4/4/2013

1

TOPOHEMIJA ĆELIJETOPOHEMIJA ĆELIJE

4/4/2013

2

LITERATURA

PLAN

I test april min 22 bodaI test – april min 22 bodaII test (završni test) – juni min 22 bodaPopravni test – juli min 44 boda

4/4/2013

3

STRUKTURA ĆELIJE

Predstavićemo načine istraživanja ćelijaPredstavićemo načine istraživanja ćelijaOgraničiti se na sličnosti i razlike između ćelija, a uzimajući u obzir njihovu evoluciju

Cilj Naučiti razlike između prokariota i eukariotaN čiti lik i đ ži ti j kih i bilj ih ć lijNaučiti razlike između životinjskih i biljnih ćelijaShvatiti funkcije organela u različitim ćelijama

Sve ćelije upotrebljavaju DNK kao svoj genetički materijal, okružene su membranama i koriste iste mehanizme za metabolizam koji je potreban pri proizvodnji energijep j g j

Bakterije, amebe i kvasci sastoje se samo iz jedne ćelije koja se samostalno množi

Složeni organizmi sastvaljeni su iz više grupa ćelija čije je djelovanje usklađeno a različite ćelije sučije je djelovanje usklađeno, a različite ćelije su specijalizirane za različite zadatke.

npr. Ljudsko tijelo je izgrađeno od više od 200 različitih vrsta ćelija od kojih je svaka specijalizovana za neku od posebnih funkcija; pamćenje, vid, kretanje, probava.

4/4/2013

4

PROKARIOTSKA I EUKARIOTSKA ĆELIJA

Sve žive sisteme, prema složenosti građe možemo podijeliti napodijeliti na

Acelularne (nećelijske nisu dostigli nivo ćelijske građe)Celularne (ćelijske)

Prema složenosti ćelijske građe, celularni organizmi se dijele na

P k it (b kt ij i ij b kt ij )Prokarite (bakterije i cijanobakterije)Eukariote (jednoćelijski i višećelijski organizmi)

PROKARIOTE

U prokariote se ubrajaju različiti tipovi bakterija ArhebakterijeArhebakterije

(žive u ekstremnom okolišu, npr. termoacidofili žive u vrućim sumpornom vrelimana temperaturama do 80°C s niskom vrijednoti pH oko 2)

Eubakterije (velika grupa organizama koja živi u različitim okolišima kao što su; zemlja, voda i drugi, npr. ljudski patogeni)

Bakterijske ćelije većinom su okrugle, štapičaste ili spiralne s promjerom od 1-10 μm, sadržaj DNA varira od 0.6 - 5 miliona parova baza.

4/4/2013

5

Razlike između prokariota i eukariota

ŽIVI SVIJET

Acelularni Celularni

Virusi Prokarioti

Bakterije

Eukarioti

Gljive

Biljke

Životinje

4/4/2013

6

ZAJEDNIČKE OSOBINE ĆELIJA SVIH TKIVA

rastenje do veličine koja je karakteristična za datuvrstu ćelije;jobavljanje određenih zadataka (funkcija, uloga);primanje signala iz spoljašnje sredine na kojećelija na određeni način odgovara;život ćelije odvija se kroz cikluse koji se završavajuili diobom, ili ćelijskom smrću; pri diobi ćelija dajenove ćelije;jedinstven hemijski sastavjedinstvena građa (plazma, membrana, nasljedni materijal, organele)

VR

EM

EN

SKL

ASK

Skala pokazujepribližno vrijemeza koje sepretpostavlja dasu se upravo tadazbili neki odglavnih događajau evolucijiK

AL

AE

VO

LU

CIJE

u evolucijistanica.

Čini se da je prviživot nastao prije3.8 milijardigodina, približno750 milionagodina nakonformiranjaZemljeZemlje.

4/4/2013

7

Atmosfera je sadržavala uglavnom CO i N i uz toAtmosfera je sadržavala uglavnom CO2 i N2 i uz tomanje količine plinova kao sto su H2, H2S i CO. Toje pogodno za reducirajuće uvjete u kojima semogu spontano formirati organske molekule, uzizvore energije kao što je Sunčeva svjetlost ilielektrično pražnjenje.

Stanley Miller je pokazao daizbijanje električne iskre umješavini H CH i NH umješavini H2, CH4, i NH3, uprisutnosti vode omogućujeformiranje različitih organskihmolekula, uključujući i nekolikoaminokiselina.

4/4/2013

8

Idući korak je bilo formiranje makromolekula

Aminokiseline se mogu polimerizirati i na taj načinstvoriti polipeptide.

Samo makromolekula koja je sposobna da sereplicira tj. da upravlja sintezom vlastitih kopijasposobna je za reprodukciju i dalju evoluciju.

Jedino su nukleinske kiseline sposobne zaupravljanje reprodukcijom.

Stanica (ćelija) – je osnovna jedinica građe i funkcije živihbića.Citologija (ćelijska biologija) – nauka o strukturi i funkcijićelija

1665. god – R. Hooke je na takim presjecima plutaprimjetio sitne pregrade slične pčelinjemsaću. Nazvao ih je cellulae.

1831. god – engleski botaničar R. Brown otkrio jeu stanicama orhideje okruglo tijelo kojeje nazvao nukleus.

1835. god – francuski istraživač Dujardin je prviopsao unutrašni, homogeni, gustielastični sadržaj stanice i nazvao gasarkoda.

4/4/2013

9

1838. god – M. Schleiden istakao je da je svaki diobiljnog tijela izgrađen od stanica

1839. god – T. Schwann je isto potvrdio i za građuži ti j k tij lživotinjskog tijela

1858. god – njemački liječnik R. Virchow proširioje staničnu teoriju i na patologiju,ustvrdivši da su oboljenja organizmauvjetovana poremećajima u stanicama.

1860. god – češki fiziolog Purkine dao je ovomdijelu naziv protoplazma.

1866 god Altman je uočio končaste tvorbe u1866. god – Altman je uočio končaste tvorbe uprotoplazmi

1898. god – Benda ih je nazvao mitohondrij

1898. god – Golgi je u živčanim stanicama mačke g g jotkrio i opisao tvorbu koja je po njemu dobila ime Golgijev aparat

4/4/2013

10

1848. god – Nageli je primjetio da biljne stanice nastaju diobom već postojećih, a to je potvrdio i Virchow i proširio na sve stanice uopšte.

Omnis cellula e cellula – Svaka ćelija iz ćelije

1882. god – Fleming je razmnožavanje stanica nazvao mitoza, opisavši pri tome pojavu i ponašanje končastih tvorbi p j p jkoje je Waldeyer nazvao kromosomi

Ćelije su se razvile u “moru” organskih molekula, bile su sposobne dobivati hranu i energiju iz bile su sposobne dobivati hranu i energiju iz okoliša.

Ćelije su morale razviti svoje vlastite mehanizme za proizvodnju energije i sintezu molekula za replikaciju.

Sve ćelije koriste ATP kao izvor metaboličke energije za proizvodnju staničnih dijelova i izvršavanje drugih aktivnosti za koje je potrebna eregija; npr. Kretanje.

4/4/2013

11

GLIKOLIZA

Prve reakcije stvarnja energije u Zemljinoj atmosferi koje su upočetku bile anaerobne, uključivale su razlaganje organskihp , j g j gmolekula bez O2 sa dobitkom energije od dvije molekule ATP.

Glikoliza je omogućila mehanizam kojim se energija sadržanau organskim molekulama može pretvoriti u ATP koji se tadamože iskoristiti kao izvor energije za pokretanje drugihmetaboličkih reakcija.

OKSIDATIVNI METABOLIZAM

Oslobađanje O2 kao posljedica fotosinteze promijenilo je okolišu kojem su se stanice razvijale pa se smatra da je to dovelo ij j p jdo razvoja oksidativnog mehanizma.

Druga mogućnost jeste da se ovakav mehanizam razvio prijefotosinteze porastom atmosferskog O2 koji je pružio prednostza organizme sposobne da za korištenje O2 u reakcijama kojeproizvode energiju.

Npr. Potpuna oksidativna razgradnja glukoze na CO2 i H2Ostvara energetski evivalent od 36-38 molekula ATP, za razlikuod dvije molekule koje nastaju pri anaerobnoj glikolizi

4/4/2013

12

EVOLUCIJA METABOLIZMAGlikoliza je anaerobna razgradnja glukoze do mliječne kiseline.Fotosinteza iskorištava Sunčevu energiju za za sintezu glukoze izCO2 i H2O, a pri tome oslobađa O2 kao sporedni produktOslobođeni O2 se koristi u oksidativnom metabolizmu, u kojem seOslobođeni O2 se koristi u oksidativnom metabolizmu, u kojem seglukoza razgrađuje do CO2 i H2O, oslobađajući više energije negošto se dobije glikolizom.

ŽIVOTINJSKA ĆELIJA

4/4/2013

13

BILJNA ĆELIJA