Jdi na obsah Jdi na menu
 


26. 9. 2016

II - Fyziologie buňky

Fyziologie buňky

 

Buněčný cyklus

= období mezi koncem prvního dělení a začátkem dalšího dělení

Rozmnožování je základní projev buňky, probíhá dělením již existujících buněk

dvě fáze – interfáze a mitóza, rozdělení ve vzniku dvou dceřiných buněk

 

Interfáze

= období mezi dvěma buněčnými dělením (= mezi dvěma mitózami), vlastně příprava na M fázi

*          G1 fáze – buňka roste,  jako úplně první se replikuje RNA, intenzivně se tvoří bílkoviny, násobí se počet buněčných organel 

*          S fáze – zdvojení jaderné DNA + v cytoplasmě se spiralizací DNA tvoří histony -> chromosomy

*          G2 fáze – kontrola DNA, oprava případných chyb (pokud je něco v nepořádku, buňka spáchá řízenou smrt = apoptózu)

 

Mitóza (M fáze)

= nepřímé dělení buňky, vzniknou dvě dceřiná identická diploidní jádra

= probíhá u somatických (tělních) buněk

*          Profáze

  • chromosomy se spiralizují, připomínají vláknité útvary – spirém (vlastně se smrskávají)
  • kondenzace chromatinu, můžeme vidět chromosomy pod mikroskopem
  • rozpad jadérka, centrozomy se posouvají k protilehlým pórům buňky
  • mikrotubuly začínají tvoři dělící vřeténko

*          Prometafáze = rozpad jaderné membrány

*          Metafáze

  • chromosomy se uspořádají do ekvatoriální roviny, mají tvar zahnutých paliček, centromerami směřují k sobě
  • dělící vřeténko je hotové

*          Anafáze

  • zdvojené chromosomy se od sebe oddělí a putují směrem k protilehlým pólům buňky (pohyb je způsobem prodlužováním a zkracováním mikrotubulů dělícího vřeténka)
  • začíná cytokineze

*          Telofáze = obnovuje se jaderná membrána, tvoří se dvě nová jádra i s jadérky, chromosomy se prodluží a dekonzendují, už je nevidíme mikroskopem

 

 

Meióza

*          =  redukční dělení, ze 46 chromosomů zbyde 23 (diploidní sada -> haploidní sada)

probíhá jen při dozrávání gamet (tj. spermiogeneze a oogeneze)

dvě po sobě následující zrací dělení, mezi nimi je krátká interfáze

 

  1. zrací dělení  = snížení počtu chromosomů na polovinu, už se nic nezdvojuje, ale probíhá kondenzace chromosomů; na konci prvního dělení dojde ke crossing overu a vzniku dvou haploidních buněk

 

  • Profáze I.
  • Leptoten – začátek kondenzace chromosomů
  • Zygoten – homologické chromosomy (od matky i od otce) se uspořádají do párů a těsně se na sebe nalepí -> dva konjugované chromosomy ->  bivalenty (2x bivalent = tetrády)
  • Pachyten – každý bivalent je tvořen 4 chromatidami -> crossing over – části homologických chromosomů se rekombinují
  • Diploten – rozrušení bivalentů (=synaptonemální komplexy), už jenom rekombinované chromosomy
  • Diakineze – přechod do metafáze I, vrcholí kondenzace chromosomů a rozpadá se jaderná membrána
  • Metafáze I.  = rekombinované chromosomy jsou v ekvatoriální rovině
  • Anafáze I. = celé zdvojené chromosmy putují k opačným pólům buněk, nedochází k jejich roztržení (oddělení chromatid) -> rozdíl oproti mitóze
  • Telofáze = konec, následuje velmi krátká interfáze

 

  1. zrací dělení – probíhá stejně jako mitotické dělení s tím rozdílem, že máme nakombinovaný genetický materiál, dělí se dvě buňky, takže nakonec vzniknou 4 haploidní buňky

 

Buněčný metabolismus

= výměna látek mezi buňkou a prostředím, buňka se chová jako otevřený systém

závislý na vlastnostech plazmatické membrány – na jejím povrchu jsou cukerné a glykolipidové „stromečky“, kterými si buňka ohmatá, jestli je příchozí molekula v pořádku a jestli ji pustí + je polopropustná, bílkovinné přenašeče…

 

  • *          bez spotřeby ATP, čistě po koncentračním spádu (buňka chce udržet rovnováhu -> vždycky se snaží, aby se intra a extra celulární koncentrace rovnala); platí pro vodu, alkoholy, stereoidní látky, plyny…
  • *          a – sloučenina se zachytí na povrchu cyt. membrány, pohybem se začlení, je obalena do váčku z membrány a dále strávena lysozomem 
  • *          – to samé, ale buňka ve váčku z membrány sloučeninu vyhodí ven (Fagocytóza – pevné látky, pinocytóza – pro kapaliny, pro všechny Xcytózy je třeba ATP)

*          Bílkovinné přenašeče - sloučenina se zachytí na povrchu cyt. membrány, sedí a čeká; (musí umět vytvořit vazbu); protože je membrána tekutá, bílkovinný přenašeč se protočí a sloučenina se dostane dovnitř

  • *          – typ pasivního transportu; funguje pro kapaliny a plyny s rozdílnou koncentrací
  • Hypertonické prostředí
  • koncentrace živin je vyšší v okolním prostředí -> buňka chce tu koncentraci vyvážit, takže chce okolní prostředí zředit -> vyleje se z ní voda ->
  • živočišná buňka -> smrskne se, ale neumírá, protože cyt. membrána je elastická
  • rostlinná buňka -> smrskne se, a tím se odtrhne od BS, protože ta elastická není. Odtržením od BS buňka umírá (plazmolýza)
  • Hypotonické prostředí
  • koncentrace živin je vyšší v buňce – buňka si chce natáhnout dovnitř vodu z okolí
  • živočišná buňka -> moc se nafoukne, elastická cyt. membrána praskne -> plazmoptýza (smrt L )
  • rostlinná buňka -> nic se jí navenek nestane, protože BS se nemůže kvůli tvrdosti nafouknout, ale uvnitř se zvětší turgor

 

Rakovinotvorné buňky

Občas se stane, že při buněčném dělení dojde k chybě, a buňka v kontrolním bodu G2 nespáchá apoptózu, přestože je to retard

většinou je to proto, že buňce chybí protein P-51 –„policajt“ – protože došlo k chybě při sekvenci DNA (většinou tam, kde se kryjí dva epitely – hrtan, zadek, plíce…)

poškozená buňka nespáchá apoptózu (=G0), začne se množit, velmi rychle a agresivně -> zhoubné bujení (maligní); takové buňky mají navíc zvýšenou schopnost přežít (což by teoreticky mohla být podstata nesmrtelnosti… Rakovinné buňky totiž umí prodlužovat chromatidy, tím jsou prakticky nesmrtelné)

může být ale způsobeno i virem (pailomavirus -> rakovina děložního čípku)

zvýšené riziko propuknutí rakoviny – metageny, karcinogeny

pokud to tedy G2 bod pokazí, je možnost ještě bujení zastavit – buňku může sbaštit bílá krvinka, ovšem nepovede se jí to vždycky

rakovinná buňka vyhazuje kolem sebe exocytózou toxické látky a tím „nakazuje“ další buňky -> tělu se to nelíbí a vytvoří kolem ní membránu, tím toxické prostřední uzavře -> zacystovaný nádor (epitelová tkáň) – jde dobře odoperovat, je to benigní (nezhoubný) nádor

horší to je, když membrána praskne a buňka se tvoří a tráví dál -> zhoubný nádor, může se dostat do celého těla, to pak nejde operací, je to problém…