Μνξηαθή & Αλαπηπμηαθή Βηνινγία Ειέλε Ιωαλλίδνπ BSc Biological Sciences/ MSc Biostatistics & Epidemiology 2015-2016
Κύηηαξα Επθαξπωηηθά Κύηηαξα Ελδνκεκβξαληθό ζύζηεκα Ππξήλαο
Ση είλαη ην θύηηαξν; Θζηνξηθά ζηνηρεία Σν 1665 ν Robert Hooke εμέδσζε ην πνιχ ζεκαληηθφ ηνπ έξγν, ηελ «Μηθξνγξαθία» ζην νπνίν εηζήγαγε γηα πξψηε θνξά ηελ έλλνηα ηνπ θπηηάξνπ γηα λα πεξηγξάςεη ηελ δνκή ησλ βηνινγηθψλ νξγαληζκψλ. Σν 1839 νη Schleiden θαη Schwann απέδεημαλ φηη ηα θχηηαξα είλαη νη δνκηθνί ιίζνη φισλ ησλ δσληαλψλ ηζηψλ (ΚΤΣΣΑΡΘΚΗ ΘΕΩΡΘΑ) Σν 1858 ν Virchow δηαηχπσζε ηε ζέζε φηη θάζε θχηηαξν πξνέξρεηαη απφ ηε δηαίξεζε πξνυπάξρνληνο θπηηάξνπ.
Ση είλαη ην θύηηαξν; Σν θχηηαξν ραξαθηεξίδεηαη σο ε βαζηθή κνλάδα ηεο δωήο. *Όπωο έλα θηίξην απνηειείηαη από ηνύβια, έηζη θαη έλαο δωληαλόο νξγαληζκόο απνηειείηαη από πνιιά θύηηαξα. Όια ηα θχηηαξα δελ είλαη ίδηα κεηαμχ ηνπο. Δηαθέξνπλ ζηα αθφινπζα: Σρήκα Μέγεζνο Λεηηνπξγίεο
Εμέιημε ηωλ θπηηάξωλ Σα θχηηαξα ησλ ζχγρξνλσλ νξγαληζκψλ εμειίρζεθαλ ζηαδηαθά απφ έλαλ θνηλό πξνθαξπωηηθό πξόγνλν. (Rivera & Lake, 2004. Nature 431:152)
Πξνθαξπωηηθά Κύηηαξα Καηεγνξηνπνηνχληαη ζε δχν νκάδεο: Αξραία ή Αξραηνβαθηήξηα (Archaea ή Archaebacteria): Οξηζκέλα δνπλ ζε αθξαία πεξηβάιινληα πνπ δελ ζπλαληνχληαη πιένλ. π.ρ. Σα ζεξκννμεφθηια δνπλ ζε ζεξκηθέο πεγέο ζείνπ ζε T =800C θαη ph~2. Βαθηήξηα ή Επβαθηήξηα (Bacteria ή Eubacteria): Πεξηιακβάλνληαη ηα πην ζπλεζηζκέλα είδε ησλ ζχγρξνλσλ πξνθαξπσηψλ. Ζνπλ ζε πνηθίια πεξηβάιινληα φπσο ρψκα, λεξφ θαη άιινπο νξγαληζκνχο. π.ρ. αλζξψπηλα παζνγφλα
Επθαξπωηηθά Κύηηαξα Καηεγνξηνπνηνχληαη ζε δχν νκάδεο: Ζωϊθά θύηηαξα Φπηηθά θύηηαξα Σα επθαξπσηηθά θχηηαξα είλαη πνιππινθφηεξα απφ ηα πξνθαξπσηηθά θχηηαξα. Όια ηα επθαξπσηηθά θχηηαξα πεξηβάιινληαη απφ κηα θπηηαξνπιαζκαηηθή κεκβξάλε, πεξηέρνπλ ππξήλα, ξηβνζψκαηα, θπηηαξνπιαζκαηηθά νξγαλίδηα θαη θπηηαξνζθειεηφ.
Πξνθαξπωηηθά vs. Επθαξπωηηθά Κύηηαξα http://kpe-kastor.kas.sch.gr/
Ζωϊθό θαη Φπηηθό Κύηηαξν Φυτικό κύτταρο
Ζωϊθό θαη Φπηηθό Κύηηαξν
Ππξήλαο Σν πην επδηάθξηην νξγαλίδην ησλ επθαξπσηηθψλ θπηηάξσλ. πλήζσο ζθαηξηθφ ή σνεηδέο ζρήκα. Πεξηβάιιεηαη απφ ηνλ ππξεληθφ θάθειν ή ππξεληθή κεκβξάλε. ην εζσηεξηθφ ηνπ ππξήλα πεξηέρεηαη ην ζχλνιν ζρεδφλ ηνπ DNA ηνπ επθαξπσηηθνχ θπηηάξνπ. Ρόινο ππξήλα: α. Φπιάζζεη ην γελεηηθό πιηθό (DNA). β. Είλαη ην νξγαλίδην φπνπ αληηγξάθεηαη ην γελεηηθό πιηθό κε ζηφρν ηε κεηαβίβαζε ησλ γελεηηθψλ πιεξνθνξηψλ ζηα ζπγαηξηθά θχηηαξα. γ. πληίζεληαη ηα δηάθνξα είδε RNA κε θαινχπη ην DNA.
Μηηνρόλδξην Σα κηηνρφλδξηα ππάξρνπλ ζε φια ηα επθαξπσηηθά θχηηαξα (εμαίξεζε:ψξηκα εξπζξά αηκνζθαίξηα). Ρόινο κηηνρνλδξίνπ: Μεηαηξνπή ηεο ελέξγεηαο ζε κνξθή πνπ λα κπνξεί λα αμηνπνηεζεί γηα ηηο δηάθνξεο ιεηηνπξγίεο ηνπ θπηηάξνπ. * Κύηηαξα πνπ έρνπλ κεγάιεο απαηηήζεηο ζε ρεκηθή ελέξγεηα, όπωο ηα κπϊθά, έρνπλ θαη πάξα πνιιά κηηνρόλδξηα, ελώ θύηηαξα κε κηθξόηεξεο ελεξγεηαθέο απαηηήζεηο έρνπλ κηθξόηεξν αξηζκό κηηνρνλδξίωλ.
Μηηνρόλδξην Figure 1-33 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008)
Ελδνκεκβξαληθό ζύζηεκα Οξηζκόο: Πνιχπινθν κεκβξαληθφ ζχζηεκα πεπιαηπζκέλσλ ζάθσλ, ζσιελαξίσλ θαη θπζηηδίσλ πνπ παξνπζηάδνπλ ελδνεπηθνηλσλίεο. Σν ζχζηεκα απηφ πεξηιακβάλεη ηα αθφινπζα ζηνηρεία: 1. Ελδνπιαζκαηηθό δίθηπν 2. ύκπιεγκα Golgi 3. Ππξεληθόο θάθεινο
1. Eλδνπιαζκαηηθό δίθηπν Είλαη έλα ζχλνιν «αγσγψλ» θαη θχζηεσλ ην νπνίν δηαζρίδεη ην θπηηαξφπιαζκα θαη επηηξέπεη ηε κεηαθνξά νπζηψλ κεηαμχ ησλ δηάθνξσλ ηκεκάησλ ηνπ θπηηάξνπ. Χωξίδεηαη ζε: i. Αδξό ελδνπιαζκαηηθό δίθηπν, ην νπνίν θέξεη ξηβνζψκαηα θαη έηζη απνηειεί ζεκείν ζχλζεζεο πξσηετλψλ (θαη επεμεξγαζίαο). Οη παξαγφκελεο πξσηεΐλεο εηζέξρνληαη ζην εζσηεξηθφ ησλ αγσγψλ. ii. Λείν ελδνπιαζκαηηθό δίθηπν, ην νπνίν απνηειεί ζπλέρεηα ηνπ αδξνχ αιιά δε θέξεη ξηβνζψκαηα. Η ιεηηνπξγία ηνπ ζρεηίδεηαη κε ην κεηαβνιηζκφ, ηε ζχλζεζε ιηπηδίσλ, ιηπνπξσηετλψλ, νξκνλψλ θαη ηελ εμνπδεηέξσζε ηνμηθψλ νπζηψλ.
1. Eλδνπιαζκαηηθό δίθηπν
2. ύζηεκα Golgi Σν ζύζηεκα Golgi απνηειείηαη απφ ζηνίβεο πεπιαηπζκέλσλ κεκβξαληθψλ ζάθσλ πνπ ζπλδένληαη κε ηελ θπηηαξνπιαζκαηηθή κεκβξάλε. Ρόινο ζπζηήκαηνο Golgi: 1. πγθεληξώλεη, ηξνπνπνηεί θαη παθεηάξεη ηηο πξωηεΐλεο πνπ παξάγνληαη ζην αδξφ ελδνπιαζκαηηθφ δίθηπν. * Εάλ νη πξωηεΐλεο πξόθεηηαη λα ρξεζηκνπνηεζνύλ ζε άιια ζεκεία ηνπ νξγαληζκνύ, εμάγνληαη κε ηε δηαδηθαζία ηεο εμωθύηηωζεο. 2. Επηηξέπεη ηε ζύλζεζε απιώλ κνξίωλ ζε πην ζύλζεηα, φπσο γηα παξάδεηγκα ηε ζπλέλσζε πδαηαλζξάθσλ θαη πξσηετλψλ ζε γιπθνπξσηεΐλεο (γιπθνζπιίσζε πξσηετλψλ) 3. Επίζεο, ζπκκεηέρεη θαη ζην ζρεκαηηζκό ηωλ ιπζνζωκάηωλ (πξσηνηαγψλ). 2012-2015 Grim-Spades
2. ύζηεκα Golgi