By Volarič Aleks

VPRAŠANJA IN ODGOVORI ZA MOLEKULARNO BIOLOGIJO:V glavnem je tukaj zbrano vse kar je treba za izpit, če kaj manjka si pa dodajte sami!Odgovori na vprašanja niso po vrstnem redu!

1. Razlika med nekrozo in apoptozo (slide 291-304)2. Opiši celično delitev(slide 305-319)3. Kontrola celičnega ciklusa oz. celični ciklus(slide281-290)4. Signalizacija- kaj so načini celične signalizacije(257-270)5. Definicije npr. genom, gen, kromosom, kromatin6. Zgradba celice- naštej organele....7. Transport skozi membrane- aktiven , pasiven, kanalčki...(182-236)8. Dedovanje- za risat(slide 330-342)9. Citoskelet(slide 238-243)10. Razlika mitoza, mejoza(slide 323-336)

6. ZGRADBA IN VSE OSTALO O CELICI

Celica je najmanjša enota živega. Vsi organizmi, ki so sestavljeni iz celic imajo nekaj skupnih značilnosti: s svojim okoljem izmenjujejo E, se nanj odzivajo, se mu prilagajajo, ter razmnožujejo. Celica je osnovna enota življenja. Obstajajo ogromne razlike v obliki in funkciji. Kemijski procesi so v celici enaki, ne glede na vrsto celic, oz. njihovo funkcijo.Poznamo več vrst celic:

1.) PROTOBIONTI- makromolekule obdane z lipidnim ovojem, ki so se sposobne podvajati2.) PROKARIONTI- bakterijske celice3.) EVKARIONTI- celice praživali, gliv, rastlin in živali

GRADNIKI CELICa.) BIOGENI ELEMENTI- H, C, O, N, Na, Ca, Mg, K, P in drugi elementib.) ANORGANSKI ELEMENTI- vodac.) ORGANSKE MOLEKULE- sladkorji, maščobne kisline, aminokisline in nukleotidi

Vitamini pomagajo pri kemijskih reakcijah in pri normalnem razvoju OH so glavni vir energije Beljakovine v celici opravljajo različne naloge Štirje različni nukleotidi se povezujejo v neskončno število kombinacij v nukleinskih

kislinah Lipidi so vir energije in sestavni del bioloških membran

VRSTE CELIC1.) PROKARIONTI: je tip celice, ki nima izoblikovanega jedra, ima zrnato citoplazmo, je brez

organelov, nima citoskeleta, celična stena je sestavljena iz peptidoglikanov, njihov dedni material je krožna DNA. Prokarionti so bakterije.

2.) EVKARIONTI: je enocelični ali mnogocelični organizem, z jasno oblikovanim jedrom in citoplazmo. Celična snov ali protoplazma je diferencirana v jedro in citoplazmo = citosklelet, citosol in celični organel. Evkarionti so glive, praživali, rastline in živali.

SPLOŠNO O CELICI:

Shema tipične živalske celice (evcite) s podrobnejšo zgradbo. Organeli:(1) jedrce(2) jedro(3) ribosom(4) vezikel(5) zrnati endoplazmatski retikulum (ER)(6) Golgijev aparat(7) citoskelet(8) gladki endoplazmatski retikulum(9) mitohondrij(10) vakuola(11) citoplazma(12) lizosom(13) centrioli znotraj centrosoma

Endoplazemski retikulum je splet prostorov, imenovanih cisterne. Na zrnatem endoplazemskem retikulumu se pojavljajo tudi ribosomi, v katerih poteka sinteza beljakovin. Te beljakovine nato po cisternah potujejo po celici. Poznamo zrnati ER (z ribosomi) in gladki ER (brez ribosomov).Golgijev aparat je zgrajen iz cistern, od katerih se odcepljajo mehurčki, ki potujejo do celične membrane, se tam odprejo in vsebino izpraznijo navzven. V mehurčkih se nahajajo beljakovine, povezane z ogljikovimi hidrati.Lizosomi so mehurčki, ki vsebujejo prebavne encime. Nastajajo tako, da se ločijo od Golgijevega aparata. Sodelujejo pri celični prebavi.Mitohondrij naj bi bili po endosimbiontski hipotezi včasih samostojni organizmi, ki pa so se vrinili v celico in z njo živijo v sožitju. Dokaz za to naj bi bil lasten DNK, na podoben način pa naj bi se razvili tudi plastidi. Imajo dve membrani; zunanja je gladka, notranja pa nagubana. Naloga mitohondrijev je celično dihanje - proces, pri katerem se iz hrane sprošča energija v obliki molekul ATP. Ker imajo mitohondriji lasten DNK in ribosome, lahko v njih poteka tudi sinteza beljakovin.Kloroplasti so skupina plastidov, ki je značilna za rastlinske celice, opravljajo fotosintezo. So okrogle, lečaste strukture in imajo gladko zunanjo ter nagubano notranjo membrano. Gube notranje membrane

so tilakoide. Kloroplasti imajo lasten DNK in ribosome, po endosimbiontski hipotezi so nastali iz modrozelenih cepljivk.Vakuola je značilna za rastlinsko celico. Je večji prostor, obdan z membrano - tonoplast. Znotraj se nahaja celični sok. Ker rastline nimajo izločal, vse odpadne produkte kopičijo v vakuoli. S starostjo celice narašča tudi velikost vakuole. Snovi odvrže preko korenin ali smole.Jedro je obdano z dvema membranama - notranjo in zunanjo, ki ima ribosome, ti so potrebni za sintezo beljakovin in se veže na endoplazemski retikulum. V jedru se nahaja večina dednega zapisa celice. Dedni zapis je v obliki tankih nitk, imenovanih kromatin (pri barvanju se obarvajo). Kromatin je sestavljen iz molekul deoksiribonukleinske kisline in beljakovin ter je videti kot mrežast preplet. Kromosomi se oblikujejo iz spiraliziranega kromatina. V celici jih vidimo samo med celično delitvijo. Število kromosomov v človeški celici je 46. Telesne celice imajo 23 parov, en par od tega sta spolna kromosoma (xx oz. xy), so diploidne (2n). Človeške spolne celice imajo 23 kromosomov, so haploidne (1n).Jedrce je temnejši del jedra, v katerem nastajajo ribosomi. Centrioli: v bližini jedra se nahajata dve centrioli, vsako sestavlja devet parov votlih cevčic- tubolov. Imata pomembno vlogo pri delitvi celice.

Celični skelet

Celični skelet ali citoskelet je celično ogrodje, ki daje celici obliko in trdnost, ter omogoča spreminjanje oblike celice in gibanje organelov ter sodeluje pri celični delitvi. Delimo ga v tri skupine: aktinske filamente, intermediarne filamente in mikrotubule.

Vsebina:1. Aktinski filamenti ali mikrofilamenti2. Intermediarni filamenti3. Mikrotubuli4. Celični izrastki

1. Aktinski filamenti ali mikrofilamenti

Zgrajeni so iz dveh prepletajočih se verig. Molekule aktina najdemo v citoplazmi, največ ga je v celičnem korteksu (tik pod plazmalemo). Aktin tvori mikrofilamente, ki so osnovna zgradba bičkov bakterij. V premeru je dolg 7 nm. Aktinski filamenti so natezno trdni in gibki. Aktin v celici pripomore pri mišični kontrakciji,

ameboidnem gibanju (psevdopodij), aktiven je pri vzdrževanju celične oblike in pri celični delitvi.

2. Intermediarni filamenti

So dolgi, nitasti filamenti s premerom 10 nm, ki izhajajo iz centra celice proti membrani. Filamenti niso polarizirani in so odporni na razteznostne sile, zato so zelo pomembni v

epiteljnem in mišičnem tkivu. Omogoča mehansko trdnost okoli jedra. Intermediarne filamnte delimo na citoplazemske in jedrne (lamine- jedrna lamina je pod jedrno ovojnico).

3. Mikrotubuli

To so votli cilindri iz tubulina, dolge cevaste strukture s premerom 24 nm. Aminokislina je zvita v klobolo cev. So orientirani, imajo pozitivni in negativni konec. Kinezini potujejo proti pozitivnemu koncu,

dineini pa proti negativnemu koncu, oba proteina sodelujeta pri prenašanju organelov, delitvi celice in premikanju bičkov ali migetalk.

Sodelujejo kot tirnice v celicah za prevoz celičnih organelov. So centralno organizirani. Ta center je centrosom (oblikovanje delitvenega vretena). Mikrotubule tvorita alfa in beta tubulina. Kinezini potujejo proti pozitivnemu koncu, dineini pa proti negativnemu koncu, oba proteina

sodelujeta pri prenašanju organelov, delitvi celice in premikanju bičkov ali migetalk.

4. Celični izrastki

V celičnih izrastkih so mikrotubuli, razporejeni so na poseben način 2*9+2.

Biček (flagellum) je nitasti organel. Zgrajen je iz vijačnih aktin in kroglastih tubulin krčljivih proteinov. Mikrotubuli so med seboj povezani z dineini. Ko se dineini začnejo premikati navzgor, se biček upogne v levo.

Migetalke (cilie) so nitasti organel evkariontske celice. Značilne so za praživali migetalkarje ciliati (premikanje) in nekatera tkiva pravih mnogoceličarskih skupin, kot so epidermis vrtinčarjev, kotačni organ pri kotačnikih (prehranjevanje filtacija), »rebra« rebrač (premikanje), sluznica jajcevoda (premikanje jajčeca do maternice) in sluznica sapnika (čiščenje nečitoč iz vdihanega zraka) pri sesalcih. (v črevesju ni migetalk, ker ni mikrotubulov)

4. CELIČNA KOMUNIKACIJA

Signaliziranje med celicami: Signalna celica proizvede signalno molekulo, ki jo prepozna tarčna celica Tarčna celica ima receptorski protein, ki jo prepozna in specifično odgovori na signalno

molekuloNačini signaliziranja:

Kontaktno: signalna in točna celica morata biti v stiku, da se signal prenese Parakrino: signalna celica sprošča signalne molekule, ki difundirajo v okolico in delujejo

lokalno Sinaptično: nevroni specifično oživčujejo tonične celice Endokrino: signalne celice sproščajo signalne molekule v krvni obtok Avtokrino: signalna celica je istočasno tudi tarčna celica

Signalne molekule so: Hormoni (adrenalin, inzulin, testosteron) Lokalni mediatorji (epidermalni rastni faktor) Nevrotransmiterji (acetilholin) Pri kontaktni signalizaciji pa so to delta molekula in delta receptor

RECEPTORJICelice imajo veliko število receptorjev, skoraj vedno so receptorji proteini. Običajno en receptor aktivira ena signalna molekula. Sprejem signala je prvi dogodek v signalni verigi, tu so prisotne intracelularne signalne molekule. Receptorji so lahko prisotni na celični površini in zunanji celični receptorji.

Signalne poti: receptor, ki signal sprejme, transformacija, prenos, pomnoževanje, distribucija.

Celična komunikacija 2.VIR bolj podroben opis

Osnova celične komunikacije je celično signaliziranje. To poteka tako, da signalna celica proizvede signalno molekulo, ki jo prepozna tarčna celica. Ta ima receptorske proteine, ki prepoznajo in specifično odgovorijo na signal (molekulo). Celice uporabljajo številne različne molekule za pošiljanje signalov, obstaja pa le nekaj načinov (vrst) medceličnega signaliziranja.

Kontaktno - celici (signalna in tarčna) morata biti v tesnem stiku, da se signal lahko prenese. Celici se neposredno povežeta prek signalnih molekul v plazemski membrani. Sporočilo se prenese z vezavo signalne molekule v membrani signalne celice na receptorsko molekulo v plazemski membrani tarčne celice.

Parakrino - signalna celica sprošča signalne molekule, ki difundirajo v njeno okolico in delujejo lokalno. Take molekule delujejo kot lokalni mediatorji.

Sinaptično - nevroni specifično oživčujejo tarčne celice (preko sinapse - sproščajo se nevrotransmiterji). Tu se sporočila prenašajo lahko na zelo dolge razdalje, zelo hitro.

Endokrino - signalne celice sproščajo signalne molekule (hormone) v krvni obtok. Je način prenosa signala po celotnem telesu (velike razdalje, za razliko od parakrinega).

Avtokrino - signalna celica je hkrati tudi tarčna celica.

Signalne molekule so hormoni (adrenalin, kortizol, insulin, testosteron, ...), lokalni mediatorji (rastni faktorji, ...), nevrotransmiterji (acetilholin, noradrenalin), pri kontaktni signalizaciji pa delta (v možganih).

Sprejem signala se začne, kjer signalna molekula pride v stik z receptorjem na celici. Receptorji so navadno proteini na celični membrani (za steroidne hormone znotraj celice). En tip signalne molekule običajno aktivira en receptorski protein. Sprejem signala je le prvi dogodek v signalni verigi (prenos signala - kaskada), v naslednjih stopnjah se signal prenaša preko intracelularnih signalnih molekul od celične membrane do jedra. Signalna veriga ima več nalog - sprejme signal, ga preoblikuje (transdukcija), prenese, pogosto tudi ojača (pomnoževanje) in prerazporedi (distribucija) tako, da učinkuje vzporedno na več procesov v celici.Receptorji na celični membrani:- receptorji, povezani z G proteinom (na notranji strani membrane)- receptorji, povezani z ionskimi kanalčki- receptorji, povezani z encimi

9. CITOSKELET

Je sistem beljakovinskih vlaken, v citoplazmi evkariontske celice, ki celici daje obliko in ji omogoča usmerjena gibanja. Glavni deli citoskeleta so mikrotubuli, aktinski filamenti in intramediarni filamenti.Najdrobnejše nitke so aktinski filamenti, to so spiralno oblikovani polimeri beljakovine aktina. Povezujejo se v svežnje ali mreže. Veliko jih je v mišičnih celicah, kjer sestavljajo sistem, ki omogoča krčenje mišic. Najdebelejše nitke citoskeleta so mikrotubuli, to so cevkaste strukture iz beljakovine tubulina. Med delitvijo celice oblikujejo delitveno vreteno in so najbolj togi citoskeletni elementi. Po debelini med aktinske filamente in mikrotubule uvrščamo intramediarne filamente, ki so vrvi podobna vlakna, sestavljena iz različnih beljakovin. Vsi skupaj z drugimi beljakovinami, ki se najne pritrdijo, oblikujejo nosilce, vrvi in motorčke, ki dajejo celici mehansko oporo.

Citoskelet-2.VIR bolj podroben opis

Citoskelet je mreža proteinskih filamentov znotraj celice , ki sestavlja ogrodje celice. Sestavljen je iz mreže treh tipov proteinskih filamentov: intermediatnih, mikrotubulov in aktinskih filamentov. Vsak filament sestavljajo druge proteinske podenote. V vseh primerih se tisoče podenot povezuje v nerazvejan niz proteina, ki se lahko razprostira prek cele celice. Celici dajejo mehansko oporo, nadzorujejo njeno obliko in omogočajo in usmerjajo gibanja znotraj celice.

Več vlaknatih proteinov sestavlja intermediatne filamente (imajo obliko snopov), ki celici nudijo oporo pri mehanskem stresu (zagotavljajo mehansko trdnost). Desmosomi in hemidesmosomi so keratinski intermediarni filamenti v epitelnih celicah - desmosomi povezujejo celice med seboj, hemidesmosomi pa celice na bazalno membrano. Jedrni laminini so prisotni okoli jedrne ovojnice in tvorijo jedrno lamino.

Tubulin je podenota mikrotubulov, ki imajo obliko dolgih, votlih cilindrov; običajno je en konec pritrjen na centrosom (organizacijski center mikrotubulov). So večji od intermediarnih filamentov, največji in najbolj togi citoskeletni elementi. Mikrotubuli so dinamično nestabilni (stalno prisotna polimerizacija in depolimerizacija tubulinov), polarni, vzdolž njih poteka določen transport proteinov v celici (vezikli). Tvorijo bičke in migetalke, imajo vlogo pri celični delitvi (delitveno vreteno).

Aktin (globularni protein) je podenota aktinskih filamentov (mikrofilamenti) - spiralno oblikovani polimeri aktina. So najmanjiši citoskeletni elementi, povezujejo se v svežnje, mreže ali tridimenzionalne gele.Aktinski filamenti so povezani z različnimi proteini - različne funkcije v celici (celični korteks, mikrovili, celična brazda). Nastopajo pri odgovoru celice ne nek dražljaj/stres. Še posebno veliko jih je v mišičnih celicah, kjer sestavljajo sistem, ki omogoča krčenje mišic.

3. CELIČNI CIKEL

Je ponavljajoči se proces celične rasti in delitve, ki vključuje tudi mitozo. Glavni stopnji celičnega cikla sta interfaza in celična delitev.Interfaza je sestavljena iz G1, S in G2. G1=rast in priprava na S fazo, S=celice podvajajo DNA, G2=rast in priprava na mitozo. V interfazi celica raste in opravlja svojo funkcijo.M faza je sestavljena iz mitoze in citokinezeMitoza je delitev jedra, tu se kromosomi razporejajo med nastajajoči hčerinski jedri.Citokineza je delitev citoplazme. Tu se citoplazma porazdeli med hčerinski celici.Kontrola celičnega cikla:Bistvene dogodke v celičnem ciklu sproži kontrolni sistem. Bistveni dogodki so:

Podvojitev DNA Mitoza in citokineza

Kontrolne točke:G1, G2, metafazna kontrolna točka. Dve najbolj pomembni spojini pri kontrolni točki sta ciklin in ciklinska kinaza.

Celični cikel 2.VIR bolj podrobno

Nova celica lahko nastane le iz predhodne celice (dogma v biologiji celice!), zato se morajo celice razmnoževati. Za to je potrebno podvojevanje celične vsebine (rast celice) in delitev celice. Cikel, v katerem se celica raste in se deli, imenujemo celični cikel. Gre za ponavljajoč se proces. Razdeljen je v 4 stopnje: G1, S, G2 in M. Glavni stopnji cikla sta interfaza (sestavljajo jo G1, S in G2, v kateri celica raste, v njej se tudi podvoji DNA) in celična delitev, ki ima dve stopnji - mitozo in citokinezo (M faza). Mitoza je delitev jedra, citokineza pa delitev citoplazme.Celice uravnavajo in koordinirajo korake razmnoževanja preko kontrolnega sistema celičnega cikla (regulatorni proteini), kateri ureja vse glavne dogodke v celičnem ciklu (podvojevanje DNA, segregacija kromosomov, celična delitev). Kontrolni sistem ima kontrolne točke (G1 kontrolna točka, G2 kontrolna točka, metafazna kontrolna točka). Proteini kontrolnega sistema so ciklini, ki so različni, za delovanje pa potrebujejo aktivacijo - ciklinske kinaze fosforilirajo cikline (vežejo 'P').

2. CELIČNA DELITEV

Je sestavljena iz mitoze in citokineze.Mitoza je sestavljena iz 5-ih faz:

1.) Profaza: kondenzacija kromosomov, centrosoma se razcepita2.) Metafaza: kromosomi se postavijo v evkariontsko ravnino3.) Anafaza: sestrske kromatide se ločijo in začnejo potovati proti poloma celice4.) Telofaza: tu oba seta kromosomov prispeta na pole celic, nastane nova jedrna ovojnica-konec

mitoze5.) Citokineza: je delitev citoplazme, tu nastane nova delitvena brazda, ki jo sestavljajo aktinski

filamenti.Delitveno vreteno; mikrotubuli in z njim povezane molekule, ki se eliptično razporejajo v celici med mitozo in premikajo narazen podvojene kromosome. Centrosom se podvoji v interfazi.V profazi se nanj pritrdijo mikrotubuli delitvenega vretena. Prične se razpad jedrne ovojnice. Centrosoma pričneta potovati na pola celice. V metafazi se kromosomski pari razvrstijo v sredini celice. Nitkasta vlakna izoblikujejo vreteno , ki povezuje centromer vsakega para z nasprotnim polom deleče se celice. Anafaza: Kromosomi se v centromerih razcepijo. Iz kromosomskih parov nastane 92 posameznih kromosomov. Dve enaki polovici,vsaka po 46 hčerinskih kromosomov, se zbereta na nasprotnih koncih celice. Telofaza: Vlakna vretena izginejo,okrog vsake skupine 46 hčerinskih kromosomov se oblikuje jedrna membrana. Celica se v sredini močno zoži, kromosomi pa se začnejo odvijati.Pozna telofaza ali citokineza : Citoplazma se deli.Med obema skupinama kromosomov nastane celična plošča, ki celico razdeli na dva dela. Vsaka celica ima 46 kromosomov, ti ponovno dobijo obliko kromatinskih niti.

7. Membrane in membranski transport

V celici poznamo veliko membran: plazmalema, jedrni ovoj, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, mitohondrij, lizosomi, peroksisomi, vezikli.Struktura membran - membrana je sestavljena iz lipidnega dvosloja. Membranski lipidi so amfipatični - polarne (hidrofilne) glave in nepolarni (hidrofobni) repi. Membrane sestavljajo fosfolipidi, steroli in glikolipidi. Plazmalema (celična membrana) je ojačana s korteksom. Površine celic pa so pokrite z glikokaliksom. V membrani so prisotni tudi proteini, ki so lahko transmembranski, vezani na membrano, vezani na lipide ali vezani na proteine. Imajo funkcijo prenašalcev (ionske črpalke), encimov, receptorjev, proteinov za identifikacijo, povezovalnih proteinov in integrinov (povezujejo intracelularni aktin z ekstracelularnimi proteini).

Membrane so selektivno prepustne, zato poteka membranski transport v različnih oblikah. Skozi membranske lipide lahko prosto (difuzija) prehajajo molekule, ki so topne v lipidih ali so dovolj majhne (molekule vode, O2, CO2), je pa lipidni dvosloj neprepusten za ione in večje nenabite polarne molekule (aminokisline, glukoza, nukleotidi, ...). Za transport teh snovi skozi membrano so potrebni različni mehanizmi. Poznamo pasivni in aktivni transport. Za to skrbijo prenašalci in kanalčki v membrani (proteini). Transport preko kanalčkov je vedno pasiven (ne potrebuje energije, odvisen je od koncentracijskega gradienta in membranskega potenciala). Skoznje se večinoma prenašajo anorganski ioni. Kanalčki so navadno selektivni (vsak kanalček prepušča le po eno vrsto anorganskega iona v eni smeri). Kanalčki imajo prednost pred prenašalci v hitrosti prenosa (do 1000X hitreje).Transport s prenašalci je lahko pasiven ali aktiven (aktivni transport potrebuje energijo, poteka pa v nasprotni smeri koncentracijskega gradienta). Prenašalec veže topljenec (molekulo, ki se prenaša) na eni strani, ob tej vezavi se struktura prenašalca spremeni in tako omogoči sprostitev topljenca na drugi strani. Prenešalci, ki delujejo z aktivnim transportom, imenujemo črpalke.Membranski transport pa lahko poteka tudi s procesi endocitoze (celica ujame neko snov v membranski mehurček, ki se odcepi od membrane v notranjost celice) in eksocitoze (snovi, ki jih celica izloči, so v membranskem mehurčku; ko se ta zlije s celično membrano, se snov izloči iz celice).

DODATNO : VSE O ORGANELIH: Znotrajcelični kompartmenti (razdelki), organeli in transportJedro - je običajno najbolj jasno viden organel v evkariontski celici. V jedru je shranjen dedni material v obliki melekul DNA. Jedro obdaja jedrna ovojnica, ki je sestavljena iz dveh membran. Zunanja membrana se neposredno nadaljuje v endoplazmatski retikel. V jedrni ovojnici so jedrne pore. Jedrna ovojnica je popolnoma neprepustna, zato je potrebna za transport preko por energija - aktivni transport. Jedrna ovojnica je po sestavi lipidni dvosloj. V notranjosti jedra se nahaja jedrna plazma (zrnata tekočina), kromatin, jedrca.

Endoplazmatski retikel - je najobsežnejši membranski sistem v celici. Na ER ločimo dva predela/območji: zrnati in gladki ER (cisterne in cevi). Zrnat videz ER dajejo ribosomi, ki so pripeti na membrane ER in so mesto sinteze beljakovin v celici. Na gladkem ER nastajajo membranski fosfolipidi. Oba dela ER oblikujeta membranske mehurčke (vezikle), ki se odcepljajo od ER in se zlivajo z drugimi membranami (transport snovi - poteka v obe smeri). Proteini vstopajo v ER med sintezo iz ribosomov, ki so nanj vezani. V lumnu ER nastajajo posttranslacijske spremembe proteinov (glikolizacija, zvijanje).

Golgijev aparat - je skladovnica sploščenih mehurjev (cisterne). Cis- je vstopno mesto, trans- izstopno mesto. Transport med ER in Golgijem poteka v obliki veziklov (v obe smeri). Golgijev aparat sprejema in procesira proteine in lipide, v njem se sintetizirajo lipidi (glikolipidi) in polisaharidi. V veziklih nato potujejo snovi iz Golgija na plazmalemo, lizosome ali se izločijo iz celice.

Ribosomi - poleg ribosomov, ki se nahajajo na površini ER, so nekateri tudi prosto v citosolu. Na njih nastajajo citosolni proteini.

Transport proteinov - proteini, ki nastajajo na ribosomih, ki so prosto v citoplazmi, se lahko transportirajo v jedro (preko por), mitohondrije ali peroksisome (preko membrane). Proteini, ki pa nastanejo na ribosomih, vezanih na membrane (ER), pa potujejo z vezikularnim transportom do lizosomov, na plazmalemo ali pa se izločijo izven celice.

Vezikularni transport - poteka v obe smeri, iz celice in v celico - stalno kroži (biosintetične - sekretorne poti, endocitozne poti).

Lizosomi - so mesto celične prebave v živalskih celicah. Napolnjeni so s številnimi prebavnimi encimi (encimi kisle hidrolaze - pH 5), ki razgrajujejo proteine, nukleinske kisline, oligosaharide in fosfolipide. Zunajcelični partikli, ki vstopajo v celico z endocitozo, končajo v lizosomih.

Endosomi - so vezikli, ki so udeleženi pri endocitozi - vnosu makromolekul v celico. Endocitoza se deli na pinocitozo (vnos tekočin v celico) in fagocitozo (vnos večjih delcev, tudi celic).

Peroksisomi - so organeli, napolnjeni s peroksidom, ki oksidirajo maščobne kisline do Acetil CoA, ki nato vstopa v mitohondrij (β-oksidacija)

Mitohondriji - so ključni organeli celičnega dihanja. Mitohondrij sestavlja gladka zunanja membrana in notranja membrana, zgubana v kriste. Znotraj se nahaja matriks. V mitohondriju nastaja ATP; ima svojo lastno DNA, se deli proizvaja lastne proteine. V matriksu poteka citratni cikel, na prenašalcih, ki so vsajeni na notranjo membrano, pa poteka prenos elektronov in protonov in sinteza ATP-ja ob pomoči ATP-sintaze (oksidativna fosforilacija).

Plazmalema - loči celico od zunanjega okolja. Kot selektivna bariera določa vsebino citoplazme ter omogoča interakcijo celice z okoljem. Plazmalemo opisuje model tekočega mozaika. Lipidi, ki se nahajajo v plazmalemi, so različni na zunanji in notranji strani. Glikolipidi se nahajajo samo na zunanji strani plazmaleme. Na zunanji strani se nahaja tudi glikokaliks - predstavlja mehansko in kemično zaščito celice. Ker sladkorji absorbirajo vodo, je površina celice sluzasta. Ima tudi funkcijo pri prepoznavanju celic med seboj, pri pritrjevanju celic in pri celični signalizaciji. Na notranji strani plazmaleme se nahaja korteks

1. Celična smrt APOPTOZA/NEKROZA

Vsaka celica ima omejen čas življenja. Poznamo dva načina umiranja celic: celica umre zaradi poškodbe in sprožen 'samomor' (ko zmanjka telomer na kromosomih). Smrt zaradi poškodbe - poškodba je lahko mehanična ali kemična. Celica odgovori na poškodbo z adaptacijo, če je poškodba reverzibilna, se lahko celica 'opomore', kadar pa gre za ireverzibilno poškodbo (točka brez vrnitve - tudi če se odstrani dejavnik, ki škodi), nastopi nekroza ali apoptoza.

Nekroza je oblika celične smrti, ki nastane zaradi hude mehannične ali kemične poškodbe. Zajame večje število (skupino) celic; celična membrana razpade, vsebina celice se 'zlije' v okolico in povzroči vnetni odgovor (razpadejo lizosomi, ki vsebujejo prebavne encime), organeli se razkrojijo, kromatin propade. Nekroza je energetsko neodvisna (ne potrebuje ATP).

Apoptoza je oblika programirane celične smrti, ki nastopi kot odgovor na določene signale ali stimuluse. Pojavlja se v embrionalnem razvoju, pri tkivni homeostazi, pri različnih boleznih, kot odgovor na citotoksične dejavnike. Za razliko od nekroze se vsebina celice ne 'razlije' v okolico, ampak se tvorijo apoptotska telesca (manjši vezikli z vsebino celice), kromatin se fragmentira, organeli pa ostanejo nepoškodovani. Te dele razgradijo sosednje celice. Apoptoza lahko prizadane tudi posamezne (izolirane) celice v tkivu, je pa energetsko odvisna (potrebuje ATP).Napake v ekspresiji ali funkciji proteinov, ki sodelujejo pri apoptozi, imajo pomembno vlogo v patogenezi ali napredovanju določenih bolezni: pri boleznih, ker celice pospešeno umirajo (nepravila izguba celic - Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen), pri boleznih, kjer je povečana akumulacija celic (rak), pri boleznih, kjer se poškodovane celice ne odstranjujejo (avtoimunske bolezni, npr. revmatizem).Splošni zunanji vzroki (signali) za apoptozo so: ishemija (hipoksija), ekscitotoksičnost, trofični faktorji, stimulusi (TNF-a, kortikosteroidi), razni toksini...Splošni notranji (znotrajcelični) signali/vzroki so: poškodbe DNA, toksične substance (prosti radikali), stranski produkti celičnega metabolizma.Da apoptoza poteče, so odgovorne kaspaze (specifične proteaze). Tipi kaspaz so iniciatorske (začetne), efektorske (izvršilne) in kaspaze, ki procesirajo citokine. Kaspaze se morajo aktivirati, kar vodi v kaspazno kaskado. Končni rezultat je cepljenje jedrne ovojnice, citoskeleta, DNA in drugih celičnih proteinov.

Protein p53 (transkripcijski faktor, tudi induktor apoptoze) - vpleten je v številne celične procese. Pri več kot 50% raka je ta gen mutiran. Imenujemo ga tudi tumor supresorski gen.

APOPTOZA NEKROZA-celica se skrči in kondenzira -celica nabrekne in eksplodira, pri tem se sprosti vsebina celice-kondenzira se kromatin -nabrekanje jedra-celični organeli ostanejo nepoškodovani -razkroj celičnih organelov-sprostijo se apoptotska telesca -poškoduje sosednje celice-male fragmente požrejo sosednje celice --energetsko odvisna(ATP) -energetsko neodvisna-ni vnetnih znakov -povzroči vnetje

10. MEJOZA vs MITOZA

MEJOZA ali zoritvena redukcijska delitev je spolno razmnoževanje celice. Poteka v jedru. Bistvo mejoze je v tem, da se potencialno tetraploidno jedro ob enem podvojevanju kromosomov razdeli v dveh postopnih delitvah na 4 jedra s haploidnim št. kromosomov, se pravi da iz ene diploidne celice tvori 4 haploidne celice.Pomen: regulacija spolnega razmnoževanja, pomen spolnega razmnoževanja za evolucijo in je bistvo spolnega razmnoževanja. Z združitvijo m. in ž. gamet pride do tvorbe zigote.MITOZA je osnovna rast evkariontov, nespolno razmnoževanje. Je najpogostejša oblika jedrne delitve, kjer se izoblikujejo nitasti ali pentljasti kromosomi. Bistvo: razdelitev DNK na hčerinski celici. Vse celice dobljene po mitozi so kloniPoteka v 4 fazah:

Profaza: pri koncu profaze se kromosomi spiralizirajo, odebelijo in postanejo krajši. Ovije jih matriks, izgine jedrce, jedrna ovojnica razpade na majhne cisterne, prične se oblikovanje mititičnega aparata, ki ga sestavljajo: 2 centriola in med njima mikrotubuli delitvenega vretena

Metafaza: kromosomi se max. spiralizirajo in se s svojimi centromeri postavijo v ekvatorialno ravnino celic, kraki pa se orientirajo proti cel. polom. Pri koncu se začnejo deliti vzdolžno na dve kromatidi, ki ju še povezuje centromer.

Anafaza: prične se z delitvijo centromerov – kromosomi se dokončno delijo na 2 kromatidi. Kinetohroni mikrotubuli se krčijo in vlečejo kromosome proti celičnim polom. Konec anafaze je, ko kromosomi pripotujejo na celične pole.

Telofaza: kromosomi se despiralizirajo Med telofazo in profazo je interfaza (sinteza beljkovin, lipidov, ogljik. Hidr., ATP, RNK in

DNK ki omogočajo rast celic v interfazi. DNK se podvoji in kromosomi se delijo na dve kromatidi – priprava na naslednjo delitev)

Po končani mitozi lahko celice preidejo v nov celični cikel (meristemska tkiva) ali pa v trajno stanje (trajna tkiva)

MEJOZA razlaga za navadne ljudi : pri oploditvi se združita jedri dveh spolnih celic. Tako nastala podvojena garnitura kromosomov se mora v razvoju živega bitja spet prepoloviti, ker bi se sicer št. kromosomov na celico povečalo v neskončnost. Pri višjih živih bitjih se število kromosomov reducira pri nastajanju spolnih celic. Pri mejozi se materinski in očetovski kromosomi v hčerinski celici naključno na novo razporedijo-rekombinacija. Št. kromosoov se prepolovi v dveh delitvah, ki si hitro sledita. V M1 se ločijo homologni kromosomi, v M2 pa identične hčerinske kromatide.

MITOZA MEJOZA

5. RAZLIKUJ GEN, GENOM, KROMOSOM Genom-je celotem dedni zapis v celici. Jedro vsake človeške celice vsebuje DNA,ki je porazd. Na 23 parov posameznih enot-kromosomov.Vsak kromosom je nosilec mnogo genov.

Primer:Trisomie 21 Genom

Gen-osnovna enota dednosti, ki kodira eno belj.

Kromatida-polovica profaznega ali metafaznega kromosoma

Kromatin-nitke v cel. Jedru, sest. Iz DNA in beljak. Pred delitvijo se zgosti v kromosom V evkariontskih celicah so dolge verige DNA zavite okoli proteinov-histonov in tvorijo nukleosome

Kromosom- Nadaljuje zvijanje nukleosomov, vodi do nastanka močno kondenziranih kromosomov.Vsebujejo gene,so v različnih oblikah v življenju celice. Struktura kromosoma(telomera-specializirani sekventi,ki ohranjata konce kromosomov.centromera=služi za povezovanje sestrskih kromatid in povezavo delitvenega vretena med mitozo).Glede na pozicijo centromere,kromosome delimo na (metacentrične,submetacentrične,akrocentrične,telocentrične).Po velikosti urejene kromosome(set kromos) imenujemo-KARIOTIP. Kromosomi pri človeku : 46 kromosomov,kariotip,1-22 so oštevilčeni glede na velikost in vsaka normalna celica vsebuje po par vsakega kromosoma.Poleg tega imamo še spolna kromosoma X,Y(to je 23 par).

8. DEDOVANJE ZA RISAT :

Avtosomno dominantno dedovanje:

Avtosomno recesivno dedovanje:

Na kromosom X vezano recesivno dedovanje:

Na kromosom X vezano dominantno dedovanje:

DODATEK : PODROBNEJŠA RAZLAGA MITOZE IN MEJOZE V ANGLEŠČINI:

Mitosis

Purpose of mitosis: Mitosis is the process of cell division, and occurs only in "somatic" or body cells. When haploid sperm meets haploid egg, a chain of events that begins with a single diploid cell and ends with an adult organism made of billions of cells is set in motion. The single cell divides into 2, and each of those 2 divide again, and this process continues geometrically along the following progression: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, and so on into the billions. Therefore, the first purpose of mitosis is growth. The second function of mitosis is repair. Cells are constantly wearing out and getting damaged and unless an organism replaces them at least as fast as they are lost, a gradual deterioration will occur. 

Interphase: Each chromosome undergoes replication, making an identical copy of itself. At this point, the chromosomes are still long and thin, and are not visible inside the nucleus. Cells spend most of their life in this non-reproductive phase.

 

Prophase: The chromosomes coil and shorten, and become visible. It becomes apparent that the chromosomes have duplicated. Pairs of identical chromosomes remain attached to each other at the centromere and each chromosome is called a chromatid.

 

Metaphase: Chromosomes line up along the center of the cell. A pair of structures called centrioles form at the poles of the cell, and produce spindle fibers which attach to the centromeres of each chromosome pair.

 

Anaphase: The paired chromosomes split at the centromere and the two halves migrate along the spindle fibers to opposite sides of the cell. At the same time, the center of the cell begins to pinch.

 

Telophase: Cell division occurs, and each is indentical to the original. Cells return to Interphase and prepare for another round of division.

The cell cycle: The lifespan of different cell types varies, and some cells such as nerve cells never divide once they are formed. However, this represents the lifespan of a typical cell. From the point of view of mitosis, the cell is in Interphase and is "resting", but this is actually the time when the cell is performing its normal bodily function, whatever that may be.

Meiosis

 Purpose of meiosis: Meiosis is a special version of cell division that occurs only in the testes and ovaries; the organs that produce the sperm and eggs. Why is this different? Normal body cells have a complete set of chromosomes. If normal body cells from mom and dad fused to form a baby, the fertilized egg would have twice as many chromosomes as it should. Meiosis is sometimes called "reduction division" because it reduces the number of chromosomes to half the normal number so that when fusion of sperm and egg occurs, baby will have the correct number. Therefore the purpose of meiosis is to produce gametes; the sperm and eggs.

Interphase I: Identical to Interphase in mitosis.

Prophase I: Identical to Prophase in mitosis.

Metaphase I: Instead of all chromosomes pairing up along the midline of the cell as in mitosis, homologous chromosome pairs line up next to each other. This is called synapsis. Homologous chromosomes contain the matching alleles donated from mother and father. This is also when meiotic recombination, also know as "crossing over" (see below) occurs. This process allows for a genetic shuffling of the characteristics of the two parents, creating an almost infinite variety of possible combinations. See the close-up diagram below.

Anaphase I: Instead of chromatids splitting at the centromere, homologous chromosome pairs (now shuffled by crossing over) move along the spindle fibers to opposite poles.

Telophase I: The cell pinches and divides.

Prophase II: It is visibly obvious that

replication has not occurred.

Metaphase II: The paired chromosomes line up.

Anaphase II: The chromatids split at the centromere and migrate along the spindle fibers to opposite poles.

Telophase II: The cells pinch in the center and divide again. The final outcome is four cells, each with half of the genetic material found in the original. In the case of males, each cell becomes a sperm. In the case of females, one cell becomes an egg and the other three become polar bodies which are not used.

Meiotic Recombination or Crossing over:

TO JE BIU ZDEJ MOPED ŠOV, JE POVEDU KAR JE MOU, ČE PA KEJ POVEDU NI, POVEJTE SI SAMI!! ČAU-BAU