Buněčný cyklus.

Prezentace na téma: "Buněčný cyklus."— Transkript prezentace:

1 Buněčný cyklus

2 Život buňky Začíná a končí mitózou. Dělení jader – karyokineze (1)
Dělení cytoplazmy – cytokineze (2) 1 2

3 Buněčný cyklus Generační čas buňky se mění v rozmezí od:
10 minut (rýhující se vajíčko) roky (tkáňové buňky) celý život (u ner- vových buněk

4 Co je to mitóza? Mitóza je typ buněčného dělení, jehož úkolem je zajistit rovnoměrné předání nezredukované genetické informace dceřiným buňkám. Při mitóze předchází samotnému rozdělení buňky složitý proces rozdělení buněčného jádra, při kterém zůstává v dceřinných jádrech zachován počet chromozómů.

5 jádro póry v jaderné membráně sít laminu (inter. filam. vyztužuje
jadernou membránu jaderná membrána jadérko 12:00

6 Pohlavní chromozomy X a Y

7 chromosom – strukturní jednotka eukaryotické buňky,
tvořený lineární molekulou DNA a proteiny - histony chromatida – jedna kopie replikovaného chromosomu, vytváří se v S-fázi sesterské chromatidy – kopie jednoho chromosomu spojené v oblasti centromer

8 Stavba chromozómu

9

10 Chromozomová mapa člověka
Karyotyp Chromozomová mapa člověka

11 Mutace chromozomů - trizómie
Downův syndrom

12 generační cyklus buňky
sled dějů vedoucích k dělení buňky 4 fáze – G1, S, G2, M G1 – růst buňky, příprava na replikaci DNA (2n) S – replikace DNA (2n  4n) G2 – příprava na mitosu (4n) M – mitosa (4n  2 x 2n) terminálně diferencované buňky se přestávají dělit a vstupují do tzv G0 fáze

13

14 S-fáze =replikace DNA replikace DNA: souhra činností mnoha enzymů
nejdůležitější: DNA-polymeráza –syntéza DNA (z ATP, GTP, CTP, TTP) helikáza – rozplétání dvoušroubovice DNA ligáza – ligace (svazování) kousků DNA primáza – syntéza primeru replikace – semikonzervativní (každé z vláken dvoušroubovice slouží jako matrice) - založená na principu komplementarity bází (G≡C a A=T)

15 12:00

16 Mitosa 12:00

17 mitosa rostlinné buňky
12:00

18 Fáze mitózy - animace Interfáze Profáze Prometafáze Metafáze Anafáze
Telofáze Cytokineze

19 Profáze Během této fáze dochází ke spiralizaci vláken DNA a diferenciaci chromozómů, u kterých jsou patrné dvě chromatidy. V závěru této fáze se rozpadá jaderná membrána a chromozómy se rozptylují. Pokud je v buněčné plazmě obsažen centrozom, rozdělí se a takto rozdělené centrozomy se začnou vzdalovat a vytvářet dělící vřeténko.

20 Profáze

21 Metafáze Chromozómy se seskupují v ekvatoriální rovině buňky a vzniká tak charakteristická metafázová destička. Tato fáze je nejvhodnější pro pozorování chromozómů a cytogenetická vyšetření. Pokud buňka obsahuje dělící vřeténko, je již plně vyvinuto.

22 Metafáze

23 Anafáze Chromozómy jsou v oblasti centromer napojeny na vlákna vycházející z opačných pólů dělícího vřeténka. Následně se rozpadají centromery na dvě části, každá s jednou chromatidou, které jsou zkracováním vláken přitahovány k opačným pólům vřeténka a tudíž do odlišných částí buňky.

24 Anafáze

25 Telofáze Chromozómy jsou nahloučeny u buněčných pólů a despiralizují se, vytváří se kolem nich jaderná membrána. Na konci telofáze dochází k zaškrcení buňky a vzniku dvou dceřinných buněk, každé připadne jedno nové jádro.

26 Telofáze

27

28

29

30 Meioza - redukční dělení
Redukční dělení pohlavních buněk Pohlavní buňky – gamety Z jedné mateřské buňky vznikají 4 buňky dceřiné. Tvorba spermii – spermatogeneze Tvorba vajíček – oogeneze Gamety musí mít poloviční počet chromozómů – označuje se jako 1n (haploidní).

31 Meioza Z původní mateřské buňky vznikají 4 buňky dceřiné
s polovičním počtem chromozomů.

32 meiosa redukční dělení: diploidní (2n) haploidní (n)
tvorba pohlavních buněk (gamet) dvě po sobě jdoucí dělení, ale pouze jedna replikace dvě hlavní fáze – meiosa I a meiosa II (obě se dále dělí na profázi, metafázi, …) mechanismy dělení analogické mitose

33 profáze I – seskupení homologních chromosomů do bivalentu
metafáze I – crossing-over anafáze I – oddělení homologních chromosomů telofáze I – vznik haploidních buněk profáze II- navazuje hned na telofázi I, stejná jako v mitose metafáze, anafáze i telofáze II jsou obdobné mitotickým

34 Proč redukční dělení? Po splynutí gamet vzniká zygota.
Zygota je první buňka nového organismu. Spermie (1 n chrom.), vajíčko (1 n chrom.) Spermie + vajíčko = zygota Zygota = 2 n chromozomů – diploidní počet Zygota se dělí mitózou a vytvářejí se tělní buňky s počtem 2 n chromozómů. Rýhováním zygoty vzniká embryo.

35 Spermatogeneze 2n n primární spermatocyt sekundární spermatocyty
1. meiotické dělení 2. meiotické dělení primární spermatocyt sekundární spermatocyty spermie 2n Spermatogeneze

36 Oogeneze 2n n primární oocyt pólové tělísko sekundární oocyt
1. meiotické dělení 2. meiotické dělení primární oocyt sekundární oocyt zralý oocyt (vajíčko) 2n pólová tělíska pólové tělísko Oogeneze

37 1 Průběh meiózy 1.1 Heterotypické dělení 1.2 Homeotypické dělení
1.1.1 Profáze I Leptotene Zygotene Pachytene Diplotene Diakineze 1.1.2 Metafáze I 1.1.3 Anafáze I 1.1.4 Telofáze I 1.2 Homeotypické dělení

38 Heterotypické dělení Během heterotypického dělení (resp. Meióza I) dochází k redukci počtu chromozómů (přesněji chromozómových sad), dceřinné buňky mají jen polovinu chromozómů oproti rodičovské. Následně se pak dělí znovu, tentokráte homeotypicky (mitóze podobně) koncipovaným dělením.

39 Profáze I

40

41

42

43

44 Metafáze I

45

46 Anafáze I Dvouchromatidové chromozomy se rozcházejí k opačným pólům buňky - jsou přitahovány pomocí dělícího vřeténka. Chromozomy se před tím seskupily ve středové -ekvatoriální- rovině buňky.

47

48 Telofáze I U protilehlých pólů buňky se seskupují haploidní sady chromozomů. Následuje zaškrcení a rozdělení buňky(cytokineze).

49

50 Homeotypické dělení Homotypické dělení (resp. Meióza II, Ekvační dělení) je v podstatě shodné s mitózou, jen k němu dochází za haploidní sady chromozomů. Dělí se na profázi II, metafázi II, anafázi II a telofázi II, má stejný průběh jako mitóza.

51 Homeotypické dělení Homotypické dělení (resp. Meióza II, Ekvační dělení) je v podstatě shodné s mitózou, jen k němu dochází za haploidní sady chromozomů. Dělí se na profázi II, metafázi II, anafázi II a telofázi II, má stejný průběh jako mitóza.

52 Profáze II

53 Metafáze II

54 Anafáze II

55 Telofáze II

56

57

58 Srovnání mitózy a meiozy
Meioza 4 nové buňky s polovičním počtem chromozomů haploidní počet=1 n Mitoza 2 nové buňky se stejným počtem chromozomů diploidní počet=2 n

59

60 cytokineze -rozdělení obsahu mateřské buňky mezi dceřinné
- vznik kontrakčního kroužku (z aktinu a myosinu II) v ekvatoriální rovinně zaškrcování buňky 12:00

61 Použité zdroje http://www.cellsalive.com/mitosis.htm
Kubišta V.: Obecná biologie. Fortuna, Praha, 2000 SOŠS a SOU Kadaň