Κυτταρική Διαίρεση (Μίτωση και Μείωση) Μέρος Α Μοριακή Βιολογία και Γενετική BIOL 123 Άνοιξη 2015 Δρ. Χαρίτα Χρίστου

Transcript

1 Κυτταρική Διαίρεση (Μίτωση και Μείωση) Μέρος Α Μοριακή Βιολογία και Γενετική BIOL 123 Άνοιξη 2015 Δρ. Χαρίτα Χρίστου Παρουσιάσεις Power Point με υλικό από: Campbell και Reece (2010) ΒΙΟΛΟΓΙΑ τόμος Ι, 1 η έκδοση (και η αντίστοιχη αγγλική έκδοση) Alberts et al (2006) Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας, 2 η έκδοση (και η αντίστοιχη αγγλική έκδοση) Cain et al (2009) Discover Biology, 4 th Edition

2 1 Κυτταρική Διαίρεση (Μίτωση και Μείωση) Μοριακή Βιολογία και Γενετική (BIOL 123) Άνοιξη 2014 Παρουσιάσεις PowerPoint με υλικό από: Campbell και Reece(2010) Βιολογία 1 η Έκδοση (και η αντίστοιχη αγγλική έκδοση) Alberts et al (2006) Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας, 2 η Έκδοση (και η αντίστοιχη αγγλική έκδοση) Chainet al (2005) Discover Biology, 3 rd Edition

3 Η Ανάγκη για Κυτταρική Διαίρεση Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης Ένα γονιμοποιημένο αυγό διαιρείται Αναπτύσσεται σε ένα ώριμο πολυκύτταρο οργανισμό Στους ενήλικες Για την αποκατάσταση των ζημιών Για την αντικατάσταση φθαρμένων ιστών

4 Η Ανάγκη για Κυτταρική Διαίρεση Τα περισσότερα κύτταρα στο σώμα μας συνεχώς διαιρούνται Οι περισσότεροι τύποι κυττάρων έχουν μικρή διάρκεια ζωής Ορισμένα κύτταρα του αίματος: λίγες ώρες Κύτταρα του δέρματος: ένα μήνα Παλιά ή κατεστραμμένα κύτταρα πρέπει να αντικατασταθούν

5 Κυτταρική Οργάνωση Γενετικού Υλικού

6 Κυτταρικός Κύκλος Η διαδικασία κατά την οποία ένα κύτταρο περνά από διάφορες λειτουργικές φάσεις από τη γέννηση του με τη διαίρεση του γονικού κυττάρου, μέχρι τη δική του διαίρεση σε δύο θυγατρικά κύτταρα

7 Στάδια του Κυτταρικού Κύκλου Μεσόφαση Πριν ξεκινήσει η διαίρεση ενός κυττάρου, κυτταρικά συστατικά (πρωτεΐνες, μεμβράνες, και οργανίδια) πρέπει να διπλασιαστούν Τα χρωμοσώματα (πλήρης σειρά γενετικών πληροφοριών) πρέπει να διπλασιαστούν Διασφαλίζει ότι τα νέα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν

8

9 Στάδια του Κυτταρικού Κύκλου Διαίρεση Μίτωση: σωματικά κύτταρα (όλα τα κύτταρα εκτός από τα γεννητικά κύτταρα) Μείωση: γαμέτες (κύτταρα στις ωοθήκες ή στους όρχεις) Φάση G 0

10 Κυτταρικός Κύκλος Φάση G 0 Φάση G 1 Φάση S Διαίρεση Θυγατρικά κύτταρα Μίτωση και Κυτταροκίνηση Φάση G 2

11 Φάση G 0 Τα περισσότερα κύτταρα δεν διαιρούνται Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται σε φάση G 0 (φάση ηρεμίας/αδράνειας) Μπορεί να κρατήσει από μέρες μέχρι χρόνια Κάποια κύτταρα διαιρούνται συνεχώς: π.χ. επιθηλιακά κύτταρα Κάποια κύτταρα θα διαιρεθούν όταν πάρουν εντολή: π.χ. λεμφοκύτταρα Κάποια κύτταρα παραμένουν στο G 0 : π.χ. νευρικά κύτταρα, καρδιακά μυϊκά κύτταρα

12 Μεσόφαση Το χρονικό διάστημα μεταξύ των διαιρέσεων Μεγαλύτερη φάση του κυτταρικού κύκλου (90% περίπου του κύκλου) Το κύτταρο προετοιμάζεται να διαιρεθεί Χωρίζεται σε τρεις φάσεις: G 1 :ανάπτυξη μετά τη μίτωση S:σύνθεση DNA G 2 :ανάπτυξη πριν τη μίτωση

13 Μεσόφαση

14 Μιτωτική Άτρακτος Δομή από μικροσωληνίσκους και εξειδικευμένες πρωτεΐνες Κεντρόσωμα Αστέρας Μικροσωληνίσκοι Κινητοχώρος Ισημερινή Πλάκα

15 Μίτωση Η διαίρεση του πυρήνα και των χρωμοσωμάτων Αποτελείται από πέντε φάσεις Πρόφαση Προμετάφαση Μεταφάση Ανάφαση Τελόφαση Κυτταροκίνηση: διαίρεση του κυτταροπλάσματος

16 Μίτωση Πρόφαση Προμετάφαση Μετάφαση Ανάφαση Τελόφαση και κυτταροκίνηση

17 Πρόφαση Το κύτταρο μπαίνει στη μίτωση Τα χρωμοσώματα συμπυκνώνονται Τα κεντροσώματα απομακρύνονται Πηγαίνουν προς τους πόλους του κυττάρου Η ισημερινή πλάκα (μιτωτική άτρακτος) αρχίζει να σχηματίζεται

18 Αρχή της Πρόφασης

19 Προμετάφαση Η μίτωση συνεχίζεται Η συμπύκνωση των χρωμοσωμάτων ολοκληρώθηκε Ο πυρηνικός φάκελος διασπάται Η μιτωτική άτρακτος εκτείνεται από τα κεντροσώματα Συνδέεται με τα κεντρομερίδια των χρωμοσωμάτων Αποτελείται από μικροσωληνίσκους

20 Αρχή της Προμετάφασης

21 Μέσο προς Τέλος της Προμετάφασης

22 Μετάφαση Τα χρωμοσώματα ευθυγραμμίζονται Δημιουργία μεταφασικής πλάκας (Ισημερινή πλάκα) Τα χρωμοσώματα είναι σε ίση απόσταση από τον κάθε πόλο Πόλος μιτωτικής ατράκτου Χρωμοσώματα

23 Μετάφαση

24 Ανάφαση Τα χρωμοσώματα χωρίζονται Οι αδελφές χρωματίδες μετακινούνται προς αντίθετους πόλους Οι μικροσωληνίσκοι μικραίνουν

25 Μέσο της Ανάφασης

26 Τέλος της Ανάφασης

27 Τελόφαση Τα χρωμοσώματα έχουν φτάσει τους πόλους Η μιτωτική άτρακτος διαλύεται Τα χρωμοσώματα γίνονται σταδιακά λιγότερο συμπαγή Η πυρηνική μεμβράνη ξανασχηματίζεται

28 Τελόφαση

29 Κυτταροκίνηση Το κυτταρόπλασμα διαιρείται: ένας δακτύλιος των νηματίων ακτίνης σχηματίζεται στο μέσο, και διαιρεί το κυτταρόπλασμα Σχηματίζονται δύο πανομοιότυπα κύτταρα

30 Θυγατρικά Κύτταρα μετά τη Διαίρεση

31

32

33 Μίτωση στα Φυτικά Κύτταρα

34 Κυτταροκίνηση στα Φυτικά Κύτταρα Τα φυτικά κύτταρα χωρίζονται σε δύο με τη δημιουργία ενός κυτταρικού τοιχώματος στη μέση Κυστίδια που περιέχουν υλικά του κυτταρικού τοιχώματος συσσωρεύονται στο μέσο του κυττάρου στο τέλος της τελόφασης Τα κυστίδια συγχωνεύονται και ένα νέο κυτταρικό τοίχωμα δημιουργείται στο μέσο και χωρίζει το κύτταρο στα δύο

35 Κυτταροκίνηση στα Φυτικά Κύτταρα