4.3 Flashcards
Mihin solunjakautumista tarvitaan?
Solunjakautuminen tarvitaan kasvuun, kehittymiseen, kudosten korjaamiseen ja vanhojen solujen korvaamiseen.
Miten tumallisen solun DNA kahdentuu?
Tumallisen solun DNA kahdentuu DNA:n jakautumisen kautta, joka tapahtuu solusyklin S-vaiheessa.
Miten mitoosi ja solunjakautuminen tapahtuvat?
Mitoosi tapahtuu neljässä vaiheessa: Profaski (kromosomit pakkautuvat), Metaski (kromosomit asettuvat solun keskelle), Anafaski (siskromatidit eroavat ja liikkuvat päihin), ja Telofaski (kromosomit saavuttavat päät ja solu jakautuu). Sytokineesi jakaa soluliman ja organellit kahden uuden solun kesken.
Miten meioosi ja solunjakautuminen tapahtuvat?
Mitkä tekijät aiheuttavat mutaatioita, ja miten mutaatioita luokitellaan?
Mikä on mutaatioiden merkitys yksilöille ja lajille?
Mutaatiot ovat merkittäviä evoluutiossa, koska ne luovat geneettistä monimuotoisuutta. Tämä monimuotoisuus mahdollistaa sopeutumisen muuttuviin ympäristöolosuhteisiin ja antaa lajille mahdollisuuden selviytyä ja jatkaa elämäänsä. Mutaatiot voivat johtaa uusiin ominaisuuksiin, joista osa voi olla hyödyllisiä selviytymisen kannalta.
Suvuttomassa lisääntymisessä
yksilö lisääntyy yksin; jälkeläinen kehittyy emoyksilöstä irtoavasta solusta tai osasta. Suvutonta lisääntymistä on esimerkiksi yksilön jakautuminen kahtia, kasvien lisääntyminen rönsyillä tai maavarsien avulla jne.
Suvullinen lisääntyminen
tarkoittaa sukusolujen avulla tapahtuvaa lisääntymistä, johon tarvitaan yleensä kaksi lajin yksilöä.
Solunjakautumisen seurauksena:
Muodostuu uusia yksilöitä suvuttomassa lisääntymisessä. Suvuttomaan lisääntymiseen kykeneviä tumallisia eliöitä ovat esimerkiksi hiivat, tohvelieläimet, sienieläimet, laakamadot ja monet kasvit.
Monisoluiset yksilöt kasvavat.
Alkiot kasvavat ja muotoutuvat täysikasvuisiksi yksilöiksi, kun kudokset ja solukot kehittyvät.
Kudokset ja solukot uusiutuvat ja vauriot korjataan.
Muodostuu suvulliseen lisääntymiseen tarvittavia sukusoluja.
Solusyklin välivaihe
Uuden solun elämä alkaa välivaiheella. Välivaiheesta voidaan erottaa:
G1-vaihe, joka on välivaiheen ensimmäinen vaihe. Sen aikana solussa on vilkasta proteiinisynteesiä ja rakennetaan uusia soluelimiä. Esimerkiksi mitokondriot ja viherhiukkaset lisääntyvät jakautumalla. Samalla solu kasvaa kokoa.
Tarkastuspisteissä solun sisältä ja ulkoa tulevat viestit määräävät, voiko solu aloittaa valmistautumisen ja edetä vaihe vaiheelta jakautumiseen. Solujen ympäriltä tulevia jakautumista aktivoivia viestejä kutsutaan kasvutekijöiksi.
S-vaiheessa solun DNA kopioidaan eli DNA kahdentuu.
G2-vaihe on jakautumisen valmisteluvaihe. Siinä solu tuottaa proteiinisynteesin avulla jakautumiseen tarvittavia entsyymejä ja muita proteiineja.
Kun solu on saanut tuotettua jakautumiseen tarvittavat rakenteet, voi solu jatkaa mitoosiin tai meioosiin.
DNA:n kahdentuminen vaihe vaiheelta:
Kahdentumisen aloituskohdissa DNA:n kierteisyys purkautuu.
Kaksi helikaasientsyymiä avaa DNA:ta kahteen suuntaan muodostaen kahdentumiskuplan. Kohtaa, jossa helikaasientsyymi erottaa DNA-juosteita, kutsutaan kahdentumishaarukaksi.
Ensin primaasientsyymi rakentaa vanhan DNA-juosteen rinnalle RNA-nukleotideista lyhyen alukkeen, johon DNA-polymeraasi pystyy kiinnittymään.
DNA-juoste, johon uusi nukleotidi on kiinnittymässä nukleotiditrifosfaattina.
Uudet nukleotidit tuodaan paikalle nukleotiditrifosfaatteina. Kun nukleotidi liitetään pitenevään juosteeseen, siitä irtoaa kaksi fosfaattia. Samalla vapautuu energiaa nukleotidin liittymiseen.
DNA-polymeraasi aloittaa uuden juosteen rakentamisen tarttumalla alukkeen 3’-päähän. DNA-polymeraasi alkaa liukua vanhaa DNA-juostetta pitkin. Samalla se liittää DNA-nukleotideja vanhan DNA-juosteen pariksi emäsparisääntöä noudattaen.
RNA-alukkeet poistetaan entsyymien avulla, ja alukkeen tilalle liitetään DNA-nukleotideja. Ligaasientsyymi liittää lopuksi erilliset DNA-jaksot toisiinsa.
DNA-polymeraasit jatkavat uusien juosteiden rakentamista, kunnes ne tulevat kromosomin päähän tai kohtaavat toisen kahdentumishaarukan.
DNA-polymeraasit eivät pysty kopioimaan DNA-juosteiden päitä aivan loppuun saakka. Siksi jokaisessa kahdentumisessa kromosomin kumpikin pää lyhenee hieman. Näitä lyheneviä alueita kutsutaan telomeereiksi.
Mitoosi ja solunjakautuminen
Mitoosia seuraavassa solunjakautumisessa emosolu jakautuu kahdeksi perimältään identtiseksi tytärsoluksi
Välivaihe
DNA on kahdentunut välivaiheen aikana. Myös eläinsolujen keskusjyväset ovat kahdentuneet.
Esivaihe (profaasi)
Kromatiinirihmat pakkautuvat tiiviiksi kromosomeiksi.
Tumajyvänen häviää näkyvistä, ja tumakotelo hajoaa pieniksi kalvorakkuloiksi.
Keskusjyväset siirtyvät solun eri puolille, ja niistä käsin rakentuu proteiineista koostuvia sukkularihmoja.
Sukkularihmojen toiset päät kiinnittyvät kromosomien sentromeereihin.
Keskivaihe (metafaasi)
Sukkularihmat ohjaavat kromosomit solun keskelle jakotasoon.
Jälkivaihe (anafaasi)
Sukkularihmat alkavat lyhentyä ja vetävät kunkin kromosomin sisarkromatidit erilleen solun vastakkaisiin päihin.
Sisarkromatideistä tulee tällöin tytärkromosomeja.
Loppuvaihe (telofaasi)
Kummankin kromosomiryhmän ympärille muodostuu tumakotelo vanhan tumakotelon jäänteistä. Nyt solussa on kaksi tumaa.
Solunjakautuminen
Solukalvon sisäpinnalla olevat proteiinisäikeet kurovat solukalvoa niin, että solu jakautuu kahdeksi erilliseksi soluksi.
Solulima ja soluelimet jakautuvat tasan tytärsolujen kesken.
meioosin vaiheet. vähennysjakautuminen
Välivaihe
DNA on kahdentunut välivaiheen aikana. Myös eläinsolujen keskusjyväset ovat kahdentuneet.
VÄHENNYSJAKAUTUMINEN
Esivaihe (profaasi 1)
Kromatiinirihmat pakkautuvat tiiviiksi kromosomeiksi.
Tumajyvänen häviää näkyvistä, ja tumakotelo hajoaa kalvorakkuloiksi.
Keskusjyväset siirtyvät solun eri puolille, ja niistä käsin rakentuu proteiineista koostuvia sukkularihmoja.
Vastinkromosomit pariutuvat eli konjugoituvat.
Vastinkromosomien kromatidien välille voi muodostua yksi tai useampia risteämiskohtia eli kiasmoja. Kiasman kohdalla voi tapahtua tekijäinvaihduntaa.
Sukkularihmojen päät kiinnittyvät vastinkromosomiparien sentromeereihin.
Keskivaihe (metafaasi 1)
Sukkularihmat ohjaavat vastinkromosomiparit solun keskelle jakotasoon.
Jälkivaihe (anafaasi 1)
Sukkularihmat alkavat lyhentyä, ja jokaisen vastinkromosomiparin kromosomit erkanevat toisistaan ja siirtyvät solun vastakkaisiin päihin.
Solussa on nyt kaksi kromosomiryhmää, ja kummassakin on haploidi kromosomimäärä.
Loppuvaihe (telofaasi 1) ja solunjakautuminen
Kummankin kromosomiryhmän ympärille muodostuu tumakotelo vanhan tumakotelon jäänteistä. Nyt solussa on kaksi tumaa.
Solukalvon sisäpinnalla olevat proteiinisäikeet kurovat solukalvoa niin, että solu jakautuu kahdeksi erilliseksi soluksi.
Solulima ja soluelimet jakautuvat samalla tytärsoluihin.
meioosin vaiheet tasausjakautuminen
TASAUSJAKAUTUMINEN
Esivaihe (profaasi 2)
Keskusjyväset siirtyvät solun eri puolille, ja niistä lähtien rakentuu proteiineista koostuvia sukkularihmoja.
Sukkularihmojen toiset päät kiinnittyvät kromosomien sentromeereihin.
Keskivaihe (metafaasi 2)
Sukkularihmat ohjaavat kromosomit solun keskelle yksittäin jakotasoon.
Jälkivaihe (anafaasi 2)
Sukkularihmat alkavat lyhentyä ja vetävät kunkin kromosomin sisarkromatidit erilleen solun vastakkaisiin päihin.
Sisarkromatideistä tulee tytärkromosomeja.
Loppuvaihe (telofaasi 2) ja solunjakautuminen
Kummankin kromosomiryhmän ympärille muodostuu tumakotelo vanhan tumakotelon jäänteistä. Nyt solussa on kaksi tumaa.
Solukalvon sisäpinnalla olevat proteiinisäikeet kurovat solukalvoa niin, että solu jakautuu kahdeksi erilliseksi soluksi.
Solulima ja soluelimet jakautuvat samalla tytärsoluihin.
Lopputuloksena on neljä haploidista sukusolua.
kantasolutyyppi
Totipotentit eli kaikkikykyiset kantasolut
Voivat erilaistua miksi tahansa yksilön soluksi sekä istukan rakenteiksi.
ihmisen knatasolutyyppi
Pluripotentit eli lähes kaikkikykyiset kantasolut
Alkionystyn solut kykenevät erilaistumaan kaikiksi yksilön soluiksi, mutta eivät enää istukan soluiksi.
Alkiorakkulan seinämän solut voivat puolestaan erikoistua miksi tahansa istukan soluksi.