Ćelijske deobe 2024 PDF

KLETT II 178- 183 KLETT III 317 Ćelijske deobe Klet I god 238-265 Dr SVETLANA IVANOVIĆ  Život počinje larvom planulom iz koje se razvija kolonija BESMRTNA...

KLETT II 178- 183 KLETT III 317 Ćelijske deobe Klet I god 238-265 Dr SVETLANA IVANOVIĆ  Život počinje larvom planulom iz koje se razvija kolonija BESMRTNA polipa, na kojima nastaje meduza, koja nakon dostizanja MEDUZA polne zrelosti se razmnožava polno ima obično kratak vek, Turritopsis osim kod besmrtne meduze. Nakon oplođenja nastaje dohrnii Reverzno razviće planula. dve faze razvića; polipoidna i meduze zrela meduza, nastala iz oplođene jajne nezrela ćelije meduza❸ Nakon dostizanja polne loptica planula❶ zrelosti može da se vrati u meduzoidna tkiva nezrelu fazu polipa, i tako mlad vrati svoj životni ciklus i unazad više puta (dokle polip❷ polip god su im nervne ćelije sačuvane ) Turritopsis dohrnii besmrtnost postiže transdiferencijacijom- procesom tokom koga se neke diferencirane ćelije direktno preoblikuju u neke druge ćelije. To postiže u uslovima gladovanja, oštećenjem ili drastičnim promenama uslova sredine. Nediferencirane ćelije se transformišu u polip koji nastavlja da živi na dnu hraneći se  Sinteza sastojaka PojavaDeoba koja leži u citoplazme Period intenzivne Sinteza sastojaka osnovi života. transkripcija i Faze u životu rast membrane ❶Razmnožavane i Sinteza ćelijskog translacija ❷rast citoskeleta DNK dostupna za ćelije priprema za Faza replikacije jednoćelijskih i prepisivanje u deobu DNK višećelijskih DNK se kondenzuje- raspletenoj formi organizama skraćuje u hromozome, da euhromatina zasniva se na deoba bi se genetički materijal deobi. preneo u nove ćelije,znači jednoćelij Višećelijski nema transkripcije i Život skitraje replikacije organizmi RAST I DEOBA MORAJU DA BUDU između dve Raste uzastopnim deobama deobe (hrani se VREMENSKI ODVOJENI U ŽIVOTU i rastom samih ćelija (bez održava ĆELIJE-ĆELIJSKI CIKLUS obzira da li je nastao polno homeostazui ili bespolno). majk raste) Sudbina ćelija tokom rasta i a razvića ❶Neke ćelije prestaju sa deobom pa ćelija ulaze u diferencijaciju bezpol ❷ druge se tokom procesa deoba Polno no razmnožav razmnožav diferenciraju, i tek kad postignu anje anje konačni izgled prestaju sa deobom. ❸Neke zadržavaju sposobnost deobe, mitoz i proizvode nove ćelije dok je mejoz Ćerke ćelije a  Ćelija ne može sudbina ćelije deo ba neograničeno da raste, ptoza kad dostigne potrebnu apo veličinu ima mogućnost da se podeli ili umre nekroza deoba ćelijska smrt nekroza programirana do smrti dolazi ako se ćelija nalazi u ćelijska smrt nepovoljnim uslovima- apoptozom umiru ćelije višećelijskog organizma- posebno tokom razvića  Ćelijski ciklus eukari oti INTERFAZA DEOBA MITOZA MEJOZA somatske ćelije i stem nastanak ćelije u gametogenezi gameta membrana održava stalan broj održava stalan broj hromozoma u ćeliji hromozoma vrste nukleolus (2n) hromatin deoba Životni ciklus ćelije obuhvata procese koji se u ćeliji odvijaju počev od trenutka kada je nastala deobom majke ćelije, pa do momenta kada deobom daje nove ćelije. G1- presintetička interfaza S-sintetička G2-postsintetička  Obezbeđuje rast ćelije do veličine koja je Ćelijski karakteristična za vrstu; ćelija koja ne dostigne određenu veličinu neće ciklus moći da se podeli INTERFAZA ĆELIJSKOG CIKLUSA Omogućuje replikaciju DNK која obezbeđuje da u deobi, ćerke ćelije, dobiju istu količinu DNK, odnosno iste gene; sestrinske hromatide su u stvari, budući hromozomi ćerke ćelije koje će nastati deobom. Smena ćelijskog ciklusa омоgućava rast i samo pri povoljnim unutrašnjim i spoljašnjim obnavljanje tkiva, kod višećelijskih faktorima, ćelija je u stanju da u potpunosti ostvari organizama, dok kod jednoćelijskih dovodi svoj životni ciklus do uvećanja broja jedinki Većina naših ćelija (adulta) privremeno ili stalno zaustavlja deobu i ulazi u takozvanu Go fazu-faza mirovanja Ako ćelijski ciklus ćelija traje 24h; (ćelije normalno obavljaju sve funkcije G1 faza traje, u proseku od 5-6h, ali se ne dele). Nervne ćelije i ćelije S faza oko 10-12h, srčanog mišića se diferenciraju i trajno G2 faza najkraće, i to oko 4-6h. ostaju Go fazi. Ćelije jetre se ne dele Mitoza traje samo oko 1h. ali u slučaju povrede mogu da ponovo uđu u deobu  INTERFAZA DEOBA mitoza G1 G2 metafaza profaza anafaza telofaza interval između S Intenzivna transkripcija faze i početka M sinteza komponenti D citoplazme, jedra, faze. hromatin je dupliran. G2 membrane i povećava se Histoni su vezani za DNK, što omogućava ukupna masa ćelije. postepenu kondenzaciju Ćelijahromatina se priprema Ćelijski ciklus obuhvata despiralizacija za deobu , vreme i događaje koji se hromatina, da bi se sintetiše se odvijaju između dve omogućila dovoljna količina deobe, ukljlučujući i transkripcija. S deobu. G1 Metabolička aktivnost proteina tubulina potrebnog za ćelije mikrotubule interval između deobnog vretena, završene mitoze (D koje su kjučne Kada se sklope svi unutrašnji i spoljašnji faze) i početka S zaraspodelu uslovii signali koji to regulišu ćelija faze, hromozoma odlučuje o ulasku u novu deobu i tada ulazi u S fazu Ukoliko ne ulazi u deobu, G1 i G2 faza omogućavaju vreme S Replikacija DNK ćelija se ne replikuje, ne ćeliji da uveća svoju masu i Sinteza histona se nastavlja udvostruči količinu ćelijskih ulazi u S fazu i najčešće Udvajaju se centrozomi organela. otpočinje diferencijacija  unutarćelijs G1 faza započinje- kih delovanjem signalnih spoljašnji molekula h G1 FAZA može da uđe u fazu ·može da može da mirovanja G0 fazu –koja započne nov započne može da traje od nekoliko ciklus diferencijacij meseci do više desetina god. ćelijske u deobe Na ćeliju utiču brojni faktori rasta koji predstavljaju produkte lučenja drugih ćelija-spoljašnji faktori , a koji su neophodni za rast i diferencijaciju ćelije, kao i unutarćelijski faktori, koji omogućavaju adekvatan odgovor ćelije na spoljašnje faktore. Spoljašnji faktori deluju vezujući se receptore i aktiviranjem signalnih mehanizmima koji dovode do ekspresije specificnih gena. Kada ćelija pod delovanjem faktora rasta dostigne restrikcionu tačku, prestaje njena osetljivost na spoljašnje signale i ćelija napreduje u S fazu.  SERTOLIJEVE ĆELIJE KADA SE POTROŠI BLOKIRAJU KAPACITET ZA DEOBU I SPERMATOGONIJE U KAD JE OŠTEĆENA I G0 FAZI SVE DO ODREĐENA JE ZA PUBERTETA APOPTOZU Gotovo 90%ćelija višećelijskog organizma ulazi ĆELIJA ULAZI U u G0 posle nastanka. Pošto se G0 FAZU ne dele njihov život može se U fazi mirovanja prikazati ravnom linijom, ove ćelije obavljaju svoju ćelije su neciklične, ulogu diferencirane Ćelije koje nemaju sposobnost deobe, kao što su KADA SIGNALNI MEHANIZMI, poprečnoprugaste ćelije,srčane ćelije nervne HORMONI, APOPTOTSKI ćelije, eritrociti, stalno ostaju u G0 fazi FAKTORI ZAUSTAVLJAJU ĆELIJU U G0 FAZI, JER SU Neke ćelije-ćelije jetre u slučaju FAKTORI ZA ŽIVOT ĆELIJE povrede mogu da iz Go faze ponovo NEODGOVARAJUĆI uđu u deobu- na tome se bazira sposobnost regeneracije jetre  KLJUČNI MOMENAT deobi ćelije prethodi duplikacija REPLIKACIJA DNK genetičkog materijala u G1 fazi hromozom je nereplikovan i građen je od jedne hromatide, jednog DNK I HISTONI -HROMOZOM molekula DNK u G2 FAZI hromozom se sastoji od dve G1 G2 sestrinske hromatide-replikovani DNK duplirani replikacija hromozom replikacija mitoza centromera sestrinske hromatide sestrinske hromatide hromozom jedne Nereplikovan hromozom S replikovan hromozom hromatide  hromatida replikacija autoreprodukcijom stvara identičnu hromatidu. S roditeljski razdvajanje lanaca svaki služi kao matrica za sintezu novog lanca dva novonastala molekul DNK molekula DNK  S FAZA- DUPLIKACIJA sestrinske sestrinske DNK-HROMATIDA SVIH HROMOZOMA JE hromatide hromatide NEOPHODNA ZA kinetohor kinetohor ODRŽAVANJE ŽIVOTA centromere OMOGUĆUJE DA SVAKA ĆERKA ĆELIJA TOKOM MITOZE DOBIJE PO 1 replikovani homologi KOPIJU DNK SVAKOG nereplikovani hromozomi HROMOZOMA homologi hromozomi replikaci ja 2n 2n 2n deob 2n 2n a 2n  dupliranje podela centrozoma centrozoma G1 S G2 P M A T jedna dve hromatida hromatide hromozom hromozom hromatida= molekul DNK=2 pnl hromozo nereplikova m replikov n 2 posle hromatida an hromatide deobe i u pred deobu i fazama u fazama deobe deobe G1 G2 telofaza mitoze profaza telofaza mejoze II metafaza, anafaza mitoze i anafaza I mejoze II telofaza I  M G 2 2hromatide= proteini+DNK G2 G hromozom G1 hromatida= replikacija 1 hromozom S hromozom G1 G2  Pojam je ikad diploidno potrebna bilo kojoj ićeliji 4 nekog jednoćelijskog haploidno ili višećelijskog 1 HROMOZOM organizma sadržana je u svakoj ćeliji, HROMOZOM SA GENIMA i upisana je na molekulu DNK u SA GENIMA obliku gena. A G Organizmi se razlikuju po broju M molekula DNK (hromozoma) koje B C A imaju u ćeliji (čovek ih ima 46 N hromozoma). D C Ukoliko organizam ima samo 1 B E F molekul DNK (1 hromozom), KOMPLETNA GENETIČKA INFORMACIJA JE G D S UPISANA U NJEMU. N G R AKO ORGANIZAM IMA VIŠE DNK ONDA JE INFORMACIJA UPISANA I PODELJENA NA E SVIM MOLEKULIMA DNK, ALI U SVAKOJ ĆELIJI UVEK NA ISTI NAČIN, NA SVAKOM Ćelija sa po jednom kopijom svih gena koji HROMOZOMU, NA ODREĐENOM MESTU SE nose informaciju za funkcionisanje organizma NALAZI POJEDINAČNI GEN ZA ODREĐENU se zove HAPLOIDNA (n). Budući da ima OSOBINU. kompletnu genetičku informaciju, bez obzira što je u jednoj kopiji, jednoćelijski i višećelijski organizam može da raste i razvija se i da deli mitozom. Deobu joj obezbeđuje replikacija- udvajanje genetičkog materijala pred deobu, pošto je potrebno da se  sestrinsk haploidna ćelija HROMOZOM A e hromatid identičnih ćelija e B Razdvajanje hromatida- sestrinskih replikaci dobijanje A A A ja centrom era B A B B NE B REPLIKOVAN REPLIKOVAN hromatida = DNK DNK pred mitozu se replikuje, Preneta INTERFAZA genetička DEOBA hromozom je udvojen-čine ga dve sestrinske hromatide, informacija sa koje su udvojeni identični majkeOvakav na ćerku životni ciklus jedinki sa molekuli DNK. Nastanak haploidnih ćelijuhaploidnim ćelijama , ćelija od haploidne haploidnim mitotičkim Jednoćelijski ćelije. GENETIČKI deobama i bespolnim organizmi u MATERIJAL JE SAMO U razmnožavanjem bio je jedini bespolnom JEDNOJ KOPIJI- prisutan kod prvih eukariota , razmnožavanju nastanak identičnih  = e B hromatid B B Q GQ G G dupliran genetički e M replikaci M A A Q HROMOZOMI- REPLIKOVANI A N A C C M MQ materijal ja C C E N E E B F D D D D S N N R F S R S F G E n MITOZA R S R F Geni na DNK- Hromatida sa n n deoba informacija o genima- B B n kompletnom informacija o GQ GQ funkcionisanju kompletnom M organizma funkcionisanju A M A C n organizma NEREPLIKOVAN C E N E N HROMOZOM D D F F S Preneta genetička S informacija sa majke R R na ćerku ćeliju  somatske ćelije gonade nereplikovani 2n replikovani n POLNO RAZMNOŽAVANJE n 2n 2n Mitoza obezbeđuje dobijanje identičnih 2n ćerki ćelija i bazira se na dve iste ćelije deobi hromatida n n n n BESPOLNO RAZMNOŽAVANJE mitoza 4 različita (n) gameta mejoza  POLNO RAZMNOŽAVANJE Pored mitotičkih deoba uključuje i oplođenje i mejozu-redukcionu deobu u Haploid se odnosi na prisustvo jednog seta hromozoma u kojoj nastaju gameti. ćelijama organizma. Organizmi koji se POLNO razmnožavaju U oplođenju spajaju se dve haploidne su diploidni (imaju dva seta hromozoma, po jedan od svakog ćelije , koje se zovu gameti ,čime nastaje roditelja), pošto njihov nastanak podrazumeva oplođenje, prva diploidna ćelija 2n , novog organizma odnosno spajanje gameta (koji su haploidni ) roditelja koja se naziva zigot. hromozoma poreklom 3 para homologih 3 ne homologa od majke i oca hromozoma Zigot, ima dve kompletne garniture naslednog materijala , ali koje vode poreklo iz različitih gameta koji su haploidni. Dakle u diploidnoj ćeliji geni za svaku osobinu (boja očiju, kose, oblik noktiju) su u duplikatu, nova jedinka nasleđuje gene od oba roditelja, različitog su porekla i Haploidna ćelija ovakvi hromozomi su HOMOLOGI diploidna ćelija (n) HROMOZOMI (2n) Jedna kopija od dve kopije od svakog svakog hromozoma hromozoma  HOMOLO B gamet (n) GI GQ ❹ ❶ HROMOZ g Četiri ne ❸ b e A M homologa OMI C hromozoma E N B GQ Q D M M F A A S C C E N N OPLOĐENJE R D D F S b F gQ S M R A C Četiri ne e N homologa Četiri para ❷ R hromozoma homologa D hromozoma F S gamet (n) GAMETI ĆELIJE DIPLOIDNA ĆELIJA HAPLOIDNA ĆELIJA NAKON R MEJOZE I i ZIGOT 2n  HOMOLOGI HROMOZOMI – su hromozomi poreklom od oca i majke, ali koji na istom mestu imaju gene za iste proteine, da bi se našli tačno jedan mitoza haploidni gamet (n) naspram drugog u mejozi. parovi gena 2n rast mogu biti između sebe identični ali se adultni međusobno mogu i da razlikuju (aleli organizmi gena), ali su i dalje geni za protein sa istom ulogom. zigot 2n mejoza diploidni zigot/organizam (2n) n oplođenje n spermatozoid hromozomi u somatskim ćelijama sa istim genskim mestima, jedan je jajna ćelija mamin a drugi tatin homologi hromozomi  haploidn 4 gameti n 1 (n) a 2 0 1 2 1 2 2 1 2 1 3 4 8 2 5 9 1 2 5 2 2 5 1 op 4 2 6 1 1 2 1 3 X X 2 3 8 lo 7 2 2 1 3 1 đe 2 2 1 6 7 1 1 6 7 2 2 2 1 nj 6 1 1 1 8 5 X 8 5 2 1 7 1 1 9 7 e 2 2 2 1 1 1 2 2 1 2 0 1 6 7 1 1 4 2 0 1 8 3 1 4 1 2 8 3 6 1 1 5 4 9 gameti zigot 2 4 5 2 1 3 diploidn 2n 2 (n) 7 2 2 2 2 a 1 1 hromozomi 6 Homologi 8 5 9 7 1 X 3 3 2 1 2 2 1 2 1 0 1 1 3 1 4 X X gameti 2 8 6 2 2  haploidna ćelija haploidna ćelija F A 0 A A A M C B B C R B C N D C D 0 G E D B E G E F M N G D N N G R E homologi hromozomi diploidna ćelija A A 0A B 0 B A A B CB C B B B B 0 M G M G C C E E C G N 0 D D E D AG A E E D E D C A G G M N E M F G C N N N N G C E N F D F N D D R F R R R diploidna ćelija Australijski mrav skakač ima samo jedan par Diploidna ćelija hromozoma. Ženke su Sudbina HAPLOIDNE ĆELIJE diploidne i sadrže par Replikuje svoju DNK i ulazi u Ima dve kompletne garniture mitozu i daje dve iste hromozoma, dok je kod naslednog materijala koje vode haploidne ćelije, ili ulazi u mužjaka, koji su haploidni poreklo iz različitih haploidnih oplođenje i daje diploidni zigot prisutan samo jedan ćelija. Homologi hromozomi hromozom Sudbinasvoju DIPLOIDNE DNK ĆELIJE Myrmecia pilosula sadrže gene za isti protein koji Replikuje i ulazi u ima istu funkciju, i na istim mitozu i daje dve iste mestima duž molekula DNK. Geni diploidne ćelije, ili ulazi u mogu biti identični (homozigoti) ili mejozu i dvema mejotičkim mogu biti međusobno različiti deobama daje 4 ćelije sa (zamena jedne ili dve aminokis u haploidnom garniturom proteinu koji nastaje sa tog gena) neudvojenog genetičkog ne replikovana dva para Q ali i dalje dobijeni protein ima istu materijala homologih hromozoma A M MQ homologih hromozoma ulogu. A replikovana dva para Može da se deli mitozom, ali pre C C toga mora da duplira svoj N A A genetički materijal-takva ćelija je N C C D D q Q q diploidna ali replikovana. U mitozi M m Aq m D D razdvajaju se setrinske hromatide. A N n Neke diplodne ćelije mogu ući u C C m n mejozu i dati haploidne ćelije. n D D  Diploidna Ista genska mesta ćelija 2n Q za određeni Diploidna protein (boja A Q A A A ćelija Q q nesestrinske kose) hromatide D D A A D D Q q q D D A Aq nereplikovani hromozomi D D mitoz Diploidna replikacija A A ćelija Ista genska mesta a Q q sestrinske hromatide za određeni protein D D Diploidna (boja očiju) ćelija 2n nereplikovani replikovani Ćelija sa hromozomi hromozomi prisutnom nereplikovani hromozomi Nakon S faze svaki homologi dvostrukom hromozom ima 2 sestrinske Nakon mitoze, u 2n ćeliji po dve količinom hromatide- dakle 2n ćelija sestrinske hromatide genetičkog ima ukupno 4 kompleta homologih hromozoma materijala (2n), naslednog materijala završavaju u jednoj od dve sa parovima novonastale diploidne ćelije,  MEJOZA I replikacij MEJOZA A A a MEJOZA II A 2 a aA aA A AA Kod polnog razmnožavanja n b novi organizam nastaje B b b b 2n spajanjem gameta roditelja, B B B B b b koji su haploidni (n), čime se B (n obezbeđuje da svaka vrsta (n) ) ima stalan broj hromozoma 2n. To znači da diploidni A A AA a a organizmi pored mitoze, moraju da imaju još jedan vid bb b deobe kojom se diploidna BB B B ćelija prevodi u haploidnu, odnosno redukuje im se broj hromozoma. MEJOZA JE AA A A a a DEOBA U GONADAMA I IMA ZA CILJ NASTAJANJE Bb B B b b HAPLOIDNIH gameta Mejoza se sastojiiz dve uzastopne deobe. U prvoj od 2n haploidni haploidni ćelije nastaju dve haploidne ćelije sa udvojenim gameti (n) gameti (n) hromozomima. U drugoj nastaju 4 haploidne (n) ćelije sa neudvojenim hromozomima živa bića su u najranijim fazama razvića veoma slična, liče jedno na drugo do te mere da je teško pogoditi da li se radi o gmizavcima, pticama i sisarima. polno bespolno razmnožavanje razmnožavanje oplođenje gamet embrio beb hidr puplje pupolj nova n a a nje ak hidra zigot gamet U zavisnosti od vrste živih bića i faze ćelijskog ciklusa, haploidna (n ćelija) ima dve mogućnosti; Da replikuje svoju DNK i uđe u mitozu, dajući dve identične haploidne ćelije, koje su iste međusobno i iste kao majka ćelija Ili će ući u oplođenje i dati diploidni zigot. Diploidne ćelije isto imaju dve mogućnosti, nakon replikacije genetičkog materijala mogu se podeliti mitozom i dati dve diploidne ćelije međusobno identične, ili će ući u mejozu, i nakon dve mejotičke deobe dati ćelije sa haploidnom garniturom neudvojenog naslednog materijala  polno bespolno Životni ciklus razmnožava razmnožav eukariota Životni ciklus životinja obuhvata sve događaje od jedne ili nje anje više prvih ćelija, preko embrionalnog razvića, rađanja ili izleganja iz jajeta, rasta i razvića do odraslog stadijuma , koji može da se razmnožava, do njegove smrti. Čak I kod sesilnih organizama postoji u životnom ciklusu stadijum koji je roditelj aktivno ili pasivno pokretan i služi u rasprostranjenju. Vrste i potomc koje nisu imale ovu osobinu izumrle su , bili zbog toga što i nisu mogli da se prilagode promenama ekoloških faktora ili zbog negativnih posledica ukrštanja u srodstvu raznovrsnos identičnos t t roditelji dete  Životni ciklus eukariota eukarioti u svom životnom ciklusu imaju smenu haploidne i diploidne faze; prva diploidna ćelija – zigot nastaje spajanjem haploidnih muških i ženskih gameta. Haploidne ćelije nastaju mejozom diploidnih. U zavisnosti od toga da li je i koja od ove dve faze dominantna, razlikujemo tri glavna tipa životnog ciklusa: Haploidno haploidni višećelijski diploidno organizam- gametofit haploidni višećelijski gamet organizam i mitoza mitoza spor mitoza mitoza MEJOZA OPLOĐENJE gamet e i MEJOZA OPLOĐENJE gamet zigo t i zigo t MEJOZA OPLOĐENJE mitoza mitoza diploidan diploidan višećelijski višećelijski organizam- sporofit zigot organizam životinje Biljke i neke alge Gljive i neki protisti  Biološki smisao deobe, životni ciklus eukariota i višećeličnost haploidni gamet n=23 n Jajna ćel 1. životinje imaju životni ciklus tokom kog dominira doploidno stanje. To znači da višećelijsko telo životinja nastaje nizom uzastopnih mitoza diploidnog zigota, pa mejoza spermatozoid oplođenje su sve ćelije u organizmu 2n. Neke od njih ulaze u polnim žlezdama (gonadama) u mejozu, kojom daju haploidne gamete Gameti učestvuju u oplođenju čime nastaje Zigot 2 zigot. Jedine haploidne ćelije su gameti I 2n= Višećelijski n nema mitoze haploidnih ćelija 46 diploidan Protisti i alge takođe su diploidne , a gona organizam haploidne ćelije koje nastaju mejozom idu de 2n=46 pravo u oplođenje postajući diploidno stanje mitoza i razviće Kod biljaka i mnogih algi javlja se tzv. smena generacija. Nizom uzastopnih mitoza, od zigota nastaje višećelijska diploidna jedinka koju zovemo sporofit. Neke od diploidnih ćelija sporofita, često u specijalizovanim mejoza strukturama koje zovemo sporangije ulaze u mejozu čime nastaju prve haploidne spore ćelije tzv spore. Svaka spora, ako ima povoljne uslove za život, se potom deli nizom mitoza, čime nastaje višećelijska haploidna jedinka-gametofit. Neke od haploidnih ćelija gametofita diferencijacijom daju haploidne gamete što Gametofi može biti u specijalizovanim strukturama u telu gametofita-GAMETANGIJAMA. Sporofit tn Gameti su sposobni za oplođenje, daju zigot koji je diploidan biljka 2n arhego gamet nije i sporo spor Diploidn anterid gamet fit e fertilizaci o 2n gametof ije i mitoza ja it ngame mejoz ti oplođe a n nje ❶zigot sporan 2n fertilizaci gije mejoza ja game embrio ti sporofi n mitoz list mlade t spore a sporan sporofit gamet gije generacije gametofit adultni i gametofit sporofit rizom haploidno n mitoza 2n  3. Većina gljiva i mnogi protisti skoro ceo život provode u haploidnom stanju. I kod njih diploidni zigot nastaje spajanjem haploidnih ćelija, ali odmah po nastanku, ulazi u pravo u mejozu, čime nastaju haploidne spore. Kod pravih gljiva , od njih mitozom nastaje višećelijsko haploidno telo koje se hrani I raste By NuriaWrite - Vlastito djelo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid=59838556  PARTENOGENE Partenogeneza može dovesti ili do haploidnih ili diploidnih potomaka. U haploidnoj partenogenezi, retkom obliku ZA partenogeneze koji se javlja kod nekoliko vrsta pčela, Kod različitih vrsta životinja, nematoda, potomci se razvijaju iz haploidnih jaja da bi partenogenezom proizveli haploidne odrasle jedinke. najčešće nastaju diploidne jedinke. pošto mejozom nastaju haploidne ćelije, diploidnost se kod njih obezbežuje na više načina. ❶replikacija uoči mejoze dva puta se ponavlja, ❷ne dolazi do razilaženja hromozoma u anafazi I ili II, pa su jajne ćelije čim nastanu mužjak mitoza radnici diploidne; pčele- oplođenje sterilne ❸ima i slučajeva naknadnog spajanja trut (n) spermatoz ženke 2 sestrinskih ćelija nastalih mejozom, kao oid n n samooprašivanje kod biljaka ili 2n matica samooplođenje kod hermafrodita ženk matica oocita e (2n) (n) partenoge trut n mejoz neza a bez oplođenja  polno razmnožavanje naspram više oblika PARTENOGENEZA partenogeneze diploidna partenogeneza Ova vrsta aseksualne polno haploidna reprodukcije je kada se jaje razmnožavanje partenogeneza automiksis apomiksis razvija u kompletnu jedinku mitoza mejoza mejoza mejoza bez oplođenja. Rezultirajuće potomstvo može biti ili haploidno ili diploidno. Ovo će Oocita sperma oocita diploidno oocita (n) zavisiti od procesa i vrste. (n) (n) (n) jaje fuzija sa Partenogeneza se javlja kod replikacija drugom beskičmenjaka, kao što su zigot oocitom vodene buve, neki mravi, ose, zigot (n) jaje (2n) (2n) 2n 2n pa čak i pčele U diploidnoj partenogenezi, diploidni haploidni diploidni zigot (2n) anomalna mejoza dovodi do organizam organizam organizam diploidnih jajnih ćelija. automiksis:Normalna redukciona podela u mejozi je praćena fuzijom diploidni dva identična, haploidna jedra. jajna ćelija se umnožava da bi proizvela organizam diploidnu jedinku. apomiksis; Redukciona podela se ne dešava u mejozi. ILI udvostručenje hromozoma se dešava nakon mejoze.  kod insekata iz reda opnokrilaca (pčele, PARTENOGENEZA ose, mravi). Kod njih se iz neoplođene jajne Razviće iz ćelije razvijaju haploidni mužjaci (trutovi neoplođene jajne kod pčela) ćelije jaja matica 2n Pčela; razviće bez dok se iz oplođenih jajnih ćelija razvijaju oplođena partenogeneza- oplođenja diploidne ženke. Radilice kod pčela i radnici kod mrava su neplodne ženke. mužjak TRUT Oplođena jajna ćelija ženka Ribe pčela osa mrav radilice Vodozemci trut n 2n gmizavci matica 2n 16 gameti haploidni mužjaci n hromozoma nema 16 hromozoma oplođenj a1 a2 oplođe game e nja ti ne oplođeno jaje sadrže set od 16 Za ovaj proces nije hromozoma (n) neophodno učešće trut dobija spermatozoida polovinu gena trut alel matice, 16 trut alel trut radilice 2n matica 2n a1 hromozoma a2  PARTENOGENE ZA Razviće potomaka iz NEOPLOĐENE jajne ćelije Kod nekih: Oblik razmnožavanja kod koga se nova jedinka Insekata (mravi, pčele,ose), ribe, vodozemaca i razvija iz neoplođene jajne ćelije. gmizavaca Strategije su različite Partenogeneza =mužjak-trut ❶Jajna ćelija nastaje deobom bez rekombinacije- Oplođena jajna ćelija=ženka nova jedinka je klon roditelja (bespolno razmnožavanje u pravom smislu) ❷Jajna ćelija nastaje mejozom, koja uključuje i rekombinaciju, posle čega replikacijom i razdvajanjem sestrinskih hromatida se udvaja broj hromozoma. Pošto nema oplođenja, takva partenogeneza je između bespolnog i polnog razmnožavanja Jedna vrsta guštera sa ostrva Arube, sastavljena je samo od ženki koje se razmnožavaju partenogenezom. Kod ovih vrsta dolazi do dupliranja genetičkog materijava pre mejoze, nastaje diploidna jajna ćelija koja se razvija kao zigot Cnemidophorus arubensis  Životinje kod kojih je moguća partenogeneza Bespolna reprodukcija zmija i guštera može biti fakultativna ili obavezna partenogeneze. U fakultativnoj partenogenezi, polno reproduktivni gmizavac postaje partenogenetski, kada u njihovoj populaciji nedostaju mužjaci. U ovom slučaju, njihova populacija se ARUBA gušter ajkula sastoji od članova koji mogu ili ne moraju biti klon majčinog genoma ,jer se razmnožavaju i parenjem kada im se pruži prilika. U obaveznoj partenogenezi, kao što su kameni gušter i određene grupe gekona, razmnožavaju se samo partenogenezom. Kod ovih vrsta, gekon skakavac žensko jaje se razvija u novo potomstvo bez doprinosa mužjaka u oplodnji. Postoji oko 50 vrsta guštera i samo 1 vrsta zmija koje se razmnožavaju obaveznom partenogenezom.  Nastanak polnog razmnožavanja i diploidnosti u evoluciji Prednost haploidnosti, odnosno bespolnog razmnožavanja ženka ❶Haploidna garnitura je dovoljna da pruži sve nasledne informacije, rast razviće i obavljanje svih funkcija. mužj Dupliranje genetičke informacije ak deluje kao nepotreban trošak,u smislu utroška energije i supstanci za replikaciju i održavanje dvostruke količine genetičkog materijala ❷Kod polnog razmnožavanja je za Bespolno polno razmnožavanje prostu reprodukciju potrebno 2 razmnožavanje potomka. U bespolnom razviću Kod životinja, postoje dve strategije razmnožavanja; jedinka uvek dobija 2 potomka, za x Razlikuju se prema broju potomaka i u nivou ulaganja (u vidu rezervne generacija stvoriće 2x potomaka, a oni hrane, ishrana i briga o potomstvu). Jedna strategija podrazumeva da koji se polno razmnožavaju ostaju na jedinka stvara veliki broj potomaka, ali onda ne ulaže u svakog od njih istom broju dovoljno, niu pogledu hrane ni u pogledu brige za potomstvo, pa je ❸Jedinka sa dobrim genima može da smrtnost potomaka velika. Druga strategija podrazumeva veće bude u kontaktu sa osobom koja ulaganje u potomstvo , jaja sa više hrane, ishrana preko majke, nema tako dobre gene produžena briga o potomstvu, što podrazumeva manji broj potomaka ali je stopa preživljavanja veća  Poluge evolucije i prirodna selekcija u korist diploidnosti ❶Pri replikaciji neminovno dolazi do mutacija. Neke promaknu reparacionim mehanizmima,i nakon još jedne replikacije mutacija je fiksirana u oba lanca DNK. Haploidna ćelija nema adekvatan odgovor. Diploidne ćelije imaju veći kapacitet za popravku oštećenja. Koriste neoštećene kopije u vidu homologog hromozoma. Iseca jedan lanac DNK da zameni oštećeni, potom polimerizacijom kao u replikaciji nadoknađuje komplementaran lanac ❷Rekombinacija koja se obezbeđuje mejozom i oplođenjem, ubrzava evoluciju, povećava šansu da se dobitne kombinacije gena nađu zajedno Polno razmnožavanje i rekombinacija obezbeđuju ponovljivost i lakšu i bržu evoluciju ka kombinacijama gena koji donose bolju prilagođenost  Nastanak i prednosti višećeličnosti Višećeličnost se u evoluciji eukariota pojavila više puta. bakterij Složenija višećelijski organizmi nastali su a jednoćelijski nezavisno kod bar šest grupa živih bića i to: životinje, gljive, biljke, zelene alge, crvene alge, i mrke alge. Za jednostavnije višećelijske oblike imamo podatke da su se nezavisno pojavili čak i više od 40 puta u evoluciji različitih grupa, uključujući i neke prokariote. biljke jelen Prvi višećelijski organizmi su se pojavili pre oko višećelijski 600-750 miliona godina. Premda postoje neki podaci koji ukazuju i da je to bilo između 300-600 miliona godina posle LECE Tu se radilo o organizmima sa podelom rada, ćelije koje su imale različite uloge. Jednoćelijski organizmi su jednostavniji ne ulažu mnogo u održavanje složene građe I stoga brzo rastu i razmnožavaju se deobom. Bolje su prilagođeni u nestabilnim uslovima, i bolji su kolonizatori. U slučaju da se desi neka katastrofa na planeti Zemlji prvi koji će imati prednosti u osvajanju praznog prostora biće jednoćelijski organizmi. ❶Organizam sa više ćelija može više da poraste, ima stabilniju homeostazu ❷Otporniji su nepovoljno dejstvo ekoloških faktora, dugovečniji su ❸Može da razvija i ostvari usložavanje građe, podelu radu među ćelijama što doprinosi stabilnost ❹Veća veličina i složenija građa omogućuju i lakše dolaženje do resursa (hrana kod heterotrofa, voda i svetlost kod fotosintetičara) Razmnožavanje ili reprodukcija je osnovna osobina svih živih bića koja ima ulogu da omogući opstanak vrste Da bi se obezbedila genetička Bespolno razmnožavanje je varijabilnost i tako obezbedile karakteristično za jednoćelijske nove kombinacije osobina koje organizme, biljke, gljive i neke jedinkama mogu omogućiti životinje primitivnije građe. preživljavanje u drugačijem Nastaju klonovi okruženju, mora doći do razmene genetičkog materijala. ČAK I Mnogi organizmi mogu se JEDNOĆELIJSKI ORGANIZMI KOJI razmnožavati i polno i bespolno SE RAZMNOŽAVAJU PROSTOM DEOBOM, MOGU NA RAZLIČITE NAČINE RAZMENITI NASLEDNI MATERIJAL DN zahteva dva roditelja, K REPRODUKCIJA suprotnog pola. Svaki ima različite polne organe-gonade. Ista potreban samo jedinka amito BESPOLNO 1 roditelj POLNO (Puževi) za stvara dvopolnost oba tipa mitoz gonohorizam hermafroditi polnih regeneracija pupljenje Češće kod ćelija, ali a sesilnih i ne slabo istovrem pokretnih eno. U jedr sezoni o parenja deo prisutne gonade oba pola populacij novi organizam pupoljak raste e su odvojeni polovi- raste iz (mitoza) na ženke a većina životinja Kišna glista fragmenta telu roditelja i deo Metilj razvija se u (skoro svi mužjaci roditelja, Pantljičara novu jedinku kičmenjaci, jednoćeli člankoviti crvi, većina Samoplođenje Puž bodljokošci korali pijavica jski zglavkara i Unakrsno organizm višećelijski organizmi glavonošci) oplođenje  deob BESPOLNO razmnožavanje a ❶Karakteristično za manji regenerac pupljenje broj vrsta. Genetički klon- ija identične jedinke ❷Ne uključuje razmenu Regeneracija kod, morske zvezde i Na telu roditelja mitotičkim pljosnatih člankovitih crva ali i deobama nastaje pupoljak-klon genetičkog materijala pojedinačnih bodljokožaca je OBLIK koji raste i razvija se u novu ❸Organizmi koji nastaju na bespolnog razmnožavanje. Ako se jedinku. Ona može da nastavi ovaj način ne razlikuju se od telo podeli na dva delasvaki od njih će samostalan život ili da ostane roditelja ni po genotipu ni po nadoknaditi deo koji nedostaje i dati povezana sa roditeljem. Tako fenotipu samostalnu jedinku. nastaju kolonijalni organizmi – jedinke integrisane i anatomski Načini bespolnog morska razmnožavanja su: planarija i fiziološki (Korali). Kolonije se Deoba (ameba) zvezda javljaju i kod nižih hordata- teško razdvojiti jedinku od Pupljenje (hidra) populacije Regeneracija (morska zvezda) hidra  Kod većine životinja , gameti nastaju od posebnih ćelijskih Gonade linija, koje se obično rano u razviću odvoje od ostalih kod somatskih ćelija, i ostaju neaktivni kod tokom uspostavljanja plana građe jajnici ženki mužjaka i diferencijacije drugih organa. Oogeneza testisi Osim kod sunđera, nekih dupljara i nekih bilaterija stvaranje gameta se dešava u posebnim organima- GONADAMA-polnim žlezdama. Nastanak budućih jajnih spermatogeneza Polovi su kod najvećeg broja vrsta ćelija u jajnicima odvojeni, jedinka ima ili jajnike ili formiraju testise i stvara samo jedan tip spermatozoide gameta Oplođenje se Hermafroditizam je pojava da ista jedinka može da dešava u ženskim stvara i jajne ćelije i spermatozoide. Nekada polnim odvodima- jedinka može da provede deo života kao ženka jajovodima (riba knez u mediteranu) , posle čega može da se transformiše u mužjaka. Hermafroditizam je češći zreli gameti napuštaju gonade ili prskanjem kod sesilnih ili slabo pokretnih organizama. Kod njihovih zidova, ili češće, gameti napuštaju gonade jednodomnih biljaka kod hermafrodita postoje kroz posebno diferencirane odvode, semovode ili mehanizmi koji sprečavaju samooplođenje. jajovode.  polni dimorfizam biološka cena polnog dimorfizma uočljive morfološke razlike među polovima, ovarijumi i testisi- razvijaju se u različitim jedinkama i (obojeno raskošno perje i lep glas kod mužjaka dovode do različitog fenotipa- POLNI DIMORFIZAM ptica, rogovi jelena, griva lava). energija se ulaže u spoljašnji izgled-sekundarne polne karakteristike jedinke polovi se ponašaju prema pravilima-reproduktivnog ponašanja, po kojima se partneri pronalaze i privlače, da bi došlo do parenja i oplođenja, i kasnije roditeljskog ponašanja reproduktivni tajming istovremeno sazrevanje spermatozoida i jajne ćelije , reprodukcija se prilagođava dobu godine, temperaturi... koriste se razne strategije (losos i pastrmka se vraćaju na mesto nastanka), neke stvaraju ekstraembrionalne strukture, (ptice, sisari) Pronalaženje partnera omogućeno je razvojem raznih strategija (sintezom feromona, ukrasnih perja, kresti)  Polno razmnožavanje je povezano sa procesom gametogeneze-nastankom GAMETA podela gameta pokretni po veličini po pokretljivosti nepokretn i izogameti anizogameti razlikuju se i poseban oblik ne razlikuju se po veličini i razlikuju se i anizogameta, po obliku i izgledu, (protista) već po obliku i sreću se kod po veličini, po veličini, metazoa, samo po funkciji jedan jedan gamet je oba su pokretna pokretan a drugi pokretna drugi ne je nepokretan oogameti Spajanje anizogameta se naziva anizogamija, a spajanje Polno razmnožavanje obezbeđuje raznovrsnost živog sveta. Svaka od jedinki mejozom, u svojim polnim žlezdama, stvara gamete. oocita II GAMETI ČOVEKA anizogameti haploidni jajna ćelija nepokretna spermatozoid pokretan oplođenje sp er 23 m 23 oi ato d z brazdan zigot Oplođenje proces spajanja je gameta pri čemu nastaje zigot, 46 od koga nastaje novi 46 46 organizam, drugačiji od oba  spajanje gameta, dve haploidne ćelije, OPLOĐENJE nastanak zigota, diploidne ćelije SPOLJAŠNJE UNUTRAŠNJE neke ribe, gmizavci, ptice, sisari Sesilni slabo pokretni, jedinke Povećana oslobađaju gamete u vodu gde se oni hermafroditi u jajovodu ženki uspešnos pronalaze I spajaju. vodeni organizmi gonade oba pola kopneni kičmenjaci t ribe, vodozemci oplođenja Adaptacija na unutrašnje oplođenje, koje se odvija u telu ženke, je spermatozoidi dospevaju u ❶smanjenje ukupnog broja gameta, polne kanale ženke;, zahteva pošto su zaštićeni. unošenje spermatozoida u telo ženke. ❷smanjenje zavisnosti od razmnožavanja u vodenoj sredini, što je omogućilo prelazak na kopno i osvajanje Meduze novih sredina. u periodu Adaptacija na spoljašnje razmnožavanja se oplođenje je namnože u tako ženka mužjak gona gona sinhronizovano izbacivanje velikom broju da to de de gameta u velikom broju, povećava šansu za čime se povećava šansa da Palolo crv-sesilan u oplođenjem dođe do oplođenja. vreme razmnožavanja životinje (crvi, ribe, obaci zadnje segmente vodozemci) u vreme sa gametima, koji isplivaju na površinu  Razmena gasova preko površine jajeta, a izlučivanje TIPOVI RAZVIĆA unutar jajeta, kristalna molraća OVIPARNOST VIVIPARNOST OVOVIVIPARNOST razvoj embriona u spoljašnjoj razviće embriona u embrion se razvija u telu sredini, ishrana žumancem, telu majke majke, ali unutar jajnih opni, beskičmenjaci, ptice, žabe (materici), ishrana ishrana preko žumanca preko pupčane tokom celog perioda razvića vrpce-sisari Ajkule, neki gmizavci, mnogi insekti  Za razmnožavanje koje je nezavisno od vodene sredine, neophodan preduslov je evolutivna novina u građi jajeta. One su omogućile sprečavanje gubitka vode, te ishranu izlučivanje i razmenu gasova za embrion koji se razvijaju unutar jajnih opni. AMNIOTSKO jaje- čija je pojava omogućila nastanak gmizavaca, ptica i sisara. ALANTOIS Povezan je sa zadnjim delom creva HORION Opna neposredno ispod embriona i u njemu se talože otpadne materije- ljuske, koji zajedno s njom proizvodi izlučivanja embriona; pošto je razrastao sprečava isušivanje, a sa ispod horiona, preko njega i njegovih krvnih sudova, alantoisom omogućava razmenu embrion razmenjuje gasova Polne ćelijei zigot gasove sa spoljašnjim vazduhom horion kao i rani stupnjevi alanto Žumančana razvića su is Ispunjena kesa je rezervnom najosetljiviji amnio hranom, u vidu žumanceta, isušivanje. Kopnene nastavlja se na crevnu životinje imaju nembri duplju embriona, a njen efikasnu adaptaciju on epitel razlaže i apsorbuje tu na kopneni način hranu, koja se putem AMNION života Opna koja Amnionsk posebnih krvnih sudova neposredno okružije sam a duplja doprema do embriona embrion, uloga mu je da ublažava mehaničke potrese, pošto je embrion potpuno okružen tečnošću koja ispunjava albumin amnion ljuska  RAZVIĆE AMETABOLIČNO- DIREKTNO BEZ INDIREKTNO Životinje koje po završetku embrionalnog života nemaju sličnosti sa METAMORFOZE odraslim jedinkama svoje vrste (insekti, rakovi, mekušci, vodozemci) imaju indirektno razviće, koje je praćeno preobražajem ili metamorfozom. U svom razviću imaju larvu. Larva je mlada jedinka koja se od odrasle razlikuje po građi.načinu ishrane,mestu življenja pa i kretanju. Pretvaranje larve u odraslu jedinku je preobražaj ili Ukoliko mladunče, koje se rodi, metamorfoza. ili izleže iz jajeta, liči na svoje roditelje, radi se o direktnom Adaptivna prednost indirektnog razvića su brojne: pošto obično razviću. nastanjuju različite sredine i koriste različitu hranu larve mogu biti Karakteristično je za veliki broj manje, pa je za njihovo razviće potrebno manje rezervne hrane (brže vrsta (škorpije, pauke, stonoge, dostižu stupanj kad mogu samostalno da žive i da se hrane). Manja je oligohete, cefalopode, ribe kompeticija za hranu i druge resurse između odraslih i mlađih stupnjeva. gmizavce, ptice i sisare). Jedan od oblika, larva ili adult je pokretna, što doprinosi rasprostranjenju (smanjujući kompeticiju između roditelja i potomaka i ukrštanje u srodstvu). Kod parazita larva ima brojne adaptacije koje omogućavaju pronalaženje domaćina i izbegavanje njegovih odbrambenih mehanizama Metamorfoza podrazumeva razviće, koje nije direktno od embriona do adulta, već podrazumeva i prelazne stadijume, polno nezrele stupnjeve, larve, nimfe, lutke. Postepenim rastom i remodeliranjem tela, oni postižu izgled odrasle, polno zrele jedinke koja je sposobna da ostavi potomstvo.  Tipovi postembrionalnog Razviće je proces koji traje od razvića nastanka do smrti jedinke Podela po izgledu nezrelih Karakteristično je za svaku vrstu, u stupnjeva i promeni tela dok ne zavisnosti od vrste i brzine promena postanu adulti kroz koje jedinka prolazi DIREKTNO rast i AMETABOLI remodeliranje ČNO nepotpun INDIREKTNO preobrazaj HEMIMETABOLI Preko jednog ili ČNO više larvenih stupnjeva Najmanji stepen promena u izgledu tela tpun preobrazaj Mladunci su minijaturni roditelji, koji rastući, menjaju proporcije dok ne dostignu veličinu tela HOLOMETABOLIČNO roditelja (sisari) METAMORFOZA Jedinke po građi, mestu življenja, Pretvara jaje nje larve načinu života, kretanja i ishrane slične odraslima