Cytologia 11 - Mitoza podział mitotyczny - biologia do matury rozszerzona przygotowanie egzamin

[Muzyka] Witam was serdecznie w kolejnym odcinku przedostatnim odcinku dział cytologia zgodnie z zapowiedzią zajmiemy się już teraz podziałami komórkowymi i w tej pierwszej części omówimy mitozę a w następnej mejoz i podział mitotyczny tak tutaj użyłam tego samego obrazka co w w poprzednim odcinku także jeżeli sobie pomyślałeś że o Jezu już to widziałem to nie nie widziałeś to tylko ten sam obrazek bo on właśnie przedstawia podział mitotyczny i teraz podział mitotyczny to jest taki bardzo prosty podział gdzie komórka dzieli się na dwie identyczne komórki i one są identyczne w sensie genetycznym ponieważ z czasem mogą wyglądać zupełnie inaczej mają to samo DNA mają ten sam materiał genetyczny ale z czasem mogą ulegać specjalizacji w różnych kierunkach jak już wam kiedyś mówiłam w każdej komórce naszego organizmu jest ten sam materiał genetyczny ale to nie znaczy że komórki wyglądają tak samo ponieważ w różnych komórkach uruchamiają się różne geny i są produkowane różne białka i w związku z tym komórki wyglądają i funkcjonują inaczej w zależności od tego które geny w danej komórce działają a które są wyciszone także komórki dzielące się mitotycznie mogą początkowo wyglądać tak samo ale potem mogą różnicować się w zupełnie odmienne komórki tak jak tutaj jest na przykładzie krwinek Z komórek ma krwinek które są do siebie dość podobne powstają potem komórki które różnicują się na różnego rodzaju krwinki na przykład białe czerwone właściwie mamy tylko krwinki białe i czerwone które są zupełnie różne pod względem morfologicznym na oko wyglądają kompletnie inaczej Okej teraz po co zachodzi mitoza Jaki jest cel podziału mitotycznego właściwie cele podziału mitotycznego więc po pierwsze jest to wzrost organizmu czyli to kiedy organizm od pojedynczej urki czyli od zygoty powstałej w procesie zapłodnienia rozwija się w organizm złożony nawet i z iluś miliardów komórek to się dzieje właśnie dzięki podziałom mitotycznym zygota dzieli się mitotycznie na dwie komórki potem one się dzielą na cztery te cztery się dzieli na os i nie będę już ryzykować dalszych obliczeń ale wiecie o co chodzi także wzrost organizmu opiera się na podziałach mitotycznych i po prostu w ten sposób przybywa komórek następny sens mitozy to jest regeneracja organizmu i to jest regeneracja uszkodzeń kiedy się zranione na nowe na przykład nasz komórki naszego naskórka non stop ulegają podziałom i nasz naskórek się cały czas odbudowuje i złuszcza przez całe nasze życie ten rysunek jest trochę przesadzony to znaczy jeżeli urwiemy królikowi kawał ucha to on raczej tak nie odrośnie więc nie róbcie tego w domu ale to jest rysunek symboliczny W każdym razie organizmy mają większą lub mniejszą zdolność do regeneracji Niektóre mają wręcz ekstremalną jak na przykład szkarłupnie a inne słabszą ale o tym pewnie powiemy więcej omawiając zwierzęta w każdym razie to też jest zastosowanie mitozy No i wreszcie trzecie znaczenie jest takie że na drodze mitozy odbywa się Rozmnażanie bezpłciowe Rozmnażanie bezpłciowe jest Szczególnie popularne u roślin jest to taki rodzaj rozmnażania Gdzie zazwyczaj na przykład z fragmentu rośliny powstają nowe osobniki tej rośliny przykładowo jeśli chodzi o truskawkę tu mamy truskawkę czy poziomkę to ona wypuszcza Rozłogi czyli takie poprzeczne pędy płożące się po ziemi i z nich wyrastają nowe truskawki i oczywiście Te organizmy potomne przy rozmnażaniu bezpłciowym są identyczne genetycznie Jak organizm macierzysty czyli są tak zwanymi klonami co nie jest do końca korzystne bo nie ma zróżnicowania genetycznego a zróżnicowanie genetyczne jest ważne ogólnie dla przetrwania populacji zmieniających się warunkach będziemy o tym mówić więcej w przyszłości ale Rozmnażanie bezpłciowe jest po prostu sposobem rozmnażania szybkim i mało wymagającym energetycznie bo nie wymaga produkowania kwiatów owoców nasion tego wszystkiego co się wiąże z rozmnażaniem płciowym do tego wątku będziemy jeszcze wracać także zapamiętajcie tylko że mitoza jest istotna również dla rozmnażania bezpłciowego No i jeszcze jedno co musimy ogarnąć zanim przejdziemy do samego podziału komorkowego to jest to czym są centriole teraz centriole to są takie organella bardzo śmieszne znaczy bardzo śmieszne prawda ponieważ są to ogólnie rzecz biorąc takie dwie rurki złożone z rurek a konkretnie z mikrotubul są to takie jakby dwa krótkie cylindry tak jak tutaj widać mniej więcej nie jest to najlepszy rysunek na świecie ale chodzi o to że są dwa krótkie cylindry złożone z takich dziewięciu trójek mikrotubul pamiętacie Oczywiście że mikrotubule są elementem cytoszkieletu są takie rureczki zbudowane z białka tubuliny więc C są zbudowane właśnie z takich dziewięciu wiązek po trzy takie rurki i te dwa cylindry leżą względem siebie pod kątem prostym i to są właśnie centriole i to są jak jak one mają funkcję w komórce są to centra organizacji mikrotubul i od nich będą odchodzić włókna wrzeciona podziałowego które zaraz będzie w akcji podczas podziału komórkowego i mamy jeszcze dwa pojęcia które podobnie brzmią Dlatego postanowiłam o nich wspomnieć i tak jedno to jest centrosom i centrosom to zasadniczo są po prostu centriole zawieszone w takiej tak zwanej amorficznej macierzy białkowej Czyli po prostu w takiej białkowej chmurce funkcjonalnie właściwie centrosom to jest mniej więcej to samo co centriole także nie musimy się jakoś bardzo przejmować tym rozróżnieniem Natomiast trzecie określenie które jest podobne ale już znaczy zupełnie co innego to jest centromer i o centromer wspominaliśmy poprzednim odcinku przypomnę że to jest to przewężenie na chromosomie bądź jeśli mamy dwie chromatyd siostrzane to one też właśnie łączą się w tym przewężeniem używać przy podziale komórkowym więc Pamiętajcie o nim i teraz Przechodzimy już do samego podziału aczkolwiek jeszcze wstęp zanim zacznie się podział więc tak tutaj mamy komórkę diploidalną nasz przebieg mitozy będziemy omawiać na przykładzie takiej komórki która ma tylko dwie pary chromosomów Żeby było łatwiej gdybym musiała rysować na przykład 23 pary jak jest u człowieka ciężko byłoby coś zobaczyć tu są dwie pary chromosomów homologicznych czyli takich gdzie W każdej parze jest jeden chromosom od ojca jeden od matki Ja tutaj przyjęłam taką może trochę nietypową konwencję graficzną ponieważ zwykle jak są przedstawiane te pary chromosomów homologicznych to one są w takich samych kolorach każda para ma taki sam kolor w sensie poszczególne pary różnią się od siebie kolorami Natomiast ja chciałam podkreślić że chromosomy homologiczne owszem są homologiczne czyli znajdują się na nich te same geny ale te geny mogą występować w różnych wersjach tak o tym będzie więcej w dziale o genetyce więc jeżeli do końca tego teraz nie rozumiecie nie jest takie ważne ale chodzi o to że od ojca Możecie dostać nieco inną wersję jakiegoś genu niż od matki więc te chromosomy trochę się jednak różnią Dlatego ja zaznaczyłam jedną parę odcieniami zielonego a drugą odcieniami czerwonego mam nadzieję że nie ma zbyt wielu daltonistów wśród moich widzów W każdym razie to jest komórka w fazie G1 pamiętacie cykl komórkowy i tak dalej więc nie będę tego znowu tłumaczyć jest to faza G1 każdy chromosom występuje w jednej kopii No i to jest komórka diploidalna 2n i 2C 2c jeśli chodzi o ilość DNA ponieważ ma po jednej cząsteczce z każdej pary od ojca po jednej od matki No i następnie zachodzi faza s znów mam nadzieję że pamiętacie z omawiania cyklu komórkowego że faza s To jest ten moment gdzie następuje replikacja DNA i tutaj każdy z tych chromosomów wytwarza sobie kopię swoją Czyli mamy teraz w sumie osem cząst DNA po dwie kopie każdego chromosomu to jest nadal 2n bo nie przybyło nam tutaj żadnej informacji genetycznej nie mamy żadnych nowych genów jeśli chodzi o informacje to jest to samo natomiast jest to już 4C ponieważ ilość DNA się podwoiła no i po fazie s jak Pewnie pamiętacie jest faza G2 ale my sobie ją szybciutko przewinienie waż pamiętacie co tam się dzieje po prostu dalszy wzrost przygotowanie do podziału także nie musimy tego znowu powtarza Przechodzimy już do samej fazy m czyli do podziału mitotycznego teraz mitozę dzielimy na cztery etapy jest to profaza metafaza anafaza i telofaza i oczywiście trzeba sobie zdawać sprawę że te etapy to jakby my sobie wyróżniamy natomiast one zachodzą płynnie przechodzą płynnie jedno w drugie to nie jest tak że mamy profazy i teraz tadam jest metafaza i potem znowu jest przerwa dzyń dzyń i następna faza nie to przechodzi jedno w drugie natomiast ramy to żeby móc je łatwiej opisać profaza to jest jakby taki prolog do mitozy czyli takie wstępne procesy przygotowujące do podziału przede wszystkim chromosomy się kondensujący nowaty struktur każdy chromosom składa się teraz z tych dwóch kopii czyli z chromatyd siostrzanych te pojęcia już były wyjaśniane w poprzednim odcinku te kopie są połączone ze sobą w centrze No i zanika otoczka jądrowa ona musi zaniknąć żeby zawartość jądra mogła się nie martwcie się ona się potem odtworzy z powrotem a no i również zanika jąderko No bo jąderko jest Jak pamiętacie zagęszczeniem chromatyny więc jeżeli chromatyna czy też tworzące ją DNA się rozplata i kondensuje No to jakby siłą rzeczy jąderko zanika No i poza tym dublują się centriole w sensie Normalnie jakby jest jedna centriola znaczy składająca się z dwóch takich cylindrów natomiast przed podziałem się dubluje żeby mogło postać wrzecion podziałowe pomiędzy tymi centrosom co Zaraz zobaczymy OKE następny etap to jest metafaza i w metafazie chromosomy ustawiają się w tak zwanej płaszczyźnie równikowej komórki Chociaż jak ja to narysowałam to bardziej jest taki Południk ale wszystko jedno ustawiają się w poprzek pośrodku komórki i teraz te włókna wrzeciona podziałowego wydłużają się i przyłączają się do centromerów każdego chromosomu składającego się z dwóch chromatyd siostrzanych tu oczywiście Liczba n liczba c się nie zmienia taka sama jak była i teraz następna faza Jest to anaf to już jest dramatycznie mianowicie pojedyncze chromatydy siostrzane odciągane są przez włókna przeci podziałowego do przeciwnych biegunów komórki chromosomy są rozrywane na pojedyncze chromatydy i po jednej kopii każdego chromosomu trafia do przeciwnego biegu na komórki i tutaj w pewnym sensie właśnie zachodzi to przejście od 4C do 2c w pewnym sensie bo to jakby nadal jest jedna komórka tak to się dzieje w obrębie jednej komórki jak ona się potem podzieli na dwie osobne to tak naprawdę się zmieni ta liczba materiału genetycznego ale jakby formalnie to już można powiedzieć że zachodzi tutaj No i cały czas jest to 2n ponieważ cały czas tak jak ta komórka wyjściowa miała te cztery chromosomy No to widać że tutaj każda komórka potomna też będzie miała po cztery chromosomy takie same to są kopie także Liczba n się nie zmienia Okej czyli chromatydy są odciągane do przeciwnych biegunów komórki No i teraz następuje już zakończenie mitozy czyli tak zwana telofaza która właściwie jest odwrotnością profazy to znaczy dzieje się jakby odwrotnie to co w profazie czyli odtwarza się otoczka jądrowa odtwarza się jąderko chromosomy się dekondensacja jaka jest w komórce między podziałami No jak widzicie Mamy znowu 2 tak jak na początku przed podziałem i przed replikacją materiału genetycznego i po kariokinezy czyli po tym podziale jądra Tak jak wspominałam w poprzednim odcinku zwykle następuje cytokineza czyli podział samej komórki samej cytoplazmy na dwie osobne komórki i to zachodzi trochę inaczej u zwierząt i u roślin u zwierząt być może pamiętacie bo to było w odcinku o cytoszkielecie że powstaje tak zwany pierścień kurczliwy z włókiem on się zaciska jakby w połowie komórki i dzieli ją po prostu tak mechanicznie na dwie osobne komórki natomiast ur roślin jest trochę inaczej jest to bardziej skomplikowane i Dzieje się to mniej więcej tak znaczy to jakby Są różne typy są różne typy tej cytokinezy ja pokazałam tutaj taki najczęstszy który jest u większości roślin lądowych i on polega na tym że z tego wrzeciona podziałowego powstaje tak zwany fragmoplast czyli coś co w sumie nadal przypomina Wrzeciono podziałowe jest zbudowane z mikrotubul i po tych mikrotubul ja sobie pęcherzyki zawierające polisacharydy te polisacharydy czyli na przykład celuloza są tutaj uwalniane i z nich jakby stopniowo tworzy się ta Poprzeczna ścianka działowa a Wiecie skąd się biorą Te pęcherzyki z polisacharydami w środku Jeżeli słuchaliście uważnie siódmego odcinka to powinniście pamiętać że pochodzą one z aparatu Golgiego także tak toś odbywa cytokineza u roślin i u zwierząt i teraz jeszcze jedna uwaga to już jakby omówi mitozę mitozę mamy za sobą ogólnie natomiast jeszcze jedna rzecz na którą zwróciłam uwagę przy okazji oglądania jakiegoś zadania maturalnego i chciałam wam to zaznaczyć że mitoza może również zachodzić w komórkach haploidalnych zazwyczaj pokazujemy To na tych komórkach diploidalnych że jest 2n potem też jest 2n bo tak jest na przykład w naszym organizmie ale zdarza się że jakiś organizm jest haploidalny na przykład gametofity chów są haploidalne i te komórki haploidalne też się mogą dzielić i po prostu też powstają z nich identyczne komórki jak ta wyjściowa i to zadanie akurat na które trafiłam to była jakaś komórka haploidalna albo diploidalna Trzeba było określić jej ploidalność i to wyglądało mniej więcej tak była ona w trakcie podziału jak widać i teraz po czym mamy poznać czy to jest komórka haploidalna czy diploidalna No jest to komórka haploidalna ponieważ ma trzy chromosomy czyli jest nieparzysta liczba w komórkach diploidalnych zawsze mamy pary chromosomów czyli być na przykład C czy jakaś inna liczba parzysta ale z kolei jakby to była liczba parzysta to już nie mamy gwarancji Czy to jest komórka haploidalna czy diploidalna No bo może być tak że na przykład wyjściowa komórka 2n ma 8 chromosomów a wtedy jej haploidalny odpowiednik ma cztery chromosomy ma połowę więc wtedy tak naprawdę ciężko określić Jeżeli nie wiemy ile miała komórka wyjściowa także Podsumowując jeżeli liczba chromosomów jest nieparzysta to na pewno wiem że jest komórka haploidalna która na przykład się dzieli ale jeżeli liczba jest parzysta No to właściwie nie wiemy może to być haploidalna A może być diploidalna W każdym razie to co warto zapamiętać to to że komórki haploidalne też mogą ulegać mitozie zazwyczaj się nie pisze 1N pisze się po prostu n ja napisałam 1N żeby było wyraźniej wiadomo o co chodzi ale konwencja jest taka że piszemy 2n i n po prostu dobrze mitoza Myślę że była dość Prosta Meza jest nieco bardziej skomplikowana ale jak zrozumieliście mitozę to z mejozą nie powinno być aż tak źle także zapraszam was do następnego odcinka gdzie omówimy sobie podział mejotyczny i to będzie już koniec działu cytologia do usłyszenia