Naukowy.pl

Przyrodnicze => Biologia, Biotechnologia => Kompendium => Wątek zaczęty przez: mighty_pirate w Lipiec 07, 2008, 02:57:55 pm

Tytuł: [Cytologia] Cykl komórkowy, Mitoza, Mejoza, Chromosomy
Wiadomość wysłana przez: mighty_pirate w Lipiec 07, 2008, 02:57:55 pm
Wytłumaczmy najpierw po co, jak i kiedy powstaja chromosomy...

Jak zmieścić DNA w jądrze (którego wilkośc wynosi zaledwie kilkudziesięciu mikrometrów), mające w komórce somatycznej człowieka dł 180 cm?
Trzeba go mądrze upchać ;)

DNA dzielimy na 46 cząsteczek

chromatyna i chromosomy

w kariolimfie (sok jądrowy), która wchodzi w skład jądra komórkowego, znajduje się jąderko i chromatyna.
(warto jeszcze pamiętać, ze w kariolimfie są polimerazy DNA i RNA)

Chromatyna, fibryle chromatynowe- mamy ja pod dwiema postaciami w interfazie: chromocentry (jako grudki) i chromonemy (jako nici);
zawiera DNA (która jego ilość jest charakterystyczna dla każdego gatunku), histony- białka zasadowe, występuje ich 5 rodzajów, na 8 histonów (oktamer) jest nawinięte DNA o długości stukilkudziesięciu nukleotydów- czyli mamy nukleosnom, podstawową jednostke strukturalną fibryli chromatynowej, poza tym jeszcze chromatyna posiada białka niehistonowe, rózne rodzaje RNA
chromatyna kondensuje się w profazie pojawiają się chromosomy
nukleosomy tworzą fibryle chromatynową, fibryla organizuje się w taki ‘kabelek’ --> solenoid (na fizie tez nas prześladują solenoidem ;)), solenoid zwija się na kształt sprężynki, tworzone są pętle--> domeny, pętelka zachowuje swoją postać, gdyz jest spięta przez białko niehistonowe spinające, upychamy domeny--> mamy chromatydę , chromosom metafazowy składa się z dwóch chromatyd

(http://www.biokurs.de/skripten/bilder/chro3.jpg)
budowa chromosomu--> http://pl.wikipedia.org/wiki/Chromosom

w chromosomie metafazowym są dwie cząsteczki DNA
pojedynczy zdespirilizowany chromosom ma jedną cząsteczke DNA

bilans- upychając DNA az do postaci ch. metafazowych, skróciło sie je 11 tys. razy  :)

wprowadzenie do mitozy i mejozy

człowiek posiada podwójny komplet chromosomów, czyli 2n, diploidalne organizmy cechuje to, mają 2 kopie każdego genu, mogą być 2 wersje danego genu (cechy), czyli jeśli w danym chromosomie występuje gen odpowiedzialny za daną ceche, to znaczy, ze istnieje drugi chromosom homologiczny z odmianą tego genu (tak tez można zdefiniować allel)

jak już wiesz, komórki somatyczne człowieka zawierają 46 chromosomów- 2n, gamety: n- 23 chromosomy

kariokinezy: mitoza i mejoza (chociaz mówi się, ze kariokineza jest podziałem jądra komórkowego, a podział innych składników komórki określa się jako cytokinezę)

Mitoza


Ogólnie:
jest to podział komórek somatycznych, dzięki temu nasz organizm wzrasta, po podzile jest taka sama liczba chromosomów w komórkach potomnych jak w komórkach macierzystych, z jednego jądra powstają dwa nowe, mitoza obejmuje jeden cykl podziałowy

Mitotyczny cykl komórkowy:

1 interfaza- jest to faza przygotowująca do podziału, najdłuzsza (70%- 90% czasu całego cyklu) lub komórka zajmuje się specjalizacją funkcjonalną ( G1--> G0 ); interfaza obejmuje trzy okresy:

(http://www.virtuallaboratory.net/Biofundamentals/lectureNotes/AllGraphics/eukCycle.gif)

G1- rozpoczyna się po telofazie poprzedniej mitozy, trwa od pół godziny do wielu dni, nie ma replikacji DNA zaznacza się wzrost fosfolipidów błonowych (komórka dzieli się, a komórki potomne maja wtedy powierzchnię większą o ok. 1,6 x) część komórek przechodzi w fazę G0- takie komórki dalej mogą wrócić do podziłu kariokinetycznego wtedy, gdy taką informację przekazą im hormony
Komórka nie może się tak ciagle dzielić- przechodzi do fazy S- trwa od 6 do 8h, następuje replikacja DNA, podczas replikacji chromatyna jest zdekondensowana,
syntezuje się proteiny związane z odtwarzaniem genomu- mi. Histony
G2- poprzedza profazę mitozy, przygotowywane są składniki protoplastu do podziału, syntezowane są białka wrzeciona kariokinetycznego- tubulina polimeryzuje ono w późnym G2 i początku profazy, tworząc--> mikrotubule, mające za zadanie odciągać chromatydy,
Tubulina gromadzi się koło biegunów komórki- centrioli

Mitoza:


Profaza- pojawiają się chromosomy, rozprasza się jąderko i zanika, pęka otoczka jadrowa, chromosomy trafiają do centralnej części komórki, wczej już wspomniałam o tworzeniu się wrzecion kariokinetycznych

Metafaza- wrzeciona kariokinetyczne przyłanczaja się do przewężeń pierwotnych chromosomów, chromosomy zostają ustawione w płaszczyźnie równikowej, następuje skracanie wrzecion, chromatydy są ciągnione w przeciwne strony, chromosomzostaje rozerwany dwie chromatydy- chromosomy potomne
w tej fazie określa się kariotypy- kolchicyna uniemozliwia podział tubuliny, więc nie będzie rozdziału chromosomów

Anafaza- mówimy o niej, kiedy pęka ostatni centromer, nasze chromosomysą są odciągane w kierunku biegunów komórki zagarniając przy okazji organella komórkowe

Telofaza- następuje po wędrówce chromosomów potomnych, teraz tworzy sięotoczkajądrowa chromosomy ulegaja despirilizacji do chromatyny, organizatory jaderkotwórcze (NOR--> budowa chromosomu) tworzą jąderko, cytokineza-  w srodkowej częśći komórki pojawia się przewężenie, które w końcu oddziela komórki potomne (2)

Mejoza

Ogólnie: dotyczy komórek rozrodczych, jest to podziałredukcyjny (z 2n do n), z jednej komórki macierzystej powstają 4, obejmuje 2 cykle podziłowe (mejoza I i mejoza II)

Wtrącę tu o oogenezie i spermatogenezie


Oogeneza-  powstanie komórek jajowych, u dziewczynki zostaje zatrzymana w diakinezie I podziłu mejotycznego, dziewczynki rozpoczynając ziemskie zycie, maja w jajnikach oocyty I rzędu, następnie dojrzewaja , kiedy dziewczynki stają się kobietami

Powstawanie spermatozoidów- plemników- do siódmego roku zycia chłopcy mają w miąższu pasma komórek, część z nich- gonocyty stanie się w przyszłośći plemnikami, natomiast pasma przekształcaja się w kanaliki nasienne

Szkoda mózgu zaśmiecać:P, masz schematy:

http://www.samper.pl/program/ha/oogeneza-sch.html

http://www.samper.pl/program/ha/spermatogeneza.html

omówienie mejozy:

Interfaza- faza przygotowawcza

G1- patrz mitoza

S- replikacja DNA, replikacja 99,7% DNA jądrowego, synteza histonów, objętość jądra wzrasta 2x, przygotowanie do tworzenia wrzecion kariokinetycznych, synteza tubuliny

Mejoza

Pierwszy podział- następuje redukcja materiału genetycznego z 2n do n, zwie się go podziłem heterotypowym, występuje bardzo wazne crrosing-over- rekombinacja materiału genetycznego, jądra potomne mają podwojne chromosomy, na razie powstają dwie komórki

Crossing-over
 

Profaza I: stadia profazy: leptoten, zygoten, pachyten, diploten i diakineza

leptoten- chromatyna zaczyna sie kondensować, później widać poplątane nici chromosomów

zygoten- synapsis- łączenie się chromosomów homologicznych pochodzących od mamy i taty, mamy biwalent, zwany takze tetradą

pachyten- crossing-over odcinki niesiostrzanych chromatyd wymieniaja sie-->chiazmy- miejsce przyłaczenia, dosyntetyzowane zostaje 0,3% DNA

diploten- oddzielenie chomosomów homologicznych, zcrossingowane chromosomy połączone są poprzez chiazmy

diakineza- skracanie, a więc i grubienie chromosomów, przez to połaczone są ze soba na samych końcach, zanika jąderko i otoczka- kontrakcja, biwalenty trafiaja na środek komórki

Metafaza I
- wrzeciono podziałowe łączy sie z centromerami, chromosomy zorganizowane zostaja w płaszczyźnie równikowej, włókienka zaczynaja sie kurczyć i chiazmy pękają

Anafaza I- pękły wszystkie chiazmy, następnie poprzez skracanie włókien kariokinetycznych, chromosomy homologiczne są ciągnięte w kierunku biegunów (jeden chromosom do jednego bieguna, drugi do przeciwległego bieguna)

Telofaza I- powstają nowe otoczki jądrowe, nowe jąderko, despirilizacja chromosomów i cytokineza

Drugi podział (homotypowy) po nim uzyska sie 4 komórki, chromosomy- ich liczba zostaje taka sama n  

podobny do mitozy

Profaza II
- kondensacja chromosomów, zanik otoczki jądrowej

Metafaza II- chromosomy w płaszczyźnie równikowej

Anafaza II- wędrówka połówek chromosomów do biegunów przeciwległych

Telofaza II-  tworzą sie nowe otoczki jądrowe dla 4 komórek i jąderka tez

graficzne przedstawienie mitozy i mejozy:  http://maciej.biol.us.edu.pl/htdocs_pl/depts/kacir/educ/botan_og/pres04.pdf

dokończenie zrobię, jak będę miała czas- przygody plemnika w komórce jajowej- w każdym bądź razie jest dokańczna metafaza II, anafaza II, telofaza II, łączą się tzw. Przedjądrza męskie i rzeńskie--> syngamia i zygota- nowe, niepowtarzalne życie, może coś jeszcze naskrobię o crossing-over(http://www.evolutionpages.com/images/crossing_over.gif)