Ћелијски циклусЋелијске деобе

ИНТЕРФАЗА

генетички материјал је

декондензован

МИТОЗА

генетички материјал је

упакован у хромозоме

Генетички

материјал

ЦИКЛУС ЋЕЛИЈЕ

• Живот вишећелијског организма почиње од оплођене јајне ћелије – зигота.

• Зигот пролази кроз серију од више хиљада деоба при чему настају све ћелије и ткива вишећелијског организма.

• Код човека, тај број је око 1014 ћелија.

• Вишећелијски организам се састоји од:–телесних (соматских) и

–полних (герминативних) ћелија или гамета.

• Раст и диференцијација соматксих ћелија одвија се кроз деобу МИТОЗУ, а

• обезбеђивање следеће генерације кроз формирање полних ћелијаодвија се кроз деобу МЕЈОЗУ

• Период између две деобе се назива интерфаза

• Интерфаза је период раста и припреме ћелије за деобу.–најдужа фаза у животу ћелије

–Процес деобе заузима веома мали део укупног ћелијског циклуса

–Ако бисмо претпоставили да циклус ћелије траје 24 часа, митоза би трајала 4, а приод интерфазе 20.

Интерфаза

ПРИМЕР ЖИВОТНОГ ЦИКЛУСА ЋЕЛИЈЕ

Деоба ћелије

Интерфаза

•Раст ћелије

•Транскрипција

•Синтеза

протеина

•Репликација ДНК

•Синтеза хистона

•Деоба центрозома

Раст и

припрема за

деобу

2n2 хроматиде

2 молекула DNK

S синтетска

G2 постсинтетска

2n2 хроматиде

2 молекула DNK

2n1 хроматидa

1 молекул DNK

постсинтетска G1

G2 контролна

тачка

G1 контролна

тачка

контрола митозе

Кључни процеси у интерфази су:

• раст ћелије до величине

карактеристичне за њену врсту; ћелија

која не достигне одређену величину

неће моћи да се подели;

• репликација DNK која омогућава да у

деоби кћерке ћелије добију међусобно

исту количину ДНК, односно исте гене;

сестринске хроматиде су, уствари,

будући хромозоми кћерки-ћелија које ће

настати деобом.

G0

• Ћелије које немају способност дељења, као што су попречно-пругасте мишићне ћелије, нервне ћелије или, рецимо, еритроцити уласком у G1 фазу у њој трајно остају.

• Пошто G1 фаза истовремено представља читав ћелијски циклус ових ћелија, она се у том случају означава као G0 фаза.

• Ћелије које се током целог свог живота налазе у G0 фази називају се нецикличне ћелије. Оне свој животни век окончавају ћелијским умирањем, а ћелије које имају способност деобе завршавају деобом на нове ћелије.

ЋЕЛИЈСКЕ ДЕОБЕ

Једно од основних својстава сваке ћелије је

способност деобе при чему се формирају две кћери

ћелије са исим одликама као и мајка ћелија

- кружни молекул ДНК се

удваја и том приликом је

повезан са ћелијском

мембраном,

- удвојени молекули се

раздвајају,

- ћелија расте и када

удвостручи величину

ћелијски зид и мембрана се

угибају на средишњем делу

ћелије и на тај начин се

одвајају две ћелије.

ПРОКАРИОТСКЕ ЋЕЛИЈЕ СЕ ДЕЛЕ ФИСИОНОМ

ДЕОБОМ:

МИТОЗА• Митозом се деле

– соматске ћелије са диплоидним бројем хромозома

– протозое, алге и неке гљиве приликом бесполног размножавања

• Кћерке ћелије добијају међусобно једнак број хромозома (обе су диплоидне) и количину DNK, а истовремено имају и једнак број хромозома као мајка-ћелија (2n) од које су настале.

*Гиф ради ако преузмете презентацију

ПРОФАЗА• Скраћивање и задебљавање

хроматинских конаца тј. формирање видљивих хромозома.

• Центриоле крећу ка половима ћелије

• Почиње образовање деобног вретена кога граде микротубуле нанизане једна на другу од центриола ка екватору ћелије

• Дезинтегрише се једрова опна

• Jедарца се губе.

• После разлагања једрове опне, хромозоми се распоређују по ћелији и качеза микротубуле растућег деобног вретена

• Суперспирализација се наставља, али није потпуна

МЕТАФАЗА• Хромозоми су

максимално спирализовани

• Завршава се образовање деобног вретена (конци деобног вретена се пружају од центриола на половима ћелије до хромозома на екватору ћелије)

• хромозоми се налазе на екватору ћелије где образују екваторијалну раван

• сваки хромозом је, преко кинетохора, повезан концима деобног вретена и са једним и са другим полом ћелије(пошто је кинетохор паран,један се везује за један, а други за супротни пол ћелије)

AНАФАЗА• Центромере се уздужно

деле чиме се сестринске хроматиде раздвајају –хромозом се поделио на два нова хромозома.

• Хроматиде, које су сада нови хромозоми, се крећу ка половима скраћивањем микротубула деобног вретена.

• За кретање хроматида ка половима потроши се неколико молекула ATP-a.

• Од сваког хромозома једна хроматида одлази на један, а друга на други пол ћелије – тиме се на половима налази подједнак број хроматида.

• У људској ћелији, чијих се 46 хромозома поделило на 92 хроматиде, по 46 хроматида (нових хромозома) се налази на сваком полу ћелије.

Телофаза• Завршна фаза

митозе (грч. тхелос= крај), обухвата:

• хромозоми седекондезују(деспирализују) иполако прелазе уинтерфазне(хроматин);

• ишчезавају концидеобног вретена;

• око хромозома наполовима ћелијеобразује се једроваопна;

• образује се једарце.

Телофаза

ЦИТОКИНЕЗА - почиње током телофазе

• Код животињских ћелија –ДЕОБНА БРАЗДА која се, помоћу микрофиламената (контрактилни прстен), сужава

• Код биљних ћелија – Голџијев апарат формира везикуле испуњене материјалом за ћелијски зид и ћелијску мембрану, које се постављају по средини ћелије и формирају ЋЕЛИЈСКУ ПЛОЧУ

Значај митозе

• Ћелијска деоба телесних ћелија

омогућава:

– браздање оплођене јајне ћелије и

формирање вишећелијског организма;

– раст органа и организма

– обнављање ткива или изгубљених делова

тела

– зарастање рана и регенерацију

МЕЈОЗА• У полним органима животиња и биљака настају

полне ћелије – гамети.

• При томе од једна диплоидне ћелије после две

узастопне деобе настају четири хаплоидне

ћелије

• Гамети имају половину укупног броја хромозома од

оног који је карактеристичан за телесне ћелије. То је

хаплоидни број n.

• У процесу оплођења, мушки и женски гамети се

спајају у зигот са 2n хромозома из кога се развија

новa јединкa.

• Телесне ћелије нове јединке имају диплоидан број

хромозома 2n.

• Мејоза се још назива и редукциона

деоба јер се у њој број хромозома

смањује са диплоидног на

хаплоидни број.

• Биолошки смисао редукционе

деобе – мејозе је одржавање

сталног броја хромозома тј.

константне количине наследног

материјала карактеристичног за

врсту.

*Гиф ради ако преузмете презентацију

Прва мејотичка деоба -

Мејоза I

Профаза I• Веома комплексан процес, за разлику од профазе

митозе, у коме се дешавају процеси са важним генетичким последицама.

– спаривање хомологих хромозома

– одвија се кросинговер.

– хромозоме називамо биваленти или тетраде јер садрже 4 хроматиде.

Метафаза I• Као и метафаза

митозе, метафаза Iмејозе почиње када једарна овојница нестане

• Деобно вретено је формирано и парови хомологих хромозома се постављају у екваторијалну раван

• Центромере бивалента су оријентисане ка супротним половима

• Кључна фаза мејозе у којој се у ствари дешава редукција

• Кидају се спојеви на хијазмама, хомологи хромозоми се раздвајају и цели хромозоми одлазе на супротне полове ћелије

• уочимо разлику у односу на митозу – у анафази митозе долази до поделе хромозома тако да њихове уздужне половине, тј. хроматиде, се раздвајају и одлазе на супротне полове ћелије

Анафаза I

• Број хромозома се тако своди на

половину, а како се биваленти раздвајају

независно, мајчински и очински

хромозоми се раздвајају у случајним

комбинацијама.

• Могућ број комбинација за 23 хромозома

је 223 тј. више од 8 милиона.

• Различитост генетичког материјала који

потомци приме од родитеља је и већи

због кросинговера.

Телофаза I• Два хаплоидна сета

хромозома се групишу на супротним половима ћелије

• Појављује се једарце

• Ствара се нова једрова опна око нових гарнитура хромозома

• Јавља се преграда која дели цитоплазму на две ћерке ћелије

Друга мејотичка деоба – Мејоза II

• Слична је митози• Број хромозома

који улази у митозу II је хаплоидан

• Кључна фаза је анафаза II у којој се ДЕЛЕ центромере и на полове одлазе хроматиде

• Коначни резултат су 4 хаплоидне ћерке ћелије, а сваки хромозом има једну хроматиду (1 молекул DNK).

Генетичке последице мејозе

1. Мејозом се одржава сталан број хромозома из генерације у генерацију (родитељи, њихова деца, унуци итд.).

• Када се број хромозома у полним ћелијама не би редуковао, дошло би до његовог дуплирања у свакој наредној генерацији. Израчунато је да би код човека, у том случају, на крају десете генерације број хромозома износио 23552.

2. Раздвајање различитих облика гена и њихово мешање у кросинговеру

3. Мешање генетичког материјала раздвајањем хомолога у случајним комбинацијама у анафази I

Гаметогенеза

• Образовање полних ћелија (гамета) човека назива се гаметогенеза (генезис = постанак).

• Разликују се два типа гаметогенезе: сперматогенеза (образовање сперматозоида) и овогенеза (образовање јајне ћелије, овум= јајна ћелија).

• При сперматогенези од једне ћелије мејозом постају 4 сперматозоида и сви су функционални (имају способност да оплоде јајну ћелију).

• У женском полу од једне ћелије такође настају 4 ћелије, али је само једна од њих функционална – јајна ћелија, док остале три пропадају

Преглед промене броја хромозома, хроматида (мол.

ДНК) и кинетохора у фазама ћелијског циклуса у

који је укључена митоза једне ћелије човека

фазаћелијског циклуса

изгледхромозома

број

хромозомау ћелији

број

хроматида (мол. ДНК) у ћелији

Г1 2n = 46 46

С

репликација >>>>>>2n = 46 92

Г2 2n = 46 92

профаза 2n = 46 92

метафаза 2n = 46 92

анафаза

деоба хромозома

2n = 46

+

2n = 46

46 + 46

телофаза 2n = 46 46

Преглед промене броја хромозома, хроматида (мол.

ДНК) у фазама мејозе једне ћелије човека

фазаћелијског циклуса

изгледхромозома

број

хромозомау ћелији

број

хроматида (мол. ДНК) у ћелији

профаза I 2n = 46 92

метафаза I 2n = 46 92

анафаза I

раздвајање хромозома

>>>>>> n = 23 +n=23 46+46

телофаза I n = 23 46

профаза II n = 23 46

метафаза II n = 23 46

анафаза II

деоба хромозома>>>>>>

n = 23

+

n = 23

23 + 23

телофаза II n = 23 23

Литература • http://www.bionet-skola.com/w/%C4%86elijska_deoba

• http://svet-biologije.com/category/biologija/biologija-celije/

• http://es.slideshare.net/guest85d88f/meiosis-2doa

• Презентација Митоза – Снежана Трифуновић

• Тања Берић, Гордана Субаков-Симић, ПеђаЈанаћковић – Биологија 1 уџбеник биологије за првиразред гимназије, Логос, Београд, 2014. Коришћенису слајдови са цедеа који иде уз уџбеник

• Гроздановић-Радовановић, Јелена: Цитологија, ЗУНС, Београд, 2000

• Нешковић Мирјана, Коњевић Р, Ћулафић Љубинка(2002): Физиологија биљака, ННК, Београд

• Карлсон, П: Биокемија, Школска књига, Загреб, 1976