PODZIAŁ KOMÓRKI ROŚLINNEJ - MITOZA

Prezentacja na temat: "PODZIAŁ KOMÓRKI ROŚLINNEJ - MITOZA"— Zapis prezentacji:

1 PODZIAŁ KOMÓRKI ROŚLINNEJ - MITOZA

2

3

4

5 CIĄGŁOŚĆ ŻYCIA JEST UTRZYMYWANA DZIĘKI WYTWARZANIU NOWYCH KOMÓREK W PROCESIE PODZIAŁU. PODZIAŁ KOMÓRKI JEST POPRZEDZONY JEJ WZROSTEM I WYTWORZENIEM KOPII WSZYSTKICH JEJ SKŁADNIKÓW. DOTYCZY TO m.in. DNA, KTÓRY PRZED KAŻDYM PODZIAŁEM ULEGA REPLIKACJI, A PODCZAS PODZIAŁU ZOSTAJE PRECYZYJNIE ROZDZIELONY NA DWIE RÓWNE CZĘŚCI PRZEKAZYWANE DO KOMÓREK POTOMNYCH.

6

7

8 U ORGANIZMÓW EUKARIOTYCZNYCH PODZIAŁ KOMÓRKI JEST POPRZEDZONY PODZIAŁEM JĄDRA, CZYLI KARIOKINEZĄ. W TRAKCIE TEGO PROCESU DZIELĄ SIĘ CHROMOSOMY, KTÓRE PRZEMIESZCZAJĄ SIĘ DO DWU JĄDER SIOSTRZANYCH. PROCES TEN JEST NAZYWANY MITOZĄ. JĄDRO MOŻE TEŻ PODZIELIĆ SIĘ BARDZIEJ BEZPOŚREDNIO W PROCESIE ZWANYM AMITOZĄ. PODCZAS NIEJ ULEGA ONO PRZE-WĘŻENIU I DZIELI SIĘ NA DWIE CZĘŚCI, CZĘSTO ZAWIERAJĄCE RÓŻNE LICZBY CHROMOSOMÓW. PODZIAŁ TEN JEST PRZEWAŻNIE OBJAWEM STARZENIA SIĘ I DEGENERACJI I NIE TOWARZYSZY MU PODZIAŁ KOMÓRKI.

9 NAJCZĘSTSZYM SPOSOBEM PODZIAŁU JĄDRA JEST MITOZA
NAJCZĘSTSZYM SPOSOBEM PODZIAŁU JĄDRA JEST MITOZA. PO NIEJ NASTĘPUJE PODZIAŁ CYTOPLAZMY – CYTOKINEZA. NOWOPOWSTAŁE KOMÓRKI PRZECHODZĄ FAZĘ WZROSTU I DOJRZEWANIA (PRZYGOTOWANIA). PROCES ZACHODZĄCY OD POWSTANIA KOMÓRKI DO ZAKOŃ-CZENIA JEJ NOWEGO PODZIAŁU JEST NAZYWANY CYKLEM KOMÓRKOWYM. STOSUNKOWO DŁUGI OKRES MIĘDZYPODZIAŁOWY – INTERFAZA, ROZPOCZYNA SIĘ FAZĄ G1. NAJWAŻNIEJSZYM PROCESEM INTERFAZY JEST REPLIKACJA DNA, NAZWANA FAZĄ S (OD SŁOWA SYNTEZA).

10

11

12 W ORGANIŹMIE DIPLOIDALNYM, KTÓRY POWSTAŁ Z POŁĄCZE-NIA DWU GAMET, KOMÓRKI MAJĄ PODWÓJNY ZESPÓŁ CHROMOSO-MÓW OKREŚLANY JAKO 2n. POZIOM DNA W KOMÓRKACH W FAZIE G1 OKREŚLA SIĘ JAKO 2C. PODCZAS FAZY „S” POZIOM TEN WZRASTA DO 4C. RÓWNOLEGLE Z REPLIKACJĄ DNA ODBYWA SIĘ SYNTEZA BIAŁEK HISTONOWYCH, A WIĘC NASTĘPUJE PODWOJENIE ILOŚCI CHROMATYNY. PO FAZIE S NASTĘPUJE FAZA G2, KTÓRA JEST OKRESEM DALSZEGO WZROSTU KOMÓRKI I PRZYGOTOWANIA DO PODZIAŁU JĄDRA.

13

14

15

16

17

18 PODZIAŁ KOMÓRKI – MITOZA ROZPOCZYNA SIĘ OD KONDEN-SACJI CHROMATYNY I WYODRĘBNIENIA SIĘ CHROMOSOMÓW. TEN PIERWSZY ETAP MITOZY JEST NAZYWANY PROFAZĄ. CHROMOSOMY SĄ W NIM PODZIELONE PODŁUŻNIE NA DWIE CZĘŚCI – CHROMATYDY, POŁĄCZONE Z SOBĄ W MIEJSCU ZWANYM PRZEWĘŻENIEM PIERWOTNYM ALBO CENTROMEREM. CENTROMER DZIELI CHROMOSOM NA DWA PODŁUŻNE RAMIONA. W POBLIŻU JEDNEGO Z KOŃCÓW CHROMOSOMU WYSTĘPUJE CZASEM DODATKOWE PRZEWĘŻENIE WTÓRNE, ODDZIELAJĄCE KRÓTKI ODCINEK NAZYWANY SATELITĄ. W PRZEWŻENIU WTÓRNYM, PEŁNIĄCYM ROLĘ ORGANIZATORA JĄDERKOWEGO WYSTĘPUJĄ GENY RYBOSOMALNEGO RNA (rRNA).

19

20

21 W PROFAZIE NASTĘPUJE PRZEBUDOWA W CYTOPLAŹMIE UKŁADU MIKROTUBUL, KTÓRE POJAWIAJĄ SIĘ W POBLIŻU JĄDRA I ORGANIZUJĄ WE WRZECIONO MITOTYCZNE. W NASTĘPNYM STADIUM MITOZY – W METAFAZIE, NA DWÓCH PRZECIWLEGŁYCH BIEGUNACH KOMÓRKI POWSTAJE UKŁAD MIKROTUBUL. CZĘŚĆ Z NICH PRZEBIEGA OD JEDNEGO BIEGUNA KOMÓRKI DO DRUGIEGO – SĄ TO WŁÓKIENKA MIĘDZYBIEGUNOWE. W CHROMOSOMACH, PO OBU STRONACH KAŻDEGO CENTROMERU POJAWIA SIĘ ZGRUBIENIE ZWANE KINETOCHOREM. CZĘŚĆ WŁÓ-KIENEK WRZECIONA PRZYCZEPIA SIĘ DO KINETOCHORU – SĄ TO WŁÓKIENKA KINETOCHOROWE. W METAFAZIE CHROMOSOMY USTAWIAJĄ SIĘ W PŁASZCZYŹNIE RÓWNIKOWEJ KOMÓRKI, TWORZĄC PŁYTKĘ METAFAZOWĄ.

22 W ANAFAZIE ROZPOCZYNA SIĘ PODZIAŁ CENTRO-MERÓW I ROZDZIELANIE PAR KINETOCHORÓW. W WYNIKU SKRACANIA SIĘ WŁÓKIEN WRZECIONA SIOS-TRZANE CHROMATYDY ZOSTAJĄ ODCIĄGNIĘTE DO JEDNEGO Z DWU BIEGUNÓW KOMÓRKI.

23 TELOFAZA JEST OSTATNIM STADIUM MITOZY, KTÓRE NASTĘPUJE, GDY CHROMATYDY SIOSTRZANE, TERAZ JUŻ JAKO CHROMOSOMY SIOSTRZANE, ZNAJDUJĄ SIĘ NA DWÓCH BIEGUNACH WRZECIONA. WOKÓŁ KAŻDEJ GRUPY CHROMOSOMÓW ZOSTAJE ODTWORZONA OTOCZKA JĄDROWA, CHROMATYNA ZAŚ ULEGA PONOWNIE DEKONDENSACJI, TWORZĄC DŁUGIE I CIENKIE FIBRYLE CHROMATYNOWE. POZIOM DNA W JĄDRZE WYNOSI 2C I JĄDRO WKRACZA W FAZĘ G1 INTERFAZY. PODZIAŁ CYTOPLAZMY – CYTOKINEZA ROZPOCZYNA SIĘ JUŻ W TELOFAZIE.

24

25

26

27 JEŻELI ZAKŁÓCENIU ULEGA MITOZA, NIE WYKSZTAŁ-CA SIĘ WRZECIONO MITOTYCZNE I POZOSTAJE OTOCZ-KA JĄDROWA, MOGĄ POWSTAĆ KOMÓRKI O ZWIELO-KROTNIONEJ LICZBIE CHROMOSOMÓW, WYNOSZĄCEJ 4n, 8n, 16n itd.. ZAMIAST LICZBY 2n CHARAKTERYSTYCZ-NEJ DLA KOMÓREK DIPLOIDALNYCH. TEGO RODZAJU CYKL NAZYWA SIĘ ENDOMITOZĄ, A POWSTAŁE W JEGO WYNIKU KOMÓRKI ENDOPLOIDALNYMI.

28 JEŻELI POMINIĘTA ZOSTAJE CAŁA MITOZA, CYKL KOMÓRKOWY PRZEBIEGA WEDŁUG SCHEMATU G1 → S → G2 → G1… ZJAWISKO TO NOSI NAZWĘ ENDOREPLI-KACJI, A JEJ WYNIKIEM JEST ZWIELOKROTNIENIE POZIOMU DNA W KOMÓRCE DO 8C, 16C, 32 C itd.. i POWSTANIE CHROMOSOMÓW OLBRZYMICH (POLITE-NICZNYCH) – DŁUGICH I GRUBYCH. POWIELANIE RNA W ENDOREPLIKACJI CZY ENDOMITOZIE POZWALA NA NASILENIE SYNTEZY BIAŁKA I POWODUJE ZWIĘKSZENIE ROZMIARU KOMÓREK.

29 REPLIKACJA W FAZIE S MOŻE OGRANICZAĆ SIĘ TYLKO DO PEWNYCH ODCINKÓW DNA, CO POWODUJE ZWIĘKSZENIE LICZBY KOPII TYLKO PEWNYCH GENÓW BĘDĄCYCH MATRYCAMI DO SYNTEZY OKREŚLONYCH RODZAJÓW RNA I BIAŁEK. ZJAWISKO TO JEST NAZYWANE AMPLIFIKACJĄ (WZMOCNIENIEM). AMPLIFIKACJA PEWNYCH ODCINKÓW MOŻE SPOWODO-WAĆ NASILONĄ EKSPRESJĘ PEWNYCH CECH, np. SZYBKI ROZWÓJ CHLOROPLASTÓW W KOMÓRKACH MIĘKISZU ASYMILACYJNEGO

30 RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓREK ROŚLINNYCH

31 POD POJĘCIEM RÓŻNICOWANIA SIĘ ROZUMIEMY PROCES ROZWOJU KOMÓRKI MERYSTEMATYCZNEJ W KOMÓRKĘ DOJRZAŁĄ OKREŚLONEGO TYPU, NIEKIEDY BARDZO WYSPECJALIZOWANĄ, PRZY CZYM Z JED-NAKOWYCH KOMÓREK MERYSTEMATYCZNYCH MOGĄ POWSTAWAĆ RÓŻNE RODZAJE DOJRZAŁYCH KOMÓ-REK, TKANEK I ORGANÓW.

32 ZDOLNOŚĆ DO PODZIAŁU PRZEZ CAŁY OKRES ŻYCIA ROŚLINY MAJĄ KOMÓRKI EMBRIONALNE, ZWANE MERYSTEMATYCZNYMI. SĄ TO PRZEWAŻNIE KOMÓRKI MAŁE, OTOCZONE CIENKĄ ŚCIANĄ PIERWOTNĄ, SĄ POZBAWIONE CENTRALNEJ WODNICZKI, ZAŚ PROTOPLAST JEST WYPEŁNIONY CYTOPLAZMĄ Z ORGANELLAMI I DOŚĆ DUŻYM JĄDREM. Z KOMÓREK TYCH W WYNIKU RÓŻNICOWANIA SIĘ POWSTAJĄ WSZYSTKIE INNE TYPY KOMÓREK CIAŁA ROŚLINNEGO.

33 RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓRKI ROZPOCZYNA SIĘ OD ZAPRZESTANIA JEJ PODZIAŁÓW
RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓRKI ROZPOCZYNA SIĘ OD ZAPRZESTANIA JEJ PODZIAŁÓW. JEŻELI CYKL KOMÓR-KOWY ULEGA ZATRZYMANIU W FAZIE G1, RÓŻNICOWA-NIE SIĘ KOMÓREK NASTĘPUJE NA POZIOMIE DNA WYNOSZĄCYM 2C, JEŻELI ZAŚ W FAZIE G2 – NA POZIO-MIE 4C. JEŻELI CYKL ODBYWA SIĘ Z POMINIĘCIEM CYTOKINEZY – POWSTAJĄ WIELOJĄDROWE KOMÓRCZAKI (CENOCYTY).

34 JEŻELI ZAKŁÓCENIU ULEGA MITOZA, NIE WYKSZTAŁ-CA SIĘ WRZECIONO MITOTYCZNE I POZOSTAJE OTOCZ-KA JĄDROWA, MOGĄ POWSTAĆ KOMÓRKI O ZWIELO-KROTNIONEJ LICZBIE CHROMOSOMÓW, WYNOSZĄCEJ 4n, 8n, 16n itd.. ZAMIAST LICZBY 2n CHARAKTERYSTYCZ-NEJ DLA KOMÓREK DIPLOIDALNYCH. TEGO RODZAJU CYKL NAZYWA SIĘ ENDOMITOZĄ, A POWSTAŁE W JEGO WYNIKU KOMÓRKI ENDOPLOIDALNYMI.

35 JEŻELI POMINIĘTA ZOSTAJE CAŁA MITOZA, CYKL KOMÓRKOWY PRZEBIEGA WEDŁUG SCHEMATU G1 → S → G2 → G1… ZJAWISKO TO NOSI NAZWĘ ENDOREPLI-KACJI, A JEJ WYNIKIEM JEST ZWIELOKROTNIENIE POZIOMU DNA W KOMÓRCE DO 8C, 16C, 32 C itd.. i POWSTANIE CHROMOSOMÓW OLBRZYMICH (POLITE-NICZNYCH) – DŁUGICH I GRUBYCH. POWIELANIE RNA W ENDOREPLIKACJI CZY ENDOMITOZIE POZWALA NA NASILENIE SYNTEZY BIAŁKA I POWODUJE ZWIĘKSZENIE ROZMIARU KOMÓREK.

36 REPLIKACJA W FAZIE S MOŻE OGRANICZAĆ SIĘ TYLKO DO PEWNYCH ODCINKÓW DNA, CO POWODUJE ZWIĘKSZENIE LICZBY KOPII TYLKO PEWNYCH GENÓW BĘDĄCYCH MATRYCAMI DO SYNTEZY OKREŚLONYCH RODZAJÓW RNA I BIAŁEK. ZJAWISKO TO JEST NAZYWANE AMPLIFIKACJĄ (WZMOCNIENIEM). AMPLIFIKACJA PEWNYCH ODCINKÓW MOŻE SPOWODO-WAĆ NASILONĄ EKSPRESJĘ PEWNYCH CECH, np. SZYBKI ROZWÓJ CHLOROPLASTÓW W KOMÓRKACH MIĘKISZU ASYMILACYJNEGO