. Endocytóza o regulovaný transport látek v buňce
Exocytóza
BUNĚČNÝ CYKLUS OMNIS CELLULA ET CELLULA - buňka vzniká jen z buňky Sled akcí, ve kterých buňka zdvojí svůj obsah a pak se rozdělí systém regulace (kontrolní body, molekulární brzdy)
Jednobuněčné organismy Jediným dělením buňky vzniká celý nový organismus Mnohobuněčné organismy mnoho dělení během vývoje diferenciace a vznik tkání obnova tkání v dospělém organismu komunikace mezi buňkami regulační mechanismy
Jaké má buňka možnosti Klidová fáze Proliferace Diferenciace Apoptóza (2)
G 0 fáze klidu G 1 presynthetická fáze (gap) buňka roste S replikace DNA (10-12h) G 2 postsynthetická fáze) buňka roste M mitoza (1h)
Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
S-fáze: replikace DNA
M-fáze Mitóza Profáze Prometafáze Metafáze Anafáze A a B Telofáze Cytokineze
Profáze Kondenzace chromozómů Rozchod centrosomů k pólům Vznik mitotického vřeténka (dynamicky nestabilní)
Prometafáze Rozpad jaderné membrány Vazba chromozómů na mikrotubuly (kinetochory)
Metafáze Chromozómy se uspořádají v ekvatoriální rovině vřeténka
Anafáze A a B Spojení chromatid přerušeno Zkracování kinetochorových MT (A) Vzdalování pólů klouzáním polárních MT (B)
DĚLICÍ VŘETÉNKO
Telofáze Tvorba jaderných membrán Dekondenzace chromozómů
Cytokineze Rozdělení cytoplazmy na dvě části (začíná již během anafáze) Kontraktilní prstenec Dělící rýha
Figure 17-3 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 17-22 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Video - 17.4-animal_cell_division
Co musí buňka hlídat Extracelulární signály Správná posloupnost událostí Bezchybnost procesů Dokončení každé fáze před zahájením další
Figure 17-14 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Restrikční bod v G1 Molekulární brána do buněčného cyklu Buňka kontroluje : velikost dostupnost živin signály z okolí (růstové faktory) Kontrolní bod v pozdní G1 Kontrola poškození DNA před replikací
Kontrolní bod v G2 Buňka nevstoupí do mitózy, pokud je DNA poškozena nebo replikace nedokončena Kontrolní bod v metafázi Kontroluje připojení chromozómů na vřeténko Monitoruje aktivitu kinetochorů Pokud je vše v pořádku, dá povel k anafázi Pokud ne - apoptóza
Cyklin-dependentní kinázy Řídí průchod fázemi cyklu Každá fáze má svou Cdk Aktivní v komplexu s cyklinem Regulovány fosforylací/defosforilací Cykliny Vážou se na Cdk a aktivují je Každá Cdk (a fáze) má svůj cyklin
Figure 17-15 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 17-16 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
http://www.nobelprize.org/educational/me dicine/2001/cellcycle.html
Meióza Zvláštní typ buněčného dělení Vznik haploidních gamet Náhodná segregace chromozomů Rekombinace Rozdíly proti mitóze Dvě následná dělení, mezi nimiž nenastává DNA replikace Haploidní produkty Výrazně delší profáze 1 Rekombinace mezi homologními chromozómy Rozdílné chování kinetochorů a chromatid
NEKRÓZA BUNĚČNÁ SMRT APOPTÓZA patologický jev bobtnání buňky kondenzace chromatinu dezintegrace membrán buněčná autolýza zánět zajizvení buněčná sebevražda fyziologický jev smrštění buňky fragmentace DNA membránové blebování apoptotická tělíska chybí zánětlivá reakce bez následků
NEKRÓZA Buňka a organely bobtnají, chromatin kondenzuje, membrána poškozena, voda vniká do buňky (bobtnání) Buněčné struktury se rozpadají Rozpad buňky (její vylití), invaze fagocytujících buněk, zánět
APOPTÓZA Uvolnění mezibuněčných spojů, počátek kondenzace chromatinu Smršťování buňky, chromatin kondenzuje na periferii jádra Buňka blebuje, pokračuje kondenzace chromatinu Rozpad buňky na apoptotická tělíska ohraničená membránou Pohlcení tělísek okolními buňkami a makrofágy
Video apoptoza
zygota Vývoj organismu
Gastrulace ektoderm nervové a epidermální buňky mesoderm- svaly, kosti, krev endoderm vnitřní orgány Video - gastrulace
kmenové buňky (stem cells SC) o totipotentní : buňky embryonální, schopny se vyvíjet v kteroukoli buňku organnismu (latinsky: totus = celý, všeho; potens = schopný). o Pluripotentní: buňky, které vytváří základy exodermu, mesodermu a endodermu (plus = více) o multipotentní : mohou dát vznik jen příbuzným typům buněk diferencované orgánově specifické bky, tvoří základ orgánů (multi = mnozí, četní)
Kmenové buňky o Nediferencované buňky (ve tkáních společně s diferencovanými) o Schopnost samoobnovy, diferenciace o Stabilní populace 50% samoobnova
Figure 23-6 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Diferenciace kmenové buňky diferenciace v průběhu několika po sobě jdoucích dělení finální diferencovaná buňka
kůže Figure 23-7 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Krvetvorba SC progenitory dif. buňky
Tkáňové kultury kmenové buňky o Složení media (hormony, růstové faktory) vliv na diferenciaci
Tkáňové kultury in vitro o Vitamíny, aminokyseliny, glukosa, minerály o Sérum hormony, růstové faktory o Vhodný podklad o Kontaktní inhibice konfluentní vrstva
Tkáňové kultury růstová křivka o Lag fáze o Log fáze o Plató (stacionární fáze) vyčerpání média, kontaktní inhibice
pasážování o Prodloužení proliferace (vyšší počet buněk) o Některé linie omezený počet pasáží X permanentní linie
Obrázky použité v prezentaci: (1) B.Alberts et al. : Základy buněčné biologie, Espero Publishing s.r.o., 1998 (2) T.D.Pollard, W.C.Earnshaw : Cell Biology, Saunders, 2002, illustrations G.T.Johnson http://nobelprize.org/medicine/educational/2001/