Fyziologie buňky Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0940 Autor: Iva Kubištová Tematická oblast: Obecná biologie a genetika Kód: VY_32_INOVACE_BI.1.06 Datum vytvoření: 21. 7. 2012 Cílová skupina: Žáci středních škol Klíčová slova: rozmnožování buněk, diferenciace buněk, metabolismus buněk, stárnutí buněk, smrt buněk Anotace: Prezentace, která slouží pro aktivní seznámení s tématem fyziologie buněk nebo k jeho zopakování

Osnova Vznik buněk – rozmnožování Diferenciace buněk, kmenové buňky Metabolismus buněk Stárnutí buněk Smrt buněk

1. Vznik buněk - rozmnožování buněk K čemu slouží rozmnožování buněk a mnohobuněčného organismu?

Rozmnožování buněk Rozmnožování buněk i mnohobuněčného organismu slouží k přenosu dědičné informace z rodičů (mateřských buněk) na potomky (dceřiné buňky).

Chromozómy Kde je v buňce uložená genetická informace? Jaká je její chemická podstata? Co víte o počtu chromozómů?

chromozóm při dělení jádra Genetická informace chromozóm při dělení jádra DNA + buněčné jádro histony

Počty chromozómů hrách setý 14 borovice lesní 24 žížala obecná 36 Každý biologický druh má charakteristický počet chromozómů v  buňce. hrách setý 14 borovice lesní 24 žížala obecná 36 člověk moudrý 46 pes domácí 78 kapr obecný 104

Počet chromozómů Jak dělíme buňky mnohobuněčného organismu podle počtu chromozómů?

Typy buněk Podle počtu chromozómů dělíme buňky na: Tělní buňky (somatické) mají dvě sady chromozómů (2n) = diploidní sada

COURTESY: NATIONAL HUMAN GENOME RESEARCH INSTITUTE. wikipedia COURTESY: NATIONAL HUMAN GENOME RESEARCH INSTITUTE. wikipedia.cz [online]. [cit. 22.4.2013]. Dostupný na WWW: http://www.genome.gov/glossary/resources/karyotype.pdf

Typy buněk Podle počtu chromozómů dělíme buňky na: Pohlavní buňky (gamety) mají jen jednu sadu chromozómů (n) = haploidní sada spermie vajíčko

Mitóza a meióza Stručně vysvětlete rozdíl mezi mitózou a meiózou. Jak se liší: - ploidie mateřské a dceřiné buňky - informace u mateřské a dceřiné buňky - počet dceřiných buněk

Mitóza Mitóza (nepřímé dělení) Počet Mitózou vznikají tělní - somatické (2n) buňky Počet Informace dceřiných buněk je shodná s mateřskými 2n

Meióza -Meiózou vznikají pohlavní (n) buňky Meióza (redukční dělení) Počet Informace dceřiných buněk je odlišná od mateřských 2n n 2n 2n n

Proč je nutná redukce počtu chromozómů při meióze? Při splynutí spermie a vajíčka by se počet chromozómů neustále násobil n+n = 2n 2n+2n = 4n 4n+4n = 8n….

oplození (fertilizace) Jak nazýváme proces splynutí spermie a vajíčka? Jak se jmenuje buňka, která splynutím vznikne? Jakým typem dělení vznikají nové buňky? oplození (fertilizace) zygota mitózou

2. Diferenciace buněk, kmenové buňky Co je to diferenciace buněk, kdy a jak k ní dochází? Co jsou to kmenové buňky? dlaždicovitý epitel cylindrický epitel neuron nediferencované buňky

Diferenciace buněk Všechny buňky jednoho těla obsahují stejnou genetickou informaci Při diferenciaci se v každé buňce realizuje pouze její část Diferencované buňky se u živočichů nemohou dediferencovat (u rostlin ano) Proto živočichové obsahují kmenové buňky

Diferenciace buněk Živočišné buňky se nemohou obvykle dediferencovat Rostlinné buňky jsou totipotentní- mohou se diferencovat a poté opět dediferencovat Živočišné buňky se nemohou obvykle dediferencovat NOGUCHI; SCHECHTER; RODGERS. wikipedia.cz [online]. [cit. 22.4.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Redbloodcells.jpg EMMANUEL BOUTET. wikipedia.cz [online]. [cit. 22.4.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Arabidopsis-epiderm-and-trichome-2.jpg

Kmenové buňky zárodečné kmenové buňky „dospělé“ kmenové buňky AUTOR NEZNÁMÝ. wikipedia.cz [online]. [cit. 22.4.2013]. Dostupný na WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Mouse_embryonic_stem_cells.jpg LANIN, Ivan. Wikimedia Commons [online]. [cit. 22.4.2013]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NIH_3T3.jpg

3. Metabolismus buněk Co je to metabolismus buněk? Jak obvykle dělíme metabolismus? Co jsou to metabolické dráhy a čím jsou v buňce regulovány a řízeny?

Metabolismus buněk Buňka je otevřený systém S okolím si vyměňuje látky, energii i informace látky energie informace

Transporty přes membrány Difůze, osmóza Usnadněný transport 3. Aktivní transport 4. Přestavba membrány + ++ - P

Tok látek a energií ANABOLISMUS KATABOLISMUS INTERMEDIÁLNÍ METABOLISMUS (malé změny E) +E - E

Tok látek a energií Biochemické děje probíhají v metabolických drahách Metabolické dráhy jsou regulovány (řízeny) prostřednictvím realizace genetické informace „Poslové“ genetické informace jsou „dělníci“ - enzymy A E A → B

Jak dělíme buňky podle typu výživy? Jak dělíme buňky podle toho, zda potřebují nebo nepotřebují v metabolismu vzdušný kyslík?

Tok látek a energií Příjem a výdej látek (transporty přes membrány) Výživa – zdroje uhlíku a energie (autotrofní, heterotrofní) Dýchání – anaerobní, aerobní, fakultativně aerobní

Tok informací Vertikální Horizontální Informační šum

4. Stárnutí buněk Jaké jsou příčiny stárnutí buněk? opotřebení a poškození buněčných struktur poškození genetické informace

Stárnutí buněk Důsledkem může být mimo jiné ischemie (odumírání) nádorová transformace stárnutí oslabení SMRT

5. Smrt buněk Jakými dvěma způsoby může nastat smrt buňky ? Lze znalosti o způsobu buněčné smrti využít?

Smrt buněk Programovaný děj, který končí smrtí buňky je apoptóza. Dochází k ní např. během vývoje zárodku. signály z okolí poškození opotřebení přítomnost virů Aktivace genů Aktivace fagocytózy kódujících apoptózu Fagocytovaná buňka makrofág

Smrt buněk Smrt buňky vlivem poškození (při nemoci, fyzikálním vlivem, nedostatkem živin nebo kyslíku) nazýváme nekróza. Prostředí neslučitelné se životem buňky

Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. Pokud není uvedeno jinak, V prezentaci byla použita schémata a obrázky a fotografie autorky, vypracované a upravené podle různých zdrojů. Děkuji za pozornost!