celijski ciklus1
TRANSCRIPT
![Page 1: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/1.jpg)
Ћелијски циклус
Ћелијске деобе
![Page 2: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/2.jpg)
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.
![Page 3: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/3.jpg)
• Вишећелијски организам се састоји од:–телесних (соматских) и
–полних (герминативних) ћелија или гамета.
![Page 4: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/4.jpg)
• раст и диференцијација соматксих ћелија одвија се кроз деобу МИТОЗУ, а
• обезбеђивање следеће генерације кроз формирање полних ћелија одвија се кроз деобу МЕЈОЗУ
![Page 5: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/5.jpg)
• Период између две деобе се назива интерфаза
• Интерфаза је период раста и припреме ћелије за деобу.
• најдужа фаза у животу ћелије
Интерфаза
![Page 6: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/6.jpg)
S
G 1
G 2
•растење ћерке ћелије•диференцијација ћелија•транскрипција DNK, синтеза RNK, синтеза протеина
•СИНТЕЗА (РЕПЛИКАЦИЈА ) ДНК•синтеза хистона •дуплирање центриола
•Припрема за деобу•Раст се наставља
![Page 7: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/7.jpg)
• 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.
![Page 8: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/8.jpg)
Фазе интерфазе
![Page 9: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/9.jpg)
G1• Одмах након деобе, ћелије улазе у G1 фазу
интерфазе у којој се одвија:– растење ћерке ћелије– диференцијација ћелија– транскрипција DNK, синтеза RNK, синтеза
протеина• Најдуже траје• У овој фази сваки хромозом се састоји од једне
хроматиде, односно једног молекула DNK. • Код сисарских ћелија ова фаза траје 6-12 сати
у зависности од типа ћелије. Неке ћелије остају у овој фази месецима, чак годинама (јајне ћелије)
![Page 10: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/10.jpg)
S• Фаза синтезе DNK• Репликација DNK• Сваки хромозом, који је у претходној G1
фази имао 1 молекул DNK, на крају S-фазе изграђен је од два молекула DNK (две сестринске хроматиде).
• У овој фази се одвија и синтеза хистона и дуплирање центриола (од једног настају два пара центриола који се у деоби распоређују на полове ћелије).
• Синтетичка фаза траје 6-8 сати.
![Page 11: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/11.jpg)
G2• фаза која непосредно предходи митози
–Припрема за деобу–у овој фази је количина DNK у
ћелији дупло већа него у G1 фази.
–Раст се наставља
![Page 12: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/12.jpg)
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.
![Page 13: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/13.jpg)
• *Ћелије које немају способност дељења, као што су попречно-пругасте мишићне ћелије, нервне ћелије или, рецимо, еритроцити уласком у Г1 фазу у њој трајно остају. Пошто Г1 фаза истовремено представља читав ћелијски циклус ових ћелија, она се у том случају означава као Г0 фаза. Ћелије које се током целог свог живота налазе у Г0 фази називају се нецикличне ћелије. Оне свој животни век окончавају ћелијским умирањем, а ћелије које имају способност деобе завршавају деобом на нове ћелије.
![Page 14: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/14.jpg)
МИТОЗА• Митозом се деле соматске ћелије са
диплоидним бројем ромозома
• 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.
• Процес митозе је континуиран али јасно се разликује 5 фаза.
![Page 15: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/16.jpg)
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.
![Page 17: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/19.jpg)
ПРОМЕТАФАЗА
• После разлагања једрове опне, хромозоми се распоређују по ћелији и каче за микротубуле растућег деобног вретена
• Суперспирализација се наставља, али није потпуна
![Page 20: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/20.jpg)
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)
![Page 21: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/24.jpg)
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.
![Page 25: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/27.jpg)
Телофаза • Завршна фаза митозе (грч. тхелос = крај),
обухвата:• хромозоми се декондезују (деспирализују);• ишчезавају конци деобног вретена;• око хромозома на половима ћелије образује се
једрова опна;• образује се једарце;• на екватору ћелије се образује деобна бразда
којом се равномерно подели цитоплазма на две кћерке-ћелије (цитокинеза)
• кћерке-ћелије имају упола мању количину цитоплазме од мајке-ћелије. Када уђу у интерфазу током периода раста оне ће достићи величину мајке ћелије
![Page 28: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/30.jpg)
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.
![Page 31: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/31.jpg)
• 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.
![Page 32: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/33.jpg)
Прва мејотичка деоба - Мејоза I
![Page 34: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/34.jpg)
Профаза I• Веома комплексан процес, за разлику од
профазе митозе, у коме се дешавају процеси са важним генетичким последицама.
–парење хомологих хромозома–одвија се кросинговеркросинговер. –хромозоме називамо бивалентибиваленти или
тетрадететраде јер садрже 4 хроматиде.
![Page 35: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/35.jpg)
• Профаза мејозе I траје дуже од профазе митозе и у њој се одвијају неки процеси којих нема у митози.
• Дели се на 5 подфаза:
1. лептотен,
2. зиготен,
3. пахитен,
4. диплотен и
5. дијакинезис.
![Page 36: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/36.jpg)
• Прва подфаза профазе I је лептотен. У њој почиње кондезовање хроматина па се хромозоми уочавају као кончасте творевине везане својим ктајевима за једрову мембрану. Хромозом се састоји од 2 хроматиде, али су оне приљубљене једна уз другу па се не уочавају.
• У зиготену долази до спаривања хомологих хромозома тј. синапси. Пар хомологих хромозома назива се бивалент или тетрада (грч. тетра = четири, зато што сваки бивалент има 4 хроматиде).
• У пахитену долази до кросинг-овера (енгл. crossing-over) који представља размену генетичког материјала између несестринских хроматида хомологих хромозома. После извршеног кросинг-овера хромозом из мајчине гарнитуре садржи део очевог хомологог хромозома и обрнуто
• У диплотену се хромозоми удаљавају, али се не одвајају потпуно већ остају спојени на местима која се називају хијазме. Хијазме означавају где се вршио кросинг-овер.
• У дијакинезису ишчезава једрова опна и једарце.
![Page 37: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/37.jpg)
Метафаза I• Као и метафаза митозе, метафаза I
мејозе 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
![Page 38: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/38.jpg)
• 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
![Page 39: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/39.jpg)
• 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.
![Page 40: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/40.jpg)
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
![Page 41: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/41.jpg)
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).
![Page 42: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/42.jpg)
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.
1. Сегрегација различитих облика гена (алела) и њихово мешање у кросинговеру
2. Мешање генетичког материјала раздвајањем хомолога у случајним комбинацијама у анафази I
![Page 43: Celijski ciklus1](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020123/55a140f01a28ab00288b47ba/html5/thumbnails/43.jpg)
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