chromosomy homologiczne

BIOLOGIA KOMÓRKI KARIOKINEZY
MAŁGORZATA ŚLIWIŃSKA
Wymiary komórek podaje się
w mikrometrach (µm):
1 µm = 10-6 m;
1000 µm = 1 mm
60 µm
1. KOMÓRKI SĄ ZBYT MAŁE, BY OBSERWOWAĆ JE BEZ
POWIĘKSZENIA
3 µm
1000 µm
4,5 – 8,5 µm
2. WYRÓŻNIAMY DWA PODSTAWOWE TYPY KOMÓREK
Eucaryota
Procaryota
MATURA 2006 PR
Ściana
komórkowa
Cytoplazma
Ściana
komórkowa
Cytoplazma
3. JEDNOKOMÓRKOWE PROCARYOTA TO NAJBARDZIEJ
PRYMITYWNE I NAJSTARSZE FORMY ŻYCIA NA ZIEMI
4. W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA JEST WIĘCEJ KOMÓREK
BAKTERYJNYCH NIŻ LUDZKICH!!!
np. w przewodzie pokarmowym naukowcy oszacowali ok. 400 gatunków
bakterii…
5. KOMÓRKI ZAWIERAJĄ MATERIAŁ GENETYCZNY
6. KOMÓRKI ZAWIERAJĄ STRUKTURY ZWANE ORGANELLAMI,
KTÓRE PEŁNIĄ OKREŚLONE FUNKCJE
Organelle Eucaryota w odróżnieniu do prokariotycznych otoczone są
błonami. Jakie ma to znaczenie?
BŁONY WEWNĄTRZ KOMÓRKI TWORZĄ PRZEDZIAŁY
(KOMPARTMENTY)
PEŁNIĄCE
WYSPECJALIZOWANE
FUNKCJE. JEDNOCZEŚNIE UMOŻLIWIAJĄ ZACHODZENIE
RÓŻNORODNYCH PROCESÓW W TYM SAMYM CZASIE.
MATURA
Zadanie 2. (2 pkt)
W komórkach eukariotycznych występują następujące rodzaje błon:
I. Błona otaczająca komórkę
II. Błony znajdujące się wewnątrz komórki
Podaj po jednej funkcji błony I i błon II
I.
Oddziela wnętrze komórki od środowiska
Pozwala na dwustronną wymianę jonów i cząsteczek z otoczeniem
Umożliwia odbiór bodźców płynących ze środowiska i od innych
komórek
Umożliwia łączenie sąsiednich komórek (ZWIERZĘTA)
II. Tworzą wewnątrz komórki przedziały pełniące wyspecjalizowane
funkcje umożliwiając zachodzenie (często wykluczających się)
procesów komórkowych w tym samym czasie
7. GRUPY PODOBNYCH KOMÓREK TWORZĄ TKANKI
8. KOMÓRKI RÓŻNIĄ SIĘ CZASEM ŻYCIA
- CZAS ŻYCIA KOMÓRKI ZALEŻY OD JEJ TYPU ORAZ PEŁNIONEJ FUNKCJI I WAHA
SIĘ OD KILKU GODZIN DO KILKU LAT, NP.:
KILKA TYGODNI
OKOŁO ROKU
9. KOMÓRKI POPEŁNIAJĄ SAMOBÓJSTWO…
Dlaczego?
1. Apoptoza jest niezbędna dla wyeliminowania komórek
które stanowią zagrożenie dla całego organizmu, np.
komórki zainfekowane przez wirus czy też komórki rakowe
poddane chemioterapii
2. Programowana śmierć komórki jest niezbędna dla
rozwoju (prawidłowy rozwój organizmu wielokomórkowego
polega na eliminacji określonych komórek na drodze
apoptozy) np.
tworzenie się palców w zarodku ludzkim wymaga eliminacji
w wyniku apoptozy błony między palcami
TYM SAMYM APOPTOZA JEST JEDNYM Z REGULATORÓW
PROCESU MITOZY
10. RÓŻNE TYPY KOMÓREK CHARAKTERYZUJĄ SIĘ
SPECYFICZNYM TYPEM REPRODUKCJI
ZMIANY ILOŚCI MATERIAŁU GENETYCZNEGO W DZIELĄCEJ
SIĘ KOMÓRCE, CZYLI WYJAŚNIENIE SYMBOLI:
n
LICZBA CHROMOSOMÓW
C
LICZBA (CZĄSTECZEK) DNA
=
Komórka diploidalna (2n)
CYKL KOMÓRKOWY
U człowieka trwa od 8 do 24 godzin – podział jądra (mitoza) zajmuje około
10% tego czasu.
Go
G1 – odbudowa komórki; zwiększony
metabolizm; wzrost aktywności
transkrypcyjnej i translacyjnej
S – replikacja (synteza DNA)
G2 – podział organelli
samoreplikujących się; synteza tubuliny
UPROSZCZONY SCHEMAT REPLIKACJI
1n 1C
1n 2C
MATURA 2009 PR
S (syntezy)
Replikacji (syntezie) DNA. W wyniku tego
procesu dochodzi do podwojenia liczby cząsteczek DNA w jądrze
MATURA 2009 PR
Faza S
G2
G1
MITOZA I WZROST
INTERFAZA
DNA widoczny jako skupisko chromatyny. Jąderko i błona jądrowa
są jeszcze nienaruszone. Zduplikowane centriole znajdują się blisko
siebie po jednej stronie komórki.
TWORZENIE WRZECIONA PODZIAŁOWEGO
centrosom
INTERFAZA
POCZĄTEK M
JK
PROFAZA
Powstaje wrzeciono kariokinetyczne, chromatyna ulega kondensacji do
chromosomów (zbudowanych z 2 chromatyd); otoczka jądrowa rozpada
się i włókna wrzeciona przyłączają się do kinetochorów.
METAFAZA
Chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki
ANAFAZA
Chromosomy potomne (chromatydy po rozerwaniu w centromerze)
wędrują do przeciwległych biegunów komórki
TELOFAZA
Zespoły chromosomów potomnych docierają do biegunów komórki. Wokół
każdego zespołu odtwarzana jest otoczka jądrowa. Chromosomy ulegają
despiralizacji do chromatyny
MATURA 2006 PR
POLIPLOIDYZACJA
MATURA 2005 PR
1n, 1C
1n, 1C
1n, 2C
MATURA 2010 PR
Zadanie 1. (2 pkt)
Na schemacie przedstawiono
podział komórki macierzystej i dalsze
losy komórek potomnych.
Opisz dwie możliwe drogi dalszego
rozwoju komórek powstałych z podziału
komórki
macierzystej.
1. Komórka potomna po skończonej
interfazie dzieli się mitotycznie
ponownie.........................................................
2.Komórka przechodzi do fazy G0 (brak
aktywności podziałowej) i różnicuje się w
określony typ komórki, np. komórkę
nerwową, nabłonkową
itp......................................................................
.................................................................
MEJOZA I ZMIENNOŚĆ
Zapamiętaj!!!!
• Zachodzi tylko w komórkach diploidalnych (2n), a dokładniej mówiąc w
komórkach macierzystych gamet lub zarodników
• Prowadzi do powstania komórek haploidalnych, czyli gamet i
zarodników (1n)
• W interfazie brak fazy G2, ale wszystkie ważne procesy tej fazy
odbywają się w fazie S
• Składa się z 2 podziałów, z których podział I jest podziałem
redukcyjnym (2n - 1n)
• Wprowadza zmienność do haploidalnych produktów; dwa źródła
zmienności – crossing-over oraz losowa segregacja chromosomów do
komórek potomnych
PROFAZA I
LEPTOTEN – stadium cienkich nici
• pojawiają się cienkie,
splątane nici chromosomów
ZYGOTEN – stadium koniugacji
• chromosomy homologiczne
układają się blisko siebie
tworząc pary
• biwalenty = tetrady
PROFAZA I
PACHYTEN – stadium grubych nici
• kondensacja chromosomów;
ok. 4 x krótsze niż w leptotenie
• crossing over pomiędzy
chromatydami niesiostrzanymi
w biwalentach
DIPLOTEN
• chromosomy homologiczne
w biwalentach oddzielają się
od siebie; chiazmy jedynym
punktem kontaktu
• uwaga: c.o. może kończyć
się w diplotenie!!!!
PROFAZA I
DIAKINEZA – stadium kontrakcji
• kondensacja chromosomów
• zanik chiazm
• zanik jąderka i otoczki
jądrowej
METAFAZA I
• włókna wrzeciona rozwijające się od leptotenu przyłączają się
do centromerów i ustawiają biwalenty w płaszczyźnie równikowej
komórki
ANAFAZA I
• chromosomy homologiczne (z wymieszanym materiałem
genetycznym) odciągane są przez skracające się włókna
wrzeciona do biegunów komórki
• UWAGA – tutaj redukcja z 2n do 1n (oraz 4C do 2C)
TELOFAZA I
• Wokół grup chromosomów odtwarzana jest otoczka
jądrowa, pojawia się jąderko
• Chromosomy częściowo ulegają despiralizacji
CZYLI W KAŻDYM Z 2 JĄDER(po cytokinezie – komórkach) MAMY PO 1n
CHROMOSOMÓW, ALE KAŻDY PODWOJONY (DWIE CHROMATYDY – 2C)
MEJOZA II
PODSUMOWANIE
Mitoza – zmiana liczby chromosomów i ilości DNA
Mejoza – zmiana liczby chromosomów i ilości DNA
MATURA NOWA (WYDAWN. GREG)
Komórki potomne powstałe w wyniku mejozy mają ½
liczby chromosomów komórki macierzystej – po jednym
(zrekombinowanym) chromosomie z par chromosomów
homologicznych.
MATURA NOWA (WYDAWN. GREG)
2
somatyczne
1:1
taka sama
4
gamety, zarodniki
1:2
zredukowana o
połowę
Zdjęcia pobrano ze stron:
http://joshattualatinhigh4a.edublogs.org/2012/01/03/cell-cycle-sequencing/
http://celldynamics.org
http://biology.uoregon.edu/reference/ort_mitosis/interphase.html
http://www.wereyouwondering.com
http://www.edupic.net/cells.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Prokaryote
http://www.interklasa.pl/meteo/komorka
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/lect16.htm
http://cnx.org/content/m15083/latest/
http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/Meiosis+2
http://student.ccbcmd.edu/~gkaiser/biotutorials/dna/fg8.html
http://www.umanitoba.ca/afs/plant_science/courses/PLNT3140/l02/l02.3.html