BIOLOGIE A BIOCHEMIE BUKY BUKA 2 ST RNDr

BIOLOGIE A BIOCHEMIE BUŇKY BUŇKA – 2. ČÁST RNDr. Lenka Pavlasová, Ph. D.

Transport látek přes membránu � Voda a malé nepolární molekuly vstupují do buňky prostou difuzí. Ostatní látky musí být obousměrně přenášeny transportními proteiny.

Membránové transportní proteiny � Přenašečové proteiny – na jedné straně membrány navážou molekulu a změnou své konformace ji přemístí na druhou stranu. � Kanálové proteiny (iontové kanály) – vytváří v membráně úzké hydrofilní póry, kterými mohou látky difundovat.

Pasivní a aktivní transport � Pasivní transport ve směru koncentračního spádu (gradientu) probíhá samovolně. � Aktivní transport proti směru koncentračního spádu vyžaduje dodání energie. � Aktivní transport zajišťují jen přenašeče, pasivní transport přenašeče i kanály.

Exocytóza � Základní dráha exocytózy - z Golgiho aparátu neustále pučí váčky obsahující molekuly, které vznikly v ER a fúzují s cytoplazmatickou membránou. � Materiál do membrány, aby mohla růst + sekreční molekuly. � Regulovaná dráha exocytózy - v buňkách produkujících např. hormony, sliz, trávicí enzymy. � Materiál určený k sekreci zůstává uzavřený v sekrečních váčcích do té doby, než buňka dostane signál k jejich uvolnění. � Př. hladina glukózy + insulin, alergen + histamin.

Základní a regulovaná dráha exocytózy

Endocytóza � Pohlcování částic způsobem, kdy je pohlcovaná látka uzavřena do membránového váčku a odškrcena. � Vzniklý váček potom splývá s lysozomem a jeho obsah je stráven.

� Podle velikosti částic rozlišujeme pinocytózu a fagocytózu. � Pinocytóza – pohlcování kapaliny a malých částic malými váčky (méně než 150 nm v průměru). Vyskytuje se u všech buněk. � Fagocytóza – pohlcování větších částic (mikroorganismů a zbytků buněk) prostřednictvím velkých váčků (fagozomů, větších než 250 nm v průměru). � Autofagocytóza – obalení vadné organely membránou.

Jednotlivé typy endocytózy

Buněčný cyklus, rozmnožování buňky � Jediný možný způsob vzniku nových buněk je jejich dělení. � Přitom musí být zachovány tyto principy: - musí se přesně zkopírovat genetická informace a každá její kopie se musí dostat do jedné dceřiné buňky a - každá buňka (před dělením i po dělení) musí růst, aby se velikost buněk stále nezmenšovala.

Buněčný cyklus prokaryontní buňky � Má 2 období (fáze). � Fáze C - začíná okamžikem zahájení replikace bakteriálního chromosomu (dvoušroubovice DNA) a končí jeho dokončením. � Fáze D - časový interval mezi dokončením replikace a rozdělením buňky na dvě buňky dceřiné.

Buněčný cyklus eukaryotní buňky � Má 4 fáze: G 1 (růstová fáze 1), S (syntetická fáze, replikuje se DNA), G 2 (růstová fáze 2), M (mitotická fáze, dělení buňky).

S - fáze � DNA v každém chromozomu se zdvojí, chromozom potom není lineární, ale má po kondenzaci charakteristický tvar X se srostlými raménky. � Sesterské chromatidy, centromera.

M - fáze Dělí se dále na následující období: � Profáze � Prometafáze � Metafáze � Anafáze � Telofáze � Cytokineze

Profáze

Prometafáze

Metafáze

Anafáze

Telofáze

Cytokineze

Meióza, tvorba gamet � Speciální typ buněčného dělení, kdy vznikají buňky s polovičním počtem chromozomů. � Homologické chromozómy – v somatické buňce vždy 2 (1 od otce, 1 od matky). � Mitóza – každá dceřiná buňka získá přesnou kopii všech chromozómů (od obou rodičů) – je diploidní. � Meióza – každá dceřiná buňka dostane jen 1 chromozom (buď od matky, nebo od otce) – je haploidní. � Gamety – vajíčka a spermie. � Po oplození dojde k obnovení diploidního počtu chromozómů.

První meiotické dělení 1/3 � Před tímto dělením jsou v S-fázi všechny chromozomy replikovány. � V profázi se replikované homologické chromozomy spolu párují a vytvářejí tzv. bivalenty. � Při tom dochází k rekombinaci odpovídajících částí chromatid obou homologů (crossing over). � Každý chromozom (a tím potom i vzniklý jedinec) tak získá zcela nové uspořádání genů. � V prometafázi se jaderný obal rozpadá a spojené chromozomy se připojí na dělící vřeténko.

První meiotické dělení 2/3 �V metafázi se chromozomy seřadí v metafázové desce. � V anafázi jsou oba homology (stále tvořené dvěma sesterskými chromatidami a mající tvar X) odtaženy k opačným pólům buňky. � Sesterské chromatidy se zde ještě nerozcházejí jako při mitóze. � Obě buňky vzniklé při tomto dělení jsou diploidní. Oba chromozomy ale pocházejí jen z jednoho homogického chromozomu (tedy buď pouze od matky, nebo pouze od otce).

První meiotické dělení 3/3

Druhé meiotické dělení � Navazuje hned na první meiotické dělení. � Nedochází před ním k další replikaci genetického materiálu. � Vznikne opět vřeténko, chromozomy se seřadí do metafázové desky a sesterské chromatidy se rozejdou jako při normální mitóze. � Vznikají 2 dceřiné buňky s polovičním počtem chromozómů.

Meióza - shrnutí � Během meiózy došlo 1 x k replikaci genetického materiálu, ale ke 2 dělením buňky. � Z 1 původní buňky vznikly 4 buňky haploidní. � Vzniklé buňky nejsou geneticky identické.

Poruchy meiózy mají vážné následky � Downův syndrom