Genetyka.doc

4.TRANSPORT PRZEZ BŁONĘ – PROSTY (DYFUZJA PROSTA).

Jest to jeden z rodzajów transportu przez błony plazmatyczne. Dyfuzja prosta polega na przechodzeniu cząsteczek z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru gdzie ich stężenie jest niższe. Szybkość dyfuzji jest proporcjonalna do różnych stężeń jonu. Zależy od szybkości poruszania się cząsteczek, te zaś określają parametry takie jak wielkość, kształt cząsteczek i ich ładunek elektryczny. Wraz ze wzrostem temperatury cząsteczki poruszają się szybciej, a zatem wzrasta szybkość dyfuzji. Do tego transportu zalicza się również dializę-to dyfuzja substancji rozpuszczonej przez błonę oraz osmoza. Osmoza jest rodzajem dyfuzji, w której odbywa się ruch cząsteczek wody przez selektywnie przepuszczalną błonę z roztworu o wyższy stężeniu wody do roztworu o niższym jej stężeniu.

5.TRANSPORT PRZEZ BŁONĘ – UŁATWIONY (DYFUZJA UŁATWIONA).

Dyfuzja ułatwiona jest jednym z mechanizmów przechodzenia substancji przez błony plazmatyczne. W transporcie tym cząsteczka przenoszona aby mogła przejść przez błonę cytoplazmatyczną musi połączyć się z nośnikiem swobodnie poruszającym się w warstwie lipidowej błony. Po przeniesieniu do warstwy białkowej następuje rozpad kompleksu „nośnik-cząsteczki przenoszone”. nośnik odwraca się ku powierzchni komórki, a cząsteczka przenoszona wnika do jej wnętrza. Już we wczesnych etapach ewolucyjnego rozwoju komórki wykształciły system przenośników białkowych, służący do transportu jonów i innych cząsteczek polarnych. Uczestnictwo takich przenośników ułatwia przejście przez błonę takich substancji jak glukoza czy aminokwasy. W dyfuzji ułatwionej ruch cząsteczek odbywa się tylko w jednym kierunku zgodnym ze spadkiem gradientu stężeń  (od stężenia wyższego do niższego).

6.TRANSPORT PRZEZ BŁONĘ – AKTYWNY (POMPA JONOWA).

Transport aktywny to przenoszenie substancji przeciw gradientowi stężeń tj. z obszaru mniejszego ich stężenia do obszaru, gdzie obecne są w większym stopniu. Transport ten wymaga wyższego zużycia energii pochodzącej z przemian metabolicznych akumulowanej przede wszystkim w ATP. Tak jak w transporcie ułatwiony tutaj też występują nośniki. Jednym z najbardziej interesujących przykładów mechanizmu aktywnego transportu jest pompa sodowo potasowa.

7.POMPA SODOWO – POTASOWA I JEJ ROLA W POWSTAWANIU POTENCJAŁU SPOCZYNKOWEGO.

Pompa ta jest tworzona przez grupę specyficznych białek zlokalizowanych w błonach plazmatycznych, które wykorzystują energię pochodzącą z rozkładu ATP do wymiany jonów sodowych z wnętrza komórki na jony potasowe wnikające z zewnątrz. Wymiana ta jest nierównocenna i zazwyczaj tylko jony potasowe zostają wprowadzone do komórki w miejsce trzech jonów sodu usuwanych na zewnątrz. Zatem w poprzek błony tworzy się nie tylko gradient stężeń, lecz także gradient potencjału elektrycznego. Stan taki można określić jako polaryzację błony. Oba rodzaje jonów (Na+, K+) mają ładunek dodatni, ponieważ jednak wewnątrz komórki jest mniej jonów potasowych niż sodowych na zewnątrz, wnętrze kom. jest względem środowiska naładowane ujemnie. Pompa ta –podobnie jak inne pompy, zależne od ATP, jest układem białek integralnych zajmujących całą szerokość podwójnej błony warstwy lipidowej. Tak więc dzięki takiemu rozłożeniu ładunku błona zachowuje się tak jak bakterie utrzymujące różnicę potencjału elektrycznego w poprzek błony.

8.KANAŁY JONOWE (BIAŁKOWE) – BUDOWA I FUNKCJE. 

Obok pomp sodowo-potasowych i biernej dyfuzji jonów poprzez kanał błony komórkowej w przenoszeniu impulsów nerwowych biorą udział białkowe kanały jonowe w błonie komórkowej aksonu i ciała komórki. Otwierają się one gdy następuje zmiana w potencjale błony. W stanie spoczynku kanały jonowe są zamknięte. Jeśli jednak dojdzie do depolaryzacji i do spadku potencjału błony to otwierają się i jony sodu dostają się do wnętrza komórki. Po pewnym czasie kanały zamykają się. Gdy spadek potencjału spoczynkowego zbliża się do wartości krytycznej to otwierają się również kanały potasowe i pozostają otwarte dopóki ponownie nie ustabilizuje się potencjał spoczynkowy. Otwieranie i zamykanie się kanałów może być regulowane także chemicznie przez białkowe receptory dendrytów lub ciał komórkowych w komórkach postsynaptycznych.

10.PINOCYTOZA I FAGOCYTOZA.

Pinocytoza-polega na włączeniu do komórki substancji rozpuszczalnych w płynach fizjologicznych. Pinosomy powstają poprzez oderwanie się od fałdowań i wpukleń fragmentów błony komórkowej.

Fagocytoza-polega na włączaniu do komórki stałych cząsteczek (np. bakterie). Największą zdolność do fagocytozy mają komórki makro- i mikrofagów. W wyniku fagocytozy powstaje pęcherzyk zwany fagosomem.

12.BUDOWA I FUNKCJA SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ.

Siateczka śródplazmatyczna (retikulum endoplazmatyczne)-jest układem kanalików w wakuoli lub cystern zbudowanych z błon o charakterze błony elementarnej. Siateczka śródplazmatyczna występuje w dwóch postaciach: A)siat. śródpl. gładka-bierze udział w wytwarzaniu substancji niebiałkowych np. cholesterolu oraz uczestniczy w metabolizmie węglowodanów, pełni rolę ochronną przed działaniem leków. B)siat. śródplaz. szorstka-występują na niej rybosomy, bierze udział w procesie syntezy białek, wydalonych następnie przez komórkę.

13.BUDOWA I FUNKCJE APARATU GOLGIEGO.

Aparat Golgiego-jest to zespół spłaszczonych różnej wielkości pęcherzyków otoczonych błoną białkowo-lipidową woreczków (cystern). Elementem strukturalnym aparatu jest diktiosom zbudowany z błon o charakterze błony elementarnej. W diktiosomie wyróżnia się dwie powierzchnie. Od strony wypukłej-powierzchnie formowania, a od strony wklęsłej powierzchnię dojrzewania. W okolicy powierzchni formowania (bieguna bliższego) występują pęcherzyki transportujące, a w okolicy powierzchni dojrzewania (bieguna dalszego) wakuole zagęszczające i wydzielnicze oraz pęcherzyki okryte. Aparat Golgiego jest strukturą cytoplazmatyczną i pełni funkcję: a)kieruje przepływem makrocząsteczek; b)modyfikuje struktury makrocząsteczek; c)segreguje makrocząsteczki, tj. grupuje je według budowy chemicznej.

14.BUDOWA I FUNKCJE RYBOSOMÓW.

Rybosomy-zbudowane są z białek i kwasu nukleinowego. Każdy rybosom składa się z dwóch podjednostek, których cykliczny rozpad następuje w związku z syntezą białek. Rybosomy występują w komórce w postaci związanej z błonami siateczki wewnątrzplazmatycznej oraz jako rybosomy wolne lub polirybosomy będące połączeniem pojedynczych rybosomów. Połączenia te stanowią specjalny rodzaj kwasu – tzw. RNA informacyjnego (mRNA). Pełnią one funkcję w syntezie białek, w której następuje rozpad rybosomów na dwie podjednostki: mRNA w połączeniu z mniejszą jednostką rybosomu oraz nowym rodzajem RNA (tRNA) tworzą kompleks. +RNA  jest odpowiedzialny za dostarczenie z terenu cytoplazmy i łączenie odpowiednich aminokwasów w łańcuch polipeptydowy. Kolejne aminokwasy połączone są w układzie tripletów. Proces łączenia aminokwasów w cząsteczkę białka odbywa się na podstawie informacji zawartej w DNA i przekazanej na mRNA na teren rybosomów.

15.BUDOWA I FUNKCJE MITOCHONDRIÓW.

Mitochondrium-zbudowane jest z dwóch błon elementarnych ograniczających jego wnętrze wypełnione macierzą mitochondrialną. Powierzchnia błony zew. jest gładka, zaś błona wew. zawiera liczne wpuklenia zwane grzebieniami mitochondrialnymi. Mitochondria zawierają zespół enzymów zdolnych do przeprowadzania złożonych reakcji biochemicznych związanych z oddychanie. Mitochondria w komórce pełnią rolę centrum energetycznego. Pozostała energia procesu oddychania zmagazynowana zostaje w związek wysokoenergetyczny ATP (adenozynotrójfosforan). Szczególnie dużo mitochondriów znajduje się w komórkach wykonujących dużą prace chemiczną, fizyczna i mechaniczną np. w komórce wątrobowej jest ich 1-2000, w komórkach szkieletowych dziesiątki tysięcy.

16.BUDOWA I FUNKCJE LIZOSOMÓW.

Lizosomy-są to struktury otoczone jedną błoną elementarną, zawierają wiele enzymów hydrolitycznych. Mogą one pełnić w komórce funkcje trawienne lub degradować produkty metabolizmu (zbędne). Materiał trawiony przez lizosomy może być pochodzenia egzogennego lub endogennego. Egzogennego-fragmenty komórki muszą podlegać rozkładowi; endogennego-drogą endocytozy. Rozróżniamy lizosomy pierwotne tj. powstałe w strukturze formowania lizosomów GERL i nie brały jeszcze udziału w procesie trawienia. Lizosomy wtórne (w których proces trawienia właśnie się odbył lub zakończył) są to heterolizosomy i autolizosomy.

17.BUDOWA I FUNKCJE PEROKSYSOMÓW.

Peroksysomy-otoczone są pojedynczą błoną, zawierają drobnoziarnistą macierz-w jej centralnej części jest rdzeń o strukturze wielokanalikowej. Peroksysomy uczestniczą w procesach utleniania i wytwarzania energii, która nie jest zatrzymywana w komórce pod postacią ATP, biorą także udział w powstawaniu glikozy ze związków niecukrowych.

18.CYTOSZKIELET KOMÓRKI.

W skład cytoszkieletu wchodzą trzy grupy struktur: mikrotubule, filamenty i mikrofilamenty. Mikrotubule-zbudowane są z protofilamentów ułożonych śrubowo wokół ich osi. Protofilamenty zbudowane są z białek alfa i beta tubuliny i tzw. białek towarzyszących. Mikrotubule uczestniczą w procesie ruchu komórki, biorą udział w transporcie ziarenek neurosekretu w aksonach komórek nerwowych. Ulegają one rozpadowi pod wpływem różnych związków chemicznych co uniemożliwia rozejście się chromosomów do biegunów komórki. Filamenty-występują w komórkach różnych tkanek. Możemy wyróżnić wśród nich filamenty keratynowe, filamenty fibroblastów, komórek mięśniowych oraz neurofilamenty i filamenty glejowe. Filamenty keratynowe występują w komórkach nabłonkowych. Filamenty fibroblastów zbudowane są z białka wimetyny. Filamenty mięśniowe występują wew. włókien mięśni poprzecznie prążkowanych w liniach Z, a także blisko błony komórkowej i między miofibrylami. Mikrofilamenty-występują w postaci spolimeryzowanych filamentów aktynowych. W tkance mięśniowej filamenty mięśniowe nazywamy miofilamentami cienkimi a mikrofilamenty zbudowane z białka miozyny –miofilamentami grubymi.

19.BUDOWA I FUNKCJA JĄDRA KOMÓRKOWEGO.

Jądro komórkowe występuje we wszystkich komórkach eukariotycznych. Niektóre komórki (np. mm.poprzecznie prążkowane) mają więcej niż jedno jądro i nazywane są polikariocytami, syncytium lub komórczakami. Jądro komórkowe oddzielone jest od cytoplazmy otoczką jądrową złożoną z dwóch błon (zew. błona z rybosomami). Wnętrze jądra wypełnia kariolimfa (sok jądrowy), w której zawieszona jest chromatyna i jąderko. Chromatyna występuje w postaci drobnych skupień zwanych nukleosomami, których rdzeń tworzą białka histonowe. Jąderko ma kształt kulisty lub owalny. Powiększa się w komórkach o wzmożonej produkcji białka. W komórce występuje przeważnie zazwyczaj jedno, rzadziej kilka jąderek. Głównymi składnikami chemicznymi jąderka są białka i RNA. Jąderko ma budowę włóknistą i ziarnistą. Jąderko zawiera i przekazuje do komórek potomnych informację genetyczną w związku z czym jest regulatorem większości zjawisk życiowych przebiegających w komórce. W jądrze zachodzi biosynteza DNA i RNA oraz jednocześnie w jądrze przebiega jego własny metabolizm.

23.BUDOWA I FUNKCE KWASÓW NUKLEINOWYCH.

DNA jest związkiem chemicznym o stosunkowo prostej budowie. Wraz z RNA przechowują, przekazują, uczestniczą w realizacji informacji genowych. DNA składa się zawsze z czterech rodzajów nukleotydów, które są jednostką strukturalną kwasu. Zaś nukleotyd zbudowany jest z trzech składników: a)elementu cukrowego; b)zasady pierścieniowego związku, który w węglowym szkielecie ma wbudowany składnik azotu. W przypadku DNA może to być cząsteczka z grupy dwupierścieniowych puryn <adenina A lub guanina G>, grupy jednopierścieniowych pirymidyn <cytoza C lub tymioza T>; c)reszty fosforowej. DNA tworzy bardzo długie, nierozgałęzione łańcuchy polinukleotydowe. W pojedynczej nici DNA nukleotydy są ze sobą połączone wiązaniami kowalencyjnymi w ten sposób, że cząsteczki cukru są ułożone na zmianę z reszt6amic fosforowymi, podczas gdy zasady octowe są odchylone. Natomiast dwie nici tworzą spiralę, wew. której znajdują się zasady azotowe. Zasady te łączą się ze sobą wiązaniami wodorowymi, w myśl zasady komplementarności. Dzięki temu łańcuchy są dobrze połączone. zasada komplementarności (A=T; G=C). Skręcenie nici DNA tworzy tzw. heliks, którego średnica wynosi około 2um. Na jeden pełny skręt spirali przypada 10 par nukleotydów leżących w stałej odległości 0,34um. Innym kwasem nukleinowym jest RNA. Jego budowa chemiczna podobna jest do DNA. Tutaj też nić kwasu zbudowana jest z nukleotydów połączonych wiązaniami między fosforanem a cukrem. W RNA cukrem jest ryboza, różniąca się od dezoksyrybozy obecnością dodatkowego atomu tlenu. W RNA zamiast tyminy, która jest w DNA występuje uracyl-U, który tworzy komplementarną parę z adeniną tak jak tymina w DNA. Inna jest jednak struktura przestrzenna RNA, gdyż nie występuje on w postaci podwójnego heliksu. W komórce występują 3 rodzaje kwasów rybonukleinowych różniących się wielkością, strukturą przestrzenną, oraz pełnioną funkcją. Pierwszy rodzaj to RNA przekazujący bezpośrednio informację z DNA na białko, tzw. matrycowy RNA-mRNA. Drugi rodzaj to tRNA. Trzeci to RNA tworzący wraz z grupą białek rybosomy, jest to rRNA.

25.OPISZ PROCES REPLIKACJI.

Proces replikacji jest to powielanie, podwajanie DNA, które polega na rozdzieleniu obu nici cząsteczki macierzystej po syntetyzowaniu do nich nowych zgodnie z zasadą komplementarności. Obie nici macierzystej cząsteczki DNA są matrycą dla nowej dwuniciowej cząsteczki. W tym sposobie dochodzi do rozdzielania podwójnej spirali cząsteczki macierzystej. Następnie do każdej ze „starych nici” dosyntetyzowane byłyby nowe. W związku z tym każda z 2 dwuniciowych cząsteczek DNA powstałych po replikacji miałaby 1 niezmienioną nić, 2 jest za całkowicie nowa. Ten sposób postulowali Weston i Crich. Replikacja nie rozpoczyna się w dowolnym miejscu chromosomu. Przeciwnie: w chromosomie są wyróżnione odcinki o długości 200-300 nukleotydów, do których przyłączają się enzymy replikacyjne, a wśród nich katalizujące redukcję łączenia się nukleotydów polineraza DNA. Miejsca te nazywają się miejscami inicjacji replikacji przeważnie w dwie strony. Kolejny etap replikacji to wstawianie nowych nukleotydów oraz korekta popełnionych błędów. Wspomniana polineraza działa tylko w jednym kierunku. Ostatni to połączenie 2 nukleotydów przylegających fragmentów w skutek czego pow. 1 ciągła nić. Dzięki replikacji zapewniona jest ciągłość trwania DNA.

26.OPISZ PROCES TRANSKRYPCJI I TRANSLACJI.

Transkrypcja-pierwszy etap wyrażania informacji genetycznej zawartej w DNA, polegający na enzymatycznej syntezie RNA na matrycy DNA. Transkrypcja zaczyna się dzięki promotorowi, który stanowi fragment genu poprzedzający sekwencję kodującą 5 koniec cząsteczki RNA. Wszystkie geny danego organizmu są transkrybowane przez jeden rodzaj polimerazy RNA zależnej od DNA. O zapoczątkowaniu transkrypcji decyduje siła oddziaływania enzymu z kompleksem promotor- czynniki transkrypcyjne, a co za tym idzie rodzaj czynników transkrypcyjnych oddziałujących z DNA.

Translacja-jest to tłumaczenie informacji z języka kwasów nukleinowych na język aminokwasów. Translacja zaczynać się musi od trójki startowej zapewniającej dalsze odczytywanie kodu mRNA we właściwej kolejności a kończyć się trójką symbolizującą ostatni aminokwas. Skompletowany w wyniku translacji łańcuch polipeptydowy odłącza się od rybosomów i podlega dalszym, strukturalnym przeobrażeniom.

32.WŁAŚCIWOŚCI KODU GENETYCZNEGO.

Kod genetyczny-to sposób tłumaczenia inf. genetycznej z języka nukleoidów na język aminokwasów. A)kod genetyczny jest trójkowy-znaczy to, że trzy leżące obok siebie nukleoidy tworzą podjednostki informacyjne, kodują 1 aminokwas. B)kod genetyczny jest niezachodzący, czyli jeden kodon kodujący aminokwas nie może być częścią innego kodonu (dziewięć nukleoidów nie koduje siedmiu aminokwasów tylko trzy). C)jest bezprzeciekowy-kodony leżą obok siebie. D)jest jednoznaczny-dana trzech nukleoidów koduje tylko jeden rodzaj aminokwasów. E)kolejność ułożenia aminokwasów jest wiernym odzwierciedleniem ułożenia trójek kodujących. F)zdegenezowany-jeden aminokwas może być kodowany przez kilka. G)te same trójki kodują te same aminokwasy.

33.OPISZ KOLEJNE ETAPY CYKLU KOMÓRKOWEGO.

Cykl życiowy komórek nazywamy cyklem komórkowym lub cyklem mitotycznym. Składa się z interfazy i mejozy. Stanowiący okres podziału komórek w interfazie wyróżnia się trzy fazy: G1,S,G2. Litera G pochodzi od angielskiego słowa „gop” oznaczającego przerwę w syntezie DNA, S-oznacza czas syntezy tego kwasu. Pierwsza z faz G1 rozpoczynająca się bezpośrednio po zakończeniu mitozy, charakteryzuje się przewagą procesów anabolicznych nad katabolicznymi. W tym czasie syntezowane są białka i wytwarzane są z nich struktury cytoplazmatyczne. Dzięki temu komórki upodabniają się do komórek przed podziałem. W fazie G następuje podwojenie ilości DNA na zasadzie replikacji tego kwasu, a także synteza histanowych i niehistanowych białek chromatycznych. Faza G2 jest okresem przygotowawczym do mitozy czego wyrazem jest wzmożona synteza tubuliny, białka budującego mikrotubule.

34.OPISZ PRZEBIEG MITOZY ORAZ WYJAŚNIJ JEJ ZNACZENIE BIOLOGICZNE.

MITOZA-komórka w okresie interfazy zwiększa swe wymiary i po pewnym czasie zaczyna się dzielić i zachodzą w niej bardzo ważne zmiany. Cały szereg tych zmian zachodzących w jądrze i cytoplazmie prowadzących do powstania 1komórki i 2pochodnych nazywamy mitozą. Wyróżniamy w niej 4 główne okresy:

Profaza-zachodzą głównie zmiany w jądrze, zanika jąderko, siateczka jądrowa zaczyna grubieć. Chromosomy stają się coraz krótsze i grubsze i coraz bardziej widoczne. Pod koniec profazy w jądrze pojawiają się chromosomy w liczbie charakterystycznej dla danego gatunku. Profaza kończy się gdy zanika błona jądrowa.

Metafaza-na terenie cytoplazmy otaczającej jądro zaczyna się tworzyć wrzeciono podziałowe. Po środku tego wrzeciona w najszerszej jego części zbierają się chromosomy (w tej fazie najłatwiej je policzyć).

Anafaza-centrometry dzielą się i połówki chromosomów zaczynają się poruszać i oddalać od siebie. Tworzą się dwie grupy chromosomów liczby ich w obu grupach są takie same.

Telofaza-powstaje błona jądrowa wokół 2 grup wytworzonych w anafazie chromosomów, które wydłużają się i stają się dłuższe i cieńsze-tworzą siateczkę chromatynową. Po zakończeniu telofazy mamy więc z jednej komórki dwie siostrzane komórki pochodne, każdą z jednym jądrem.

*ZNACZENIE BIOLOGICZNE MITOZY.

Proces mitozy ma podstawowe znaczenie dla zrozumienia wielu procesów biologicznych, szczególnie zjawisk dziedziczności. Mitoza jest podstawowym i ogólnym sposobem powstawania nowych komórek. Wzrost i rozwój organizmów odbywa się głównie dzięki podziałom mitotycznym komórek. Chromosomy powstają tylko w skutek podziału już istniejących i, że ich liczba i jakość są identyczne we wszystkich komórkach danego osobnika.

36.OPISZ PRZEBIEG MEJOZY ORAZ WYJAŚNIJ JEJ ZNACZENIE BIOLOGICZNE.

Mejoza jest odmianą podziału mitotycznego, w którym chromosomy homologiczne (jeden pochodzi od ojca a drugi od matki) wymieniają między sobą fragmenty ramion w procesów nazywamy crossing-over. Zmienia się w ten sposób genetyczny skład chromosomów, a komórki po crossing-over mogą syntetyzować nowe cząsteczki i makrocząsteczki. Mejoza składa się z dwóch kolejnych podziałów mejozy 1 i 2. Spermatocyty pierwszego rzędu wchodzą w mejozę 2, w której wyróżnia się wydłużoną profazę oraz krótkie: metafazę, anafazę i telofazę. Wydłużona profaza mejozy 1 spermatocytów pierwszego rzędu trwa 24 dni i składa się z pięciu stadiów: 1)Leptoten-w którym chromosomy kondensują i stają się widoczne pod mikroskopem; 2)Zygoten-w którym chromosomy homologiczne łączą się w pary tworząc połączenie; 3)Pachyten-w którym chromosomy wymieniają między sobą fragmenty swoich ramion. Nosi to nazwę crossing-over;4)Diploten-w którym chromosomy łączą się w miejscach wymian; 5)Diakineza-w której kończy się kondensacja chromosomów, a jąderko i otoczka jądrowa znikają.

Metoda mejozy 1 trwa kilkanaście minut. Pary połączonych chromosomów układają się w płaszczyźnie równikowej spermatocytu I rzędu. Anafaza i telofaza mejozy I są podobne do odpowiednich faz mitozy, z wyjątkiem tego, że do biegunów komórek są odprowadzane dwuchromatydowe chromosomy. W anafazie mejozy 1 dokonuje się regeneracja materiału genetycznego ponieważ pary chromosomów homologicznych (po dokonanej wymianie fragmentów ramion) przechodzą przypadkowo do biegunów komórki. W wyniku mejozy 1 powstają dwa spermatocyty II rzędu, z których każdy posiada 23 dwuchromatydowe chromosomy-6 poj DNA. Mejoza 2 trwa krótko, a wyniku jej powstają 2 spermatydy a każda z nich posiada 23 jednochromatydowe chromosomy-3 poj DNA.

38.OPISZ PROCES POWSTAWANIA MĘSKICH KOMÓREK ROZRODCZYCH Z UWZGLĘDNIENIEM HORMONALNEJ (SPERMATOGENEZA).

Przez spermatogenezę rozumie się wzajemne uwarunkowanie. Procesy obejmujące odnowę spermatogenii-spermatogoniogeneza, tworzenie spermatyd-spermocytogeneza. Dlatego wyróżnia się następujące rodzaje rozwojowe komórki: spermatogonie, spermatocyty I rzędu, II rzędu, spermatydy, plemniki. Spermatogonie-sa to komórki płciowe niezróżnicowane, przylegające bezpośrednio do błony podstawnej. Kiedy zaczynają wzrastać noszą nazwę spermatocytów I rzędu. Spermatocyty I rzedu-osiągają podwójne wielkości spermatogonii, w wyniku mejozy powstają z nich po 2 spermatocyty II rzędu. Spermatocyty II rzędu-są znacznie mniejsze od komórek macierzystych i pozostają w stanie spoczynku przez bardzo krótki okres czasu, szybko ulegają podziałowi i powstają spermatydy. Spermatydy-nie podlegają dalszemu podziałowi. W wyniku złożonych przemian jądra cytoplazmy powstają z nich ostateczne płciowe komórki męskie zwane plemnikami. Następuje to podczas procesu spermatogenezy. , kiedy to spermatyda znacznie się wydłuża i zmniejsza. Dojrzały plemnik składa się z: a)główki plemnika, na której znajduje się akson (ułatwia przebicie osłonki komórki jajowej), b)szyjki plemnika, c)witki.

39.OPISZ POWSTAWANIA ŻEŃSKICH KOMÓREK ROZRODCZYCH Z UWZGLĘDNIENIEM REGULACJI HORMONALNEJ (OOGENEZA).

Oogeneza jest to proces powstawania komórek jajowych. W rozwoju płci żeńskiej w jajnikach powstają setki a nawet tysiące niewyspecjalizowanych, niedojrzałych komórek zwanych oogoniami. Oogonie w trakcie rozwoju rosną i przekształcają się w oocyty I-rzędu. Te wchodzą w fazę spoczynkową, która obejmuje całe dzieciństwo aż do osiągnięcia dojrzałości płciowej. Gdy rozpoczyna się okres dojrzewania ustala się miesięczny cykl rozwoju kilku pęcherzyków w odpowiedzi na działanie hormonu pęcherzyków FSH. Gdy pęcherzyk rośnie w oocycie I-rzędu kończy się faza pierwszego podziału mejotycznego, w wyniku którego powstają dwie bardzo różniące się pod względem rozmiarów komórki. Mniejsza z nich zwana jest ciałkiem kierunkowym, większa zaś oocytem II-rzędu. Późniejszy podział ciałka kierunkowego daje dwa ciałka kierunkowe, które ostatecznie ulegają dezintegracji. Oocyt II-rzędu wchodzi w fazę drugiego podziału mejotycznego lecz zatrzymuje się na etapie metafazy do momentu ewentualnego zapłodnienia. W wyniku podziału powstaje pojedyncza komórka jajowa i 2 ciałko kierunkowe.

41.DZIEDZICZENIE CECH ZGODNIE Z PRAWAMI MENDLA

I prawo Mendla-inaczej prawo czystości gamet. Prawo to mówi, że w gametach allele tej samej pary wzajemnie się wykluczają i występują zawsze pojedynczo. Inaczej jeśli w organizmie występują 2 geny allelomorficzne, to w gametach jest zawsze tylko po 1 genie z każdej pary.  Heterozygota w stosunku do 1 pary genów o wzorze Aa będzie wytwarzała 2 rodzaje gamet-męskie i żeńskie (z A lub z a), przy czym połowa gamet będzie typu A, a połowa typu a. Homozygoty AA i aa wytwarzają tylko jeden typ gamet z 1genem-A lub a.

II prawo Mendla-nazywane prawem niezależnego dziedziczenia się cech. Prawo to głosi, że cech należące do 1 pary dziedziczą się zupełnie niezależnie od cech należących do innej pary. W gametach heterozygoty allele należące do różnych par spotykają się przypadkowo z jednakową częstością. Heterozygota BbCc daje więc 4 rodzaje gamet BC, Bc, bC, bc w równych ilościach. Geny barwy i kształtu dają w naszym przykładzie dziedziczą się niezależnie, to znaczy, że w gametach tworzą wszystkie możliwe kombinacje.

53.OPISZ PRZEBIEG CYKLU JAJNIKOWEGO

Cykl jajnikowy trwa 28 dni i polega na zmianach zachodzących w gonadzie żeńskiej pod wpływem hormonów gonadotropowych przysadki (FSH i LH). Cykliczność wydzielania tych hormonów jest kontrolowana przez gonadoliberyny podwzgórza. Folitropina (FSH) produkowana jest głównie do 14 dnia cyklu. Wpływa ona na dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych i produkcję estrogenów. Lutropina (LH) wydzielana jest w dużych ilościach około 14 dnia cyklu miesięcznego (tzw. pik LH), co wywołuje owulację. Gonadotropiny są odpowiedzialne za powstanie ciałka żółtego oraz produkcję żeńskich hormonów płciowych - estrogenów i gestagenów. Estrogeny i inhibina hamują stopniowo uwalnianie FSH, progesteron natomiast hamuje wydzielanie LH na zasadzie sprzężenia zwrotnego. W cyklu jajnikowym można wyróżnić dwie fazy –  folikularną (pęcherzykową, estrogenową) i lutealną (progesteronową). Faza folikularna. FSH pobudza do wzrostu 10-20 pęcherzyków jajnikowych. Komórki ziarniste zaczynają uwalniać hormony steroidowe. Stężenie estrogenów po kilku dniach cyklu jest już tak duże, że stopniowo hamują one wydzielanie FSH. Ograniczenie to wpływa degenerująco na pęcherzyki jajnikowe (atrezja). Jedynie ten pęcherzyk, który zgromadził wystarczająco dużo estrogenów, rośnie i rozwija się dalej. Ok. ł4 dnia cyklu gwałtownie wzrasta stężenie LH i następuje owulacja, czyli jajeczkowanie. Wzrost stężenia lutropiny zwiększa aktywność hialuronidazy, która w wyniku depolimeryzacji kwasu hialuronowego w płynie pęcherzykowym, powoduje wzrost ciśnienia osmotycznego tego płynu i w konsekwencji pęknięcie pęcherzyka Graafa. Stwierdzono, że wzrost stężenia LH pobudza również komórki ziarniste. Produkują one wtedy czynnik aktywizujący plazminogen, który przekształca się w biologicznie czynną plazminę. Enzym ten uczynnia następnie kolagenazę, która rozkłada kolagen występujący w elementach pęcherzyka, błonie białawej i w zrębie jajnika. Ułatwia to pęknięcie pęcherzyka Graafa i przedostanie się komórki jajowej do strzępków jajowodu. Faza lutealna. Rozpoczyna się po owulacji i polega na powstaniu ciałka żółtego, które produkuje progesteron i estrogeny oraz oksytocynę, inhibinę i relaksynę. Progesteron przygotowuje endometrium macicy do przyjęcia zarodka, a także gruczoły mlekowe do produkcji mleka. Podczas ciąży hormon ten produkowany jest również przez komórki syncytiotrofoblastu kosmówki. Ciałko żółte może istnieć w zależności od losu oocytu jako ciałko menstruacyjne lub ciążowe. Po pewnym czasienastępuje degeneracja i autoliza obu form.

54.OPIS PRZEBIEGU CYKLU MIESIĄCZKOWEGO.

W dobrych warunkach środowiskowych cykl miesiączkowy zdrowej kobiety ma przebieg bardzo regularny i nigdy nie trwa krócej niż 19 dni (26do29). Ale i u zdrowej kobiety mogą wystąpić fizjologiczne wahania w długości cyklu jednak nie powinny przekraczać 2-3 dni. W cyklu miesiączkowym wyróżnia się cztery fazy: 1)fazę folikularną (wzrost i dojrzewanie pęcherzyka Graffa). 2)fazę owulacyjną (może nastąpić zapłodnienie. 3)fazę lutealną (w której rozwija się i wydziela hormony ciałko żółte. 4)fazę miesiączkową-czyli krótszy lub dłuższy okres krwawienia miesiączkowego.

Ad.1. inaczej pęcherzykowata-bierze swą nazwę od pęcherzyka jajnikowego (Graffa). Przemiany morfologiczne pęcherzyka jajnikowego zachodzą pod wpływem FSH i polegają na wzroście i dojrzewaniu komórki jajowej. W fazie tej następują zmiany w błonie śluzowej macicy. Ad.2. (jajeczkowanie)-jest najważniejszym procesem w cyklu miesiączkowym, stanowi ona przełom między fazą 1 a 3. jajeczkowanie staje się możliwe wówczas gdy pęcherzyk Graffa dojdzie do pełnej dojrzałości. W prawidłowym cyklu tylko jeden pęcherzyk i następuje tylko jedno jajeczkowanie. Czynnikiem, który mechanicznie ułatwia pęknięcie pęcherzyka i uwolnienie komórki jajowej jest narastające ciśnienie płynu pęcherzykowatego. Tuż przed jajeczkowaniem pęcherzyk Graffa osiąga pełną dojrzałość i wydziela największą ilość estrogenów, a to powoduje wydzielanie hormonu luteinizującego. Ad.3. Po wypryśnięciu komórki jajowej ściana pęcherzyka zapada się. Rozpoczyna się proces zamiany pękniętego pęcherzyka  w ciałko żółte. Ciałko to jest jedynym w swoim rodzaju gruczołem wydzielania dokrewnego (okres 2 tyg.). Ad.4. Jeśli komórka jajowa została zapłodniona ciałko żółte znika i powstaje ciałko białawe. Zanik ciałka żółtego powoduje obniżenie poziomu hormonów płciowych we krwi i doprowadza do gorszego ukrwienia oraz uszkodzenia naczyń krwionośnych śluzówki macicy co jest przyczyna krwawienia miesiączkowego.

57.OPISZ PROCES ZAPŁODNIENIA I ZAPLEMNIENIA.

Zaplemnienie jest to wniknięcie plemnika do jaja. U człowieka tylko jeden plemnik wnika do jaja. Może to nastąpić w dowolnym miejscu osłonki przejrzystej i błony cytoplazmatycznej jaja. U człowieka podstawowym warunkiem zapłodnienia jest bezpośrednie zetknięcie obu gamet: plemnika z jajem. Plemnik opuszczający jądro ssaka nie jest zdolny do zapłodnienia komórki jajowej. Dojrzewanie plemnika zachodzi w czasie jego wędrówki w żeńskich drogach rodnych. Następnie w wyniku zetknięcia się plemnika z komórkami ziarnistymi osłonki powoduje rozproszenie osłonki. Dzięki temu gameta żeńska łączy się z męską i następuje wymiana materiału genetycznego. Powstaje jądro o diploidalnej liczbie chromosomów i od tego momentu jest to zygota.

61.WYMIEŃ STRUKTURY POWSTAJĄCE W PROCESIE ORGANOGENEZY Z 3 LISTKÓW ZARODKOWYCH.

Z ektodermy-naskórek i jego pochodne gruczoły skórne, potowe, łojowe i gruczoły mleczne. Wyściółka przedniego i końcowego odcinka przewodu pokarmowego, wyściółka błony śluzowej nosa i zatok przynosowych, ślinianka przyuszna wraz z jej przewodem, szkliwo zębów, nabłonek przedni rogówki, soczewki oka, cały układ nerwowy ośrodkowy, obwodowy i autonomiczny, w tym siatkówka oka wraz z nerwem ocznym.

Z endodermy-nabłonek wyścielający cały przewód pokarmowy, nabłonek gruczołowy przewodu pokarmowego, trzustka, wątroba, tarczyca i przytarczyca, część cewki moczowej męskiej i żeńskiej.

Z mezodermy-pochodzą wszystkie rodzaje tkanki łącznej, włókna mięśni gładkich, mięśnia sercowego i mm poprzecznie prążkowanych, układ limfatyczny, wyściółka wszystkich błon oraz błony rdzenia stawów, nabłonek układu wydalniczego i układu płciowego, nabłonek kory nadnerczy.