BIOLOGIA medyczna wykład 1

1.Cytologia, funkcja, budowa, podział, cykl życiowy komórki, apoptoza i nekroza.

2. Podstawy genetyki. Informacja genetyczna, kod genetyczny, abewacje chromosomowe itp.

3. Embriologia człowieka- charakterystyka embriogenezy

4. Budowa i funkcje tkanek, podział tkanek, gruczoły wydzielania

5. Wady rozwojowe

BUDOWA KOMÓRKI:

Liczba komórek u człoweka: 10 do piętnastej

Komórki cechuje polimorfizm (różnorodność).

Skład komórki eukariotycznej (zwierzęcej):

- błona komórkowa

-jądro komórkowe

-mitochondria

-chromosomy (liniowe DNAcpołączone z licznymi białkami)

-Siateczka śródplamatyczna

-rybosomy

-aparat golgiego

-Lizosomy

-cytoszkielet.

BŁONA KOMÓRKOWA:

Funkcje:

- oddziela wnętrze komórki od środowiska,

- nie przepuszczalna dla większości substancji znajdujących się w komórce.

-nie tylko izoluje wnętrze komórki od otoczenia ale także zapewnia sprawny kontakt ze środowiskiem zewnętrznym. W błonie komórkowej znajdują się receptory- specjalne białka odbierające sygnały ze środowiska zewnętrznego i przetwarzające je w taki sposób aby dotarły do odpowiedniego miejsca w komórce.

-błony komórki są niezbędne dla procesów które wymagają powstania i utrzymania różnicy stężeń niektórych jonów. Jednym z nich jest synteza ATP w mitochondriach jak również przekazywanie impulsu wzdłuż komórki nerwowej. Tak wiec przez błonę komórki odbywa się transport bierny wynikający z rużnicy stężeń oraz transport czynny do którego potrzbna jest energia.

Budowa:

Błony komórki zbudowane są z 2 rodzajów składników: białek i lipidów.

Fosfolipidy zbudowane są z polarnych główek i niepolarnych ogonków, spontanicznie tworzą w wodzie dwuwarstwową błonę. Nie jest ona sztywna, lecz do pewnego stopnia płynna. Płynność tę wykazują warstwy lipidowe umieszczone między dwiema warstwami wody (jest to tzw. Płynność błony)

Fosfolipidy i glikolipidy nie są jedynymi skłądnikami błon komórkowych. Należy do nich również cholesterol. Zanurza się on w błonie zbudowanej z podwójnej warstwy lipidów w ten sposób że polarna grupa –OH kieruje się w stronę wody otaczającej błonę, natomiast pozostała część wnika do wnętrza błony zbudowanego z ogonków kwasów tłuszczowych znajdujących się w fosfolipidach. Płaski kształt cząsteczki cholesterolu umożliwia jej wciśnięcie się między węglowodorowe reszty kwasów tłuszczowych

Obecność cholesterolu zmienia właściwości błony. W tych rejonach, gdzie jest wiecej cholesterolu, płynnosć błony jest mniejsza i jej skłądniki trudniej się przemieszczają.

Cząsteczki lipidów poruszają się w płąszczyźnie błony w obrębie warstwy w której się znajdują, bardzo rzadko zdaża się tak że przeskakują z jednej warstwy do drugiej. Dzięki temu dwie warstwy lipidowe znacznie róznią się od siebie składem lipidów.

Błona komórkowa ma trójwarstwową budowę:

Warstwa zewnętrzna- składa się z glikolipidów. Dzięki temu łańcuchy zbudowane z cukrów znajdujących się w glikolipidach wystają do środowiska zewnętrznego komórki.

Warstwa środkowa- fosfolipidy

Warstwa wewnętrzna- białka. Niektóre z białek są doczepione do błony tylko dzięki temu że do ich łańcuchów polipeptydowych dołączone są łańcuchy kwasu tłuszczowego lub inny niepolarny fragment, który łatwo wnika między niepolarne ogonki lipidów. Inne białka zanurzają w błonie swoje łańcuchy polipeptydowe. Ich łańcuchy polipeptydowe układają się w przestrzeni w ten sposób, że na zewnątrz cząsteczki są wyeksponowane ugrupowania boczne aminokwasów niepolarnych. Dzięi temu mogą się zanurzyć w niepolarnym środowisku lipidów błonowych.

Białka błonowe zanurzone są w wastwie lipidowej na rózne sposoby:

-są skierowane w jedną lub w drugą stronę błony

-lub przechodzą przez całą błonę wystając z obu jej stron.

Podobnie jak lipidy tworzące błonę, wiele białek może wykonywać ograniczone ruchy w płaszczyźnie, nie mogą jednak przemieszczać się w poprzek błony. Tak wieć białka skierowane w stronę cytoplamy nie zmieniają swej orientacji i nie kierują się na zewnątrz komórki.

Asymetria błon komórkowych dotyczy wiec obu jej składników:

-każda wartswa ma swój skład lipidowy i włąsny zestaw białek.

Tak wiec białka znajdujące się po zewnętrznej stronie błony komórkowej często mają dołączone do swych łańcuchów polipeptydowych łańcuchy cukrowe tak samo jak jest to u glikolipidów. W ten sposób komórka jest otoczona od zewnątrz warstewką zbudowaną z łańcuchów cukrowych. (tzw. Glikokalikast). Chroni błonę komórkową przed urazami mechanicznymi i przeciwdziała niektórym uszkodzeniom chemicznym, nie dopuszczając wielu substancji do błony. Cukry znajdujące się na zewnątrz komórki odgrywają ogromną rolę w procesie rozpoznawania komórek przez układ odpornosciowy.

Funkcja białek w błonie komórkowej:

- jedne z białek są receptorami do których dołączają się cząsteczki sygnałowe docierające z zewnątrz i przekazujące sygnał dalej, do wnętrza komórki

-inne wzmacniają błonę, czyniąc ją odporną na bodźce mechaniczne. Taki rodzja białka nazywamy spektryną

-jeszcze inne białka błonowe tworzą kanały przez które przedostają się liczne cząsteczki polarne.

Błony komórkowe mogą w pewnych warunkach się zlewać ze sobą, zjawisko to cześto jest wykorzystywane przez komówrki do transportu sobstancji na zewnątrz komórki:

Gdy pęcherzyk powstający wewnątrz komórki dociera do błony komórkowej i jego błona zlewa się z nią, wyrzucając na zewnątrz swą zawartość jest to tzw. Egzocytoza.

Gdy błona komórkowa otacza substancję znajdującą się w środowisku zewnętrznym i pobiera ją do wnętrza komórki jest to tzw. Endocytoza. Ma ona kilka rodzajów.

Np.

- Pinocytoza- zagłębienia tworzące się w błonach wielu komórek tworzą pęcherzyki które transportują do wnętrza komórki część roztworu stanowiącego jej środowisko zewnętrzne (pochłanianie ciał stałych).

- Fagocytoza- niektóre komórki transportują do swego wnętrza substancje otoczone błoną lub nawet całe komórki (pochłanianie ciał płynnych).

Właściwości błony:

-żywa

-wybiórczo przepuszczalna

-płynna (pozostająca w ciagłym ruchu)

-asymetryczna (jej zewnętrzna powierzchnia różni się od wewnętrznej)

-jest spolaryzowana (pomiędzy zewnętrzną a wewnętrzną powierzchnią istnieje potencjał elektrycznr spowodowany nierównomiernym rozmieszczeniem jonów)

Wszystkie błony występujące w komórce mają budowę białkowo-lipidową i są półprzepuszczalne. Błony takie nazywane są błonami biologicznymi.

JĄDRO KOMÓRKOWE

Jest największą organellą komórkową. Na ogół ma kształt kulisty, rzadziej owalny lub wrzecionowaty. Wielkość i kształt dostosowane ma do komórki. Otoczone jest 2 błonami, które tworzą otoczkę jądrową- występują w niej otwory (pory jądrowe), dzięki którym wnętrze jądra kontaktuje się z cytoplazmą. Przedostają się przez nią tylko określone substancje przenoszące informację genetyczną z DNA do cytoplazmy.

Jest stałym składnikiem komórek za wyjątkiem erytrocytów.

Jądro:

- błona wewnętrzna

-błona zewnętrzna (rybosomy)

Jądro pełni rolę koordynatora różnorodnych aktywności życiowych komórki. Wewnątrz tej struktury znajduję się materiał genetyczny komórki. W niedzielącej się komórce materiał ten występuje w postaci sici złożonej z długich cienkich włukienek i drobnych ziarnistości rozproszonych po całym jądrze, zwanej chromatyną. W jej skład wchodzą białka histonowe, DNA oraz niewielkie ilości RNA. Tylko częśc chromatyny zwana euchromatyną jest aktywna genetycznie (zawiera geny których treść jest przez komórkę odczytywana i wykorzystywana do syntezy białek) natomiast heterochromatyna jest genetycznie nieaktywna.

W jądrze komórkowym można wyróżnić charakterystyczne zagęszczenie chromatyny zwane jąderkiem. W jednym jądrze może być kilka takich jąderek. W obrębie jąderka powstają rybosomy- struktury komórkowe które na terenie cytoplazmy biorą udział w biosyntezie białek. Rybosomy przedostają się z jądra do cytoplazmy przez pory w otoczce jądrowej.

Wypełnia je sok jądrowy (kariolimfa- koloid zawierający wodę, białka oraz rybosomy)

Zadania jądra:

-nadzorowanie procesów zachodzących w komórce

-powielanie zawartego w nim materiału genetycznego i przekazywanie go do komórek potomnych

- przekazywanie materiału genetycznego z pokolenia na pokolenie dzięki udziałowi w tworzeniu komórek płciowych
-sterowanie podstawowymi procesami życiowymi komórki poprzez regulację dwóch ważnych procesów: odczytywania informacji ukrytych w cząsteczkach DNA i dostosowania instrukcji w postaci RNA do biosyntezy białek.

MITOCHONDRIUM

Budowa:

Znajdują się prawie we wszystkich komórkach eukariotycznych. W róznych komórkach mogą przyjmować rózne kształty: kulisty, pałeczkowaty lub nitkowaty.

Zajmują one około 1/5 objętości komórki i są rozmieszczone w cytoplaźmie mniej więcej równomiernie. W zależności od tego jaką funkcję pełni komórka są inaczej rozłożone, w niektórych komórkach mitochondria gromadzą siew miejscach zapotrzebowanie na ATP jest największe

Np. w plemniku są u podstawy poruszającej się wici, w komórkach mięsnia sercowego znajdują się między strukturami odpowiedzialnymi za skurcz

Mitochondrium zbudowane jest z 2 błon:

- dzięki obecności kanałów białkowych zewnętrzna błona jest przepuszczalna dla małych cząsteczek. Jest ona gładka

- wewnętrzna błona jest nieprzepuszczalna dla wielu cząsteczek, zwłaszcza dla jonów. Tworzy ona fałdy skierowane do środka tzw. Grzebienie

(Błony te znacznie róźnią się od siebie. To włąsnie między dwoma stronami wewnętrznej błony mitochondrialnej powstaje różnica stężeń protonów poprzedzająca syntezę ATP)

Przestrzeń ograniczona wewnętrzną błoną jest nazywana matriksem i zaiwera wiele białek uczestniczących w przetwarzaniu energii.

Ma własne DNA i aparat do produkcji białek np. rybosomów. Samodzielnie wytwarzają nietóre ze swych miałek.

Funkcje:

- zajmują się przetwarzaniem energii (produkcją ATP) która pochodzi z utleniania zwiążków organicznych. Proces ten odbywa się na pofałdowanej, wewnętrznej błonie.

W mitochondrium znajduje się najwięcej enzymów (65%) – NA TEŚCIE MOŻE BYĆ!!

ORGANELLE BEZ DNA:

(jądro komórkowe i mitochondrium- jedyne organelle które mają własny DNA a także aparat do tworzenia białek. )

RYBOSOMY
Występują w cytoplaźmie wszystkich komórek eukariotycznych. Znajdują się także wewnątrzx mitochondirum.

Wszystkie są zbudowane w podobny sposób. Tworzą je dwie dopasowane do siebie podjednostki, złożone z RNA i białek.

W komórkach eukariotycznych część rybosomów jest związana z błonami siateczki śródplazmatycznej.

Na rybosomach zachodzi synteza łańcuchów polipeptydowych białek z aminokwasów (powstanie białek z aminokwasów)

SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA

Tworzy w komórce labirynt błon przecinających cytoplazmę. Kanały tworzone przez siateczkę są trójwymiarowe i przebiegają we wszystkich kierunkach. System błon siateczki jest połączony z zewnętrzną błoną otoczki jądrowej.

Wyróżniamy 2 rodzaje siateczki śródplazmatycznej:

- Siateczkę śródplazmatyczną szorstką (granularną) pokryta jest rybosomami produkującymi białka.- Siateczkę śródplazmatyczną gładką (agranularna) brak na niej rybosomów, jej obszary biorą udział w metaboliźmie lipidów oraz detoksykacji czyli usuwaniu z organizmu trujących związków chemicznych (zachodzi w komórkach wątroby). Proces ten polega na chemicznej modyfikacji obcych zwiazków chemicznych, docierających do wątroby. Transposruje elektrolity

Siateczka sródplazmatyczna dzieli komórkę na przedizały dzięki czemu mogą zachodzić obok siebie różne, czasem przeciwstawne reakcje biochemiczne. Jest miejscem intensywnej obróbki cząsteczek białka, zsyntetyzowanych wcześniej na rybosomach. Obróbka polega przede wszystkim na dołączaniu do gotowych łańcuchów polipeptydowych fragmentów zbudowanych z cukrów. W ten sposób powstają glikoproteiny. Jest również miejscem gromadzenia jonów wapnia (w komórkach mięśniowych uwolnienie jonów wapnia z kanalików siateczki śródplazmatycznej jest sygnałem do skurczu mięsnia)

Nie wszystkie białka, zsyntetyzowane w komórce, podlegają obróbce w siateczce śródplazmatycznej. Te których to dotyczy dostają się do wnętrza jej kanałów podczas powstania łańcuchów polipeptydowych. Na końcu łańcucha, który ma się przedostać dpoprzez błonę siateczki, znajduje się sygnał- krótki fragment zbudowany z kilku aminokwasów, stanowiący informację o miejscu przeznaczenia powstającego białka. Taki sygnał zostaje rozpoznany przez białka receptorowe, znajdujące się na powierzchni błony siateczki śródplazmatycznej i rybosom wraz z tworzącym się łańcuchem polipeptydowym dołącza się do błony. W ten sposób powstaje szorstka siateczka śródplazmatyczna.

APARAT GOLGIEGO

Białka zmodyfikowane w siateczce śródplazmatycznej zazwyczaj przemieszczają się do innej organelli znajdującej się wkomórce- do aparatu golgiego.

Jest to system mocno spłaszczonych cystern (pęcherzyków ułożonych jeden obok drugiego ) zbudowanych z błon, które często nie mają bezpośredniego kontaktu z siateczją śródplazmatyczną i banieczek odrywających isę od zasaniczej cześci aparatu. Dzięki tym banieczką odbywa się transport miedzy obiema strukturami. Odrywają się one i przemieszczają z siateczki śródplazmatycznej do aparatu golgiego.

Zachodza tu końcowe etapy synetzy białek i lipidów. Białka sa sortowane i kierowane do ostatecznych miejsc przeznaczenia: z powrotem do siateczki śródplazmatycznej, do lizosomów lub w stronę błony komórkowej jeśli mają być usunięte na zewnątrz komórki.

Droga: RYBOSOMY- SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA- APARART GOLGIEGO-MIEJSCE DOCELOWE, dotyczy tylko niektórych białek.

LIZOSOMY

Powstają jako jeden z rodzajów pęcherzyków) w aparacie golgiego i wypełnione są enzymami trawiennymi są hydrolityczne (rozkładającymi białka, kwasy nukleinowe, lipidy i cukry czyli większość substancji znajdujących się w komórce). W nich komórka trawi pochonięte substancje. Bierze też udziałw nieszczeniu starych organelli komórkowych co umożliwia regenerację i przebudowę organizmu.

Enzymy muszą być zamknięte w lizosomach. Uwolnienie ich spowodowało by samotrawienie komórki.

(w organellach występuje kwaśne środowisko ph około 5,0 natomiast w cytoplaźmie ph wynosi około 7,2. Enzymy w lizosomach są przystosowane do działania w kwaśnym środowisku, gdy błona otaczająca lizosom po jakimś czasie ulegnie uszkodzeniu, enzymy wydostają się do cytoplazmy i rozpoczyna się proces rozkładu)

PEROKSYSOMY

Są to organelle otoczone jedną błoną. Wewnątrz znajdują się enzymy które biorą udział w utlenianiu związków organicznych wykorzystując do tego tlen cząsteczkowy.

Jest w nich obecny enzym (katalaza) rozkładający nadtlenek wodoru (będący produktem wielu reakcji. jest on szkodliwy dla komórki) do wody i tlenu.

CYTOSZKIELET

Cytozol- to pułpłynna, galaretowata substancja wypełniająca wnętrze komórki. Składa się głównie z wody w której rozpuszczone są czasteczki białek i innych związków organicznych. Jest roztworem koloidalnym. Może przyjmować postać bardziej płynną (zol) lub bardziej stałą (żel). W cytozolu zawieszonę są białka cytoszkieletu oraz pozostałe organelle tworząc cytoplazmę.

W cytoplaźmie komórek eukariotycznych istniejet sieć struktur białkowych. Tworzących przestrzenną konstrukcję. Sieć ta nazywa się cytoszkieletem. Dzięki jego obecności organelle jak i kompleksy białkowe znajdujące się w cytoplaźmie są umiejscowione w określonych rejonach a nie pływają swobodnie wewnątrz.

Cytoszkielet tworzą:

-włókienka (filamenty) aktynowe zwane mikrofilamentami

-filamenty pośrednie

- mikrotubule.

Mikrofilamenty- zbudowane ze splecionych łańcuchów białka- aktyny. Są zlokalizowane głównie tuż pod błoną komórkową, odpowiadają one za zmianę kształtu i ruchu komórki. Włókienka aktynowe umożliwiają wielu komórkom pełzanie po podłożu.

Filamenty pośrednie- ich śrendnica jest wieksza niż włókienek aktynowych lecz mniejsza niż mikrotubul. Są one zbudowane z róźnych białek. Układają się one pod błoną komórkową ale przebiegają też poprzez cytoplazmę. Zapewniają komórce wytrzymałość mechaniczną.

Mikrotubule- są zbudowane z jednego rodzaju białka- tubuliny. To długie, puste w środku rurki. Są strukturami dynamicznymi, wydłużają się i skracają. Sieć mikrotubul ogranicza swobodne przemieszczanie się organelli w komórce. Stanowią także szlaki transportowe komórki po których porusza się wiele białek. Tworzą nie tylko wewnątrzkomórkowy cytoszkielet ale budują też rzęski i wici.

Centrosom- niewielki twór zlokalizowany w pobliżu jądra komórkowego. Znajdują się w nim struktury zbudowane z mikrotubul, nazwane centriolami. Są one ośrodkiem powstawania mikrotubul tworzących wrzeciono podziałowe podczas podziału jądra komórkowego.

Centriole nie występują: (tam gdzie nie ma cetrioli komórki nie dzielą się)

- w erytrocytach

-w dojrzałych komórkach nerwowych

POŁĄCZENIA MIĘDZYKOMÓRKOWE

między poszczególnymi komórkami tworzą się połączenia miedzykomórkowe. Utrzymują komórki w fizycznym kontakcie, umiejscowione jedna obok drugej oraz umożliwiają kontakt między cytoplazmą sąsiadujących komórek.

Przykłady połączeń:

- desmosomy- białkowe wypustki znajdujące się na powierzchni sąsiadujących komórek, spinające je na zasadzie podobnej do zatrzasku . łączą np. komórki nabłonka. dzięki temu powstaje jednolita zwarta warstwa komórek szczelnie okrywająca znajdujące się głębiej tkanki.

- złącza szczelinowe -są to niewielkie kanały białkowe przebiegające z jednej komórki do drugiej i umożliwiające bezpośrednią wymianę cząsteczek znajdujących się w ich cytoplaźmie. Wymiana ta jest ograniczona do bardzo małych cząsteczek i jonów ze względu na wielkość kanałów.

SKŁADNIKI CHEMICZNE komórki:

75-85%- woda

10-20%- białko

2-3%- tłuszcze

1%-cukry

1%- składniki mineralne.

ROZŁOŻENIE WODY W ORGANIŹMIE LUDZKIM:

-najwięcej znajduje się w komórkach ok. 60%

-w przestrzeni międzykomórkowej ok. 30%

-pozostałe 10% to krew i chłonka.

CYKL ŻYCIOWY KOMÓRKI:

FAZA I Wzrost (faza G1)

komórka w tym etapie przede wszystkim rośnie. W tym czasie bardzo intensywnie zachodzą w niej procesy związane z syntezą białka. Powstające białko to przede wszystkim białko budulcowe. Zaobserwować też można podziały autonomicznych organelli komórkowych czyli mitochondriów.

FAZA II replikacja (faza S)

jest to etap w którym komórka zaczyna wstępne przygotowania do czekającego ją podziału. Zachodzi tu powielanie materiału genetycznego tak aby każda z komórek potomnych mogła otrzymać pełną informację genetyczną. Powielanie nici DNA nazywane jest replikacją. Replikacja trwa kilkanaście godzin.

FAZA III przygotowanie do podziału (faza G2)

po zakończeniu replikacji komórka musi jeszcze wyprodukować pewną ilość białek koniecznych do przeprowadzenia podziału. Są to przede wszystkim białka tworzące tzw. wrzeciono podziałowe. W fazie tej zachodzić będzie więc synteza białek uczestniczących w podziale komórki. W momencie zakończenia tej fazy komórka rozpoczyna podział.

KAŻDA KOMÓRKA POWSTAJE W WYNIKU PODZIAŁU INNEJ, ISTNIEJĄCEJ KOMÓRKI

Jedynymi komórkami nie dzielącymi się są:

-komórki nerwowe

-komórki mięsni szkieletowych

-erytrocyty

Podział komórki to proces złożony w wyniku którego z komórki macierzystej powstają 2 komórki potomne z równomiernym rozłożeniem materiału

PODZIAŁY KOMÓRKOWE

Allele- warianty genów warunkujących te same cechy.

O jądrze komórkowym, w którym występują pary chromosomów homologicznych mówimy że ma diploidalną liczbę chromosomów (2n); o tym w którym występuje po jednym z homologicznej pary mówimy że ma haploidalną liczbę chromosomów (1n).

Chromosomy- pojawiają się w komórce, uwidaczniają w momencie metafazy.

Składają się z chromatyd, zawierają w sobie centromery odgrywające istotną rolę w podziale komórkowym

-Zespół lub garnitur chromosomalny- wszystkie chromosomy pojawiające się w

Dla danego gatunku ma jakieś stałe, najczęściej jest to parzysta liczba chromosomów.

-Chromosomy homologiczne- takie same (identyczne).

-Zespół diploidalny- zespół podwójny w przeciwieństwie do zespołu pojedynczego czyli haploidalnego który zawiera po jednym chromosomie z pary chromosomów homologicznych.

-Kariotyp- Zespół cech wyróżniający dany zespół chromosomalny. Analiza kariotypu służy w medycynie do wykrywania zaburzeń genetycznych. Których podłożem jest nieprawidłowa liczba chromosomów lub uszkodzenie jednego z nich.

Powielanie się chromosomów- chromosomy mają zdolność do samo powielania się, w chromatynie (skondensowanych chromosomach) proces samo powielania przebiega intensywnie. W jego wyniku powstają dwie identyczne kopie chromosomów, początkowo złączonych ze sobą za pomocą centromeru. Każda z kopii zwana jest chromatydą siostrzaną.

Replikacja- to proces kopiowania się cząsteczek DNA.

PODZIAŁY KOMÓRKOWE:

W cyklu komórkowym wyróżniamy 3 zasadnicze fazy:

1. Interfazę- trwa najdłużej. Zachodzą w niej intensywne procesy syntezy związane ze wzrostem i przygotowaniem do wejścia w kolejną fazę M.

2. Fazę podziału jądra komórkowego czyli mitozę lub mejozę

3. Fazę podziału cytoplazmy czyli cytokinezę.

(Podział komórki jako całość dokonuje się w 2 i 3 fazie cyklu, zwanych łącznie fazą M czyli fazą podziału mitotycznego)

Podział zaczyna się przyrostem chromatyny (komórki nie mające tej zdolności nie dzielą się)

Substancją potrzebną do podziału jest PABA kwas para amino benzoesowy nazywany witaminą podziałową, jeżeli jest brak tego kwasu komórki się nie dzielą.

INTERFAZA

Jest to etap w którym komórka rośnie i przygotowuje się do podziału. W tym czasie komórka wykazuje bardzo dużą aktywność.

W początkowym okresie interfazy następuje wzmożona synteza białek tworzących różne organelle komórkowe (np. rybosomy) oraz białek enzymatycznych zwłaszcza enzymów zaangażowanych w mającą nastąpić wkrótce syntezę DNA.

W jąderku przebiega synteza RNA; to cząsteczki tego kwasu przenoszą informację o budowie białek z jądra komórkowego do cytoplazmy.

W środkowym okresie interfazy (faza S) gwałtownie wzrasta intensywność syntezy DNA i białek występujących wraz z DNA w chromosomach, wskutek czego dochodzi do podwojenia chromosomów. Każdy chromosom składa się teraz z dwóch połączonych ze sobą chromatyd siostrzanych- w obu występują dokładnie takie same cząsteczki DNA.

Ostatnim etapem interfazy jest przygotowanie komórki do podziału, polegające na wzmożonej syntezie białek, głównie białek potrzebnych do właściwego przebiegu podziału jądra komórkowego.

W interfazie następuje też zwiększenie liczby centrioli- struktur związanych z powstaniem wrzeciona podziałowego w komórkach zwierzęcych; z dotychczasowych 2 centrioli powstają 4. Końcowy etap interfazy zbiega się z początkiem podziału jadra komórkowego.

PODZIAŁ JĄDRA KOMÓRKOWEGO - MITOZA:

W wyniku tego podziału powstają komórki diploidalne. (dwa jądra potomne o takiej samej informacji genetycznej i takiej samej liczbie chromosomów jak komórki macierzystej)

Proces ten umożliwia wzrost organizmu i regenerację jego tkanek. ich biologicznym zadaniem jest dostarczanie nowych komórek, wyposażonych dokładnie w taki sam materiał genetyczny, jaki miała komórka macierzysta. Mitoza służy zatem namnażaniem się komórek niezbędnych do wzrostu, regeneracji i rozmnażaniu się bezpłciowemu.

Jest to proces ciągły, którego każdy etap przechodzi płynnie w etap następny.

Jest podzielona na określone stadia:

-Profaza

-Metafaza

-Anafaza

-Telofaza

Dotyczy zarówno cytoplazmy (cytokineza-podział cytoplazmy) jak i jądra komórkowego (kariokineza-podział jądra komórkowego)

Pojawiają się w tym podziale nowe twory: wrzeciono komórkowe i chromosomy…

Czas trwania stadiów podziałowych jest różny, najdłuższa jest profaza najkrótsze są metafaza i anafaza.

Mamy wpływ na skracanie lub wydłużanie czasu trwania podziału np. podwyższenie temperatury.

Faza 1- Profaza

Cytoplazma:

Zmiany dotyczą głównie centrum komórkowego a zwłaszcza centrioli, zaczynają się rozchodzić do biegunów komórki. Zaczyna się tworzyć z białek włókienka tworzące wrzeciono podziałowe (niteczki) czyli system rozciągniętych pomiędzy biegunami a równikiem komórki struktur białkowych- mikrotubul.

Jądro komórkowe:

Z chromatyny formułują się chromosomy: długie nicie chromatynowe ulegają spiralizacji (zagęszczaniu) wskutek czego skracają się i grubieją. W efekcie tego coraz lepiej widać chromosomy. Kondensacja nici chromatynowych zapobiega splątywaniu się ich podczas wędrówki do komórek potomnych. Pod koniec profazy rozpoczyna się zanikanie błony jądrowej. Tak wiec chromosomy leżą luźno w cytoplazmie.

Faza 2- Metafaza

Podczas tej fazy zanika całkowicie błona jądrowa. Pary centrioli docierają do przeciwległych biegunów, a pomiędzy nimi ostatecznie formułuje się wrzeciono podziałowe. Chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki, a do ich centromerów przyczepiają się po dwie mikrotubule w taki sposób, że każda z chromatyd siostrzanych jest połączona za pomocą mikrotubuli z przeciwległym biegunem komórki.

Faza 3- Anafaza

Zanikają siły utrzymujące łączność pomiędzy dwiema chromatydami w rejonie centromeru i ostatecznie dzieli się on na dwie części: od tej chwili każda z chromatyd siostrzanych staje się odrębnym chromosomem. Nowo powstałe chromosomy ciągnięte przez skracające się do przeciwległych biegunów.

Faza 4- Telofaza

Chromatydy leża w nim biegunowo. Wokół chromosomów wytwarza się otoczka jądrowa, chromosomy ulegają de kondensacji, zanika wrzeciono podziałowe i uwidacznia się jąderko (procesy przeciwne do tych które dokonały się w profazie). Chromosomy przestają być widoczne. Dochodzi do podziału innych struktur komórkowych.

Mitoza kończy się w momencie uformowania 2 jąder potomnych.

Miedzy podziałami znajduje się stadium miedzy podziałowe (interfaza)

Służy do podwojenia się materiału genetycznego, Do reprodukcji (namnożenia) centrioli i nagromadzenia energii.

Cytokineza

rozpoczynający się już w telofazie proces podziału cytoplazmy. Polega na wytworzeniu przegrody (błony komórkowej) dzielącej nowo powstałe komórki. Proces ten polega na stopniowym pogłębianiu się przewężenia (bruzdy podziałowej) w płaszczyźnie równikowej komórki macierzystej, postępującego od brzegów ku wnętrzu komórki.

Istnieją komórki w organizmie ludzkim tracące zdolność do dzielenia po jednym podziale. Wchodzą w stan: postkinezę. (komórki nerwowe, komórki kostne, komórka jajowa niezapłodniona)

MEJOZA: PODZIAŁ POŚREDNI, PODZIAŁ REDUKCYJNY JĄDRA KOMÓRKOWEGO.

Mejoza polega na dwóch kolejno po sobie następujących podziałach jądra komórki diploidalnej, nazywanych pierwszym i drugim podziałem mejotycznym (mejoza I i II). W wyniku tego podziału powstają cztery potomne komórki haploidalne (zawierające jądra ze zredukowaną liczbą chromosomów o połowę).

Właściwy jest tylko komórką rozrodczym. Po tym podziale powstają gamety (komórki jajowe zdolne do zapłodnienia), łączą się one w zygotę wkrótce po powstaniu. Zygota następnie przechodzi szereg podziałów mitotycznych w wyniku których powstaje diploidalny organizm.

Celem mejozy jest zredukowanie o połowę liczby chromosomów, tak aby podczas rozmnażania nie następowało ich zwielokrotnienie.

Komórki w organizmie ludzkim podlegające takiemu podziałowi: spermatocyty 1 rzędu, w jajniku oocyty od 1 rzędu. Na egzaminie!

W przebiegu mejozy te komórki macierzyste zawierający diploidalny zespół chromosomów przechodzą w komórki potomne które zawierają zespół pojedynczy czyli haploidalne. W czasie tym dochodzi do zmniejszenia materiału genetycznego o połowę.

Mejoza I:

- podział dojrzewania,

Profaza 1

Rozpoczyna się kondensacja chromosomów na skutek czego są one bardziej widoczne. chromosomy homologiczne w wyniku wzajemnego przyciągania ustawiają się parami- zjawisko koniugacji- polega na przyleganiu do siebie na całej długości chromosomów homologicznych, proces ten zespala4 chromatyd należące do dwóch chromosomów homologicznych. Kompleks taki nosi nazwę tetrady (zespół 4 chromatyd) lub biwalentu (zespół 2 chromosomów)

U człowieka w komórkach macierzystych gamet tworzą się 23 tetrady. Podczas koniugacji następuje crosing over (wymiana fragmentów materiału genetycznego pomiędzy chromatydami chromosomów homologicznych. zjawisko to jest jedną z najważniejszych przyczyn zmienności organizmów.

W późniejszej profazie I koniugacja chromosomów homologicznych zanika a jedynym śladem niedawnego zespolenia pozostaje chiazma- połączenie w miejscu w którym nastąpiła wymiana.

Pod koniec profazy podobnie jak w mitozie zanika błona jądrowa (centriole przemieszczają się do biegunów a tetrady lokują się w płaszczyźnie równikowej komórki) i rozpoczyna się proces tworzenia wrzeciona podziałowego.

Wyróżniane są w nim poszczególne stadia:

1. Lektoen –chromosomy są długie, cienkie wypełniające całe jądro,

2. Zygoten- chromosomy homologiczne łączą się tak miedzy sobą ze prawie nie widać granicy (dochodzi do koniugacji chromosomów)

3. Pachyten- te dwa chromosomy homologiczne skoniugowane skręcają się wokół siebie tworzy się chromosom zwany biwalentem. Pod koniec pahytenu biwalent zaczyna się dzielić na 2 chromatydy, tworzy się taka poczwórna nić (tetrada) czyli dwa chromosomy homologiczne podzielone na 2

4.Diploten- chromosomy homologiczne zaczynają się rozchodzić ale nie we wszystkich jeszcze miejscach, są miejsca –chiazmy-które się krzyżują. Jest to miejsce gdzie dochodzi do wymiany materiału genetycznego- crossing over.

5. Diakineza- zanika błona jądrowa, chromosomy kurczą się jest to przejściowe stadium do metafazy.

Metafaza 1

Mikrotubule uformowanego już wrzeciona przyczepiają się do centromerów obu chromosomów homologicznych w ten sposób że każdy chromosom z pary jest połączony z przeciwległym biegunem komórki. Chromatydy siostrzane każdego z chromosomów pozostają nadal złączone w rejonie centromeru.

Anafaza 1

Chromosomy homologiczne rozchodzą się do przeciwnych biegunów. W ten sposób następuje redukcja liczby chromosomów. Diady (polówki tetrad) rozchodzą się na boki.

Telofaza 1

Odtwarza się otoczka jądrowa i formują się 2 jądra potomne, przy czym każde zwiera połowę liczby chromosomów komórki macierzystej, czyli są to jądra haploidalne. Liczba chromosomów jest o połowę mniejsza natomiast ilość DNA jest taka sama.

U człowieka

W tym stadium komórki podziału mejotycznego mają po 23 chromosomy złożone z dwóch chromatyd siostrzanych

powstaje:

W jądrach powstaje Spermatocyt 2 rzędu

W jajniku powstają 2 komórki potomne które różnią się wielkością, liczba chromosomów jest o połowę mniejsza, powstają dwie komórki: polocyt i ….

Oocyt 2 rzędu zawiera prawie całą zawartość cytoplazmy.

Cytokineza

w jej wyniku powstają ostatecznie 2 komórki, każda z jądrem mającym haploidalną liczbę chromosomów (jednak każdy z chromosomów nadal składa się z dwóch chromatyd, a więc ma podwojony materiał genetyczny).

Podczas I podziału mejotycznego następuje redukcja chromosomów, dlatego nazywany jest on podziałem redukcyjnym.

Między dwoma podziałami dojrzewania występuje krótka interkineza-czas miedzy podziałowy

W tej przerwie w mejozie nie następuje replikacja dna. Jednak niemal od razu powstałe komórki wchodzą w ciąg zdarzeń drugiego podziału mejotycznego.

Mejoza II:

Jego celem jest wyrównanie ilości materiału genetycznego w komórkach potomnych.

Podział ten jest w zasadzie mitozą- różni się od niej tylko bardzo krótką profazą.

Profaza II

Chromosomy ulegają kondensacji; rozchodzą się centriole.

Metafaza II

Zanika otoczka jądrowa chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki a mikrotubule wrzeciona podziałowego przyczepiają się centromerów.

Anafaza II

Każda z chromatyd (diad) rozchodzi się do przeciwległego bieguna gdyż zanikają siły łączące chromatydy siostrzane oraz na skutek skracania się mikrotubul. Każda z nich staje się samodzielnym chromosomem.

Telofaza II i cytokineza

Zakończenie podziału. Powstanie czterech komórek haploidalnych.

W mejozie II nie następuje redukcja liczby chromosomów.

Po tym 2 podziale mamy połowę chromosomów i połowę białek

Co dzieje się u człowieka: z tego będą pytania na egzaminie!

Oocyt 2 rzędu przechodzi w profazę, natomiast w metafazie 2 opuszcza jajnik i przechodzi do jajowodu. I tu są dwie możliwości albo dojdzie do połączenia z jajnikiem lub nie (i wtedy ginie).

Mejoza jest źródłem zróżnicowania genetycznego potomstwa. Powodami tego zróźnicowania są:

-losowe rozchodzenie się chromosomów do jąder potomnch gamet

- częściowa, mająca również przypadkowy charakter, wymiana fragmentów chromosomów pocodzących od ojca i od matki (crosing over)

ŚMIERĆ KOMÓRKI

Zarówno podział komórek jak i umieranie komórek są w homeostazie- równowadze.

komórka funkcjonuje prawidłowo dopóki znajduje się w stanie równowagi wewnętrznej (jest w stanie utrzymywać stałe stężenie poszczególnych substancji, ph czy ciśnienia osmotycznego).

Jeżeli zachodzą jakiekolwiek zaburzenia w procesach komórek dochodzi do zmian patologicznych i powstają różne schorzenia.

Komórka umiera na 2 sposoby:

-nekroza

-apoptoza

Różnice:

nekroza (martwica, śmierć komórki)- zjawisko patologiczne. to śmierć komórki pod wpływem masywnych czynników uszkadzających które powodują utratę równowagi osmotycznej w komórce. to niebezpieczny dla organizmu proces obumierania komórek ponieważ ich zawartośc wylewa się na zewnątrz i do przestrzeni między komórkami dostają się enzymy i szkodliwe produkty przemiany materii. Zachodzi na skutek nagłego i silnego zaburzenia homeostazy, najczęściej pod wpływem działania czynnikó zewnętrznych np. uszkodzenie komórek na skutek oparzenia.

apoptoza- to programowana śmierć komórki (naturalny program) Samobujcza śmierć komórki. Przebiega zarówno w warunkach fizjologicznych jak i patologicznych. Jest wynikiem ekspresji odpowiednich genów (przejawianiem się genów). Polega na obkurczaniu się komórki, rozkładaniu jej wnętrza i wchłanianiu pozostałości przez białe krwinki. w ten sposób na zewnątrz komórki nie wydostają się żadne szkodliwe czynniki - Nie ma czynników uszkadzających komórkę, do śmierci dochodzi w skutek reakcji biochemicznych. np. u człowieka: odrzucenie przeszczepu lub reakcja przeszczepu przeciwko gospodarzowi. na zasadzie apoptozy usuwane są także komórki zainfekowane przez wirusy. Sygnał wywołujący apoptozę jest reakcją organizmu na informację o wadliwym funkcjonowaniu komórki. Niektórym komórkom udaje się oszukac organizm np. takie właściwości mają komórki nowotworowe, które mimo otrzymywanych sygnałów nie ulegają apoptozie.

Nekroza

DNA- ulega bezładnej degradacji

objętość komórki- pęcznieje, objętość wzrasta

organelle-ulegają lizie (uszkodzeniu i rozpadowi)

fagocytoza- występuje (połykanie rozpadłych, marteiczych komórek) razem ze stanem zapalnym

Apoptoza

DNA- ulega precyzyjnemu podziałowi

objętośc komórki- maleje

organelle komórkowe- nie są uszkodzone

fagocytoza- komórki sa połykane przez komórki sąsiednie, nie ma stanu zapalnego

Apoptoza przebiega w 3 fazach:

1.indukcji- przekazywany jest sygnał do układu receptorów, sygnał do apoptozy. przez różnych czynnikach.

2. liza (prawdziwa śmierć komórki)

3. faza niszczenia, degradacji i fagocytozy

czynniki wpływające na apoptozę:

-biologiczne

-chemiczne

-fizyczne

-czynniki hamujące

-przyśpieszające

Hamujące:

-czynnik wzrostu

-z hormonów: estrogeny i androgeny

-z czynników chemicznych- lek fenobarbital

Pobudzające (indukujące):

- brak czynnika wzrostu

-z hormonów: glikokortykoidy

-wolne rodniki

-infekcje wirusowe

-limfocyty T odpowiedzialne za odporność

-z czynników chemicznych: leki cytostatyczen czyli używane w hemioterapi nowotworów.

-z czynników fizycznych: promieniowanie gamma i ultrafioletowe oraz szok cieplny

jednostki chorobowe (schorzenia zwiazane z hamowaniem i indukowaniem apoptozy)

choroby związane z hamowaniem:

-choroby nowotworowe (rak sutka, jajnika, prostaty) w komórkach nowotworowych DNA jest zazwyczaj uszkodzone, w nowotworach żadko kiedy te komórki nowotworowe są eliminowane przez człowieka (tak jak to normalnie powinno się odbywać). Musi więcistnieć mechanizm zapobiegający śmierci tych komórek nowotworowych. Wzmożona ekspresja tego genu (BCL2)zapobiega przekazywaniu sygnału do apoptozy komórek nowotworowych. jeżeli ta ekspresja jest nadmierna w niektórych nowotworach jest ona w ogóle nie wrażliwa na leki cytostatyczne- hemioterapię.

-chroby autoimmunologiczne- są zwiazane ze śmiercią limfocytów (normalnie limfocyty powstają w odpowiedzi alergicznej, cześc jest uśmiercana przez apoptozę. jeżeli jest blokada dochodzi nadmiaru tych limfocytów. Dochodzi do autoagresji np. kłębkowe zapalenie nerek, toczeń rumieniowaty układowy)

-infekcje wirusowe (komórka zainfekowana przez wirus produkuje białka które osadzane są na tej komórce, limfocyty rozpoznają taką komórkę i chcą ją niszczyć co nie zawsze się dzieje)

choroby związane z przyśpieszeniem:

-AIDS- jest to zarażenie wirusem HIV, to znaczne osłabienie odpornosći. obumierają poprzez apoptoze limfocyty C4, zainfekowanie tym wirusem daje bodziec do śmierci limfocytów. Umierają limfocyty zarówno zarażone tym wirusem jak i niezakażone.

-choroby nurodegeneracyjne- dotyczące ukłądu nerwowego (choroba Alschaimera i parkinsona. Obie polegają na utracie komórek nerwoych) czynnikami są; niedotlenienie, brak czynników odżywczych, zabużeniaw mitochondriach komórek, nadmierne gromadzenie się nieprawidłowego białka w komórkach nerwowych.

-choroby dotyczace komórek układu krwionośnego (np. anemia aplstyczna. Dochodzi do szybkiego obumierania komórek na drodze apoptozy)

Z apoptozą wiąze się także zawał mięsnia sercowego i udar muzgu.

W obu tych schorzeniach powstaje ognisko martwicze (dziura).

Ostatnio uwaza się także że choroby takie jak: osteoporoza i zmiany zwyrodnieniowe stawów też spowodowane są poprzez apoptozę chondrocytów i osteocytów.

APOPTOZA

Komórki niepotrzebne w organiźmie wielokomórkowym usuwane są według genetycznie zapisanego programu śmierci komórki nazwanego apoptozą.

Telomery- końcówki chromosomów które zawierają unikalną sekwencję DNA. Pod wpływem enzymu telomerazy zapobiegają skracaniu się chromosomów (proces starzenia się). Nad aktywność telomerazy to proces nowotworowy- komórki wtedy się namnażają.

Odkrycie ich ma wpływ na badania starzenia się i powstawania nowotworów.

Budowa DNA

2 łańcuchy cukrowofosforanowe połączone 2 łańcuchami, zasad

DNA:

-zasady purynowe (adeninia i guanina) i pirymidynowe (tymina i cytozyna)

-cukry (deoksyryboza i ryboza)

-kwas fosforanowy

Nukleozyd- cukier i zasada aotowa

nukleotyd- cukier zasada azotowa i kwas fosforanowy (jest ich 4- Adnienia, Guanina, Cytozyna i Tynina)

Poprzez różną sekwencję tych nukleotydów DNA jest nośnikiem sekwencji

Zawiera zapis tej informacji dzidzicznej który się nazywa kodem genetycznym

kod genetyczny- jest to informacja jakie białka mają powstawać.

Białko: łańcuch polipeptydowy zbudowany z aminokwasów.

tripledy- 3 nukleotydy

Cechy kodu genetycznego:

-jest triptedowy (czyli przyłączenie jednego aminokwasu kodowane jest przez 1 tripled),

-nie zachodzący na siebie (każdy tripled stanowi odrębną całość koduje tylko jeden aminokwas nie pływa na przyłączanie innych aminokwasów),

-jest zdegenerowany (tylko część z tripledów warunkuje przyłączenie aminokwasów),

-kod genetyczny wieloznaczny (jeden aminokwas warunkowany jest przez 1 tripled ale ten aminokwas może być przyłączany przez kilka tripledów),

-jest kolinearny (kolejność kodujących tripledów w DNA odpowiada kolejności odpowiednich aminokwasów w łańcuchu białkowym),

-jest bezprzecinkowy (odczytywany ciągle, bezprzerwy)

-jest uniwersalny

Gen- Odcinek łańcucha DNA o odmiennym zapisie który znajduje się w danym chromosomie

ekspresja genów (aktywność):

Przejawia się w wytwarzaniu białka. Może to być wynikiem działania genu, może też to być białko charakterystyczne tylko dla danej tkanki- stąd bierze się odmienność tkanek. Ta aktywność genu jest regulowana- polega na włączaniu lub wyłączaniu danych genów z aktywności.
Przepływ informacji genetycznej (transkrypcja, translacja)
DNA dochodzi w jądrze komórkowym do transkrypcji.
Transkrypcja- w jądrze komórkowym pod wpływem polimeraz (enzymów)
Translacja- w rybosomach

Rodzaje RNA:
-mRNA- matrycowy

-tRNA- transportujący

-rRNA- rybosomalny (80%

Informacja genetyczna przekazywana jest do mrna które przechodzi z cząsteczką białka do cytoplazmy. Łączy się on z odpowiednią cząsteczką białka ponieważ dzięki temu ten kompleks ma znaczną trwałość.

trna (10-15%) transportyuje ale też przenosi aminokwasy z cytoplazmy na rybosomy po to aby powstał łańcuch polipeptydowy, inicjuje biosyntezę białka rozpoznaje on na rRNA kod START.

Zmienność- występowanie dziedzicznycvh i niedziedzicznych różnic pomiędzy:

1. komórkami danego organizmu- mówimy w tedy o zmienności wewnątrzosobniczej

2. osobnikami należącymi do tej samej populacji- zmienność osobnicza

3. różnice pomiędzy populacjami- zmienność grupowa.

Mamy 2 rodzaje tej zmienności:

1. ciągła (fluktuacyjna) -zmienność takich cech które możemy określić w jednostkach miary: wzrost, waga, iloraz inteligencji, ilość erytrocytów i limfocytów w mililitrze.

2. alternatywna (skokowa)- czyli występująca od czasu do czasu. Dotyczy np. występowania układu grupowego czynnika Rh.

Czynniki środowiskowe powodują:

Rekombinacja- proces wymiany fragmentu DNA pomiędzy chromosomami chomologicznymi. Podział komórkowy i crosing over to przykłady rekombinacji. Dzięki niej powstają różne kombinacje genotypów.

Mutacje- zmiany dziedziczne powstające w skutek zmian genów lub chromosomów. Dzielimy je na genowe i chromosomalne.

Mutacja genowa- polega na zmianie sekwencji nukleotydu w obrębie genu. Może to być np. zmiana jednej zasady purynowej na drugą zasadę purynową (tranzycja).

zmiana purynowej na pirmidynową i na odwrót(transwersja)

delecja- wypadnięcie jakiegoś kawałka nukleotydów

Addycja (inserbcja) -dodanie nukleotydu

Powodują je np. mukowiscydozy. fenyloketonuria powstała na bazie mutacji genowej
Mutacje chromosmowe (aberracje) –mutacje które mogą dotyczyć struktury chromosomu bądź liczby. Najczęściejwystępują mutacje liczbowe.

Czynniki mutagenne (wywołują powstanie mutacji)- ten czynnik powoduje powstanie mutacji znacznie oprzewyższających ilość naturalną mutacji. Mogą powodować transformację nowotworową (kancerogenezę) wady rozowjowe (teratogenezę)śmierć komórki

fizyczne:

-promieniowanie jonizujące (alfa, beta, gamma, x, kosmiczne)

-niejonizujące (UVA i Uvb)

geologiczne:

-wirusy(zwykłej opryszczki, brodawczaku)

chemiczne:

-wolne rodniki

-cytostatyki (leki używane w chorobach nowotworowych)

-niektóre antybiotyki

-kwas azotawy

-barwniki

- węglowodory aromatyczne

Embriogeneza

Embriogeneza(rozwój osobniczy) Proces ciągły, stosuje się w nim podizały dla lepszego wyjaśnienia tego procesu.

1.Bruzdkowanie,

gastrulacja } o. jaja płodowego 0-3 tydz.

Narządy pierwotne} o.zarodkowy 4-8 tydz.

organogeneza} o.płodowy >3 mies.

Brozdkowanie

przebiega od zapłodniena do stadium moruli. Trwa to ok.3-4dni. Są to szybko następujące po sobie, liczne podziały mitityczne. (Między podziałami mitotycznymi jest interfaza gdzie dochodzi do podwojenia materiału genetyvcznego natomiast przy bruzkowaniu masa jądra wzrasta a masa cytoplazmy się zmniejsza).

Stadium moruli- podobne jest do owoców morwy. Rys.1 W tym stadium zarodek przechodzi z jajowodu do maciczy )ok. 3-4 dnia zapodnienia)

Z biegiem czasu ten zarodek moruli zaczyna się zmieniać w blastocystę- komórki w moruli zaczynają się różnicować cześc z nich gromadzi się na zewnątrz zarodka a część z nich gromadzi się w jednym z biegunów tego zarodka (węzeł zarodkowy- komórki zgromadzone wokół bieguna) wszysatkie komórki na zewnątrz nazywane są tofoblastem (komórki tofoblastu- funkcja odżywcza i ochronna)

Między 6-9 dniem dochodzi do implantacji czyli zagnieżdzenia zapłodnionej komórki jajowej. Trwa to ok. 1 tygodnia (6-7dni).

Błona śluzowa jamy macicy jest już przygotowana do tej implantacji. Ponieważ po każdej owulacji dochodzi do reakcji doczesnowej (szereg zmian błony śluzowej macicy)

w implantacji odgrywają bardzo dużą rolę trofoblasty, wczepiają się- zagnieżdząją w błonie śluzowej macicy. Powodują one także uszkodzenia naczyń krwionośnych macicy. Tzw. odżywianie hematotrofowe.

Dochodzi również w węźle zarodkowym do zmian w komórkach. Komórki zaczynająs ie układać w 2 grupy. Przygotowanie do gastrulacji czyli powstania listków zarodkowych.

Po zagnieżdzeniu w błonie śluzowej macicy komórki tofoblastu przekształcają siew kosmki i błony kosamówkowe. Początkowo te kosmki są ułożone na całej powierzchni.

Gastrulacja- tworzenie listków zarodkowych.

Jest to proces w którym blastomery (komórki wezła zarodkowego) o podobnych właściwościach rozwojowych zajmują określone miejsce czyli grupują się i tworzą w ten sposób zespóły komórkowe (listki zarodkowe. mamy ich 3)

Zmiany w komórkach:

tempo podziału znacznie się obniża natomiast wzrasta metabolizm komórki. ujawnia się aktywność genomu (genów) przez to że komórki zaczynają się róznicować. Kształt zarodka zmienia się z okrągłej kulki. Tworzy się oś głowowo zarodkowa.

Na początku gastrulacji w węźle zarodkowym tworzą się 2 pęcherzyki (ektodermalny i endodermalny). Tworzą zespoły komórkowe.

ok. 15-16 dnia między tymi pęcherzykami zaczynają się pojawiać komórki listka 3 (mezodermy) one rozchodza się w środku między tymi pęcherzykami wzdłuż całego zarodka.

Narządy pierwotne

Tworzenie się narządów pierwotnych (4-8 tydz.) krótki okres.

Tworzenie się narządów podstawowych które później nie spotykamy u dorosłych ludzi. Zmienia się nadal kształt zarodka. Bardziej się wydłuża. Zarodek dzieli się na człony (somity,praczłony).

1 listek- Mezoderma:

Różnicuje się w okresie zarodkowym 2-kierunkowo. Powstaje z niej mezenchyma oraz powstaje zawiązek układu krążenia.

Mezenchyma z kolei znowu się różnicuje 2-kierunkowo. Jedna część przekształca się w okresie narządów pierwotnych w somity tj. dermatom (powstaje skóra i część tkanki łączniej),sklerotom (powstaje z niego układ szkieletowy), miotom (powstaje układ mieśniowy). drugi kierunek mezenchymy tj. częśc komórek przekształca siew komórki które wypełniają przestrzenie miedzy narządami. Spajają one narządy, tkanki aby nie było pustego miejsca.

Z mezenchymy ostatecznie powstaje

-tkanaka łączna właściwa, kostna i chrzęstna, miesniowa,

-2 naczynia krwionośne,

-węzły chłonne, naczynia chłonne i śledziona (śledziona też należy do układu chłonnego),

-elementy morfotyczne krwi i szpiku

2listek- Ektoderma:

W kresie narządów pierwotnych powstaje cewa nerwowa (ukłąd nerwowy ogółem) któ®a w części głowowej przedniej rozrasta się później w mózgowie natomiast pozostała część to zawiązek rdzenia kręgowego.

Ostatecznie powstaje:

-ośrodkowy układ nerwowy i obwodowy

-nabłonek czuciowy narządów zmysłów

-naskórek,

-cześć przysadki mozgowej.

3listek –endoderma:

W okresie podziału narządów Powstaje z niej zawiązek przewodu pokarmowego (prajelito)

Ostatecznie powstaje:

nabłonek: przewodu pokarmowego, ukłądu moczowego (pęcherz moczowy i cewka moczowa), migdałków, tarczycy i przytarczyc, komórki wątroby i trzustki.

Gruczoły wydzielania wewnętrznego są regulowane przez układy:

-hormonalne

-nerwowe

Wielostronnie reguluje reakcje integracyjne wywołane przez substancje utworzone w wyspecjalizowanych tkankach i narządach wydzielane bezpośrednio do krwi i do limfy.

Endokrynologia- zajmuje się tym zjawiskiem.

gruczoły wydzielania wewnętrznego: (gruczoły dokrewne)

-nie ma przewodów wyprowadzających

-charakteryzują się bogatym ukrwieniem

-ich produkty do krążenia-do docelowych narządów

Z Ektodermy powstaje:

przysadka i częśc nadnerczy (rdzenna)

-powstaje też układ nerwowy.

Z Mezodermy powstaje:

-część korowa nadnerczy

-część trzustki- wypustki Langerhansa

Przekrój mózgu:

Podwzgórze: (wydziela wagopresynę i oxytocynę, czynniki uwalniające)

Przysadka mózgowa: (hormony tropowe: STH)

Kora mózgowa.

TSH- tarczyca :

-tyroksyna, trójjodotynonina

JAJNIKI, JĄDRA:

-estrogeny, progesteron, testosteron

KORA NADNERCZY:

-glikokortykoidy, minenalokortykoidy.

Hormony:

-mogą być białkami- przysadki mózgowej, przytarczycy, trzustki

- sterydowej budowy

-wydzielone przez gonady i korę nadnerczy

-mogą być aminokwasami- tarczycy i kory nadnerczy.

Hormony niezapoczątkowują żadnej reakcji chemicznej, wpływają tylko na szybkość, są katalizatorami.

PODWZGÓRZE

Czynniki uwalniające:

-powodują wydzielanie hormonów tropowych

wagopresyna-zatrzymuje wodę w organiźmie, podnosi ciśnienie.

PRZYSADKA MÓZGOWA:

wydziela hormony tropowe, które mają określony cel

-gonadotropina- zmierza do gonad

-folikulina TSH- w pęcherzykach graffa u kobiet- hormony są też u mężczyzn ale jest ich niewiele, pobudzają spermatogenezę.

-LH luteinizujący- u kobiet powoduje owulację, u mężczyzn w jądrach- uwalnianie testosteronu.

Prolaktyna –powoduje ozrost gruczołu mlecznego.

TSH- tyrotropina, która pobudza tarczycę do wydzielania hormonów.

ACTH- kortykotropina- pobudza korę nadnerczy.

STH- Samototropina – hormon wzrostu, powoduje wzrost kości i mięsnie.

TARCZYCA

hormony: (3)

-komórki C wydzielają ten hormon: Kalcytonina-ma wpływ na przemianę wapniowo hamuje resorpcję wapnia

Współdziała z hormonem wydzielanym przez przytarczyce( małe gruczoły dokrewne,leżące na obwodzie tarczycy) wydzielają one parathormon który zwiększa resorpcję wapnia i fosforu z kości. podnosi ilość ich we krwi

reakcja wrotna między poziomem fosforu i potasu a hormonami.

Zaburzania wapniowo fosforowe- tężyczka.

TRZUSTKA:

wydziela 2 główne hormony: insulina,produkowana przez wysepki Landerchalsa! –obniża poziom glukozy we krwi. glukagon- powoduje podwyższenie poziomu glukozy we krwi.

NADNERCZE:

(czapeczki na nerkach na górnym biegunie nere)

budowa:

częśc rdzenna: wydziela 2 hormony- adrenalinę i noradrenaline(ma dłuższe działanie). Działanie przede wszystkim na miesen sercowy, mięsnie naczyń, gładkie. powoduje skurcz naczyń, zwiększenie czynności serca, podnosi ciśnienie krwi. często dostarczana dosercowo przy stanach ostrych

kora nadnerczy: wydziela 2 rodzaje sterydowych hormonów, glikokortykoidy-wpływają na przemianę cukrową i białkową (kortyzol, kortykosteon). Mineralokortkoidy- wpływają na metabolizm… (aldosteron)

GONADY:

jądra- produkują pod wpływem gonadotropin- testosteron. powoduje dojrzewanie narządów męskich, wpływ na typowe zachownie dla panów… itp.

Jajniki- pod wpływem gonadotropin wytwarzają estrogeny- rozwój narządów żeńskich, regulacja cyklu menstruacyjnego, gruczołu mlekowego…progesteron razem z estrogenami wpływa na ten cykl, rozwój narządów płciowych u kobiet. Jeszcze przygotowuje błonę śluzową macicy do zagęsdzczenia się blastocysty i warunkuje utrzymanie ciazy. relaksyna-powoduje rozluźnienie mięsni szyjki macicy, umożliwia poród.

TKANKA ŁĄCZNA:

-wynik różnicowania się mezynchymy. składa się z 2 rzeczy. komórek i subst. międzykomórkowej. Subst. międzykomórkowa (zawiera włókna i substancję podstawową)

-w zależności od proporcji tych składników dzieli się na 2 rodzaje:

oporowa (kości chrząstki, mięsnie) więcej komórek, subst międzykomórkowej

właściwa (wypełnia wszystkie przestrzenie miedzy narządami, miedzy ścianą naczyń krwoinośnych a jakimś narządem) bierze b.duży udział w przemianie materii ma wybitne zdolności do regeneracji. Duży wpływ na nią ma układ hormonalny. jest to ta bariera miedzy naczyniami krwoinośnymi a komórkami narządów. zawiera stąd wszystkie składniki:

komórki wchodzące w skład:

-główne to fibroblasy. bardzo ważne komórki. mają zdolność do wytwarzania włókiem w tkance łącznej.

-histiocyty (makrofagi) komórki żerne, połykające różne zbędne substancje.

-plazmocyty- komórki pochodzące z limfocytów B. odpowiedzialne za odpowiedź immunologiczną.

-komórki zawiewrające heparynę, tłuszcz,

-substancja podstawowa –galaretowaty śluz leżący miedzy komórkami. głównym składnikiem są mukopolisacharydy a włąsciwie kwas hialuronowy. Za pomoca ich odbywa się transport elektrolitów i wody miedzy naczyniami a komórkami.

Fibroblasty produkują 2 rodzaje włókien:

-kolagenowe(białko, 30% białka ludzkiego to kolagen wszelkie anomalie zwiazane z produkcją tego kolagenu objawiają się zaburzeniami wzrostu) cechują się dużą giętkościa ale nie są rozciągliwe.

–włókna sprężyste (elastyczne) lekko żółty kolor, nie giętkie ale bardzo poddatne na rozciąganie.