[Muzyka] Witajcie moi drodzy w kolejnym odcinku dział cytologia dzisiaj omówimy sobie takie ważne pojęcia jak cykl komórkowy ploidalność i apoptoza i szczególnie cykl komórkowy i ploidalność to są takie pojęcia które trzeba zrozumieć zanim się przejdzie do omawiania podziałów komórkowych czyli mitozy i mejozy którymi zajmiemy się w następnych odcinkach także ten odcinek jest bardzo bardzo ważny nie należy go pomijać i zaczniemy sobie od omówienia cyklu komórkowego co to w ogóle jest cykl komórkowy na czym on polega więc cykl komórkowy to są przemiany i procesy zachodzące w dzielących się komórkach Ogólnie rzecz biorąc nie wszystkie komórki naszego organizmu Stale się dzielą przez całe nasze życie na przykład erytrocyty Czy komórki mięśniowe jak już dojrzeją Zróżnicuj się czyli przybiorą swoją docelową postać to przestają się dzielić i żyją w takiej postaci w jakiej są aż do śmierci do swojej śmierci niekoniecznie do śmierci organizmu ponieważ komórki Mają określony czas życia Natomiast mamy też w organizmie całą masę komórek które dzielą się przez całe nasze życie na przykład komórki nabłonka komórki wątroby mają również zdolność do podziału i niektóre komórki innych tkanek i te podziały które zachodzą w naszym organizmie przez całe życie właśnie na przykład tak jak podziały komórek skórka czyli te podziały które zapewniają nam wzrost organizmu jego regenerację to są podziały mitotyczne czyli mitoza i teraz wracając do cyklu komórkowego jak on wygląda cykl komórkowy to jest jakby następujące po sobie kolejne fazy które komórka przechodzi w swoim życiu które dzieląca się komórka przechodzi w swoim życiu i zazwyczaj przedstawia się to w ten sposób mniej więcej i tak wyróżniamy tutaj fazę m i faza M oznacza mitozę tą fazę podziału i tutaj mamy podział na kariokinezy i cytokine później sobie powiemy dokładnie co to oznacza natomiast pomiędzy poszczególnymi podziałami czyli pomiędzy tymi mitoz mamy tą długą interfaz I interfaza to jest po prostu ten okres pomiędzy podziałami interfazy dzielimy na fazę G1 fazę s i fazę G2 za chwilę szczegółowo omówimy co się dzieje w tych fazach natomiast trzeba jeszcze dodać że tak po pierwsze komórka może wejść w fazę g0 tak zwaną tutaj po podziale I to dotyczy komórek które się już więcej nie dzielą czyli to jest jakby taka ślepa uliczka komórka wchodzi w fazę g0 czyli wychodzi z cyklu komórkowego już więcej się nie będzie dzielić natomiast to na co jeszcze Należy zwrócić uwagę to to że zaburzenia cyklu komórkowego mogą być bardzo niebezpieczne w skutkach ponieważ mogą powodować rozwój nowotworów No bo jeżeli komórki dzielą się w niekontrolowany sposób w niewłaściwym miejscu i przybywa ich za dużo więcej niż powinno to ten sposób powstaje gó nowotworowy także to żeby ten cykl komórkowy zachodził precyzyjnie w odpowiednim czasie w odpowiednim miejscu naszym organizmie w naszych tkankach żeby te podziały były pod kontrolą i zachodziły tam gdzie trzeba i tak jak trzeba to jest bardzo ważne dla zdrowia organizmu i myślę że jest fascynujące że tak naprawdę ten cykl komórkowy całkiem dobrze działa w naszych organizmach sumarycznie rzadko stosunkowo rzadko dochodzi do jakichś zaburzeń albo są one wcześnie wykrywane i eliminowane przez organizm No i teraz po kolei omówimy sobie te fazy i tak pierwsza pierwsza pop podziale to jest faza G1 faza G1 od First gap phase i ogólnie W tej fazie komórka po prostu rośnie ponieważ jest zaraz po podziale więc jest mniejsza niż docelowo ma wyglądać tak więc rośnie syntetyzuje białka tworzące organella białka enzymatyczne i generalnie robi wszystko to co możemy sobie wyobrażać że nowo powstała rosnąca komórka będzie robić następnie i to jest kluczowa faza faza s s od syntezy i w tej fazie następuje synteza Czyli chodzi o syntezę materiału genetycznego syntezę DNA ponieważ w tej fazie następuje podwojenie replikacja materiału genetycznego on jest podwajanie jego kopia No i to jest oczywiście konieczne bo jeżeli komórka ma potem ulec podziałowi No to każda z dwóch powstających komórek potomnych musi otrzymać swoją kopię materiału genetycznego kompletną kopię No i następnie mamy fazę G2 czyli second gap phase i tutaj komórka dalej dojrzewa do podziału następnego między innymi syntetyzuje białka wrzeciona podziałowego Mam nadzieję że pamiętacie że te białka wrzecion podziałowego to jest tubulina tworząca mikrotubule czyli jeden z element cytoszkieletu o tym WSP Almy ale siłą rzeczy będziemy o tym jeszcze mówić przy okazji omawiania samych podziałów komórkowych No i syntetyzowane są tutaj też między innymi składniki błony komórkowej ponieważ powstałe po podziale komórki będą rosnąć więc będą musiały sobie też dobudowy stopniowo błonę komórkową No i wreszcie następuje mitoza i później cytokineza I teraz mitoza to jest podział jądra komórkowego oczywiście z zawartością czyli z całym tym materiałem genetycznym który uprzednio został replikowane skopiowany natomiast cytokineza to jest podział cytoplazmy czyli ten moment gdzie z jednej komórki faktycznie powstają dwie osobne komórki może się zdarzyć że zachodzi mitoza ale cytokineza nie zachodzi i wtedy mamy komórki na przykład dwuj czy wielojądrowe i tak się dzieje u niektórych organizmów na przykład u grzybów i to jest normalny stan Czasami jest to stan przejściowy Ale jak najbardziej występujący normalnie w organizmie i teraz jeszcze żeby móc sobie następnej kolejności omawiać podziały komórkowe i rozumieć co się tam dokładnie dzieje Musimy znać i rozumieć pojęcie chromosomu Czym jest chromosom chromosom Ogólnie rzecz biorąc jest to po prostu odcinek DNA albo Cząsteczka DNA i chodzi o to że w naszych komórkach komórkach organizmów eukariotycznych wiąd komórkowych DNA nie występuje w postaci jednej bardzo długie nici kilkumetrowe tylko w postaci wielu pojedynczych odcinków I taki właśnie odcinek nazywa się chromosomem i chromosom normalnie normalnie czyli przez większość życia komórki w momencie jak komórka się nie dzieli czyli powiedzmy w tej interfazie chromosom występuje w postaci nies skondensowanej czyli jako taka luźna nić DNA dość chaotycznie wyglądająca natomiast przed podziałem ta nić ulega tak zwanej kondensacji czyli bardzo mocno się spiralizera postać taką parówkową to jest właśnie chromosom w stanie kondensacji on ma takie przewężenie pośrodku zwane centromer i generalnie tu jest po prostu bardzo gęsto upakowana nić DNA i ta kondensacja jest konieczna do precyzyjnego podziału komórki jej materiału genetycznego właśnie głównie materiału genetycznego dlatego że jeżeli sobie wyobrazcie że mielibyśmy taką nić chaotycznie poukładany i tych nici byłoby na przykład kilkadziesiąt bo Powiedzmy że w komórce byłoby kilkadziesiąt chromosomów No to teraz Spróbujcie to precyzyjnie podzielić dokładnie na pół tak żeby każda komórka dostała dokładnie połowę materiału genetycznego No byłoby to trudne prawda natomiast jeżeli te chromosomy się kondensujący pałeczek No to jest to znacznie łatwiej precyzyjnie podzielić pomiędzy te komórki potomne powstające w czasie ział No i teraz jeszcze jedno pojęcie chromatyd do siostrzane gdy chromosom ulegnie replikacji czyli podwojeniu to mówimy że składa się właśnie z dwóch chromatyd siostrzanych chromatydy siostrzane to są po prostu kopie chromosomu obie zawierają identyczny materiał genetyczny i połączone są tutaj w tym centromer także mam nadzieję że teraz już rozumiemy Czym jest chromosom i czym są chromatydy tych pojęć będziemy używać ciągle omawiając podziały komórkowe więc bardzo ważne jest żeby to zapamiętać i teraz jeszcze pojęcie kariotypu kariotyp to jest kompletny zestaw chromosomów organizmu tak jak występuje w każdej pojedynczej komórce ciała u człowieka przykładowo kariotyp to są 23 pary chromosomów Oczywiście jeśli nie ma żadnych zaburzeń liczby chromosomów i teraz mówimy o parach chromosomów a nie o pojedynczych sztukach ponieważ w każdej takiej parze jeden chromosom pochodzi od Ojca a drugi od matki się nazywa chromosomami homologicznymi u człowieka są to właśnie 23 pary czyli 46 chromosomów gdzie W każdej parze jeden pochodzi od naszego ojca jeden od naszej matki Natomiast ta liczba jest zależna od gatunku i nie ma tak naprawdę za bardzo żadnych prawidłowości w tym temacie ja tutaj przedstawiłam kilka przykładów żeby pokazać że rzeczywiście ta liczba chromosomów jest taka mocno nieprzewidywalna przykładowo u królika to są 44 chromosomy ale już na przykład u kraba Królewskiego jest ich 208 u słonecznika mamy 34 u trzciny cukrowej 80 natomiast rekordzistą jeśli chodzi o największą liczbę chromosomów jest motyl Atlas błękitny a przynajmniej jest on jednym z rekordzistów ma aż 450 Nie mam pojęcia po co mu tyle chromosomów gdzie one się mieszczą Ale tak jest natomiast najmniej ma tak zwana Mrówka skoczka i są to tylko dwa chromosomy także jak widzicie ciężko tutaj stwierdzić jakąś regułę Wygląda na to że ta liczba chromosomów za bardzo o niczym nie świadczy No i teraz jeszcze jedno Pojęcie które trzeba rozumieć żeby mówić o podziałach komórkowych to jest pojęcie ploidalność na przykładzie tego kariotypu czyli przykładowo u człowieka to będzie komórka która iera właśnie jakby dwa zestawy chromosomów czyli zawiera pary chromosomów po jednym od ojca po jednym od matki tutaj na rysunku jest to 10 par czyli 20 chromosomów u człowieka tak jak mówiłam to są 23 pary czyli 46 chromosomów i tak naprawdę nieważne ile ich jest jeżeli mamy po dwa w parze od ojca i od matki to będzie się to nazywało komórką diploidalną i oznacza się ją jako 2n natomiast Komórka haploidalna jest to komórka która po prostu ma połowę zestawu chromosomów czyli po jednym chromosomie z każdej pary część od ojca część od matki niekoniecznie dokładnie po równo W każdej komórce haploidalnej mogą być nieco inne proporcje pod tym względem wynika to z tego jak przebiega podział mejotyczny i o tym sobie jeszcze powiemy natomiast to co jest ważne to to że po prostu komórka haploidalna zawiera połowę takiego podwójnego zestawu chromosomów i oznacza się ją jako n ponieważ jest to połowa 2 No i teraz Które komórki w organizmie są które a więc komórki diploidalne to są komórki somatyczne czyli komórki naszego ciała czyli po prostu wszystkie komórki naszego ciała komórki skóry neurony komórki wątroby są diploidalne natomiast komórki haploidalne to są tylko komórki rozrodcze czyli komórki jajowe i plemniki czyli inaczej gamety No co jest logiczne ponieważ chodzi o to że kiedy te komórki rozrod łączą się w procesie zapłodnienia to powstaje znowu diploidalna zygota łączą się dwie komórki haploidalne które mają po połowę jakby liczby chromosomów i powstaje diploidalna zygota która potem dzieli się mitotycznie wchodzi w ten cykl komórkowy dzieli się mitotycznie wiele wiele wiele wiele wiele razy i powstaje ten cały organizm wielokomórkowy który składa się z wielu wielu wielu komórek diploidalnych dobrze I teraz jest jeszcze jedna sprawa która będzie potrzebna w czasie omawiania tych podziałów mitotycznych i mejotycznych i to jest to żebyśmy umieli rozróżnić tak zwaną liczbę n którą już w sumie przed chwil omawialiśmy i liczbę C i zasadniczo chodzi o to że jakby materiał genetyczny jaki mamy te wszystkie chromosomy to są tak jakby dwie takie encyklopedie jedną dostajemy od mamy jedną od taty w tych encyklopediach zapisane są wszystkie cechy organizmu i teraz tak Niektóre hasła w tych encyklopediach będą takie same w obu tych wersjach od mamy i od ojca w sensie definicje będą takie same czyli na przykład hemoglobina budowa hemoglobiny Czy budowa kolagenu czy jakiś innych białek czy enzymów generalnie są takie same u każdego człowieka czyli wszyscy dostajemy po prostu taki sam materiał genetyczny pod tym względem taką samą informację i na tej podstawie powstają w naszych organizmach takie same białka natomiast będą też istnieć cechy czyli hasła czy definicje W tych encyklopediach które będą się różnić na przykład kolor włosów kolor oczu wzrost i cała masa innych cech to są te wszystkie cechy którymi się różnimy no i tutaj od mamy i od ojca zwykle dostajemy różne wersje takich cech No i kwestia jest tego co się ujawni u potomstwa czy cecha od ojca czy cecha od matki ale dokładnie jak to się dzieje to będziemy omawiać w dziale genetyka także to co jest tutaj ważne to to że taki zestaw taki komplet gdzie mamy właśnie i komplet informacji od mamy i od ojca po jednym chromosomie W każdej parze od każdego z rodziców to taki zestaw określa się jako 2n dlatego że liczba n określa jakby jakość określa treść materiału genetycznego który mamy natomiast liczba c Określa ilość dna czyli liczbę zestawów chromosomów teraz wyjaśnimy to sobie bardziej tak dokładnie mianowicie Jeżeli mamy taki zestaw jak przed chwilą czyli jest komplet 23 chromosomy od mamy 23 od ojca to takie coś Wiemy już że się określa jako 2n i to będzie również 2c takie jedno C oznacza cały jeden komplet chromosomów Mamy jeden komplet od ojca jeden od matki Czyli mamy 2c Natomiast jeżeli to powiel imy czyli ten materiał genetyczny ulegnie replikacji w fazie S czyli Powiedzmy że skopiowali miy tak książki skowy je mamy dwie kopie identyczne dwie kopie tej od mamy dwie kopie tej od taty to to się nadal nazywa 2n dlatego że nie przybyło nam treści nie przybyło nam pod względem jakości niczego nie mam tutaj nowych informacji Więc to jest nadal 2n ale jest to już 4C bo podwo ilość papieru że tak powiem podoś ilość samego DNA Nie dostaliśmy żadnej nowej informacji ale mamy dwa razy więcej tego co było także w tym sensie C oznacza jakby ilość a n jakość czyli samą informację zawartą i teraz Jeżeli weźmiemy po połowę tej informacji od mamy i od taty to będzie to 1N bo mamy znowu połowę Tego podwójnego zestawu chromosomów który mamy normalnie i będzie to 1c dlatego że znowu mamy połowę całego możliwego kompletnego zestawu chromosomów takiego podwójnego i teraz teraz ktoś może właśnie zapytać dlaczego jest 1 c jeżeli mamy i od mamy i od taty tak ale jakby Patrzcie tylko na ilość na ilość materiału genetycznego ilość wynosi połowę tego co mieliśmy tutaj i dlatego to jest 1c nie patrzymy tutaj na to od kogo co pochodzi tylko na samą po prostu ilość materiału genetycznego wiem że to jest dość skomplikowane być może się wydawać ale jak obejrzycie 10 razy to okaże się że jest całkiem proste To też się pewnie wam lepiej Wyjaśni przy okazji omawiania podziałów komórkowych bo tam do tego wrócimy i ostatnie pojęcie na dzisiaj to jest pojęcie apoptozy związane właśnie z życiem komórki z cyklem komórkowym i apoptoza to jest tak zwana zaprogramowana śmierć komórki Czyli po prostu takie samobójstwo i to jest tak że gdy organizm powstaje to nie wszystkie powstające komórki są niezbędne w całkowicie zróżnicowanym organizmie i niektóre komórki organizm po prostu musi usunąć w czasie rozwoju w czasie różnicowania się poszczególnych układów narządów za chwilę pokażę to na przykładzie No i również dorosły organizm na drodze apoptozy usuwa na przykład komórki wadliwe komórki zainfekowane jak również przykładowo komórki zmienione nowotworowo można powiedzieć że komórka dowiaduje się że ma raka i idzie się zabić no i ten proces apoptozy on może być uruchomiony w komórce przez wiele czynników Czyli to nie polega na tym że komórka zostaje uszkodzona przez coś na przykład mechanicznie i umiera tylko dostaje sygnał może dostać sygnał z zewnątrz przez jakieś receptory na powierzchni komórki które porządkują ten proces apoptozy taki sygnał może być wydany przez jakąś komórkę układu odpornościowego która rozpozna komórkę wadliwą na przykład zmienioną nowotworowo i zain je Jej śmierć albo ten sygnał do apoptozy może pochodzić z wnętrza komórki w każdym razie taka komórka która postanawia się zabić kurczy się zawartość jądra komórkowego się kondensuje uaktywniają się enzymy które niszczą białka niszczą organella niszczą materiał genetyczny i taka komórka po prostu dokonuje samodestrukcji ostatecznie rozpada się na kawałki i te pozostałe fragmenty są usuwane są sprzątane przez komórki układu odpornościowego i teraz miałam jeszcze podać przykład jak apoptoza działa Właśnie w rozwoju i to jest taki bardzo klasyczny przykład jest kształtowanie się palców u płodu na początku mamy kończynę Gdzie występują tak jakby takie błony pławne między palcami i potem te komórki tutaj obu w sensie właśnie są eliminowane na drodze apoptozy i wykształcają się osobne paluszki To akurat jest mysia łapka ale u człowieka to wygląda bardzo podobnie i tutaj jak widać ta apoptoza jest kluczowa Dla prawidłowego rozwoju takiej kończyny bo jeżeli na przykład nie dojdzie do tej apoptozy na tym etapie rozwoju to możemy mieć coś takiego to jest tak zwana syndaktylia czyli zrośnięcie się palców i to może być i u rąk i u nóg także chyba nie jest jakieś szczególnie niebezpieczne po prostu wygląda interesująco także jak widać śmierć jest czasami potrzebna konieczna i umożliwia prawidłowe życie i rozwój organizmu okej także zostawiam was z tym pięknym obrazkiem pod powiekami Dziękuję wam bardzo za uwagę i zapraszam do następnego odcinka czy właściwie do dwóch ostatnich odcinków tego działu na temat właśnie mitozy i mejozy do usłyszenia