Rakutsükkel, lootekestad, lootelehed, paljunemine (0)

Rakutsükkel
Rakuteooria põhiseisukohad.

• Kõik organismid koosnevad rakkudest.
  
• Rakkude ehitus ja talitlus on vastastikuses kooskõlas.
  
• Uued rakud saavad alguse olemasolevate rakkude jagunemise tulemusena.
  

Rakkude jagunemise viisid

• Mitoos
  

• Päristuumsete rakkude jagunemise viis, millega tagatakse kromosoomide arvu püsimine tütarrakkudes
  
• Keharakkude e. somaatiliste rakkude jagunemise viis
  
• Tekib kaks geneetiliselt identset tütarrakku
  

• Meioos
  

• Kromosoomide arv tütarrakkudes väheneb kaks korda
  
• Sugurakkude e. Gameetide jagunemise viis
  
• Tekib neli geneetiliselt erinevat tütarrakku
  

• Mitoosi eesmärk
  

• Organismi kasv ja areng
  
• Sugulisel sigimisel uue organismi areng
  
• Hukkunud rakkude uuenemine, vigastuste paranemine
  
• Inimesel tekib u.25milj. rakku sekundis
  

Rakutsükkel:

• Interfaas
  

• kahe mitoosi vahele jääv raku eluperiood
  

• Mitoos
  

• Karüokinees e. tuuma jagunemine
  

1. Profaas
2. Metafaas
3. Anafaas
4. Telofaas

• Tsütokinees e. tsütoplasma jagunemine
  

• Rakumembraan nöördub keskosast sisse ja tsütoplasma jaguneb kaheks
  
• TEKIB KAKS geneetiliselt IDENTSET TÜTARRAKKU
  

• Interfaas:
  

• Suureneb rakuorganellide arv
  
• ATP jt. makroergiliste ühendite süntees
  
• Tsentrioolide kahestumine (loomarakus), tsentrioolide süntees( taimerakus )
  
• Raku mõõtmete suurenemine
  
• DNA kahekordistumine e. Replikatsioon
  
• Tsentrosoom kahekordistub
  
• Kromosoomid on kahekromatiidilised
  
• Tuum on suurenenud
  
• Ensüümide süntees
  

• Mitoosi faasid
  

1.Profaas
2.Metafaas:

• Kromosoomid hakkavad liikuma raku keskossa
  
• Kääviniidid kinnituvad kromosoomide tsentromeeridele
  
• Tuumamembraan laguneb lõplikult
  
• Tsentrosoomid asuvad raku poolustel
  
• Kromosoomid on paigutunud raku ekvatoriaaltasapinnale
  

3.Anafaas:

• Kromosoomide tsentromeerid kahestuvad
  
• Kääviniidid lühenevad ja tõmbavad kromatiidid teineteisest lahku
  
• Kromatiidid e. tütarkromosoomid lahknevad ja liiguvad raku poolustele
  

4.Telofaas:

• kääviniidid kaovad
  

• Sünteesitakse uued tuumamembraanid
  
• Kromosoomid keerduvad lahti
  
• Tekivad tuumakesed
  

Faaside eristamise aluseks on mikroskoobis nähtavad muutused
5.PROMEANTE

• Kromosoomid keerduvad ja muutuvad valgusmikroskoobis nähtavaks
  
• Tuumakesed kaovad
  
• Tsentrosoomid liiguvad raku poolustele ja nende vahele tekivad KÄÄVINIIDID
  
• Tuumamembraanid lagunevad
  

Rakutsükli regulatsioon :
Rakutsüki toimumist või mittetoimumist kontrollivad erinevad molekulaarsed mehhanismid. Häired regulatsioonimehhanismides võivad viia näiteks kasvajate( vähi) tekkeni.
Vähk
Rakud, mille rakutsükli kontrollmehhanism ei toimi muutuvad vähirakkudeks
Vähirakke iseloomustab piiramatu, kontrollimatu paljunemine
Ebanormaalseid rakke ei suuda ära tunda ega hävitada inimese immuunsüsteem
Vähk võib anda metastaase ehk siirdeid- vähirakkude liikumine veresoonte ja lümfisüsteemi kaudu teistesse kudedesse ning kutsudes esile uute kasvajakollete tekke.
Rakutsükli kontrollmehhanismid reguleerivad rakkude kasvu.

• Meioos:
  

• Rakkude jagunemise vorm, mille tulemusena kromosoomide arv tütarrakkudes väheneb kaks korda.
  

Meioosil on kaks jagunemist:

• Meioos I
  
• Meioos II (mis on sarnane mitoosile)
  

Meioosi teel moodustuvad sugurakud ja eosed.

• I interfaas
  

• Toimub DNA replikatsioon (kromosoomid duplitseeruvad kahekromatiidilisteks)
  
• Tsentrioolid kahekordistuvad
  

• I profaas
  

• Toimub kromosoomide ristsiire ehk crossingover.
  
• Homoloogilised kromosoomid liibuvad kokku ning kromatiidid vahetavad omavahel võrdse pikkusega osi.
  
• Moodustub kääviniidistik, tuum ja tuumakesed lõhustuvad
  

• I metafaas
  

• Homoloogilised kromosoomid koonduvad raku ekvatoriaaltasandile.
  

• I anafaas
  

• Kromosoomid lahknevad poolustele.
  

• I telofaas
  

• Toimub tsütokinees.
  

• II profaas
  

• Kahe jagunemisele vahele jääv lühike interfaas ja II profaas liituvad. DNA replikatsiooni ei toimu.
  
• Meioosi II jagunemine sarnaneb mitoosile.
  
• Tsentrioolid liiguvad poolustele.
  
• Moodustub kääviniidistik.
  

• II metafaas
  

• Kromosoomid paiknevad raku ekvatoriaaltasandile.
  

• II anafaas
  

• Kromatiidid lahknevad raku poolustele.
  

• II telofaas
  

• Toimub tsütokinees.
  
• Ühest diploidsest rakust moodustus neli geneetiliselt erinevat haploidset rakku.
  

• Mitoos:
  

• Päristuumsete rakkude jagunemisviis, mille käigus moodustuvad sama kromosoomide arvuga geneetiliselt identsed tütarrakud
  
• Mitoos jaguneb :
  1) Karüokinees - tuuma jagunemine
  

2) Tsütokinees - tsütoplasma jagunemine
Kahekromatiidiline kromosoom moodustub DNA replikatsiooni tulemusena. Kromatiidid on omavahel ühendatud tsentromeeri abil. Kumbki kromatiid koosneb ühest DNA molekulist.

• Mitoosi tähtsus:
  

• Toimub kromosoomide võrdväärne jaotamine tütarrakkude vahel.
  
• Tütarrakud on geneetiliselt identsed.
  
• Suureneb rakkude arv, sellega tagatakse organismi kasv.
  
• Mitoos on vajalik surnud ja hukkunud rakkude asendamiseks.
  

PALJUNEMINE
Paljunemine on üldine eluavaldus, mille eesmärgiks on järglaste taastootmine liigi säilitamiseks.
PALJUNEMISVIISIDE PÕHIJAOTUS:

mittesuguline paljunemine

• suguline paljunemine
  

Mittesuguline – kõige lihtsam, taimedel ja alamatel loomadel.
Uus organism pärineb ainult ühest vanemast, seega on ka pärilik info ainult ühelt vanemalt.
Mittesugulist paljunemist jaotatakse:

• Vegetatiivne paljunemine ( pooldumine , pungumine jne)
  
• Eoseline paljunemine
  

Eoseline paljunemine:
Toimub eostega ehk spooridega, mis levivad tuule või veega ja arenevad uuteks organismideks.
Seened, sammaltaimed, sõnajalgtaimed, vetikad.
Vegetatiivne paljunemine:
Prokarüoodid, seened, algloomad ehk protistid , taimed, alamad loomad.
Pooldumine – toimub DNA replikatsioon ja rakk jaguneb kaheks tütarrakuks. N: bakterid , ainuraksed .
Pungumine – alamatel taimedel ja loomadel, pärmseentel. Tekib väljasopistis, millest areneb uus isend , kes eraldub vanemorganismist või jääb temaga ühendatuks moodustades koloonia (hüdra, käsn).
Taime osadega – risoomidega (orashein, piparmünt)
Taime osadega – mugulatega ( kartul )
Taime osadega – sibulatega ( tulp , sibul, liilia )
Taime osadega – juurevõsudega (lepp, vaarikas )
Taime osadega – võsunditega (maasikas, hanijalg)
Taime osadega – võrsikutega (karusmari, mustsõstar)
Taime osadega – pistikutega (paju, mustsõstar)
Taime osadega – lehtedega (nõelköis, aas-jürilill)
Vegetatiivne paljunemine :

• evolutsiooniliselt vanim paljunemisviis.
  

vajab vaid ühte vanemorganismi.

• lühikese ajaga saadakse arvukas järglaskond.
  

• järglased on pärilikelt omadustelt vanemaga ühesgused.
  

• vegetatiivsel paljunemisel pärilik muutlikkus kas väga väike või puudub üldse ( mutatsioonid keharakkudes).
  

• vaid vegetatiivselt paljunevad organismid evolutsioneeruvad aeglaselt.
  

Fragmentatsioon - vanemorganismi keha jaguneb iseeneslikult mitmeks osaks. Igast osast areneb uus organism (okasnahksed; meritäht).
Suguline paljunemine:
Õistaimedel ja enamikul loomadel.
Sugurakkude (gameetide) tuumade ühinemisel (viljastumisel) moodustunud sügoodist areneb uus isend.
Emasgameediks on munarakk , isasgameediks aga seemnerakk ehk sperm .
Sügoot jaguneb korduvalt, läbib mitmed lootestaadiumid, mille käigus eristuvad koed ja organid .
Suguline paljunemine jaguneb:
Kehaväline viljastumine :

• Kalad ja kahepaiksed .
  

• Küpseb palju sugurakke .
  

• Viljastumine on juhuslik.
  

• Hukkub palju ebasoodsate tingimuste tõttu.
  

Kehasisene viljastumine:

Imetajad , roomajad ja linnud .

• Küpseb vähem sugurakke.
  

• Viljastumise tõenäosus suurem.
  

• Kaitstud paremini ebasoodsate tingimuste eest.
  

VÕRDLUS:
VEGETATIIVNE
EOSELINE
SUGULINE
Järglased geneetiliselt samad
Vahepealne
Geneetiliselt erinevad
Põlvkonna vahetus kiire
Vahepealne
Aeglasem
Risoomist uus taim
Seened samblad sõnajalad
Imetajad õistaimed
Iseviljastumine :
Hermatofrodiilsetel ehk ehk mõlemasugulistel loomadel on emas- ja isassuguelundid ühes ja samas organismis. Sugurakud pärinevad ühelt vanemalt (viinamäetigu, vihmaussid , kaanid).
Partenogenees
Erandkorras võib uus organism areneda ka viljastumata munarakust. Seda nimetatakse partenogeneesiks. Esineb mõnedel putukaterühmadel (mesilased, lehetäid, vähilaadsed). Samuti võib esineda mõningatel selgroogsetel nagu mõned sisalikud, kahepaiksed ja kalad.
PALJUNEMISE TÄHTSUS
Mittesugulisel paljunemisel – lühikese aja jooksul saadakse vanematega geneetiliselt sarnane arvukas järglaskond.
Sugulisel paljunemisel – järglased kannavad edasi mõlema vanema geneetilisi omadusi.
Ontogenees on organismi areng tema tekkest kuni surmani.
Ontogeneesil on 5 faasi:

• Viljastumine – taastatakse diploidsus ja määratakse sugu
  
• Lõigustumine – kiire rakujagunemine , moorula( kobarloode ) ja blastula(põisloode)
  
• Gastrulatsioon – hulkraksuse taastamine, rakkudevaheliste kontaktide tekitamine, tuuma ja tsütoplasma suhte taastamine
  
• Kudede ja organite teke
  
• Postembrüogenees
  

I Emrüogenees – looteline areng (seeme, loode)
II Postembrüogenees – lootejärgne areng
Täismoone : Muna – vastne – nukk - valmik
Vaegmoone: Muna – vastne – valmik
Postembrüogeees jaguneb:

• Juveniilne ehk noorjärk …
  
• Paljunemisvõimeline järk …
  
• Vananemine – on määratud geenidega ( telomeerid lühenevad) ja seda mõjutab keskkond. Rakkude interfaas pikeneb, rakud vananevad, kuluvad – organid ei saa enam normaalselt töötada.
  

• Kliiniline surm – hingamine ja süda on seiskunud
  
• Bioloogiline surm – ajurakud on ilma hapnikuta olnud nii kaua (5 minutit!), et enam ei taastu.
  

Sugurakkudele iseloomulikud tunnused:

• Haploidse kromosoomistikuga
  

Pärilikelt omadustelt erinevad

• Küpsed sugurakud ei jagune enam
  

• Sugurakud ei kuulu ühegi koe koostisesse
  

Spermid:

• Varustatud viburiga, milles asuvad liikumisenergia saamiseks mitokondrid
  
• DNA on tihedalt kokku pakitud
  
• Peas esinevad lõhustavad ensüümid, mis on vajalikud munarakukesta läbimiseks.
  

Spermatogenees:

• Seemnerakkude ehk spermide areng mehel.
  

• Spermid moodustuvad munandite vääniliste torukestes.
  
• Spermide eellasrakkudeks on spermatogoonid.
  
• Spermatogoonid küpsevad kogu suguküpsuse perioodi.
  
• Igast spermatogoonist moodustub 4 spermi.
  

Pidev protsess, mis kulgeb kehatemperatuurist madalamal temperatuuril.

• Valminud seemnerakud talletatakse munandimanuses.
  

Munarakud :

• Suuremõõtmelised
  
• Toitaineterikkad
  
• Kaetud kestadega
  

Munarakkude areng sõltub vanusest , 45. – 55. eluaastal saabub menopaus ning ovulatsioon lakkab.
Ovogenees :

• Munarakkude ehk ovotsüütide areng naisel.
  

• Moodustuvad vaheldumisi kummaski munasarjas.
  
• Munaraku eellased on ovogoonid .
  
• Ovogoonide paljunemine lõppeb looteeas. Esimese eluaasta lõpuks on rakud I jagunemise profaasis . Meioos jätkub suguküpsuse saabudes.
  
• Moodustub 1 viljastumisvõimeline munarakk ja 3 väiksemat polotsüüti, mis hukuvad.
  
• Tsükliline küpsemine.
  

Ovulatsioon:
Munaraku irdumine munasarja folliikulist munajuhasse.
See toimub 14 päeva enne menstruatsiooni (28 päevase tsükli korral).
Peale ovulatsiooni kujuneb folliikulist kollakeha, toodab uue munaraku küpsemist takistavaid hormoone östrogeeni ja progesterooni, mis ei lase emaka limaskestal irduda.

Kui viljastumist ei toimu, siis kollakeha kärbub ning emaka limaskest eraldub.

• Munarakk on viljastumisvõimeline kuni 36 tundi.
  

• Seemnerakk kuni 72 tundi.
  

• Viljastumisel taastatakse diploidsus ja määratakse sugu.
  

• Tekib sügoot ehk viljastatud munarakk.
  

• Edasi toimub lõigustumine (mitoos)
  

• Lõigustumine on munaraku korduv jagunemine, mille tagajärjel moodustatakse kõigepealt kobarloode e. moorula ja hiljem blastula.
  

• Munarakk liigub mööda munajuha emakasse 4-5 päeva
  
• Umbes 7ndal päeval peale viljastumist kinnitub sügoot emaka limaskestale
  

Bioloogiline rasestumisvastane meetod:
Päevade lugemine

• Päevade lugemisel tehakse kindlaks viljakad päevad.
  
• Põhineb sellel , et eostamine toimub kõige tõenäolisemalt ovulatsiooni ajal.
  
• Vahekorda välditakse viljakate päevade ajal.
  
• Kõige levinumad meetodid on temperatuuri meetod, kalendri meetod, ovulatsiooni meetod.
  

Lootekestad :

• ajutised organid, mis tekivad blastodermist ja kindlustavad normaalse lootelise arengu.
  
• Amnion e. vesikest :
  Kõige lootepoolsem kest, mis koosneb 99% looteveest.
  
• Allantois e. kusekott :
  Sellest kujuneb nabaväät, mis ühendab loodet ja platsentat .
  
• Koorion e. kõld või irdkest :
  Kõige välimine lootekest, mis osaleb lootepoolse platsenta kujunemises.
  

Platsenta ülesanded:

• Ühendab emasorganismi areneva lootega
  
• Ainevahetuslik.
  
• Platsentaarbarjäär.
  
• Loote varustamine antikehadega.
  
• Toodab naissuguhormoone .
  

Lootevee ülesanded :

• kaitse põrutuste eest,
  
• kaitse veekaotuse eest,
  
• vähendab raskusjõu mõju,
  
• kaitse temeratuurimuutuste eest,
  
• tagab stabiilse sisekeskkonna,
  
• on joogi ja urineerimiskeskkond.
  

Lootelehed:
Sisemine looteleht ehk entoderm :
Seedenäärmed - maks, soole ja maonäärmed, kõhunääre, kilpnääre;
hingamisteede epiteel ja kopsud;
Välimine looteleht ehk ektoderm :
Kesknärvisüsteem ja meeleelundid
Epidermis - marrasnahk , küüned, piimanäärmed, juuksed, karvad
Keskmine looteleht ehk mesoderm :
Skelett;
Lihased;
Kõik sidekoetüübid;
Kuse- ja suguelundid;
Ringeelundkond
Postembrüonaalse arengu etapid:
Postembrüonaalne areng algab väljumisega munakestadest ja emakast.
juveniilne ehk suguküpsuseelne iga.
fertiilne periood ehk suguküpsusjärk - looduses enamike organismide elu sellega piirdubki.
seniilne ehk raukusperiood - lõpeb surmaga.
Kasvamine:
Organismi mõõtmete pöördumatu suurenemine.

• Piiramatu kasv - organism kasvab elu lõpuni (taimed)
  

• Piiratud kasv - organism saavutab vaid teatud mõõtmed (imetajad)
  

Perioodiline kasv - kasv toimub etappide kaupa soodsatel ajavahemikel (puud)
Areng:
Protsess, mille käigus organismi ehitus ja elutegevus keerustuvad.
Organism sünnib või koorub täiskasvanud organismiga sarnasena ning saavutab suguküpsuse ilma selgelt eristatavate vaheetappideta.
Organism koorumisel ei ole sarnane oma vanematele ning saavutab suguküpsuse, läbides arengus selgelt eristatavaid vaheetappe.
Vananemine on geneetiliselt määratud, kuid on oluliselt mõjutatud väliskeskkonna poolt.

Päevitamine

• Haigused
  

• Toitainete vaegus
  

• Kehavõõraste ainete kuhjumine
  

• Rakkude jagunemisvõime langus
  

Taimede lootejärgne areng:

• Algab seemne idanemisega.
  
• Jaguneb vegetatiivseks ja generatiivseks.
  

Vegetatiivse arengu 1. Staadium:

• IDAND ehk idanev seeme.
  
• Kujunevad vegetatiivsed organid- juur, vars , lehed.
  
• Toitub seemnes olevatest varuainetest.
  

Vananemisperiood:

• Aeglustub taime kasv;
  
• Rakud ja koed hävivad järk-järgult;
  
• Maapealsed osad hävivad, kuid maa-alused osad säilivad.