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

  • tvořen vláknem DNA a histonem (bílkovina) à nukleohistonové vlákno
  • každá chromatida obsahuje 1 molekulu DNA
  • nukleozom = 8x molekula histonu + 2 omotávky DNA

 

Buněčný cyklus

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

  • délka – charakteristická podle typu B
  • fáze: G1, S, G2, M
  • G1, 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

  • napojení chromozomů přes centromeru na vlákno dělicího vřeténka
  • chromozomy rozprostřeny v ekvatoriální rovině B

 

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

  1. zaškrcením buňky – živočišné buňky
  2. 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

  • z jedné 2n B → dvě 1n B
  • = dělení heterotypické, redukční

 

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






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: