SPLONO O CELICI:

SPLONO O CELICI:

Shema tipine ivalske celice (evcite) s podrobnejo zgradbo.

Organeli:

(1) jedrce

(2) jedro

(3) ribosom

(4) vezikel

(5) zrnati endoplazmatski retikulum (ER)

(6) Golgijev aparat

(7) citoskelet

(8) gladki endoplazmatski retikulum

(9) mitohondrij

(10) vakuola

(11) citoplazma

(12) lizosom

(13) centrioli znotraj centrosoma

Endoplazemski retikulum je splet prostorov, imenovanih cisterne. Na zrnatem endoplazemskem retikulumu se pojavljajo tudi ribosomi, v katerih poteka sinteza beljakovin. Te beljakovine nato po cisternah potujejo po celici. Poznamo zrnati ER (z ribosomi) in gladki ER (brez ribosomov).

Golgijev aparat je zgrajen iz cistern, od katerih se odcepljajo mehurki, ki potujejo do celine membrane, se tam odprejo in vsebino izpraznijo navzven. V mehurkih se nahajajo beljakovine, povezane z ogljikovimi hidrati.

Lizosomi so mehurki, ki vsebujejo prebavne encime. Nastajajo tako, da se loijo od Golgijevega aparata. Sodelujejo pri celini prebavi.

Mitohondrij naj bi bili po endosimbiontski hipotezi vasih samostojni organizmi, ki pa so se vrinili v celico in z njo ivijo v soitju. Dokaz za to naj bi bil lasten DNK, na podoben nain pa naj bi se razvili tudi plastidi. Imajo dve membrani; zunanja je gladka, notranja pa nagubana. Naloga mitohondrijev je celino dihanje - proces, pri katerem se iz hrane sproa energija v obliki molekul ATP. Ker imajo mitohondriji lasten DNK in ribosome, lahko v njih poteka tudi sinteza beljakovin.Kloroplasti so skupina plastidov, ki je znailna za rastlinske celice, opravljajo fotosintezo. So okrogle, leaste strukture in imajo gladko zunanjo ter nagubano notranjo membrano. Gube notranje membrane

so tilakoide. Kloroplasti imajo lasten DNK in ribosome, po endosimbiontski hipotezi so nastali iz modrozelenih cepljivk.

Vakuola je znailna za rastlinsko celico. Je veji prostor, obdan z membrano - tonoplast. Znotraj se nahaja celini sok. Ker rastline nimajo izloal, vse odpadne produkte kopiijo v vakuoli. S starostjo celice naraa tudi velikost vakuole. Snovi odvre preko korenin ali smole.

Jedro je obdano z dvema membranama - notranjo in zunanjo, ki ima ribosome, ti so potrebni za sintezo beljakovin in se vee na endoplazemski retikulum. V jedru se nahaja veina dednega zapisa celice. Dedni zapis je v obliki tankih nitk, imenovanih kromatin (pri barvanju se obarvajo). Kromatin je sestavljen iz molekul deoksiribonukleinske kisline in beljakovin ter je videti kot mreast preplet. Kromosomi se oblikujejo iz spiraliziranega kromatina. V celici jih vidimo samo med celino delitvijo. tevilo kromosomov v loveki celici je 46. Telesne celice imajo 23 parov, en par od tega sta spolna kromosoma (xx oz. xy), so diploidne (2n). loveke spolne celice imajo 23 kromosomov, so haploidne (1n).

Jedrce je temneji del jedra, v katerem nastajajo ribosomi.

Centrioli: v bliini jedra se nahajata dve centrioli, vsako sestavlja devet parov votlih cevic- tubolov. Imata pomembno vlogo pri delitvi celice.

Celini skelet

Celini skelet ali citoskelet je celino ogrodje, ki daje celici obliko in trdnost, ter omogoa spreminjanje oblike celice in gibanje organelov ter sodeluje pri celini delitvi. Delimo ga v tri skupine: aktinske filamente, intermediarne filamente in mikrotubule.

CELINI CIKEL

Je ponavljajoi se proces celine rasti in delitve, ki vkljuuje tudi mitozo. Glavni stopnji celinega cikla sta interfaza in celina delitev.

Interfaza je sestavljena iz G1, S in G2. G1=rast in priprava na S fazo, S=celice podvajajo DNA, G2=rast in priprava na mitozo. V interfazi celica raste in opravlja svojo funkcijo.

M faza je sestavljena iz mitoze in citokineze

Mitoza je delitev jedra, tu se kromosomi razporejajo med nastajajoi herinski jedri.

Citokineza je delitev citoplazme. Tu se citoplazma porazdeli med herinski celici.

Kontrola celinega cikla:

Bistvene dogodke v celinem ciklu sproi kontrolni sistem. Bistveni dogodki so:

Podvojitev DNA

Mitoza in citokineza

Kontrolne toke:G1, G2, metafazna kontrolna toka. Dve najbolj pomembni spojini pri kontrolni toki sta ciklin in ciklinska kinaza.

CELINA DELITEV

Je sestavljena iz mitoze in citokineze.

Mitoza je sestavljena iz 5-ih faz:

1.) Profaza: kondenzacija kromosomov, centrosoma se razcepita

2.) Metafaza: kromosomi se postavijo v evkariontsko ravnino

3.) Anafaza: sestrske kromatide se loijo in zanejo potovati proti poloma celice

4.) Telofaza: tu oba seta kromosomov prispeta na pole celic, nastane nova jedrna ovojnica-konec mitoze

5.) Citokineza: je delitev citoplazme, tu nastane nova delitvena brazda, ki jo sestavljajo aktinski filamenti.

Mitohondriji - so kljuni organeli celinega dihanja. Mitohondrij sestavlja gladka zunanja membrana in notranja membrana, zgubana v kriste. Znotraj se nahaja matriks. V mitohondriju nastaja ATP; ima svojo lastno DNA, se deli proizvaja lastne proteine. V matriksu poteka citratni cikel, na prenaalcih, ki so vsajeni na notranjo membrano, pa poteka prenos elektronov in protonov in sinteza ATP-ja ob pomoi ATP-sintaze (oksidativna fosforilacija).

Celina smrt APOPTOZA/NEKROZA

Vsaka celica ima omejen as ivljenja. Poznamo dva naina umiranja celic: celica umre zaradi pokodbe in sproen 'samomor' (ko zmanjka telomer na kromosomih). Smrt zaradi pokodbe - pokodba je lahko mehanina ali kemina. Celica odgovori na pokodbo z adaptacijo, e je pokodba reverzibilna, se lahko celica 'opomore', kadar pa gre za ireverzibilno pokodbo (toka brez vrnitve - tudi e se odstrani dejavnik, ki kodi), nastopi nekroza ali apoptoza.

Nekroza je oblika celine smrti, ki nastane zaradi hude mehannine ali kemine pokodbe. Zajame veje tevilo (skupino) celic; celina membrana razpade, vsebina celice se 'zlije' v okolico in povzroi vnetni odgovor (razpadejo lizosomi, ki vsebujejo prebavne encime), organeli se razkrojijo, kromatin propade. Nekroza je energetsko neodvisna (ne potrebuje ATP).

Apoptoza je oblika programirane celine smrti, ki nastopi kot odgovor na doloene signale ali stimuluse. Pojavlja se v embrionalnem razvoju, pri tkivni homeostazi, pri razlinih boleznih, kot odgovor na citotoksine dejavnike. Za razliko od nekroze se vsebina celice ne 'razlije' v okolico, ampak se tvorijo apoptotska telesca (manji vezikli z vsebino celice), kromatin se fragmentira, organeli pa ostanejo nepokodovani. Te dele razgradijo sosednje celice. Apoptoza lahko prizadane tudi posamezne (izolirane) celice v tkivu, je pa energetsko odvisna (potrebuje ATP).

Napake v ekspresiji ali funkciji proteinov, ki sodelujejo pri apoptozi, imajo pomembno vlogo v patogenezi ali napredovanju doloenih bolezni: pri boleznih, ker celice pospeeno umirajo (nepravila izguba celic - Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen), pri boleznih, kjer je poveana akumulacija celic (rak), pri boleznih, kjer se pokodovane celice ne odstranjujejo (avtoimunske bolezni, npr. revmatizem).

Sploni zunanji vzroki (signali) za apoptozo so: ishemija (hipoksija), ekscitotoksinost, trofini faktorji, stimulusi (TNF-a, kortikosteroidi), razni toksini...

Sploni notranji (znotrajcelini) signali/vzroki so: pokodbe DNA, toksine substance (prosti radikali), stranski produkti celinega metabolizma.

Da apoptoza potee, so odgovorne kaspaze (specifine proteaze). Tipi kaspaz so iniciatorske (zaetne), efektorske (izvrilne) in kaspaze, ki procesirajo citokine. Kaspaze se morajo aktivirati, kar vodi v kaspazno kaskado. Konni rezultat je cepljenje jedrne ovojnice, citoskeleta, DNA in drugih celinih proteinov.

Protein p53 (transkripcijski faktor, tudi induktor apoptoze) - vpleten je v tevilne celine procese. Pri ve kot 50% raka je ta gen mutiran. Imenujemo ga tudi tumor supresorski gen.

APOPTOZA

NEKROZA-celica se skri in kondenzira -celica nabrekne in eksplodira, pri tem se sprosti vsebina celice

-kondenzira se kromatin

-nabrekanje jedra

-celini organeli ostanejo nepokodovani -razkroj celinih organelov

-sprostijo se apoptotska telesca -pokoduje sosednje celice

-male fragmente porejo sosednje celice -

-energetsko odvisna(ATP)

-energetsko neodvisna

-ni vnetnih znakov -povzroi vnetje

MEJOZA vs MITOZA

MEJOZA ali zoritvena redukcijska delitev je spolno razmnoevanje celice. Poteka v jedru. Bistvo mejoze je v tem, da se potencialno tetraploidno jedro ob enem podvojevanju kromosomov razdeli v dveh postopnih delitvah na 4 jedra s haploidnim t. kromosomov, se pravi da iz ene diploidne celice tvori 4 haploidne celice.

Pomen: regulacija spolnega razmnoevanja, pomen spolnega razmnoevanja za evolucijo in je bistvo spolnega razmnoevanja. Z zdruitvijo m. in . gamet pride do tvorbe zigote.

MITOZA je osnovna rast evkariontov, nespolno razmnoevanje. Je najpogosteja oblika jedrne delitve, kjer se izoblikujejo nitasti ali pentljasti kromosomi.

Bistvo: razdelitev DNK na herinski celici. Vse celice dobljene po mitozi so kloni

Poteka v 4 fazah:

Profaza: pri koncu profaze se kromosomi spiralizirajo, odebelijo in postanejo kraji. Ovije jih matriks, izgine jedrce, jedrna ovojnica razpade na majhne cisterne, prine se oblikovanje mititinega aparata, ki ga sestavljajo: 2 centriola in med njima mikrotubuli delitvenega vretena

Metafaza: kromosomi se max. spiralizirajo in se s svojimi centromeri postavijo v ekvatorialno ravnino celic, kraki pa se orientirajo proti cel. polom. Pri koncu se zanejo deliti vzdolno na dve kromatidi, ki ju e povezuje centromer.

Anafaza: prine se z delitvijo centromerov kromosomi se dokonno delijo na 2 kromatidi. Kinetohroni mikrotubuli se krijo in vleejo kromosome proti celinim polom. Konec anafaze je, ko kromosomi pripotujejo na celine pole.

Telofaza: kromosomi se despiralizirajo

Med telofazo in profazo je interfaza (sinteza beljkovin, lipidov, ogljik. Hidr., ATP, RNK in DNK ki omogoajo rast celic v interfazi. DNK se podvoji in kromosomi se delijo na dve kromatidi priprava na naslednjo delitev)

Po konani mitozi lahko celice preidejo v nov celini cikel (meristemska tkiva) ali pa v trajno stanje (trajna tkiva)

RAZLIKUJ GEN, GENOM, KROMOSOM

Genom-je celotem dedni zapis v celici. Jedro vsake loveke celice vsebuje DNA,ki je porazd. Na 23 parov posameznih enot-kromosomov.Vsak kromosom je nosilec mnogo genov.

Primer:Trisomie 21 Genom

Gen-osnovna enota dednosti, ki kodira eno belj.

Kromatida-polovica profaznega ali metafaznega kromosoma

Kromatin-nitke v cel. Jedru, sest. Iz DNA in beljak. Pred delitvijo se zgosti v kromosom V evkariontskih celicah so dolge verige DNA zavite okoli proteinov-histonov in tvorijo nukleosomeKromosom- Nadaljuje zvijanje nukleosomov, vodi do nastanka mono kondenziranih kromosomov.Vsebujejo gene,so v razlinih oblikah v ivljenju celice. Struktura kromosoma(telomera-specializirani sekventi,ki ohranjata konce kromosomov.centromera=slui za povezovanje sestrskih kromatid in povezavo delitvenega vretena med mitozo).Glede na pozicijo centromere,kromosome delimo na (metacentrine,submetacentrine,akrocentrine,telocentrine).Po velikosti urejene kromosome(set kromos) imenujemo-KARIOTIP. Kromosomi pri loveku : 46 kromosomov,kariotip,1-22 so otevileni glede na velikost in vsaka normalna celica vsebuje po par vsakega kromosoma.Poleg tega imamo e spolna kromosoma X,Y(to je 23 par).DEDOVANJE ZA RISAT :

Avtosomno dominantno dedovanje:

Avtosomno recesivno dedovanje:Na kromosom X vezano recesivno dedovanje:

Na kromosom X vezano dominantno dedovanje: TRANSKRIPCIJA: pri prokariontih potekata transkripcija in translacija v citoplazmi, medtem ko v evkariontih poteka transkripcija v jedru, translacija pa v citoplazmi. Vse RNA nastanejo s transkripcijo. Zaetek prepisovanja se zane, ko se DNA odvije in razklene na doloenem mestu, nato nastopi RNA polimeraza. RNA polimeraza se vee na promotor, ki kodira zaetek prepisovanja RNA iz verige DNA, ki slui kot matrica. Veriga se podaljuje dokler ne pride RNA polimeraza do terminatorja, ki oznauje konec prepisa in se RNA polimeraza odcepi od DNA. Nastane mRNA, ki se mora prenesti iz jedra v citoplazmo.

TRANSLACIJA: poteka v treh korakih

1. prva tRNA se vee na manjo podenoto ribosoma (mesto A) in se tvorijo bazni pari s kodonom na mRNA

2. nastane peptidna vez, ki vkljuuje translokacijo na mesto P in E; manja podenota ribosoma se premakne za 3 nukleotide in se nova tRNA vee na mesto A, uporabljena tRNA pa se odcepi

3. ko na mesto A pride stop kodon je nanj vee faktor sprostitve, polipeptidna veriga (protein) se sprosti in ribosom razpade na podenoti.