Stanični ciklus i životni ciklus

• Jedna od temeljnih osobina života – reprodukcija, stvaranje novih jedinki sličnih (ili istih) organizmu koji se razmnožava

• Proces koji omogućuje neprekidnost života - stanična dioba = dijeljenje 1 stanice u 2

• Jednostanični organizmi: stanična dioba= reprodukcija – jednostavnom diobom jednostanični organizam stvara 2 nove stanice kćeri

• Mnogostanični: imaju posebne organe koji stvaraju jajne stanice ili spermije koji će stvoriti zigotu iz koje diobama nastaje novi organizam

• Događaji između 2 dioba= stanični ciklus, s rezultatom u staničnoj reprodukciji – iz 1 stanice nastaju 2

• Svaki organizam ima svoj životni ciklus= događaji od reprodukcije 1 generacije do reprodukcije druge, ili do smrti jedinke

Jednostanični o:stanični ciklus=životni c.

Mnogostanični o:Mitotičke diobe i mejotičke diobe

DIOBA

• Svaka stanica nastaje samo iz stanice

• Stanica nastaje diobom postojeće stanice

• U jednostaničnih organizama diobom stanice nastaje novi organizam

• U višestaničnih organizama diobom stanice organizam raste

• Organizmi koji se spolno razmnožavaju započinju život kao 1 stanica- oplođena jajna stanica ili zigota.

• Sve stanice koje grade jedinku proizašle su iz te prve stanice nakon mnogih staničnih dioba.

• Informacija za stvaranje nove stanice nalazi se u jezgri, u nasljednoj tvari

• Ključni moment u diobi je upravo prijenos nasljedne tvari

• Prije stanične diobe nasljedna tvar se udvostručuje,

a tijekom diobe nasljedna tvar se pravilno rasporedi na 2 stanice kćeri tako da obje dobiju sve kromosome koje je sadržavala stanica majka

• Nasljedna tvar vidljiva je u stanici kao kromatin ili kromosom

• U jezgri koja se ne dijeli: kromatin – iz kromatina tijekom diobe nastaje kromosom

I jedno i drugo čine nukleinske kiseline (DNA) i proteini

• Broj kromosoma je stalan za svaku vrstu, izgledaju kao štapići i vidljivi su svjetlosnim mikroskopom

• Molekula DNA je vrlo dugačka - da bi stala u jezgru sažme se i združuje s proteinima u strukturu tj. kromosom

Svaki kromosom nosi dio nasljedne upute

• Tijekom diobe molekule DNA složene u obliku kromosoma raspoređuju se u stanice kćeri

• Prije diobe, DNA svakog kromosoma se podvostruči

Nastaju 2 kopije ishodišne molekule DNA: te molekule grade kromatide kromosoma. Obje kromatide nose jednake gene, pa se nazivaju – sestrinske kromatide

• Tijekom mitoze sestrinske kromatide se razdvajaju i putuju na suprotne polove stanice. Novonastale stanice kćeri dobivaju na taj način jednak broj kromosoma i jednaku nasljednu uputu kakvu je imala stanica majka.

• Nasljedna uputa pohranjena je u genima, geni su građeni od DNA, geni su na kromosomima. Geni su dijelovi molekule DNA koji određuju neku nasljednu osobinu: gen određuje protein, protein određuje strukturu ili procese.

• Gen je dio molekule DNA koji sadrži uputu za sintezu proteina ili RNA.

MITOZA

• Dioba stanične jezgre tijekom koje se udvostručena nasljedna tvar pravilno razdijeli na jezgre kćeri.

• Nakon diobe jezgre, slijedi dioba ostatka stanice- citokineza.

• Tijek je isti u biljnoj i životinjskoj stanici.

• 4 faze: pro, meta, ana, telo

Profaza:

• kromosomi se pojavljuju kao sve deblje niti kromatina, svaki se sastoji od 2 kromatide (koje su nastale prije početka diobe); od pola do pola šire se bjelančevinaste niti- diobeno vreteno; razgrađuje se jezgrina ovojnica

Metafaza:

• kromosomi su najviše sažeti i uočljivi; kromatide su spojene na mjestu – pričvrsnica ili centromera- njome se kromosomi pričvrste na diobeno vreteno; kromosomi se nalaze u ekvatorskoj razini diobenog vretena

Anafaza:

• sestrinske kromatide se razdvajaju, postaju samostalan kromosom; putuju na suprotne polove

Telofaza:• oko svake skupine kromosoma oblikuje se

jezgrina ovojnica; kromosomi se opet izdužuju i istanjuju, postaju kromatin; pojavljuju se jezgrice

• Citoplazma se također dijeli, izgrađuje se membrana- stjenka

• Rezultat mitoze su 2 stanice kćeri s jednakim brojem kromosoma i nasljednom uputom jednakom onoj kakvu je imala stanica majka.

• Razdoblje između 2 dioba je interfaza

• Dijeli se na 3 faze:

G1- sinteza bjelančevina,

S- udvostručenje DNA,

G2- priprema za diobu

• Stanice koje se ne dijele već obavljaju određenu funkciju nalaze se u G0 fazi.

MEJOZA

• Stanična dioba tijekom koje dolazi do smanjenja broja kromosoma- redukcijska ili zoridbena.

• Organizmi koji se spolno razmnožavaju počinju život u trenutku oplodnje- jajna stanica i spermij ujedinjuju se u zigotu.

• Gamete moraju imati polovičan broj kromosoma.• Stanica koja ima dvostruku kromosomsku

garnituru je diploidna, spolne stanice imaju haploidan broj kromosoma.

• U diploidnoj stanici kromosomi su u paru: jedan očinski, drugi majčinskog porijekla: kromosomi jednake veličine i izgleda na kojima se nalaze geni koji određuju iste osobine= homologni kromosomi.

• Geni koji određuju istu osobinu (ali nisu obavezno identični), nalaze se na istim- sukladnim dijelovima kromosoma (lokus)= aleli.

• Mejoza, dakle, smanjuje broj kromosoma, ali omogućuje i kombinaciju gena – različitim raspoređivanjem pojedinačnih kromosoma/ kromatida + crossing-overom

• Prije reduplikacije kromosomi su jednostruki. Uzdužno na njima poredani su geni.

• Gen je dio kromosomske DNA koji određuje neku nasljednu osobinu.

• Geni koji su na istom lokusu na homolognim kromosomima, odgovorni su za istu nasljednu osobinu nazivaju se aleli.

• Nakon udvostručenja svaki kromosom sastoji se od 2 molekula DNA koje su organizirane u kromatide.

• Životinjska stanica je ili diploidna ili haploidna: gamete su haploidne, ostatak organizma je diploidan.

• U biljnoj stanici postoji izmjena haploidne i diploidne generacije: biljka je diploidna, sporofit, u prašniku mejozom nastaju mikrospore, u tučku makrospore; spore su haploidne- iz njih se mitozom razvije gametofit koji daje gamete. Gametofit je, dakle, razvojni stadij sporofita.

Tijek mejoze

• U interfazi prije mejoze nasljedna tvar se udvostručila: kromosomi su građeni od po 2 sestrinskih kromatida.

• Mejoza se sastoji od 2 uzastopnih dioba. Obje diobe imaju iste faze kao i mitoza.

• U mejozi I homologni kromosomi se sparuju u bivalente

• Dok su spareni, susjedne kromatide mogu izmjeniti dio svog materijala: izmjena dijelova između homolognih kromosoma= crossing over.

• Homolozi se razdvajaju i putuju prema suprotnim polovima, time se broj kromosoma smanjuje na polovicu.

• Iz diploidne stanice nastaju 2 haploidne, genetički različite.

• Za razliku od mitoze, proizvodi mejoze su genetički različiti.

• Spolni način razmnožavanja dovodi upravo do miješanja gena

• U drugoj mejotičkoj diobi, kromosomi su u polovičnom broju, razdvajaju se njihove kromatide.

• Konačni rezultat su 4 stanice s po jednom od 4 kromatide.

• U haploidnoj stanici razdvojile su se kromatide, nastale su 4 genetički različite stanice.