SEMINAR IZ SEMINAR IZ ZOOLOGIJEZOOLOGIJE

I - DIOBE STANICA I - DIOBE STANICA

Zavod za biologiju, Veterinarski fakultet, Zavod za biologiju, Veterinarski fakultet, ZagrebZagreb

Tipovi dioba stanica- dioba somatskih stanica - mitotička dioba-Dioba spolnih stanica, redukcijska dioba: mejoza I i mejoza II (Crossing-over, oogeneza – spermatogeneza, spermiogeneza)Kromosomski ciklus u mitozi i mejozi-endomitotička diobaPolikariontia, poliplodija, politenija - gorostasni kromosomiOpis i uloga svake od vrsta dioba stanica. Analiza po fazama, Rezultat diobe

ZAŠTO SE STANICE ZAŠTO SE STANICE DIJELE?DIJELE?

RastRast– Višestanični organizmi; povećanje broja Višestanični organizmi; povećanje broja

stanica i njihova diferencijacijastanica i njihova diferencijacija RazmnožavanjeRazmnožavanje

– Višestanični; dioba spolnih stanica (gameta)Višestanični; dioba spolnih stanica (gameta)– Jednostanični; sama dioba je razmnožavanjeJednostanični; sama dioba je razmnožavanje

Obnova tkivaObnova tkiva– Nadomještanje starih stanica (epitel, Nadomještanje starih stanica (epitel,

eritrociti itd…)eritrociti itd…)

ENDOMITOZAENDOMITOZA

Unutarnja dioba, nije klasična Unutarnja dioba, nije klasična dioba, događa se u dioba, događa se u stanicama stanicama višestaničnih višestaničnih organizama.organizama.

Ne dijeli se citoplazma ni jezgra, Ne dijeli se citoplazma ni jezgra, nego se unutar jezgre nego se unutar jezgre dijeli dijeli genetski materijal.genetski materijal.

POLIPLOIDIJSKA POLIPLOIDIJSKA ENDOMITOZAENDOMITOZA

Nakon nekoliko uzastopnih dioba Nakon nekoliko uzastopnih dioba poveća se broj od diploidnog -> poveća se broj od diploidnog -> tetraploidni -> oktaploidni -> tetraploidni -> oktaploidni -> poliploidni.poliploidni.

Masi jezgre odgovara masa citoplazme:mala jezgra -> malo citoplazme velika jezgra -> više citoplazme

Broj stanica ostane isti, ali se poveća volumen stanica (npr. stanice lista duhana, vrtna jagoda).

POLITENIJSKA POLITENIJSKA ENDOMITOZAENDOMITOZA

Ne dijele se kromosomi, nego se unutar Ne dijele se kromosomi, nego se unutar kromosoma kromosoma dijele kromatidedijele kromatide, a , a centromera se ne dijelicentromera se ne dijeli. Tako nastaju . Tako nastaju gorostasni kromosomi gorostasni kromosomi (npr. ličinka (npr. ličinka vinske mušice).vinske mušice).

I kod politenije se poveća masa jezgre, I kod politenije se poveća masa jezgre, pa se mora povećati i količina (masa) pa se mora povećati i količina (masa) citoplazme -> veća stanica (rast).citoplazme -> veća stanica (rast).

POLIKARIONTIAPOLIKARIONTIA

Više (puno) jezgara u jednoj stanici Više (puno) jezgara u jednoj stanici koja onda može biti i jako velikakoja onda može biti i jako velika– mišićne stanice koje nastaju fuzijom mišićne stanice koje nastaju fuzijom

(spajanjem) mioblasta – sincicij(spajanjem) mioblasta – sincicij

DIOBA DIOBA PROKARIOTSKIH PROKARIOTSKIH

STANICASTANICA Binarna dioba je i razmnožavanje Binarna dioba je i razmnožavanje

prokariotaprokariota

STANIČNI CIKLUSSTANIČNI CIKLUS

INTERFAZAINTERFAZA– Interfaza se dijeli na: G1, Interfaza se dijeli na: G1,

S, G2. U G1 stanica nakon S, G2. U G1 stanica nakon mitoze raste (growth), u S mitoze raste (growth), u S stadiju dolazi do stadiju dolazi do udvostručavanja udvostručavanja kromatida, a u G2 stanica kromatida, a u G2 stanica još raste i priprema se za još raste i priprema se za diobu.diobu.

– U interfazi se običnim U interfazi se običnim mikroskopom ne razlikuju mikroskopom ne razlikuju stadiji, kromosomi se ne stadiji, kromosomi se ne videvide

MITOZAMITOZA

MITOZAMITOZA

To je dioba somatskih (tjelesnih) To je dioba somatskih (tjelesnih) stanica sa diploidnim brojem stanica sa diploidnim brojem kromosoma. Događa se u kromosoma. Događa se u višestaničnom organizmu, rezultat je višestaničnom organizmu, rezultat je rast ili obnova tkiva.rast ili obnova tkiva.– DIPLOIDAN: svaki broj podijeljen sa dva DIPLOIDAN: svaki broj podijeljen sa dva

koji daje cijeli broj bez ostatka. 2N (2, 4, koji daje cijeli broj bez ostatka. 2N (2, 4, 6 ...), za svaku vrstu je to drugačije, 6 ...), za svaku vrstu je to drugačije, (čovjek 46, kukuruz 36, vinska mušica 8, (čovjek 46, kukuruz 36, vinska mušica 8, svinjska glista 4)svinjska glista 4)

PROFAZA MITOZEPROFAZA MITOZE

nestaje nucleolusnestaje nucleolus gubi se jezgrina membranagubi se jezgrina membrana kromosomi postaju vidljivi, a kromosomi postaju vidljivi, a

to je posljedica njihove to je posljedica njihove spiralizacije (kao kad se spiralizacije (kao kad se plete uže)plete uže)

centriol se dijeli na dva centriol se dijeli na dva centrosomacentrosoma

Kromosomi su još uvijek na Kromosomi su još uvijek na okupu.okupu.

METAFAZA MITOZEMETAFAZA MITOZE

formirano je diobeno formirano je diobeno vreteno čije tezne niti vreteno čije tezne niti prihvaćaju kromosome prihvaćaju kromosome na centromerama, na centromerama, pričvrsnicama za kraće pričvrsnicama za kraće niti (kinetochore) koje niti (kinetochore) koje izlaze iz njihizlaze iz njih

kromosomi su u kromosomi su u ekvatorijalnoj ravniniekvatorijalnoj ravnini

ANAFAZA MITOZEANAFAZA MITOZE

Zove se i Zove se i kariokinezakariokineza – dijeljenje jezgre, – dijeljenje jezgre, genetskog materijala.genetskog materijala.

pucaju centromere, pucaju centromere, kromosomi postali kromosomi postali slobodni, tezne niti ih slobodni, tezne niti ih vuku na polovevuku na polove

od jednog kromosoma od jednog kromosoma nastala su dvanastala su dva

i dalje je diploidnoi dalje je diploidno

TELOFAZA MITOZETELOFAZA MITOZE

Proces je suprotan Proces je suprotan profaziprofazi

kromosomi postaju kromosomi postaju nevidljivinevidljivi

pojavi se jezgrina pojavi se jezgrina membranamembrana

pojave se nukleolusipojave se nukleolusi završava citokinezazavršava citokineza

REZULTAT MITOZEREZULTAT MITOZE

Dvije jednake stanice s 2N brojem Dvije jednake stanice s 2N brojem kromosoma koji su građeni od kromosoma koji su građeni od jednostrukih kromatidajednostrukih kromatida

Pusti videoPusti video

MEJOZAMEJOZA

To je redukcijska dioba, dioba stanica To je redukcijska dioba, dioba stanica u spolnim žlijezdama. Svi metazoa u spolnim žlijezdama. Svi metazoa imaju mejozu u procesu imaju mejozu u procesu razmnožavanjarazmnožavanja

U spolnim žlijezdama prije spolne U spolnim žlijezdama prije spolne zrelosti ide mitoza, a tek od spolne zrelosti ide mitoza, a tek od spolne zrelosti počne mejoza koja služi za zrelosti počne mejoza koja služi za razmnožavanje.razmnožavanje.

2N -> N (dioplidno -> haploidno) 2N -> N (dioplidno -> haploidno)

MEJOZA I - PROFAZAMEJOZA I - PROFAZA

Slična profazi mitozeSlična profazi mitoze nestaje jezgrina membrananestaje jezgrina membrana nestaje nukleolusnestaje nukleolus kromosomi postaju vidljivikromosomi postaju vidljivi centrosom se podijeli na centrosom se podijeli na

dva centrioladva centriola Ima podstadije u kojima se Ima podstadije u kojima se

događa CROSSING OVER, a događa CROSSING OVER, a rezultat je miješanje rezultat je miješanje genetskog materijala genetskog materijala unutar zigote. Miješaju se unutar zigote. Miješaju se geni alelnih parova geni alelnih parova kromosoma kromosoma

MEJOZA I - MEJOZA I - crossing crossing overover

Leptoteni stadij:Leptoteni stadij: Kromosomi su Kromosomi su u tankim nitima i građeni od u tankim nitima i građeni od jedne jedne kromatide i jedne centromere.kromatide i jedne centromere.

Zigoteni stadij:Zigoteni stadij: Homologni Homologni kromosomi (oni koji su jednaki po kromosomi (oni koji su jednaki po veličini, obliku i imaju jednaki veličini, obliku i imaju jednaki linearni razmještaj gena za linearni razmještaj gena za svojstva) se svojstva) se približavaju jedan približavaju jedan drugomedrugome..

Pahiteni stadijPahiteni stadij:: SpiralizacijaSpiralizacija homolognih kromosoma jednog homolognih kromosoma jednog oko drugog. oko drugog.

Diploteni stadijDiploteni stadij Dolazi do Dolazi do uzdužne podjeleuzdužne podjele homolognih homolognih spiraliziranih kromosoma, a to su spiraliziranih kromosoma, a to su tetradetetrade (četvorke), koje bi u (četvorke), koje bi u presjeku bile kao četiri konca ::presjeku bile kao četiri konca ::

DiakinezaDiakineza: Nestaje jezgrina : Nestaje jezgrina membrana i jezgrica, formira se membrana i jezgrica, formira se diobeno vreteno, kromosomi se diobeno vreteno, kromosomi se kreću prema ekvatorinalnoj kreću prema ekvatorinalnoj ravniniravnini

Chiasma – mjesto prekrižavanja unutarnjih kromatida homolognih kromosoma

MEJOZA I - METAFAZAMEJOZA I - METAFAZA

Kromosomi su u Kromosomi su u ekvatorijalnoj ravnini. ekvatorijalnoj ravnini.

Kinetochore se Kinetochore se pojavljuju samo na pojavljuju samo na jednoj strani jednoj strani centromeracentromera

Nije isto kao i metafaza Nije isto kao i metafaza mitoze jer tamo nije mitoze jer tamo nije bilo crossing overa, bilo crossing overa, broj kromosoma je broj kromosoma je diploidan. diploidan.

MEJOZA I - ANAFAZAMEJOZA I - ANAFAZA

Ne dijeli se Ne dijeli se centromera nego centromera nego se dijeli broj se dijeli broj kromosoma.kromosoma.

MEJOZA I - TELOFAZAMEJOZA I - TELOFAZA

Na kraju MEJOZE Na kraju MEJOZE I – haploidan broj I – haploidan broj kromosoma, kromosoma, nastanu dvije nastanu dvije stanice s stanice s haploidnim haploidnim brojem brojem kromosoma koji kromosoma koji imaju po dvije imaju po dvije kromatide i s kromatide i s miješanim miješanim genetskim genetskim materijalom.materijalom.

INTERKINEZAINTERKINEZA

Slična interfazi nakon Slična interfazi nakon mitoze, ali ne dolazi do mitoze, ali ne dolazi do replikacije genetskog replikacije genetskog materijala jer se svaki materijala jer se svaki od kromosoma već od kromosoma već sastoji od dvije sastoji od dvije kromatidekromatide

MEJOZA II - PROFAZAMEJOZA II - PROFAZA

Spiralizacija Spiralizacija kromosomakromosoma

Nestaje jezgrina Nestaje jezgrina membranamembrana

Nestaje jezgricaNestaje jezgrica Formira se diobeno Formira se diobeno

vretenovreteno

MEJOZA II - METAFAZAMEJOZA II - METAFAZA

Kromosomi su Kromosomi su poravnati u poravnati u ekvatorijalnoj ravniniekvatorijalnoj ravnini

Kinetochore se od Kinetochore se od centromera pružaju centromera pružaju na obije strane i na obije strane i spajaju s nitima spajaju s nitima diobenog vretenadiobenog vretena

MEJOZA II - ANAFAZAMEJOZA II - ANAFAZA

Centromere se Centromere se podijelepodijele

Jednostruki Jednostruki kromosomi putuju kromosomi putuju prema polovimaprema polovima

Započinje Započinje citokinezacitokineza

MEJOZA II - TELOFAZAMEJOZA II - TELOFAZA

Despiralizacija Despiralizacija kromosomakromosoma

Formira se Formira se jezgrina jezgrina ovojnicaovojnica

Završi Završi citokinezacitokineza

MEJOZA II - INTERFAZAMEJOZA II - INTERFAZA

Stanica je u mejozu II Stanica je u mejozu II ušla sa N i završi sa ušla sa N i završi sa N brojem N brojem kromosoma, kao i što kromosoma, kao i što je završila mejoza I, je završila mejoza I, ali razlika je što su ali razlika je što su kromosomi na kraju kromosomi na kraju mejoze I građeni od mejoze I građeni od dvije kromatide i dvije kromatide i jedne centromere, a jedne centromere, a na kraju mejoze II od na kraju mejoze II od jedne kromatide i jedne kromatide i jedne centromere.jedne centromere.

VideoVideo

GAMETOGENEZAGAMETOGENEZA

Proces nastajanja gameta naziva se Proces nastajanja gameta naziva se gametogenezagametogeneza

Proces nastajanja muških spolnih Proces nastajanja muških spolnih stanica naziva se stanica naziva se SPERMATOGENEZASPERMATOGENEZA

Proces nastajanja ženskih spolnih Proces nastajanja ženskih spolnih stanica naziva sestanica naziva se OOGENEZAOOGENEZA

GRAĐA TESTISA GRAĐA TESTISA ((TESTES, ORCHISTESTES, ORCHIS))

Tubuli seminiferi Tubuli seminiferi contorti (zavinuti contorti (zavinuti

kanalići)kanalići)

Poprečni presjek Poprečni presjek jednog zavinutog jednog zavinutog

kanalićakanalića

SPERMATOGENEZASPERMATOGENEZA

Odvija se uOdvija se u: zavijenim sjemenskim : zavijenim sjemenskim kanalićima testisakanalićima testisa

Svrha:Svrha: stalna proizvodnja velikog stalna proizvodnja velikog broja spermija (broja spermija (haploidanhaploidan broj broj kromosoma, kromosoma, pokretljivostpokretljivost i i mogućnost mogućnost prodiranjaprodiranja))

Odvija se krozOdvija se kroz cijelo generativno cijelo generativno razdoblje životarazdoblje života

TrajeTraje 64 dana (ljudi) 64 dana (ljudi)

SPERMATOGENEZASPERMATOGENEZA

FAZA MNOŽENJAFAZA MNOŽENJA FAZA RASTAFAZA RASTA FAZA DOZRIJEVANJAFAZA DOZRIJEVANJA

FAZA MNOŽENJAFAZA MNOŽENJA

Obuhvaća mitotičke diobe spolnih Obuhvaća mitotičke diobe spolnih prastanica - prastanica - SPERMATOGONIJASPERMATOGONIJA

SPERMATOGONIJE A

(trajna rezerva muških spolnih prastanica)

SPERMATOGONIJE B

(počinju rasti i prelaze u SPERMATOCITE I. reda)

FAZA DOZRIJEVANJAFAZA DOZRIJEVANJA

SPERMATOCITE I. reda SPERMATOCITE I. reda

(diploidan broj kromosoma, 2N)(diploidan broj kromosoma, 2N)

ulaze u prvu mejotičku diobu i od njih nastajuulaze u prvu mejotičku diobu i od njih nastaju

SPERMATOCITE II. redaSPERMATOCITE II. reda

(haploidan broj kromosoma, N)(haploidan broj kromosoma, N)

ulaze u drugu mejotičku diobu i od njih nastajuulaze u drugu mejotičku diobu i od njih nastaju

SPERMATIDESPERMATIDE

(haploidan broj kromosoma, N)(haploidan broj kromosoma, N)

SPERMIOGENEZASPERMIOGENEZA

Specifična završna faza spermatogeneze Specifična završna faza spermatogeneze naziva se naziva se SPERMIOGENEZASPERMIOGENEZA

Spermatida (već haploidna) preobražava Spermatida (već haploidna) preobražava se u spermij uz promjene:se u spermij uz promjene:

Izrastanje repa (sinteza tubulina i dr. bjelančevina Izrastanje repa (sinteza tubulina i dr. bjelančevina aksoneme)aksoneme)

Preobrazba Golgijeva kompleksa u akrosom Preobrazba Golgijeva kompleksa u akrosom (sinteza akrosomskih enzima)(sinteza akrosomskih enzima)

Migracija centriola suprotno od akrosomaMigracija centriola suprotno od akrosoma Spiralno raspoređivanje mitohondrija oko Spiralno raspoređivanje mitohondrija oko

aksijalnog filamenta u srednjem dijeluaksijalnog filamenta u srednjem dijelu Odbacivanje najvećeg dijela citoplazme Odbacivanje najvećeg dijela citoplazme Kondenzacija kromatina Kondenzacija kromatina

OOGENEZAOOGENEZA

Jajne stanice razvijaju se u kori Jajne stanice razvijaju se u kori jajnika od jajnih prastanicajajnika od jajnih prastanica

OOGENEZA OOGENEZA FAZA MNOŽENJAFAZA MNOŽENJA FAZA RASTA FAZA RASTA FAZA DOZRIJEVANJAFAZA DOZRIJEVANJA

OOGENEZAOOGENEZA

FAZA DOZRIJEVANJAFAZA DOZRIJEVANJA

OOGONIJE – dijele se mitotički, a neke OOGONIJE – dijele se mitotički, a neke se prestanu dijeliti i počnu rastise prestanu dijeliti i počnu rasti

OOCITA I. reda OOCITA I. reda (diploidan broj kromosoma, 2N)(diploidan broj kromosoma, 2N)ulazi u prvu mejotičku diobu i od nje ulazi u prvu mejotičku diobu i od nje

nastajunastaju

OOCITATA II reda i POLOCITAOOCITATA II reda i POLOCITA(haploidan broj kromosoma, N)(haploidan broj kromosoma, N)ulaze u drugu mejotičku diobu i od njih ulaze u drugu mejotičku diobu i od njih

nastajunastaju

OOCITA (OVUM) i POLOCITA OOCITA (OVUM) i POLOCITA (haploidan broj kromosoma, N)(haploidan broj kromosoma, N)

2N

NN

NN

N

N

Mejoza I

Mejoza II

NMitoza

GAMETOGENEZGAMETOGENEZAA