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.