Mitoza- podział komórek somatycznych.

Znaczenie: stałe uzupełnianie starych komórek przez nowe

Przebieg Podczas mitozy wyróżnić można dwa zachodzące po sobie etapy: kariokinezę oraz cytokinezę. Kariokineza jest podziałem jądra, odbywającym się w ten sposób, by powstające komórki potomne dostały pełny zestaw chromosomowy. Z uwagi na to, że jest to zjawisko skomplikowane, podzielono je umownie na cztery fazy. Natomiast w trakcie cytokinezy zachodzi podział oraz przeniesienie cytoplazmy wraz z zawartymi w niej organellami do dwóch powstających komórek potomnych.

Przebieg mitozy:

1. Kariokineza:

profaza - na skutek spiralizacji oraz grubienia chromatyny w jądrze pojawiają się chromosomy, każdy z nich dzieli się na połączone centromerem chromatydy, z mikrotubul formuje się wrzeciono kariokinetyczne, dochodzi do fragmentacji otoczki jądrowej, zanika jąderko;

metafaza - chromosomy łączą się z wrzecionem podziałowym, układając się w jego płytce równikowej;

anafaza - po podziale centromerów, siostrzane chromatydy oddzielają się od siebie (powstają chromosomy potomne), a następnie przesuwają w kierunku biegunów komórki dzięki skracaniu się włókien wrzeciona kariokinetycznego, zaczyna powstawać wrzeciono cytokinetyczne;

telofaza - chromosomy potomne gromadzą się w przeciwległych biegunach komórki, następuje rozluźnianie ich struktury (dekondensacja chromatyny), zanika wrzeciono kariokinetyczne, odtwarzają się jądra, otoczki jądrowe, jąderka, zachodzi cytokineza.

2. Cytokineza: powstaje bruzda obiegająca komórkę w rejonie równikowym, utworzona przez mikrofilamenty, stopniowo dzieląca cytoplazmę.

Efekt - dwie identyczne komórki potomne.

Mejoza. Zachodzi w gonadach męskich i żeńskich

Znaczenie powstawanie gamet

Przebieg Rozdział chromosomów homologicznych (ojcowskich i matczynych) do dwóch jąder potomnych jest przypadkowy, wskutek czego następuje wymieszanie cech rodzicielskich w komórkach rozrodczych potomka, a ponadto dzięki wymianie segmentów między chromosomami homologicznymi w procesie crossing-over powstać mogą nowe kombinacje genów.
Mejoza obejmuje dwa kolejne, bezpośrednio po sobie następujące podziały jąder, które, podobnie jak w przypadku mitozy, podzielić można na cztery główne fazy:
1) profaza I - chromosomy ulegają silnemu skróceniu wskutek spiralizacji nici chromatynowych, przy czym chromosomy homologiczne pochodzące od organizmu ojcowskiego i matecznego łączą się wzdłuż parami, tworząc tzw. biwalenty, każdy złożony z 4 chromatyd (koniugacja), w trakcie tego połączenia między chromatydami zachodzić może wymiana odcinków, zwana crossing-over, czyli wymiana materiału genetycznego, pod koniec profazy I zanika błona jądrowa i jąderka,
2) metafaza I - wytwarza się wrzeciono podziałowe, a biwalenty układają się w płaszczyźnie równikowej,
3) anafaza I - następuje całkowity zanik połączeń między chromosomami w biwalentach, chromosomy rozchodzą się do przeciwległych biegunów, przy czym podział ten jest losowy, niezależny od ich pierwotnej przynależności do genomu ojcowskiego lub matecznego, a w każdym jądrze potomnym znajduje się tylko jeden chromosom z danej pary,
4) telofaza I - dookoła dwóch jąder potomnych o zredukowanej liczbie chromosomów odtwarza się błona jądrowa.
w metafazie II połączone dotąd centromerami chromatydy poszczególnych chromosomów rozdzielają się,
w anafazie II rozchodzą do przeciwległych biegunów,
w telofazie II odtwarzana jest błona jądrowa i jąderka.
W końcowym efekcie w wyniku mejozy powstają 4 komórki potomne o zredukowanej (haploidalnej) liczbie chromosomów.

Gameto geneza

SPERMATOGENEZA

proces rozwoju męskich komórek rozrodczych - plemników. Spermatogeneza zachodzi w jądrach i obejmuje procesy spermatocytogenezy i spermiogenezy. Komórki macierzyste plemników - spermatogonia namnażają się przez podziały mitotyczne. Część z nich wzrasta i przekształca się w spermatocyty I rzędu, które, dzieląc się mejotycznie, prowadzą do powstania spermatyd. Spematydy w procesie spermiogenezy przekształcają się w plemniki.

Schemat spermatogenezy

ten tekst pochodzi z książki: Słownik Biologia

Proces tworzenia komórek jajowych nazywamy oogenezą i zaczyna się już w życiu płodowym. Oogeneza zachodzi w jajnikach. Komórki prapłciowe zwane są oogoniami. Po licznych podziałach mitotycznych powstają oocyty I rzędu. Oocyty I-rzędowe dzielą się mejotycznie, lecz podział ten jest zatrzymany aż do momentu osiągnięcia dojrzałości płciowej przez kobietę. U kobiet dojrzałych płciowo , po pierwszym podziale mejotycznym , z oocytu I-rzędowego powstaje oocyt II-rzędowy i ciałko kierunkowe ( polocyt)zawierające zbędne chromosomy. Oocyt II-rzędowy zawiera haploidalną liczbę chromosomów. Po drugim podziale mejotycznym oocytu drugorzędowego powstaje komórka jajowa ( ootyda ) i drugie ciałko kierunkowe. Po pewnym czasie ootyda degenerują.

Przychodzące na świat dziewczynki posiadają komplet komórek prapłciowych w postaci oocytów pierwszorzędowych w etapie wstrzymanego podziału mejotycznego. U dorosłych kobiet , każdym cyklu astralnym w jednej z komórek zostają dokończone podziały mejotycznie i powstaje prawidłowa komórka jajowa.

prawa autorskie do niniejszego materiału posiada Wydawnictwo GREG.

Różnice miedzy spermatogeneza a oogenezą:

Spermatogeneza zachodzi przez całe Zycie mężczyzny od osiągnięcia dojrzałości płciowej. Ilość plemników jest właściwie nieograniczona, natomiast oogeneza prowadzi do uwolnienia tylko jednego jaja w cyklu. Ilość oocytów jest ograniczona.

Istota zapłodnienia

Zapłodnienie to połączenie genów obojga rodziców, które określają podobieństwo i różnorodność potomstwa dzięki rekombinacji

Budowa kwasów nukleinowych

Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) to cząsteczka służąca do przekazywania i przechowywania informacji genetycznej. Zbudowana jest z czterech rodzajów nukleotydów, które składają się z: jednej z czterech zasad azotowych (adenina /A/, tymina /T/, cytozyna /C/ lub guanina /G/), pięciowęglowego cukru (deoksyryboza) i reszty fosforanowej. Nukleotydy tworzą dwie nici, które w cząsteczce DNA są spiralnie owinięte względem siebie. Struktura ta, nazwana helisą, utrzymuje się dzięki wiązaniom wodorowym utworzonym pomiędzy zasadami azotowymi ułożonych na przeciwko siebie nukleotydów.

Kwas rybonukleinowy (RNA) - przekazuje informacje z DNA do białka. Zbudowany jest z czterech rodzajów nukleotydów, które składają się z: jednej z czterech zasad azotowych (adenina /A/, uracyl /U/, cytozyna /C/ lub guanina /G/), pięciowęglowego cukru (ryboza) i reszty fosforanowej. Jest jednoniciowy.

Rodzaje RNA:

matrycowy RNA (mRNA) - przenosi informację genetyczną z jądra do cytoplazmy na rybosomy, gdzie odbywa się synteza białek. Zawiera, zatem kod genetyczny, który służy do uzewnętrzniania informacji genetycznej. Jest kwasem nietrwałym powstającym tylko czasowo na okres syntezy określonego białka. Jest go ok. 2%.

transportujący RNA (tRNA) - jego zadaniem jest transport aminokwasów na miejsce syntezy białek, czyli na rybosomy. Powstaje stale na matrycy DNA i funkcjonuje w cytoplaźmie.

rybosomowy RNA (rRNA) - łącznie z białkami buduje rybosomy, czyli miejsca syntezy białek. Ma miejsca zakodowane w obszarze jądrotwórczym. W organizmie jest go 80%.

REPLIKACJA- jest to kopiowanie informacji genetycznej zawartej w sekwencji nukleotydów. Może być:

Semikonserwatywna

Konserwatywna

Przypadkowa

TRANSKRYPCJA- informacja genetyczna przepisana zostaje z DNA na pre-mRNA. Po obróbce powstaje mRNA. Obróbka polega na wycinaniu sekwencji niekodujących- intronów, pozostawieniu sekwencji kodujących- egzonów i połączeniu ich.

TRANSLACJA- to biosynteza białka na matrycy mRNA. Przebiega na rybosomach. Składa się z trzech etapów:

Inicjacja- rozpoczyna się znalezienia na mRNA kodonu inicjującego syntezę białka. Jest to triplet kodujący metioninę- AUG

Elongacja- wymaga czynników translacyjnych, jest to wydłużanie łańcucha białkowego

Terminacja - to zakończenie biosyntezy. Rybosom musi natrafić na jeden z kodonów nonsensownych kończących syntezę. Są to: UAA, UAG, UGA

Kod genetyczny

System umownych symboli używanych w Elu przekazywania inf. O kolejności ustawienie nukleotydów a aminokwasie- język ten jest cztero literowy od 4 zasad (A,T,C,G). posługuje się 3 litrowymi symbolami. Cztery zasady w kodach trójkowych tworzą64 kodony z których 61 koduje aminokwasy a 3 to kodony stop- kończące kodowanie.( UAA, UGA, UAG). Ten sam kodon zawsze oznacza ten sam aminokwas- jest to kod uniwersalny. Jeden aminokwas może być kodowaniu przez więcej niż jeden kodon.

Znaczenie: zmniejsza szkodliwe skutki mutacji.

Mutacje:

Są to dziedziczne, stałe zmiany w sekwencji zasad DNA. Dzielimy je na somatyczne- dotyczące komórek ciała(nowotwory); generatywne- zachodzą w gametach i są przekazywane potomstwu.

1 Mutacja punktowa- zmiana pojedynczej zasady:

- mutacja cicha- nie wywołuje zmiany fenotypowej, występuje w niekodującej bądź nieregulatorowej części DNA albo w 3 pozycji kodonu.

-mutacja missensowna- zmienia sens kodonów. Powoduje efekt od żadnego do letalnego.

-mutacja nonsensowna- powstają nowe kodony stop

cztery rodzaje mutacji wywołujących mutacje punktową

-substytucje- podstawienie jednej pary zasad inna

-delecje- usuniecie z nici DNA jednego nukleotydu

- duplikacje- wstawienie dodatkowego nukleotydu lub podwojenie sekwencji nukleotydu w DNA

-inwersje fragment cząsteczki odwrócony

2Mutacja chromosomowa- obejmuje zmiany w strukturze chromosomów. Nosi nazwe abberacji chromosomowej

rodzaje mutacji wywołujących mutacje chromosomową

-deficencje- ubytek lub wypadnięcie odcinka chromosomu

-duplikacjie- podwojenie odcinka chromosomu

-inwersje- odwrócenie chromosomu o 180 stopni

-translokacjie- wymiana odcinków miedzy chromosomami niehomologicznymi, albo złączenie się 2 chromosomów ( fuzja)

Choroby genetyczne są spowodowane przez mutacje. Można je podzielić na 3 typy:

1. choroby monogenowe (jednogenowe) spowodowane mutacjami pojedynczego genu( fenyloketonuria, mukowiscydoza, galaktozemia, albinizm)
2. Choroby sprzężone z płcią (Zespół Turnera Zespół Klinefeltera Trisomia chromosomu X)

3. choroby wioelogenowe i wieloczynnikowe uwarunkowane zarówno czynnikami genetycznymi jak i środowiskowymi (układu krążenia, alergie, choroby psychiczne)

W niniejszym opracowaniu brakuje 3 ostatnich punktów z działu genetyka z zagadnień do kolokwium. Owocnej nauki

MANNA