3. Расскажите, как осуществляется синтез ДНК. 4. Какие процессы происходят в клетке во время ин- терфазы? Какова продолжительность интерфазы у ор- ганизмов разных систематических групп? 5. Под действием каких факторов может произойти нарушение структуры ДНК? Какие механизмы клет- ки этому препятствуют? 6. Назовите последовательность фаз митоза. Опишите процессы, происходящие в каждой из них.
Синтез ДНК, или репликация, происходит в несколько этапов. Во-первых, ДНК-геном разматывается, и двойная спираль разделяется на две одноцепочечные цепи с помощью фермента, называемого ДНК-полимеразой. Затем на каждой из одноцепочечных цепей происходит синтез новой цепи. ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды к растущей цепи, основываясь на принципе комплементарности: аденин связывается с тимином, а гуанин — с цитозином. В результате образуются две идентичные двойные цепи ДНК, каждая из которых состоит из одной старой (материнской) и одной новой (дочерней) цепи. Этот процесс является ключевым для клеточного деления и передачи генетической информации.
На этапе интерфазы происходит множество процессов, которые обеспечивают подготовку клетки к делению. Интерфаза делится на три фазы: G1 (первичная интерфааза), S (синтетическая фаза) и G2 (вторая интерфааза). В G1 клетка растет, синтезирует белки и органеллы, а также проводит оценку условий для дальнейшего деления. В S-фазе происходит репликация ДНК, в результате которой каждая хромосома копируется. На этапе G2 клетка продолжает расти и производит вещества, необходимые для деления. Продолжительность интерфазы может варьироваться в зависимости от организмических групп: у одноклеточных организмов она может быть короткой, в то время как у многоклеточных может длиться от нескольких часов до суток.
Нарушение структуры ДНК может произойти под воздействием различных факторов, таких как ультрафиолетовое излучение, химические вещества, радиация и ошибки в процессе репликации. Клетка обладает несколькими механизмами, чтобы предотвращать такие нарушения, включая системы репарации ДНК, которые распознают и исправляют повреждения, а также контрольные точки в клеточном цикле, которые останавливают клетку в случае обнаружения неполадок.
Митоз делится на несколько фаз: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В профазе хромосомы конденсируются и становятся видимыми, ядерная оболочка разрушается, а веретено деления начинает формироваться. В метафазе хромосомы выстраиваются по экваториальной плоскости клетки. В анафазе сестринские хроматиды разделяются и идут к противоположным полюсам клетки. В телофазе хромосомы начинают деконденсироваться, и формируются две новые ядерные оболочки вокруг каждой группы хромосом, что завершает процесс деления.
