Sejtciklus Fogalma: Részei: Osztódás

Az előadások a következő témára: "Sejtciklus Fogalma: Részei: Osztódás"— Előadás másolata:

1 Sejtciklus Fogalma: Részei: 2.3.4. Osztódás
Az eukarióta osztódó sejt életciklusa A sejt létrejöttétől osztódásának befejeződéséig tartó folyamat (A nem osztódó sejtnek nincs sejtciklusa) Részei: Interfázis/ sejtosztódást megelőző főszakasz Sejtosztódás/ sejtosztódási főszakasz

2

3 Interfázis Szakaszai: G1- szakasz (nyugalmi szakasz): Időtartama:
Többször osztódó sejteknél óra Nem osztódó sejtek az egész életükben ebben a szakaszban vannak (G0- szakasz), pl. idegsejtek, ha szabályozási folyamatuk-ba hiba csúszik el kezdenek osztódni, daganatsejtek lesznek Sejtmag: Kromatinállományát fajra jellemző számú, laza szerkezetű, szimpla kromatida képezi RNS- bioszintézis Sejtplazma: Fehérjeszintézis és egyéb szerves anyagok szintézise A sejt növekszik, tömege, térfogata gyarapodik

4 S- szakasz: időtartama: 6- 10 óra Sejtmag: DNS- bioszintézis A szimpla kromatidák DNS molekulái megkettőződnek, majd fehérje molekulákkal kiegészülve dupla kromatidák jönnek léte (a dupla kromatidák egy helyen egymással össze vannak kapcsolódva)

5

6 G2- szakasz (nyugalmi szakasz):
Időtartama: 2- 4 óra Sejtmag: Kromatinállományát laza szerkezetű dupla kromatidák képezik RNS- szintézis Sejtplazma: Fehérjeszintézis (a sejtosztódáshoz szükséges fehérjék kialakulása)

7

8

9 Sejtosztódás (sejtosztódási főszakasz)
Lényege: Az interfázisban megduplázódott DNS molekulák (örökítő anyag, kromatidák) egyforma arányban történő szétosztódása az utód sejtek között Fajtái: Mitózis Meiózis

10 Mitózis (számtartó sejtosztódás)
Lényege: A kiindulási sejtből (anyasejtből) két utódsejt keletkezik Az egyes utódsejtek DNS molekuláinak (örökítő anyagának, kromatidáinak) a mennyisége, genetikai információ tartalma egyforma és megegyezik a G1- szakaszban levő kiindulási sejtével Az utódsejtek kromoszómaszáma megegyezik a kiindulási sejt kromoszómaszámával Biológiai jelentősége: Biztosítja, hogy az egyedfejlődés során az örökítő anyag pontosan tovább adódjon az utódsejteknek

11 Mitózissal osztódó sejtek:
Állati- és növényi testi sejtek (ezek haploid vagy diploid sejtek) Növényi spórasejtek (haploid sejtek) 1 haploid sejtből 2 haploid sejt, 1 diploid sejtből 2 diploid sejt képződik Mitózissal keletkező sejtek: Testi sejtek Növényi ivarsejtek

12 Haploid sejt: Egyszeres kromoszómasorozatú sejt A kromoszómasorozatot eltérő nagyságú, alakú és géntartalmú kromoszómák alkotják, a kromoszóma szám fajra jellemző (jele: n ) pl. az ember haploid ivarsejtjének 23 kromoszómája van (n: 23) Diploid sejt: Kétszeres kromoszómasorozatú sejt (kromoszóma száma: 2n) pl. az ember testi sejtjeinek kromoszóma száma: 46 (2n: 46) 23 kromoszóma pár

13

14 Mitózis folyamata: Előszakasz:
A sejtmagban a kromatinállomány laza szerkezetű dupla kromatidái tömör, kromoszómákra jellemző szerkezetet vesznek fel. Fénymikroszkóppal vizsgálva láthatók lesznek, mint két kromatidás kromoszómák. Közben a sejtmagvacska eltűnik, az anyagát a kromoszómák tartalmazzák. A maghártya eltűnik, beépül a DER- be. A kromoszómák kikerültek a sejtplazmába. A sejtplazmában a sejtközpont kettéosztódik, és a sejt két ellentétes pólusára vándorol, kialakul az osztódási orsó a sejtváz fehérjéiből (húzófonalak alkotják)

15 Középszakasz: Az osztódási orsó huzófonalainak egy része hozzá kapcsolódik a kromoszómák befűződéseihez. Befűződés az a hely ahol a kromoszóma két kromatidája összekapcsolódik. Egy kromoszómához két húzófonál kapcsolódik, az egyik az egyik sejtközpontal, a másik a másik sejtközponttal kapcsolja össze a kromatidáit. A húzófonalak a sejt középsíkjába rendezik a kromoszómákat. A többi húzófonál a két sejtközpontot köti össze.

16 Utószakasz: A kromatidákhoz kapcsolódó húzófonalak megrövidülnek, a kromoszóma két kromatidája elválik egymástól, a húzófonalak a két pólus felé húzzák a kromatidákat (az egy kromatidás kromoszómákat) A sejtközpontokat összekötő húzófonalak szétcsúsznak, így a sejt megnyúlik.

17 Végszakasz: A sejt ellentétes végeire jutott egy kromatidás kromoszómák fellazulnak, körülöttük kialakul a maghártya. A sejtmagvacska is láthatóvá válik. A sejt a közepén befűződik és két utódsejt keletkezik

18

19 Mitózis folyamata

20 G1 S vége, G2 M eleje M vége Haploid sejt DNS molekulák száma c 2c c c Kromoszómák száma n n n Diploid sejt c + c = 2c 2c + 2c = 4c 2n 2n n

21 Meiózis (számfelező sejtosztódás)
Lényege: A kiindulási sejtből négy utódsejt keletkezik Az egyes utódsejtek DNS molekuláinak mennyisége fele a G1- szakaszban levő kiindulási sejtének Az utódsejtek kromoszómaszáma fele a kiindulási sejtének (diploid sejtből haploid sejtek) Biológiai jelentősége: Biztosítja, hogy az ivaros szaporodás során a fajra jellemző kromoszómaszám változatlan maradjon a genetikai információ tartalom újrarendeződjön, rekombinálódjon

22 Meiózissal osztódó sejtek:
Diploid sejtek: Növényi spóraanyasejt Állati ivarsejt kezdeménysejt 1 diploid sejtből 4 haploid sejt képződik Meiózissal keletkező sejtek: Növényi spórasejtek Állati ivarsejtek

23 Meiózis folyamata: I. főszakasz Előszakasz:
A sejtmagban a kromatinállomány laza szerkezetű dupla kromatidái tömör, kromoszómákra jellemző szerkezetet vesznek fel. Fénymikroszkóppal vizsgálva láthatók lesznek, mint két kromatidás kromoszómák. Közben a sejtmagvacska eltűnik, az anyagát a kromoszómák tartalmazzák.

24 A kromoszómák párokba rendeződnek (1 kromoszóma-
párt 2 homológ kromoszóma alkot) A homológ kromoszómák kromatidái átkereszteződnek és kromatida szakaszok cserélődnek ki (allélkicsrélődés), ez a folyamat a rekombináció forrása (első forrása) A maghártya eltűnik, beépül a DER- be. A kromoszómapárok kikerültek a sejtplazmába. A sejtplazmában a sejtközpont kettéosztódik, és a sejt két ellentétes pólusára vándorol, kialakul a sejtváz fehérjéiből az osztódási orsó (húzófonalak alkotják)

25 Középszakasz: Az osztódási orsó huzófonalainak egy része hozzá kapcsolódik a kromoszómapárok befűződéseihez Egy kromoszómapárhoz két húzófonál kapcsolódik, az egyik húzófonál az egyik sejtközpontal, a másik húzófonál a másik sejtközponttal kapcsolja össze a kromoszómákat. A húzófonalak a sejt középsíkjába rendezik a kromoszómákat. Teljesen véletlenszerű a kromoszóma párok apai és anyai eredetű kromoszómáinak az elrendeződése, ez is a rekombináció forrása (második forrás) A többi húzófonál a két sejtközpontot köti össze.

26 Utószakasz: A kromoszómákhoz kapcsolódó húzófonalak megrövidülnek, a kromoszómapárok kromoszómái elválnak egymástól, a húzófonalak a két pólus felé húzzák a két kromatidás kromoszómákat (kromoszómaszám feleződése !) A sejtközpontokat összekötő húzófonalak szétcsúsznak, így a sejt megnyúlik.

27 Végszakasz: A sejt ellentétes végeire jutott két kromatidás kromoszómák fellazulnak, körülöttük kialakul a maghártya. A sejt a közepén befűződik és két utódsejt keletkezik Az utódsejtek kromoszómaszáma fele az anyasejtének Az interfázist kihagyva rövidesen osztódik a két utódsejt

28 II. főszakasz mind a két sejt mitózisos sejtosztódással osztódik
4 haploid utódsejt keletkezik, kromoszómáik egy kromatidásak

29

30

31

32

33

34

35

36 G1 S vége, G2 I. Főszakasz eleje I. Főszakasz vége II. Főszakasz eleje vége c + c = 2c 2c + 2c = 4c 2c c c c c c 2n n n n n n n n n = 46 2x23 + 2x23 = 4x 23 = 4x 23= 92 2x23 =46 2x23= 46 2x 23

37 kromo= színes szóma= test (jól festődő test)
kromoszóma: kromo= színes szóma= test (jól festődő test) az eukarióta sejtre jellemző képződmény (bár baktériumkromoszóma is létezik) a sejtosztódás kezdetén jelenik meg a sejtmagban az interfázisban (a sejtosztódást megelőző főszakaszban) még laza szerkezetű kromatidák (= kromatinfonalak) tömör, kromoszómaszerkezetet vesznek fel kromatida: DNS molekula a hozzá kapcsolódó fehérje molekulákkal (hiszton és nem hiszton fehérjékkel) a kromatidák a kromatinállományt képezik a sejtmagban

38

39 a sejtosztódás végén az utódsejtekben levő
a sejtosztódás elején megjelenő kromoszómák még két kromatidásak a sejtosztódás végén az utódsejtekben levő kromoszómáknak már csak egy kromatidájuk van fajtái: ivari kromoszóma: az ivarszervek kialakulását irányító géneket tartalmazza testi kromoszóma (autoszóma): az élőlény testi sejtjeinek kialakulását irányító géneket tartalmazza Homológ kromoszóma: egy adott kromoszómapár kromoszómája, amely a párjával azonos alakú, méretű és géntartalmú (de az alléltartalmuk eltérő)

40

41

42

43

44 2.3.5. A sejtműködések vezérlése
A sejtek válaszolnak a külső és belső ingerekre: Működésük megváltoztatásával: Anyagcsere folyamat változás, pl. májsejtek Potenciál (feszültség) változás, pl. neuronok, izomsejtek A sejtműködés megváltoztatói hormonok is lehetnek. A nekik megfelelő célsejtekre fejtik ki a hatásukat. A célsejt az adott hormonnak megfelelő receptorfehérjével rendelkezik. Receptorfehérje fajtái: külső, vagy belső receptorfehérje

45 Külső receptorfehérje:
- A sejthártyába kívülről bele süllyedő fehérje - Hozzá kapcsolódva a hormon térszerkezete megváltozik és a sejtplazmában képződő cAMP közvetítésével módosul a sejtműködése pl. az adrenalin hormon így fejti ki a hatását a májsejtre A sejthártyát átérő fehérje, egyben aktívtranszport ioncsa- torna fehérjéje pl. inzulin hormon Belső receptorfehérje: A sejt belsejében van, a hozzá kapcsolódó hormonnal köz- vetlenül befolyásolja a sejt génműködését, fehérje szintézi-sét

46 A sejtek pusztulása: A sejtek nem csak keletkeznek pusztulnak is. Sejtpusztulás fajtái: - nekrózis = nem természetes sejthalál valamilyen károsító hatásra a sejt roncsolódik, anyagai kikerülnek a sejtközötti állományba, a kikerült anyagok gyulladást váltanak ki

47 - apoptózis = programozott sejthalál
természetes folyamat, a genetikai program szerint megy végbe, a folyamatot enzimek irányítják, a sejt vizet veszít, zsugorodik, de a sejthártyája nem hasad fel, sejthártyával határolt sejttöredékek keletkeznek, ezeket a falósejtek bekebelezik és lebontják, gyulladás nem alakul ki pl. bélhámsejtek, vörösvérsejtek elhalása, méhfal nyálkahártyájának a sejtjei