Stanični ciklus i životni ciklus

1. 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

2. 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

3. 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

4. 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.

5. 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

6. 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

7. 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

8. 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.

10. 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

11. 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

12. 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

13. Anafaza: • sestrinske kromatide se razdvajaju, postaju samostalan kromosom; putuju na suprotne polove

14. 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

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

16. 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.

17. 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.

18. 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.

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

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. Za razliku od mitoze, proizvodi mejoze su genetički različiti. • Spolni način razmnožavanja dovodi upravo do miješanja gena

26. 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.