Otázka: Rozmnožování buněk
Předmět: Výživa a léčebná výživa
Přidal(a): vasek
Rozmnožování buněk
– v jádře buňky jsou v období buněčného dělení viditelné chromozomy; počet chromozomů je druhově specifický (člověk 43, hrách 14…)
– buňky pohlavní – gamety – mají haploidní počet chromozomů n = 1 sada; diploidní 2n = 2 sady
– somatické buňky mají v jádře chromozomy v párech; pár stejných chromozomů = homologické chromozomy, mají stejný tvar, velikost, zastoupení (pořadí) genů; liší se jen formami genů – alelami
MITÓZA – dělení rovnostní
– tímto dělením vznikají tělní buňky
– princip mitózy: z jedné buňky mateřské o diploidním počtu chromozomů vznikají dvě buňky dceřiné o stejném počtu chromozomů
– rychlost mitózy závisí na typu a stáří buňky (10min – několik hodin)
– mitóza má čtyři fáze:
1. Profáze – chromozomy nejsou viditelné, chromatin je nespiralizovaný (rozmotaný)
a) počátek profáze – chromozomy se stávají viditelné, mizí jadérko
b) pozdní profáze – zaniklo jadérko a jaderná membrána, chromozomy se podélně rozdělily na dvě chromatidy držené centromerou
2. Metafáze – vytváří se dělící vřeténko z mikritubulů skeletu; chromozomy se pomocí centromer připojí k vláknům dělícího vřeténka; chromozomy se ohýbají a seřadí v rovníkové (ekvatoriální) rovině
3. Anafáze – anafází rozestup chromozomů; každý chromozom se úplně rozdělil, i centromera; rozdělené chromozomy se rozchází k protilehlým pólům tím, že se dělící vřeténko zkracuje
4. Telofáze – chromozomy dorazily k pólům buňky, postupně se tvoří nové jaderné membrány a jadérka; zanikají dělící vřeténka, chromozomy přestávají být viditelné, tvoří se nové buněčné povrchy; vznikají dvě buňky dceřiné MEIÓZA – redukční dělení
– z několika specializovaných tělních buněk vznikají buňky rozmnožovací – gamety
– tímto dělením vznikají i výtrusy
– princip: z jedné tělní buňky diploidní vzniknou čtyři buňky haploidní (gamety nebo výtrusy)
a) zrací dělení – redukční – heterotatické Profáze – dlouhá, má 4. fáze: leptoptene, zygotene, pachytene, diplotene; chromozomy se vzájemně proplétají svými chromatidy, přitom dochází k výměně částí homologických chromozomů = CROSSING-OVER; Tím se vymění část genetické informace, což podmiňuje individuální variabilitu (rozmanitost mezi jedinci jednoho druhu)
Metafáze – vytváří se dělící vřeténko, ke kterému se připojují páry homologických chromozomů – na jedno vlákno jeden pár chromozomů
Anafáze – chromozomy jednotlivých párů se rozchází k opačným pólům buňky; centromera se nedělí, chromozomy putují celé – nerozdělené → redukce počtu chromozomů na poloviční počet
Telofáze – výsledkem 1. zracího dělení jsou dvě buňky o haploidním počtu chromozomů
b) zrací dělení – rovnostní – homotaktické Profáze, Metafáze – stejné jako u mitózy
Anafáze – dojde k rozdělení centromer a anafázím rozestupu k pólům
Telofáze – chromozomy přestávají být viditelné, vznikají jaderné membrány a jadérka, v rovníkové rovině se vytváří nové buněčné povrchy
→ vznikají 4 buňky o haploidním počtu chromozomů
AMITÓZA – dělení přímé
– zachovává se jádro a nedochází k pohybu chromozomu
– buňka i jádro se protáhnou a zaškrtí
– toto dělení probíhá v nemocných a stárnoucích buňkách (a nádorových)
– nové buňky nemusí mít stejný počet chromozomů; průběh dělení je rychlejší než u mitózy
Diferenciace – specializace buněk
– každá buňka má úplnou genetickou informaci organismu, ale využívá jen malou část (jiný úsek využije buňka krevní, jiný nervová)
Stárnutí a smrt buněk
– ve stárnoucí buňce nastávají změny ve struktuře
– zpomaluje se metabolismus, ztrácí se schopnost dělení
– v buňkách přibývají některé látky (tuky, pigmenty), v rostlinných se zvětšují vakuoly
– v cytoplazmě ubývá vody, zpomalují se její proudění
– mění se propustnost buněčných povrchů
– nakonec dochází k rozrušení všech buněčných struktur
Buněčný cyklus
Zahrnuje několik fází:
Interfáze
G1 fáze: – první generační fáze; začíná v okamžiku vniku dceřiné buňky
– probíhají syntetické procesy; buňka roste a připravuje se k replikaci DNA
– nachází se zde hlavní kontrolní bod buněčného cyklu, ve kterém může být cyklus zastaven
S1 fáze: – syntetická; dochází k replikaci DNA a zdvojení jednotlivých chromozomů, které jsou pořád spojeny centromerou
G2 fáze – druhá generační fáze; další syntetické procesy, přibývá buněčných struktur, buňka roste a připravuje se rozdělení jádra
Mitotická fáze – u eukaryotické buňky se vytváří dělící aparát, mizí jaderná membrána, začíná mitóza
– M fáze končí rozdělením jádra; rozdělení jádra je u většiny eukaryotických buněk spojeno s rozdělením buňky – cytokinezí – poslední fáze cyklu, probíhá v telofázi; u některých buněk nastává cytokineze později (řasy, kvasinky), nebo nenastává – vznikají vícejaderné buňky (svalové buňky, houby)
Generační doba buňky = trvání buněčného cyklu; např. bakterie – 30 minut, živočišné buňky několik hodin, buňka prvoků den; nejsou-li optimální podmínky, generační doba se prodlužuje; při úplném nedostatku živin se cyklus zastaví v G1 fázi
Regulace buněčného cyklu – prostřednictvím chemických látek; dochází ke stimulaci (podpora) nebo inhibici (zastavení)
Při inhibici zůstávají buňky v G1, toto zastavení cyklu se označuje jako fáze G0
Buňky, které dělící schopnost zcela ztratily, mají hlavní kontrolní uzel trvale zablokován; např. buňky mozku.
Vlivem některých látek a virů může být inhibice přerušena → nekoordinované dělení, vznik nádorů
