titl CZ OPVK_MU_rgb RVS_GRAYSCALE Inovace studijního oboru Regenerace a výživa ve sportu (CZ.107/2.2.00/15.0209) 1 Buněčný cyklus MUDr.Kateřina Kapounková DNA,geny §genom = soubor všech genů a všechna DNA buňky; kompletní genetický materiál organismu § buňka člověka má DNA dlouhou 3m! §Genetický kód homo sapiens téměř 30 000 genů § § § § § § §uloženo v buněčném jádře §řetězce DNA – šroubovice se dvěma polarizovanými vlákny § spojenými vodíkovými vazbami §Karyotyp = soubor chromozómů § charakteristický pro daný druh § 44 somatických chromozomů pohlavní hormony (X,Y) 46 chromozomů 13-03-HumanKaryotype-L4 Duplikace a distribuce chromosomu během mitózy 12-03-ChromosomeDupe-L Buněčný cyklus §je posloupnost vzájemně koordinovaných procesů §od jednoho buněčného rozdělení k následujícímu §Lze rozdělit na §mitotická fáze M fázi (mitóza) §interfáze - 90% celého buněčného cyklu §Interfáze se dělí na G1, S, G2 fázi Buněčný cyklus 12-04-CellCycle-L Interfáze ( 95% cyklu) §Obecně v interfázi probíhá: §tvorba buněčné stěny §růst buňky na původní velikost §tvorba cytoplazmy, dělí se mitochondrie, vznikají membrány atd. §G1 (postmitotická fáze)– metabolická aktivita zdvojení buněčné hmoty, intenzivní syntetické procesy – RNA, proteiny. Buňka roste, vytváří se zásoba nukleotidů a syntetizují se enzymy pro budoucí replikaci jaderné DNA § 50% §S – fáze – probíhá zdvojení (replikace) DNA § 30% §G2 (premitotická fáze)–syntéza a aktivace proteinů (ke kondenzaci chromozomů, ke tvorbě mitotického aparátu a destrukci jaderného obalu), končí zahájením mitózy, 15% § §. BUŇKA SE NEDĚLÍ Mitóza ( 5% cyklu) §= souvislý, kontinuální proces §profáze §metafáze §anafáze §telofáze Mitóza §Mitóza = jaderné dělení, při kterém vznikají dceřinná jádra o stejném počtu chromozómů jako mateřské jádro. §za život v těle 1016 mitóz! §… pak se v průběhu života buňky našeho těla kompletně vymění nejméně 100x! §(všechny buňky samozřejmě ne, jsou zde buňky, které se nedělí) § § Mitóza §postmitotická buňka = buňka, která se již nikdy nebude dělit §většina velmi specializovaných buněk (neurony, svalové buňky) se po svém vzniku již nikdy nedělí a jsou tedy postmitotické §o postmitotických buňkách přitom nelze říci, že jsou ve fázi G nula, neboť z této fáze se buňka může opět dostat zpět do buněčného cyklu. § postmitotická buňka se zpět do buněčného cyklu již nikdy nedostane Profáze §Chromozomy se kondenzují a spiralizují, stávají se viditelné a barvitelné §každý chromozóm se objevuje jako útvar ze dvou sesterských chromatid, spojených k sobě §Mizí jaderná blána a jadérko §V cytoplazmě se u opačných pólů jádra vytváří tzv. hyalinní čepičky, které obsahují základy mikrotubulů dělícího vřeténka 12-05a-MitosisArtLeft-L Metafáze §nejdelší část mitózy, trvá cca 20 min §jaderná blána a jadérko zcela zmizely §Chromozómy se dostávají do rovníkové (ekvatoriální, centrální) roviny dělícího vřeténka §Chromozómy jsou rozštěpeny na dvě identické poloviny 12-05b-MitosisArtRight-L Anafáze §nejkratší část mitózy, trvá jen několik minut §Na počátku nastane simultánní rozdělení centromer a oddělení sesterských chromatid §chromozómy se rozcházejí k pólům dělícího vřeténka §celá buňka se protahuje na konci anafáze jsou na opačných pólech dvě ekvivalentní skupiny chromozómů 12-05b-MitosisArtRight-L Telofáze §seskupení chromozomů u pólů buňky §chromozomy se postupně despiralizují a rozplétají do funkční, aktivní formy §jaderná membrána se obnovuje § takto vzniklá jádra mají stejný počet chromozómů ale poloviční obsah DNA než mateřské jádro 12-05b-MitosisArtRight-L Mitóza Regulace buněčného cyklu §Některé buňky, např. buňky kůže se dělí v průběhu celého života §většina buněk našeho těla je ve fázi G0 §jiné, jako např. buňky jater, jsou připraveny se dělit, ale dělí se pouze v případě zranění §mechanismus regulace buněčného cyklu je klíčový pro pochopení vzniku rakoviny je zřejmě řízena chemickými látkami Kontrolní body 12-13-MechAnalogyCellCyc-L pokud buňka nedostane signál „vpřed“ v G1 fázi, dostane se do fáze G0 V této fázi je většina buněk našeho těla NEJDŮLEŽITĚJŠÍ KONTROLNÍ BOD Karyotyp 13-03-HumanKaryotype-L4 Meióza §Jediné buňky v našem těle, které nevznikají mitózou, jsou gamety § § § §mitóza - uchovává původní počet chromosomů §meióza - redukuje původní počet chromosomů na polovinu spermie - varlata oocyty - vaječníky 13-06-MeiosisOverview-L Meióza = redukční dělení §= dvě po sobě následující dělení označované jako § meióza I. (heterotypické) § meióza II. (homeotypické) § V průběhu meiózy vzniknou z jedné diploidní buňky 4 buňky haploidní Meióza - přehled 13-06-MeiosisOverview-L Z obrázku je třeba nastudovat, jaký je rozdíl mezi homologními chromosomy a sesterskými chromatidami •dva chromosomy homologního páru jsou dva individuální chromosomy zděděné jeden od matky a druhý od otce Meióza I 13-07a-MeiosisArtLeft-L Meióza II. 13-07b-MeiosisArtRight-L Mitóza a meióza - srovnání 13-08a-MitosisMeiosis-L