ĆELIJSKI CIKLUS Ćelijske deobe se odvijaju u meristemima, ćelije se dele svakih 18 - 24h, a deoba traje 4 - 6h Ćelijski ciklus je strogo kontrolisan – faktorima rasta (auksinima, giberelinima, citokininima), kontrola preko ciklina, kinaza, fosforilacijom i defosforilacijom proteina Bez kontrole organizam bi bio bezoblična nefunkcionalna masa

MITOZA Ćelijski ciklus sastoji se od mitoze i interfaze, kontinuiran proces, pet faza ciklusa: G1>S>G2>M>C, interfaza od tri faze: G1> S > G2, M-faza deobe, C –citokineza, ćelija je metabolički aktivna samo tokom interfaze.

MITOZA G1 – faza između ćelijske deobe i nove replikacije DNK, ćelija sintetiše proteine, biomolekule U S stadijumu sintetišu se histoni potrebni za kondezaciju genetičkog materijala, vrši se replikacija tj. udvajanje molekula DNK G2 odvija se ugrađivanje proteina u hromozome i akumulacije visokoenergetskih jedinjenja

MITOZA Mitoza: profaza, metafaza, anafaza i telofaza Profaza - hromatin se kondezuje, forma hromozoma, sintetiše se proteinski kompleks kinetohor Metafaza - dezintegracija membrane nukleusa, formira se deobno vreteno, kinetohorima se hromozomi vezuju za deobno vreteno, u kretanju hromatida važnu ulogu imaju MAPS proteini (microtubule - associated proteins)

MITOZA Anafaza - razdvajanje sestrinskih hromatida, na kraju ove faze svi hromozomi su podeljeni, formira se nukleus, identičan genetički materijal u obe nove ćelije Telofaza – uspostavlja se membrana oko hromozoma, uočava se nukleus i nukleolus, deobno vreteno se dezintegriše, između nukleusa ćerki ćelija formira se fragmoplast sagrađen od mikrotubula koji pozicionira vezikule sa gradivnim materijalom C – faza citokineza, podela citoplazme

MITOZA Značaj mitoze: održavanje stalnog broja hromozoma iz generacije u generaciju, rast organa i organizma, obnavljanje tkiva, regeneracija

MITOZA

MITOZA

MITOZA TEM

Deoba Ćelija biljaka Meristemi Ravan deobe određuje polarnost embriona, poziciju tkiva i organa. Kariokineza identična kao kod ćelija životinja. Citokineza je potpuno drugačija.

Deoba Ćelija biljaka Ne poseduju centrozome. Organozovanje mitotičkog vretena zavisi od molekularnih motora i pratećih proteina mikrotubula. Mikrotubule mitotičkog aparata raspoređene submembranski i aktinski filamenti učestvuju u formiraju preprofazne trake koja označava oblast formiranja ćelijske ploče.

Deoba Ćelija biljaka Ćelijska ploča je membranska struktura u obliku diska koja se formira od vezikula kompleksa Goldži i leži u centru fragmoplasta. Fragmoplast specifično uređena citoskeletna struktura koja pomaže formiranje ploče. Tubule poreklom od KG i ER i vezikule ispunjene saharidima i glikoproteinima fuzionišu se u centru ekvatorijalne ravni formirajući tubulo-retikularnu membransku strukturu ćelijske ploče.

Deoba Ćelija biljaka Ćelijska ploča se širi ka plazminoj membrani majke ćelije fuzioniše se sa njom formirajući ćelijske membrane ćerki ćelija i primarnu lamelu između njih. Aktivnošću celulozo sintetaze počinje sinteza i depozicija primarnog ćelijskog zida. U pojedina okca ćelijske ploče umeću se tubule endoplazminog retikuluma stvarajući komunikacione veze-plazmodezme.

MEJOZA Mejoza 1 i Mejoza 2 mejozi 1 prethodi interfaza - izvršena replikacija DNK mejoza 1 se sastoji od 4 faze: profaze, metafaze, anafaze i telofaze profaza - 5 podfaza: leptoten, zigoten, pahiten, diploten i dijakinezis

MEJOZA leptoten - počinje kondenzovanje hromatina - hromozom se sastoji od 2 hromatide   zigoten - sparivanja homologih hromozoma, formiranje sinapsi, par homologih hromozoma naziva se bivalent ili tetrada (4 hromatide) pahiten - (crossing-over) - razmena genetičkog materijala između nesestrinskih hromatida homologih hromozoma diploten - hromozomi se udaljavaju, ali se ne odvajaju potpuno ostaju spojeni na mestima koja se nazivaju hijazme dijakinezis - iščezava jedrova opna i jedarce

MEJOZA metafaza I - obrazovanje deobnog vretena i smeštanje parova homologih hromozoma na ekvator ćelije, obrazovanje ekvatorijalne ploče anafaza I – homologi hromozomi se razdvajaju i celi hromozomi odlaze na suprotne polove ćelije, – broj hromozoma se redukovao sa diploidnog na haploidan telofaza I - obrazovanje jedrove opne oko hromozoma, obrazovanje jedarceta, podela citoplazme - dve ćelije sa haploidnim brojem hromozoma

MEJOZA Mejoza II Posle kratke interfaze, obe ćelije nastale mejozom I ulaze u mejozu II. Ova deoba se vrši po redosledu dešavanja u mitozi.  U mejozi II hromozomi se dele na hromatide (u anafazi II) i nastaju 4 ćelije sa haploidnim brojem hromozoma a svaki hromozom ima jednu hromatidu (1 molekul DNK). Značaj mejoze – genetička raznovrsnost, održavanje stalnog broja hromozoma iz generacije u generaciju.

MEJOZA Lilium grandiflorum profaza II metafaza II anafaza II telofaza II CITOKINEZA polen leptoten zigoten pahiten diploten dijakineza metafaza I anafaza I telofaza I Lilium grandiflorum

MEJOZA

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT HOMEOSTAZA Ćelijska deoba Ćelijska smrt Ćelijska deoba

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT PCD - Programirana ćelijska smrt Pravilan razvoj organizma, formiranje specifičnih oblika organa, odstranjivanje oštećenih ili inficiranih ćelija

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Hormoni i signali smrti Biološko aktivni molekuli

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Plastidi Jedro Endoplazmin retikulum

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Araceae i Aponogetonace Protoplast model

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Truljenje plodova, mehanička oštećenja, interakcija patogena i ćelija biljaka

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Biohemijska ispitivanja su pokazala da hlorofil, azot i fosfor napuštaju tilakoidne membrane

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Membrana postaje nekontrolisano propustljiva, tako da brojni proteini koji odlikuju stromu prelaze u citoplazmu degradacije lipida, proteina i nukleinskih kiselina. Promene u nivou ER, mitohondrija i jedra. tonoplast, poslednji podleže promenama, a oslobođeni enzimi razlažu ostatke organela.

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT

PROGRAMIRANA ĆELIJSKA SMRT Biljni ekstrakti i DNK oksidativni stres Pored strukturnih i funkcionalnih sličnosti, biljne i životinjske ćelije razlikuju se po odlukama koje donose: deljenju, diferencijaciji, mirovanju, starenju, zaustavljanju ćelijskog ciklusa ili programiranoj ćelijskoj smrti.  

MUTACIJE Nekodirane, i neprogramirane promene u genetskom kodu. Spontane mutacije – uzrok nastajanja nepoznat: grešке nastalе u replikaciji DNK, sredinski mutageni….

MUTACIJE Indukovane - izazvane mutacije – izlaganje ćelije nekom agensu, agens sa sposobnošću da izazove mutaciju je mutagen. Fizički agensi (UV zraci, X zraci, gama-zraci, α- čestice...), kratke talasne dužine prodiru duboko, promena genetičkog materijala. Hemijski agensi (vodonik-peroksid, azotasta kiselina, analozi baza, boje...), spečavaju replikaciju DNK.

MUTACIJE Upotreba indukovanih mutacija X-zraci: mutacija u ječmu (čvršća stabljika, gušći klas, viši prinos), crvena pšenica – gama zraci: boja ćilbara, otpornost, patuljasta sorta pirinča. šećerna repa – uzgajanje sa 18 na 10 meseci. Sredinske mutagene opasnosti.