Cell Communication and Cell Cycle · ⁨Клеточная коммуникация и клеточный цикл⁩

AP Biology · ⁨AP Биология⁩ · Topic 4 · ⁨Тема 4⁩

View Slides · ⁨Просмотр слайдов⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

Video lesson for this topic · ⁨Видеоурок по этой теме⁩ Open the video page · ⁨Открыть страницу видео⁩

4.1

Cell Communication · ⁨Клеточная коммуникация⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.1.A: Describe the ways that cells can communicate with one another.

4.1.A.1 Cells communicate with one another through direct contact with other cells or from a distance via chemical signaling.
- Illustrative examples for 4.1.A.1:
  - Immune cells interact through cell-to-cell contact, antigen-presenting cells (APCs), helper T-cells, and killer T-cells.

Learning Objective 4.1.B: Explain how cells communicate with one another over short and long distances.

4.1.B.1 Cells communicate over short distances by using local regulators that target cells in the vicinity of the signal-emitting cell.
- Illustrative examples for 4.1.B.1:
  - Neurotransmitters
  - Plant immune response
  - Quorum sensing in bacteria
  - Morphogens in embryonic development
4.1.B.2 Signals released by one cell type can travel long distances to target cells of another type.
- Illustrative examples for 4.1.B.2:
  - Insulin
  - Human growth hormone
  - Thyroid hormones
  - Testosterone
  - Estrogen

Русский

Большая идея 3 — Хранение и передача информации: Живые системы хранят, извлекают, передают и реагируют на информацию, необходимую для жизнедеятельности.

Обучающий результат 4.1.A: Описать способы взаимодействия клеток друг с другом.

4.1.A.1 Клетки взаимодействуют друг с другом путём прямого контакта или на расстоянии посредством химической сигнализации.
- Иллюстративные примеры для 4.1.A.1:
  - Иммунные клетки взаимодействуют путём клеточно-клеточного контакта: антигенпрезентирующие клетки (АПК), хелперы Т-лимфоцитов и цитотоксические Т-лимфоциты.

Обучающий результат 4.1.B: Объяснить, как клетки взаимодействуют друг с другом на коротких и длинных расстояниях.

4.1.B.1 Клетки взаимодействуют на коротких расстояниях с использованием локальных регуляторов, которые воздействуют на клетки, расположенные вблизи клетки, испускающей сигнал.
- Иллюстративные примеры для 4.1.B.1:
  - Нейромедиаторы
  - Иммунный ответ растений
  - Чувствительность к плотности популяции (quorum sensing) у бактерий
  - Морфогены в эмбриональном развитии
4.1.B.2 Сигналы, выпускаемые одним типом клеток, могут преодолевать большие расстояния, достигая клеток другого типа.
- Иллюстративные примеры для 4.1.B.2:
  - Инсулин
  - Гормон роста человека
  - Тиреоидные гормоны
  - Тестостерон
  - Эстроген

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Cells coordinate by sending and receiving chemical signals 信号. A signaling cell releases a ligand 配体 that binds a receptor 受体 on a target cell. Signals travel over different ranges: direct contact (cell junctions), local signaling (nearby cells, like neurotransmitters), and long-distance signaling (hormones 激素 through the blood).

Русский

Клетки координируют свою деятельность посредством передачи и получения химических сигналов. Сигнализирующая клетка выделяет лиганд, который связывается с рецептором на целевой клетке. Сигналы передаются на разные расстояния: непосредственный контакт (клеточные контакты), локальная сигнализация (близлежащие клетки, например нейромедиаторы) и дальнодействующая сигнализация (гормоны через кровь).

Молекула сигнала (лиганд) связывается с соответствующим рецептором на целевой клетке

4.2

Introduction to Signal Transduction · ⁨Введение в трансдукцию сигналов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.2.A: Describe the components of a signal transduction pathway.

4.2.A.1 Signal transduction pathways link signal receptions with cellular responses.
4.2.A.2 Many signal transduction pathways include protein modifications and involve phosphorylation cascades.

Learning Objective 4.2.B: Describe the role of components of a signal transduction pathway in producing a cellular response.

4.2.B.1 Signaling begins with the recognition of a chemical messenger—a ligand—by a receptor protein in a target cell.
- i. The ligand-binding domain of a receptor recognizes a specific chemical messenger, which can be a peptide (protein) or a small molecule.
- ii. G protein-coupled receptors are an example of a receptor protein in eukaryotes.
- iii. Receptors may be located on the surface of a target cell or in the cytoplasm or nucleus of the target cell.
4.2.B.2 Signaling cascades relay signals from receptors to cell targets, often amplifying the incoming signals, resulting in the appropriate responses by the cell. Responses could include cell growth, secretion of molecules, or gene expression.
- i. After the ligand binds, the intracellular domain of a receptor protein changes shape, initiating transduction of the signal.
- ii. Enzymes and second messengers such as cyclic AMP (cAMP) relay and amplify the intracellular signal.
- iii. Hormones are an example of a signaling messenger that can travel long distances in the bloodstream.
- iv. The binding of ligands to ligand-gated channels can cause the channel to open or close.

Русский

Большая идея 3 — Хранение и передача информации: Живые системы хранят, извлекают, передают и реагируют на информацию, необходимую для жизнедеятельности.

Обучающий результат 4.2.A: Описать компоненты пути трансдукции сигнала.

4.2.A.1 Пути трансдукции сигнала связывают восприятие сигнала с клеточным ответом.
4.2.A.2 Многие пути трансдукции сигнала включают модификации белков и каскады фосфорилирования.

Обучающий результат 4.2.B: Описать роль компонентов пути трансдукции сигнала в формировании клеточного ответа.

4.2.B.1 Сигнализация начинается с распознавания химического посредника — лиганда — рецепторным белком в целевой клетке.
- i. Домен связывания лиганда рецептора узнаёт специфический химический посредник, которым может быть пептид (белок) или малая молекула.
- ii. G-белковые рецепторы являются примером рецепторных белков у эукариот.
- iii. Рецепторы могут располагаться на поверхности целевой клетки или в цитоплазме или ядре целевой клетки.
4.2.B.2 Сигнальные каскады передают сигналы от рецепторов к клеточным мишеням, часто усиливая входящие сигналы, что приводит к соответствующим ответам клетки. Ответами могут быть рост клетки, секреция веществ или экспрессия генов.
- i. После связывания лиганда внутриклеточный домен рецепторного белка меняет свою форму, инициируя трансдукцию сигнала.
- ii. Ферменты и вторичные посредники, такие как циклический АМФ (цАМФ), передают и усиливают внутриклеточный сигнал.
- iii. Гормоны являются примером сигнального посредника, который может преодолевать большие расстояния в кровотоке.
- iv. Связывание лигандов с лиганд-зависимыми ионными каналами может привести к открытию или закрытию канала.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Signal transduction 信号转导 converts an outside signal into a cellular response in three stages: reception (ligand binds receptor), transduction (a relay of molecules inside the cell), and response (a change in the cell's activity, such as switching on a gene). Receptors are specific, so a cell only responds to signals it can receive.

Русский

Трансдукция сигналов преобразует внешний сигнал в клеточный ответ в три этапа: приём (связывание лиганда с рецептором), трансдукция (передача сигнала системой молекул внутри клетки) и ответ (изменение активности клетки, например включение гена). Рецепторы специфичны, поэтому клетка реагирует только на те сигналы, которые может принять.

Химический синапс: трансдукция сигнала передаёт сообщение через щель с участием лиганда и рецептора

4.3

Signal Transduction Pathways · ⁨Пути трансдукции сигналов⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.3.A: Describe the different types of cellular responses elicited by a signal transduction pathway.

4.3.A.1 Signal transduction may result in changes in gene expressions and cell function, which may alter phenotype or result in programmed cell death (apoptosis).
- Illustrative examples for 4.3.A.1:
  - Use of chemical messengers by microbes to communicate with other nearby cells and to regulate specific pathways in response to population density (quorum sensing)
  - Epinephrine stimulation of glycogen breakdown in mammals

Learning Objective 4.3.B: Explain how a change in the structure of any signaling molecule affects the activity of the signaling pathway.

4.3.B.1 Changes in signal transduction pathways can alter cellular responses. Mutations in any domain of the receptor protein or in any component of the signaling pathway may affect the downstream components by altering the subsequent transduction of the signal.
- Illustrative examples for 4.3.B.1:
  - Cytokines regulate gene expression to allow for cell replication and division.
  - Mating pheromones in yeast trigger mating gene expression.
  - Ethylene levels cause changes in the production of different enzymes allowing fruits to ripen.
  - HOX genes regulate animal body plans during embryonic development.
4.3.B.2 Chemicals that interact with any component of the signaling pathway may activate or inhibit the pathway.

Русский

Большая идея 3 — Хранение и передача информации: Живые системы хранят, извлекают, передают и реагируют на информацию, необходимую для жизнедеятельности.

Обучающий результат 4.3.A: Описать различные типы клеточных ответов, вызываемых путём трансдукции сигнала.

4.3.A.1 Трансдукция сигнала может приводить к изменениям в экспрессии генов и функциях клетки, что может изменить фенотип или привести к запрограммированной клеточной гибели (апоптозу).
- Иллюстративные примеры для 4.3.A.1:
  - Использование микробами химических посредников для связи с соседними клетками и регуляции специфических путей в зависимости от плотности популяции (чувствительность к плотности популяции)
  - Стимуляция распада гликогена адреналином у млекопитающих

Обучающий результат 4.3.B: Объяснить, как изменение структуры любой сигнальной молекулы влияет на активность сигнального пути.

4.3.B.1 Изменения в путях трансдукции сигнала могут менять клеточные ответы. Мутации в любом домене рецепторного белка или в любом компоненте сигнального пути могут повлиять на последующие компоненты, изменяя дальнейшую трансдукцию сигнала.
- Иллюстративные примеры для 4.3.B.1:
  - Цитокины регулируют экспрессию генов, обеспечивая репликацию и деление клеток.
  - Половые феромоны дрожжей запускают экспрессию генов спаривания.
  - Уровень этилена вызывает изменения в выработке различных ферментов, позволяя плодам созревать.
  - Гены HOX регулируют планы тела животных в процессе эмбрионального развития.
4.3.B.2 Вещества, взаимодействующие с любым компонентом сигнального пути, могут активировать или ингибировать этот путь.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

In the transduction stage, the signal passes through a pathway – often a cascade of proteins that activate one another, frequently amplifying the signal so a few ligands trigger a large response. Second messengers (like cyclic AMP or calcium ions) spread the signal quickly through the cell. A change in one step can alter the whole outcome.

Русский

На этапе трансдукции сигнал проходит через путь — часто каскад белков, активирующих друг друга, что обычно усиливает сигнал, позволяя нескольким лигандам вызвать мощный ответ. Вторичные посредники (например, циклический АМФ или ионы кальция) быстро распространяют сигнал по всей клетке. Изменение на одном этапе может изменить весь итоговый результат.

Сигнальный каскад усиливает сообщение внутри клетки

4.4

Feedback · ⁨Обратная связь⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Big Idea 2 — Energetics: Biological systems use energy and molecular building blocks to grow, reproduce, and maintain dynamic homeostasis.

Learning Objective 4.4.A: Explain how positive and negative feedback helps maintain homeostasis.

4.4.A.1 Organisms use feedback mechanisms to maintain their internal environments in response to internal and external changes.
- i. Negative feedback mechanisms maintain homeostasis by reducing the initial stimulus to regulate physiological processes. If a system is perturbed or disrupted, negative feedback mechanisms return the system back to its target set point. These processes operate at the molecular, cellular, and organismal levels.
  - Illustrative examples for 4.4.A.1.i:
    - Blood sugar regulation by insulin/glucagon
- ii. Positive feedback mechanisms amplify responses and processes in biological organisms. The variable initiating the response is moved further away from the initial set point. Amplification occurs when the stimulus is further intensified, which, in turn, initiates an additional response that produces system change.
  - Illustrative examples for 4.4.A.1.ii:
    - Lactation in mammals
    - Onset of labor in childbirth
    - Ripening of fruit

Русский

Большая идея 2 — Энергетика: Биологические системы используют энергию и молекулярные строительные блоки для роста, размножения и поддержания динамического гомеостаза.

Цель обучения 4.4.A: Объяснить, как положительная и отрицательная обратная связь помогают поддерживать гомеостаз.

4.4.A.1 Организмы используют механизмы обратной связи для поддержания внутренней среды в ответ на внутренние и внешние изменения.
- i. Механизмы отрицательной обратной связи поддерживают гомеостаз за счет ослабления начального стимула для регуляции физиологических процессов. Если система нарушена или возмущена, механизмы отрицательной обратной связи возвращают систему к заданному уровню (установочному значению). Эти процессы протекают на молекулярном, клеточном и организменном уровнях.
  - Иллюстративные примеры для 4.4.A.1.i:
    - Регуляция уровня сахара в крови инсулином/глюкагоном
- ii. Механизмы положительной обратной связи усиливают реакции и процессы у биологических организмов. Переменная, инициирующая реакцию, отодвигается дальше от исходного установочного значения. Усиление происходит, когда стимул дополнительно интенсифицируется, что, в свою очередь, запускает дополнительную реакцию, приводящую к изменению системы.
  - Иллюстративные примеры для 4.4.A.1.ii:
    - Лактация у млекопитающих
    - Начало родов при родах
    - Созревание плодов

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

Feedback 反馈 keeps systems balanced:

Negative feedback 负反馈 counteracts a change to restore a set point (like a thermostat) – it maintains homeostasis 稳态.
Positive feedback 正反馈 amplifies a change to push a process to completion (like childbirth contractions or blood clotting).

Русский

Обратная связь поддерживает баланс систем:

Негативная обратная связь обнаруживает и корректирует изменения

Негативная обратная связь противодействует изменению для восстановления установочного значения (как термостат) — она обеспечивает гомеостаз.
Положительная обратная связь усиливает изменение, доводя процесс до завершения (как схватки при родах или свертывание крови).

Explore · ⁨Исследовать⁩

Negative feedback keeps things steady · ⁨Отрицательная обратная связь поддерживает стабильность⁩

Negative feedback senses a change and reverses it, holding a variable (like blood glucose) near a set point. Push it away and watch the system correct. · ⁨Отрицательная обратная связь фиксирует изменения и противодействует им, удерживая переменную (например, уровень глюкозы в крови) около заданного значения. Отклоните её и посмотрите, как система скорректирует ситуацию.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
signals/ˈsɪɡnlz/	сигналы
ligand/ˈlɪɡænd/	лигандом
receptor/rɪˈseptə/	рецептор
hormones/ˈhɔːməʊnz/	гормоны
Signal transduction/ˈsɪɡnl trænsˈdʌkʃn/	сигнальная трансдукция
Feedback/ˈfiːdbæk/	Обратная связь
Negative feedback/ˈneɡətɪv ˈfiːdbæk/	Отрицательная обратная связь
homeostasis/ˌhəʊmiːəˈstɑːsiz/	гомеостазу
Positive feedback/ˈpɒzɪtɪv ˈfiːdbæk/	Положительная обратная связь

4.5

Cell Cycle · ⁨Клеточный цикл⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.5.A: Describe the events that occur in the cell cycle.

4.5.A.1 The cell cycle is a highly regulated series of events that controls the growth and reproduction of eukaryotic cells.
- i. The cell cycle consists of sequential stages of interphase (G1, S, G2), mitosis, and cytokinesis.
- ii. G1 phase: The cell is metabolically active, duplicating organelles and cytosolic components.
- iii. S phase: DNA is in the form of chromatin and replicates to form two sister chromatids connected at a centromere.
- iv. G2 phase: Protein synthesis occurs, ATP is produced in large quantities, and centrosomes replicate.
- v. A cell can enter a stage (G0) in which it no longer divides, but it can reenter the cell cycle in response to appropriate cues.
- vi. Nondividing cells may exit the cell cycle or be held at a particular stage in the cell cycle.

Learning Objective 4.5.B: Explain how mitosis results in the transmission of chromosomes from one generation of cells to the next.

4.5.B.1 Mitosis is a process that ensures the transfer of a complete genome from a parent cell to two genetically identical daughter cells in eukaryotes.
- i. Mitosis plays a role in growth, tissue repair, and asexual reproduction.
- ii. Mitosis occurs in sequential steps (prophase, metaphase, anaphase, telophase) and alternates with interphase in the cell cycle.
- iii. Prophase: Sister chromatids condense, mitotic spindle begins to form, and centrosomes move to opposite poles of the cell.
- iv. Metaphase: Spindle fibers align chromosomes along the equator of the cell.
- v. Anaphase: Paired sister chromatids separate as spindle fibers pull chromatids toward poles.
- vi. Telophase: Mitotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, and then the cytoplasm divides.
- vii. Cytokinesis: A cleavage furrow forms in animal cells or a cell plate forms in plant cells, resulting in two new daughter cells.

Русский

Большая идея 3 — Хранение и передача информации: Живые системы хранят, извлекают, передают и реагируют на информацию, необходимую для жизнедеятельности.

Цель обучения 4.5.A: Описать события, происходящие в клеточном цикле.

4.5.A.1 Клеточный цикл — это строго регулируемая серия событий, контролирующих рост и размножение эукариотических клеток.
- i. Клеточный цикл состоит из последовательных стадий интерфазы (G1, S, G2), митоза и цитокинеза.
- ii. Фаза G1: Клетка метаболически активна, удваивает органеллы и цитоплазматические компоненты.
- iii. Фаза S: ДНК находится в виде хроматина и реплицируется, образуя две сестринские хроматиды, соединенные центромерой.
- iv. Фаза G2: Происходит синтез белков, АТФ вырабатывается в больших количествах, центриоли дублируются.
- v. Клетка может войти в стадию (G0), на которой она больше не делится, но может вернуться в клеточный цикл в ответ на соответствующие сигналы.
- vi. Неделящиеся клетки могут выйти из клеточного цикла или быть заблокированными на определенной стадии клеточного цикла.

Цель обучения 4.5.B: Объяснить, как митоз обеспечивает передачу хромосом от одного поколения клеток к следующему.

4.5.B.1 Митоз — это процесс, обеспечивающий передачу полного генома от материнской клетки двум генетически идентичным дочерним клеткам у эукариот.
- i. Митоз играет роль в росте, восстановлении тканей и бесполом размножении.
- ii. Митоз происходит последовательно (профаза, метафаза, анафаза, телофаза) и чередуется с интерфазой в клеточном цикле.
- iii. Профаза: Сестринские хроматиды конденсируются, митотическое веретено начинает формироваться, центриоли перемещаются к противоположным полюсам клетки.
- iv. Метафаза: Веретонные нитеи выравнивают хромосомы по экватору клетки.
- v. Анафаза: Парные сестринские хроматиды разделяются, когда веретонные нитеи тянут хроматиды к полюсам.
- vi. Телофаза: Митотическое веретено разрушается, формируется новая ядерная оболочка, затем происходит деление цитоплазмы.
- vii. Цитокинез: В животных клетках образуется борозда деления, в растительных — клеточная пластинка, в результате чего образуются две новые дочерние клетки.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The cell cycle 细胞周期 is the life of a cell from one division to the next: interphase 间期 (G1 growth, S DNA replication, G2 preparation) followed by mitosis 有丝分裂 (M) and cytokinesis, which produce two identical daughter cells. Interphase takes most of the time; DNA is copied only in S phase.

Русский

Клетки корешка лука на разных стадиях митоза (световая микрофотография)

Клеточный цикл — это жизнь клетки от одного деления до следующего: межфазное состояние (рост G1, репликация ДНК S, подготовка G2), за которым следуют митоз (M) и цитокинез, образующие две идентичные дочерние клетки. Межфазное состояние занимает большую часть времени; ДНК копируется только в S-фазе.

Клеточный цикл: межфазное состояние, затем митоз и цитокинез

Делящийся фибробласт: цитокинеза разделяет одну клетку на две после завершения митоза — Фибробласт делится: цитокинез разделяет одну клетку на две после завершения митоза

Кончик корня лука на метафазе: хромосомы выстраиваются перед расхождением сестринских хроматид — Корешок лука в метафазе: хромосомы выстраиваются перед разделением сестринских хроматид

Explore · ⁨Исследовать⁩

Step through the cell cycle · ⁨Пройдите через клеточный цикл⁩

The cell cycle copies the DNA (S phase) then splits it evenly in mitosis, producing two identical cells. Step through the stages. · ⁨Клеточный цикл копирует ДНК (S-фаза), а затем равномерно разделяет её в митозе, образуя две идентичные клетки. Пройдите через стадии.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩

English	Русский
cell cycle/sel ˈsaɪkl/	клеточный цикл
interphase/ˌɪntəˈfeɪz/	интерфаза
mitosis/maɪˈtəʊsɪs/	митоз
checkpoints/ˈtʃekpɔɪnts/	контрольные точки
cancer/ˈkænsə/	раку

4.6

Regulation of Cell Cycle · ⁨Регуляция клеточного цикла⁩

Syllabus · ⁨Программа⁩

English

Big Idea 3 — Information Storage and Transmission: Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 4.6.A: Describe the role of checkpoints in regulating the cell cycle.

4.6.A.1 A number of internal controls or checkpoints regulate progression through the cell cycle.
4.6.A.2 Interactions between cyclins and cyclin-dependent kinases control the cell cycle.
- Exclusion statement: Knowledge of specific cyclin-CdK pairs or growth factors is beyond the scope of the AP Exam.

Learning Objective 4.6.B: Describe the effects of disruptions to the cell cycle on the cell or organism.

4.6.B.1 Disruptions to the cell cycle may result in cancer or apoptosis (programmed cell death).

Русский

Большая идея 3 — Хранение и передача информации: Живые системы хранят, извлекают, передают и реагируют на информацию, необходимую для жизнедеятельности.

Цель обучения 4.6.A: Описать роль контрольных точек в регулировании клеточного цикла.

4.6.A.1 Ряд внутренних механизмов контроля или контрольных точек регулирует прогрессирование через клеточный цикл.
4.6.A.2 Взаимодействие между циклинами и циклинзависимыми киназами контролирует клеточный цикл.
- Замечание об исключении: Знание конкретных пар циклин-CDK или факторов роста выходит за рамки экзамена AP.

Цель обучения 4.6.B: Описать последствия нарушений клеточного цикла для клетки или организма.

4.6.B.1 Нарушения клеточного цикла могут привести к раку или апоптозу (программированной гибели клеток).

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Источник: Описание курса и экзамена College Board AP⁩

English

The cycle is controlled at checkpoints 检查点 that verify conditions before proceeding (Is the DNA intact? Are chromosomes attached?). Internal signals (cyclins and their kinases) and external signals drive the cycle forward. When this control fails – for example, a mutation that ignores a checkpoint – cells divide uncontrollably, which underlies cancer 癌症.

Worked example. Signal amplification in a cascade: one hormone activates one receptor, which switches on about 100 relay proteins, and each of those makes about 1,000 second-messenger molecules — so a single signal produces roughly $100 \times 1000 = 10^{5}$ product molecules. This is why a hormone concentration as low as $10^{-9}\,\text{M}$ can trigger a large cellular response.

Русский

Цикл контролируется на контрольных точках, которые проверяют условия перед продолжением (Целостна ли ДНК? Хромосомы прикреплены?). Внутренние сигналы (циклины и их киназы) и внешние сигналы двигают цикл вперед. Когда этот контроль нарушается — например, из-за мутации, игнорирующей контрольную точку, — клетки делятся неконтролируемо, что является основой рака.

Неконтролируемое деление из-за сбоя контрольных точек формирует опухоль — Неконтролируемое деление из-за сбоев контрольных точек формирует опухоль

Разобранный пример. Усиление сигнала в каскаде: один гормон активирует один рецептор, который запускает около 100 переносных белков, а каждый из них вырабатывает около 1,000 молекул вторичных посредников — таким образом, один сигнал приводит к образованию примерно $100 \times 1000 = 10^{5}$ молекул продукта. Вот почему концентрация гормона всего в $10^{-9}\,\text{M}$ может вызвать мощную клеточную реакцию.

4.6

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩

English

In signal transduction name the three stages: reception → transduction → response.
Negative feedback reverses a change to keep conditions steady (homeostasis); positive feedback amplifies a change to completion (childbirth, clotting).
Order the cell cycle: interphase (grow, copy DNA in S phase) then mitosis → two identical daughter cells.
The DNA is copied once, in S phase, so each daughter gets a full copy.
Failed checkpoints allow uncontrolled division → cancer.

Русский

При трансдукции сигнала назовите три этапа: восприятие → трансдукция → ответ.
Отрицательная обратная связь изменяет направление изменения для поддержания стабильности гомеостаза; положительная обратная связь усиливает изменение до завершения (роды, свертывание).
Расставьте этапы клеточного цикла: межфазное состояние (рост, копирование ДНК в S-фазе), затем митоз → две идентичные дочерние клетки.
ДНК копируется один раз, в S-фазе, поэтому каждая дочерняя клетка получает полную копию.
Сбои контрольных точек позволяют неконтролируемому делению → рак.

Interactive lessons on this topic · ⁨Интерактивные уроки по этой теме⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Пройдите его шаг за шагом с упражнениями мгновенной проверки.⁩

Past Papers · ⁨Архив экзаменационных работ⁩

More topics in AP Biology · ⁨AP Биология⁩ · ⁨Больше тем в AP Biology · ⁨AP Биология⁩⁩