ГДЗ: Параграф §25 / Биология 10 класс

Клеточный цикл включает два основных, последовательно сменяющих друг друга периода: интерфазу (подготовка к делению) и клеточное деление (М-фазу, или митоз).

Интерфаза состоит из трёх периодов: пресинтетического (\( G_1 \)), синтетического (\( S \)) и постсинтетического (\( G_2 \)). Самым важным событием является репликация ДНК (удвоение наследственного материала), которая происходит в синтетическом (\( S \)) периоде. Это ключевое событие, потому что оно обеспечивает точное удвоение генетической информации, необходимой для того, чтобы обе дочерние клетки получили полный и идентичный набор хромосом после деления.

Продолжительность клеточного цикла существенно отличается для разных типов клеток (например, у эпителия тонкой кишки мыши — 12–18 часов, а у корешка конского боба — 25 часов). Продолжительность зависит от следующих факторов:

• Тип и функция клетки: Эмбриональные клетки или быстро делящиеся ткани (эпителий) имеют короткий цикл, а высокоспециализированные клетки (например, нервные) могут вообще не делиться.
• Условия окружающей среды: Внешние факторы, такие как наличие питательных веществ и температура, могут влиять на скорость процессов.
• Видовая принадлежность организма: Сравнение клеток мыши и конского боба показывает видовые различия в продолжительности.

Наибольшие изменения в продолжительности наблюдаются в периоде интерфазы, особенно в \( G_1 \)-периоде.

Исходная масса ДНК в диплоидном наборе хромосом (46 хромосом, или \( 2n \)) составляет \( 6 \cdot 10^{-12} \) мг.

• В пресинтетическом периоде (\( G_1 \)): Масса ДНК равна исходной, так как репликация ещё не произошла. Таким образом, масса ДНК составляет \( \mathbf{6 \cdot 10^{-12}} \) мг. (Набор хромосом: \( 2n2c \)).
• В постсинтетическом периоде (\( G_2 \)): В \( S \)-периоде произошло удвоение ДНК (репликация). Следовательно, масса ДНК увеличилась вдвое. Масса ДНК составит \( 2 \cdot 6 \cdot 10^{-12} \text{ } мг = \mathbf{12 \cdot 10^{-12}} \) мг. (Набор хромосом: \( 2n4c \)).

Изменение массы ДНК обусловлено тем, что в синтетическом (\( S \)) периоде интерфазы происходит репликация ДНК, в результате чего каждая хромосома удваивается и становится двухроматидной.

Характеристика периодов интерфазы:

• Пресинтетический период (\( G_1 \)): Интенсивный обмен веществ, активный синтез белков, РНК, липидов и углеводов. Клетка растёт, увеличивается количество органоидов и объём цитоплазмы.
• Синтетический период (\( S \)): Происходит репликация ДНК. Каждая хромосома удваивается и становится двухроматидной (состоит из двух сестринских хроматид). Синтез белков-гистонов.
• Постсинтетический период (\( G_2 \)): Накопление энергетических запасов (синтез АТФ). Синтез белков для веретена деления, завершение удвоения органоидов. Клетка полностью готова к делению.

Заполнение таблицы (фрагмент):