления, следовательно в одной клетке стало на одну хромосому меньше, а в другой на одну больше.
Задача №33
Период 2n4c 46 хромосом, 92 хроматиды, 4с ДНК
размножения å æ å æ
(митоз) 2n2c 2n2c 46 хр-м, 46 хр-д,2с 46 хр-м, 46 хр-д,2с
â â овогонии
Периодроста 2n4c 46 хромосом, 92 хроматид, 4с ДНК
(интерфаза) å æ å овоцит 1 порядка æ
