1170


Cykle komórkowe GI, GII cyklem komórkowym nazywamy ciąg zintegrowanych zmian biofizycznych, biochemicznych i cytologicznych zachodzących między kolejnymi podziałami komórkowymi. Cykl komórk. składa się z kilku następujących po sobie faz. Czas pomiędzy podziałami komórk. nazywa się interfazą, po której zachodzi podział komórkowy: mejotyczny lub mitotyczny. Interfaza składa się z fazy GI, fazy S a także fazy GII. Faza GI rozciąga się od końca ostatniego podziału komórkowego do chwili rozpoczęcia syntezy DNA. Zależnie od typu komórki trwa od kilku do kilkunastu godzin. Zachodzi wówczas silniejsza synteza białek różnego typu RNA oraz wzmożenie błonowego transportu jonów i metabolitów. W wyniku tych procesów dość mocno zwiększa się masa i objętość komórki aż osiągnie punkt graniczny, który powoduje przejście komórki do następnej fazy cyklu. Część komórek po przejściu fazy GI wkracza w fazę G0 (nie wkraczają w kolejną fazę cyklu). Fazę tę charakteryzuje stan spoczynku komórki trwający od kilku dni nawet do kilku lat. Po upływie tego czasu lub w wyniku stymulacji komórki w fazie G0 następuje przejście do fazy S. Faza S charakteryzuje się wzmożoną syntezą DNA, która prowadzi do podwojenia się jego ilości. Podwójna helisa DNA ulega rozdzieleniu, potem na każdym z pojedynczych syntetyzowana jest nowa nić. W fazie S przebiega także synteza białek histonowych. Faza S trwa kilka godzin, dochodzi w niej do zwiększenia się masy komórki. Faza GII to kolejny etap cyklu komórkowego i kończy się wejściem komórki w fazę podziału. W tym okresie zachodzi synteza białek tworzących wrzeciono podziałowe, a także składników z których pod koniec podziału komórkowego następi odtworzenie otoczki jądrowej i plazmolemy. Komórki po przejściu interfazy mogą podlegać mitozie lub mejozie.

Mitoza jest procesem odpowiedzialnym za namnażanie się komórek. W czasie jej trwania wyróżnia się 2 etapy: cytokinezę i kariokinezę. Podczas kariokinezy następuje podział jądra komórkowego, zaś cytokineza polega na podziale cytoplazmy i organelli w niej zawartych do dwóch komórek potomnych. Kariokineza to skomplikowane zjawisko przeważnie dzielone na 4 fazy: A)profaza- rozpoczyna się stopniową kondensacja chromatyny prowadząc do pojawienia się widocznych chromosomów mitotycznych. Składają się one z dwóch siostrzanych chromatyd połączonych ze sobą w miejscu zwanym centromerem. Podczas profazy w cytoplaźmie dochodzi do powstawania zaczątków wrzeciona podziałowego, które składa się z mikrotubul biegunowych i kinetochorowych. Pod koniec profazy lub promefazy następuje fragmentacja otoczki jądrowej. Kondensujące się chromosomy łączą się z elementami wrzeciona podziałowego w sposób zapewniający prostopadłą orientację chromosomów w stosunku do długiej osi komórki. B)metafaza- polega na dalszej kondensacji chromatyny. U jej końca nić ulega skróceniu a w pełni uformowane chromosomy metafazowe zbudowane z dwóch rozdzielonych chromatyd układają się w płytce równikowej. C)anafaza- rozpoczyna się oddzieleniem od siebie siostrzanych chromatyd i ich ruchem w kierunku biegunów. Najczęściej ruch wszystkich chromosomów jest procesem skoordyno- wanym D)telofaza- rozpoczyna zgromadzenie chromosomów w dwóch biegunach komórkowych. Następuje częściowe rozluźnienie zwartej struktury chromosomów. Towarzysz temu odtwarzanie się jąderka, z kolei z elementów powstałych w profazie zostaje odtworzona otoczka jądrowa. Następuje zanikanie wrzeciona podziałowego E)cytokineza- następuje podział cytoplazmy pomiędzy 2 komórki siostrzane. Między jądrami gromadzą się pęcherzyki wywodzące się z aparatu Golgiego i śródplazmatycznej siateczki. Pęcherzyki te zlewają się i powstaje przegroda pierwotna, która zwykle rozrasta się w kierunku odśrodkowym. Błony pęcherzyków zlewają się ze sobą i tworzą zaczątek plazmolemy.

Fototropina U NPH1 podobnie jak w białkach bakterii i grzybów do domeny LOV (linght, oxygen, voltage) przyłącza się flawinowa grupa chromforowa, która jest czujnikiem światła i tlenu. Widmo absorbcyjne NPH1 zawierającego grupę chromoforową pokrywa się z widmem czynnościowym dla procesu fototropizmu. Znanych jest kilkanaście genów, które u roślin niższych i wyższych kodują białkowy składnik fototropiny. Wszystkie te białka zawierają 2 domeny typu LOV oraz wykazują aktywność kinazową. Na świetle podlegają procesowi autofosforelacji. Ich grupę chromoforową stanowi mononukleotyd flawionowy, który pochłaniając światło indukuje powstawanie aktywnej formy fototropiny. W ciemności dochodzi do rewersji tego procesu, fototropiny mogą funkcjonować w dwóch formach: aktywnej i nieaktywnej. Ustalono, że ich apoproteina ulega autofosforelacji zależnej od światła. Spośród innych białek, które mogą podlegać tego typu modyfikacjom są kanały wapniowe. Ich przejściowa aktywacja może prowadzic do wzrostu stężenia jonów Ca2+, które działając poprzez odpowiednie białka wiążace jony wapnia bądź elementy cytoszkieletu, indukują powstawanie odpowiedzi wzrostowej.

Jakie musi być stężenie glebowe aby korzeń mógł pochłaniać wodę? Obszarem korzeni, które odgrywa podstawową rolę w pobieraniu wody jest strefa włośnikowa. Ściany komórkowe włośników są cienkie i łatwo przepuszczalne dla wody. Włośniki są tworami drobnymi, lecz licznymi. Tworzą znaczną powierzchnię zbiorową, która jest powierzchnią chłonną. Pobieranie wody przez system korzeniowy zależy od wielu czynników takich jak: zawartość wody w glebie; temperatura środowiska korzeniowego; zawartość w tym środowisku tlenu; stężenie roztworu glebowego; obecność w glebie metali ciężkich oraz produktów rozpadu resztek roślinnych. Woda będzie przepływała ze środowiska o większym ciśnieniu do środowiska o mniejszym ciśnieniu.

Mejoza jest sposobem podzielenia się komórek zaobserwowanych w organizmach rozmnażających się płciowo. Mejotyczny kierunek podziałów uzależniony jest po zakończeniu fazy S i rozpoczęciu profazy I. Rozpoczęty proces mejozy może ulec zablokowaniu w wyniku braku któregoś z endogennych czynników kontrolujących ten proces. W przemianie pokoleń u roślin mejoza poprzedza gametofitogenezę. W premejotycznej fazie S komórek wchodzących w mejozę obserwuje się szybki wzrost objętości jąder, następuje również synteza RNA i białek histonowych. Po jej ukończeniu z pominięciem fazy GII, komórki bezpośrednio przechodzą do pierwszej profazy podziału mejotycznego. W mejozie obserwuje się 2 podziały jąder w wyniku czego dochodzi do powstania 4 komórek potomnych o haploidalnych jądrach, zawierających 1C DNA (liczba chromosów „n”). W przypadku obu podziałów mejotycznych, podobnie jak podczas mitozy wyróżnia się fazy: profazę, metafazę, anafazę i telofazę. Istotną różnicą jest przebieg fazy I, która jest wydłużona i składa się z 5 etapów: leptotenu, zygotenu, pachytenu, diplotenu i diakinezy. W leptolenie I podziału mejotycznego chromosomy występują w formie cienkich nici. Całkowite uformowanie się tego kompleksu obserwuje się podczas zygotenu. Podczas pachytenu między nie siostrzanymi chromatydami chromosomów homologicznych zachodzi proces crossing-over. Proces ten poprzedzony jest powstaniem chiazm. Po zakończeniu crossing-over w diplotenie następuje dalsza kondensacja DNA i stopniowe oddzielanie chromosomów homologicznych. Największy stopień spiralizacji chromatyny obserwuje się w diakinezie. Pod koniec diakinezy następuje zanik jąderka i otoczki jądrowej. Po przesunięciu do płaszczyzny równikowej biwalenty ustawiają się obok siebie prostopadle do płaszczyzny podziałowej, po czym w anafazie I chromosomy homologiczne rozdzielają się, a każdy z nich wędruje do przeciwnego bieguna. Podczas telofazy I następuje częściowa despiralizacja chromosomów, odtworzenie się jąderka i otoczni jądrowej. Po pierwszym podziale mejotycznym często nie obserwuje się cytokinezy. Podział mejotyczny II przebiega identycznie. W trakcie mejozy następuje zmniejszenie zawartości DNA w komórce o połowę, co zapewnia organizmom rozmnażającym się płciowo stałość liczby chromosomów. Proces crossing-over oraz losowy rozdział chromosomów do komórek potomnych utrzymuje zmienność osobniczą organizmów. Czas trwania mejozy zależy od zawartości DNA, stopnia ploidalności, wielkości jąder i temperatury środowiska.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
1170
1170
Catherine Airlie Red Lotus [HR 1170] (rtf)
1170
tsd 1170

więcej podobnych podstron