Buněčný cyklus - maturitní otázka z biologie (2)

Otázka: Buněčný cyklus

Předmět: Biologie

Přidal(a): nechi

Karyokineze – mitóza, meióza, cytokineze, fáze buněčného cyklu, praktická část

dělení jádra = karyokineze
přímé dělení = amitóza
- jde o prostě zaškrcení
- vyskytuje se výjimečně (např. u nálevníků)
nepřímé dělení = mitóza
- meióza = poddruh mitózy

Chromozom

Stavba chromozomu

Buněčný cyklus

= soubor procesů, k nimž dochází od konce jednoho jaderného dělení do konce následujícího

délka – charakteristická podle typu B
fáze: G_1,S, G₂, M
G_1,S, G₂ = interfáze (období mezi 2 mitózami)-b.roste a připravuje se na dělení

G₁ FÁZE

= presyntetická/postmitotická
přípravná, po ukončení jaderného dělení
osamostatnění dceřiné B, časově nejvariabilnější ze všech fází, 30 – 40% trvání cyklu
B roste, zmnožuje hmotu, syntéza RNA a bílkovin, množení organel
jadérko – syntéza rRNA, tvorba podjednotek ribozomů
syntéza DNA polymerázy a nukleotidů (příprava na replikaci jaderné DNA)
začátek – hlavní kontrolní uzel B cyklu (mechanismy rozhodující, zda se B bude dělit – jestli má živiny, místo, …) , oprava mutacemi poškozených částí DNA
nedělící se B – v G₁ po celý život = G₀ fáze

S FÁZE

= syntetická
replikace jaderné (chromozomové) DNA
téměř polovina času cyklu
na konci – zdvojena chromozomová hmota (B „tetraploidní“)
zachován počet chromozomů, ale po replikaci jde o dvouvláknové útvary (každý ze dvou chromatid)

REPLIKACE DNA:

chromozom – nukleohistonové vlákno -> začátek S fáze – syntéza histonových molekul
DNA – tvořena dvěma vzájemně komplementárními polynukleotidovými řetězci -> princip komplementarity
stavební materiál – volné nukleotidy, katalyzátor DNA polymeráza, E z ATP
replikace začíná na specifickém místě DNA = replikační počátek -> navazuje se DNA polymeráza + další regulační proteiny -> dvoušroubovice se rozvine -> vlákna se oddálí
vlákna – matrice pro syntézu nových vláken -> přiřazují se volné nukleotidy podle principu komplementarity -> spojení DNA polymerázou ->dva nové řetězce
=> obě nové molekuly identické s původní
tento způsob replikace = semikonzervativní

G₂ FÁZE

B roste, přibývá B struktur, nezbytné sloučeniny a organely – dvojnásobně (příprava na mitózu)

M FÁZE = MITÓZA

dělení jádra (karyokineze) a dělení B (cytokineze)
=dělení jádra, kdy z jedné mateřské b. vzniknou dvě dceřínéàmají stejný počet chromozomů. Zajišťuje růst organism, náhradu poškozených buněk a nepohlavní rozmnožování
rozdělení chromozomů – mitotický aparát (část cytoskeletu) – centriola a dělicí vřeténko
centriola – z krátkých mikrotubulů, na povrchu jaderného obalu
dělicí vřeténko – z mikrotubulů, vytváří se na začátku mitózy (centriola je tam pořád), po skončení zaniká
4 fáze – profáze, metafáze, anafáze, telofáze

PROFÁZE

z mikrotubulů vzniká dělicí vřeténko
zaniká jaderná membrána a jadérko
kondenzace chromozomů (spiralizace, ztluštění) -> snadnější transport do budoucích dceřiných B)

METAFÁZE

ANAFÁZE

podélné rozdělení sesterských chromatid, vznik dceřiných chromozomů → taženy zkracujícími se dělicími vřeténky k opačným pólům B (→ na konci – úplně u pólů)

TELOFÁZE

zaniká dělicí vřeténko, dceřiné chromozomy u pólů dekondenzují zpět do tvaru tenkých vláken
syntéza jaderných membrán kolem obou nových jader, opětný vznik jadérek
organely – stejnoměrně se rozmisťují, začíná cytokineze

Cytokineze

zaškrcením buňky – živočišné buňky
přehrádečné dělení – rostlinné buňky-destička se zvětšuje a rozdělí b. na dvě nové.

MEIÓZA

při vzniku gamet
= gametogeneze
předchází jí interfáze (G₁, S, G₂ fáze)
ze dvou po sobě následujících B dělení – 1. a 2. meiotické dělení
S fáze – replikace chromozomů à dvojí dělení B ànové B haploidní (meióza – redukční dělení – redukuje počet chromozomů na polovinu)
Z jedné mateřské buňky → 4 dceřinné

PRVNÍ MEIOTICKÉ DĚLENÍ

PROFÁZE

jádro – dvě sady homologických chromozomů (mateřská a otcovská) à každý chromozom má svého homologického partnera, spojí se pomocí proteinového komplexu a vzniknou bivalenty (4 chromatidy vedle sebe)àcrossing over = výměna části chromatid mezi homologickými chromozomy-větší variabilita. V závěru fáze zaniká proteinový komplexàrozpadá se jaderná membrána a vytváří dělící vřeténko.

METAFÁZE

páry homologických chromozomů se seskupují do ekvatoriální polohy
přichycují se na vlákna děl. vřeténka, nedochází ale k rozdělení centromer jednotlivých chromozomů

ANAFÁZE

redukce počtu chromozomů (k pólům celé, nerozdělené) → u pólů je jich poloviční počet, z každé dvojice – k jednomu pólu otcovský, ke druhému mateřský (náhodně) = náhodná segregace otcovských a mateřských chromozomů v gametách

TELOFÁZE

v závěru telofáze vznikají 2 nová jádra a každé obsahuje haploidní počet dvouchromatidových chromozomů. Dceřiné buňky vstupují do druhého meiotického dělení.

DRUHÉ MEIOTICKÉ DĚLENÍ

shodné s mitózou dvou haploidních B
ze dvou 2n B (z meiózy 1) → čtyři 1n B
= dělení homeotypické, ekvační
po proběhnutí telofáze a cytokineze -> čtyři 1n B
v průběhu meiózy – redukce počtu chromozomů, rekombinace otcovských a mateřských genů, náhodná meiotická segregace => velký genetický význam, zvyšují gen. různorodost gamet