Budowa i funkcje jądra komórkowego

heterochromatyna

nukleoplazma
(kariolimfa)

euchromatyna

jąderko

otoczka jądrowa

pory w otoczce jądrowej
(800-10 000), zamknięte 
przeponą poru z białek 
laminowych

Funkcje jądra komórkowego

- 

zawiera ok. 99% materiału genetycznego komórki

- jest miejscem procesów replikacji i transkrypcji
- umożliwia przekazywanie informacji genetycznej podczas 
podziałów komórki
- w jąderku wytwarzane są składniki rybosomów
- kontroluje czynności zachodzące w cytoplazmie poprzez:
       

* regulację poziomu ATP

 – reguluje wytwarzanie 

koenzymów procesu glikolizy
       

* przekazywanie do cytoplazmy określonego materiału

 

(mRNA, DNA) niezbędnego w syntezie białek

Wiek komórek ludzkich

Każda ze zdeterminowanych komórek 
ciała człowieka może podzielić się 

52 

razy

 (liczba Hayfllicka, 1965r.)

Nadprogramowym podziałom zapobiegają 
skracające się telomery

Regule Hayfllicka nie podlegają komórki 
macierzyste i nowotworowe

Określenie wieku komórek – 
datowanie węglem C14, prof. 
Frisen

Cykl komórkowy

W szybko dzielącej się 
komórce zwierzęcej cykl 
komórkowy trwa około 24 
godz.

Cykl komórkowy

Faza G1

- intensywna synteza makrocząsteczek (białek strukturalnych i 
enzymatycznych, RNA) - wzrost masy i objętości komórki do stadium 
komórki macierzystej

- synteza specjalistycznych białek regulatorowych odpowiedzialnych za 
przejście komórki w fazę S.

Faza S

- synteza DNA

- synteza białek 

- replikacja centriol

Faza G2

- synteza białek wrzeciona podziałowego (tubuliny)

- synteza składników błony komórkowej 

- synteza specjalistycznych białek regulatorowych odpowiedzialnych za 
przejście komórki w mitozę.

Replikacja DNA w komórce eukariotycznej

- 

semikonserwatywna

- dwukierunkowa

- rozplatanie helisy – 

topoizomeraza

; rozrywanie wiązań wodorowych - 

helikaza

 

- synteza startera (primer) - krótki odcinek RNA 

(ok. 10 nukleotydów) 

– 

prymaza 

- synteza DNA z udziałem 

polimerazy DNA

 (aktywność polimerazowa w kierunku 5`-

3`)

- łączenie fragmentów Okazaki - 

ligazy

- błędy replikacji 1 na 10

7

 nukleotydów, aktywność egzonukleazowa w kierunku 3`-

5`(

odcinanie błędnie wstawionego nukleotydu)

- szybkość procesu: u bakterii 1000 par zasad/s; u człowieka 100 par/s

Etapy kondensacji chromatyny

NUKLEOSOMY

NUKLEOFILAMENTY

SOLENOID

DOMENY (pętle)

CHROMATYDA

CHROMOSOM METAFAZOWY

 

2 m

30 cm

4 cm

200μm

Max stopień upakowania DNA 1:10 tys.

Telomery

– fragmenty DNA o sekwencji: (TTAGGG)n połączone z białkami TRF
-  

stabilizują strukturę chromosomów, zapobiegają fuzowaniu 

końców.

-  chronią DNA w zakończeniach chromosomów w trakcie 

podziałów, zapobiegają utracie informacji genetycznej

 

-  skracają się podczas replikacji, co jest jedną z przyczyn 

starzenia się komórek

- są odbudowywane przez enzym telomerazę 

(odkryty w 1984 r., przez 

Carol Greiner, Elisabeth Blackborn, Jack Szostak, nagroda Nobla w 2009 r.) 

-  w większości komórek ludzkich po urodzeniu enzym ten jest 

nieaktywny

- aktywna telomeraza występuje w

 

komórkach macierzystych

 

oraz w 85% komórek

 

nowotworowych

MITOZA

PROFAZA

•spiralizacja chromatyny

• zanik jąderka

• rozpad otoczki jądrowej (za pomocą układu dyneina-mikrotubule - 
przesuwanie się dyneiny w kierunku centrioli, napinanie, pęknięcie; 
fragmenty otoczki są rozprowadzane w głąb komórki wzdłuż mikrotubul)

• w cytoplazmie powstaje wrzeciono podziałowe

METAFAZA

•chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki

• mikrotubule wrzeciona przyłączają się do centromerów (w miejscu kinetochorów)

• organelle przemieszczaja się do biegunów komórki 

ANAFAZA

•rozdzielenie chromatyd w miejscach centromerów (skutek rozkładu 
białka

 kohezyny 

w centromerach)

• chromatydy odciągane są do biegunów wrzeciona - skutek wydłużania 
się wrzeciona (oddalania się centriol) i pociągania chromatyd ku 
biegunom

TELOFAZA

dekondensacja chromatyny
 synteza rRNA – odtwarzanie jąderka
 odtwarzanie otoczki jądrowej (z fragmentów powstałych w profazie)
 w płaszczyźnie równikowej tworzenie pierścienia kurczliwego z białek motorowych

MITOZA

MEJOZA

Programowana śmierć komórki

APOPTOZA

Cele apoptozy:

• umożliwia procesy kształtowania w rozwoju 

zarodkowym

• usuwa komórki, które budują struktury już 

niepotrzebne

• pomaga w regulacji liczby komórek – równoważy 

proliferację, zapobiega nadmiernemu wzrostowi  

narządów

• niszczy komórki uszkodzone