Dělení buňky a buněčný cyklus

Zajímavý článek o dělení buněk

Fatima Cvrčková: Životně důležité tance (Vesmír 75, 505, 1996/9).
Předně je nutné rozlišit dělení jaderné, které zahrnuje rozdělení jádra, a dělení buněčné, které zahrnuje rozdělení buňky. Někdy totiž může docházet pouze k jadernému dělení, ovšem bez přítomnosti dělení buněčného.

AMITÓZA

  • buňka se pouze zaškrtí
  • nezávisí na přesném rozdělení chromozómů
  • nekontrolované bujení (nádory, apod.)

MITÓZA

  • většina dělení, ke kterým v buňkách organismů dochází
  • nemění se počet chromozómů (počet chromozómů mateřské buňky = počet chromozómů dceřiné buňky)
  • fáze mitózy:
    • profáze – centriola se rozdělí, jedna z nich přejde k opačnému pólu, rozpustí se jaderná membrána a jadérko, probíhá spiralizace chromozómů, vytvoření dělícího vřeténka (z mikrotubulů - inhibováno jedem kolchicinem z ocúnu)
    • metafáze – chromozómy se rovnají do rovníkové roviny dělícího vřeténka, připojí se centromerami na mikrotubuly dělícího vřeténka; centromery se podélně rozštěpí
    • anafáze – mikrotubuly se zkracují, chromatidy rozštěpených chromozómů jsou taženy k opačným pólům
    • telofáze – začíná cytokineze (= vlastní dělení buňky), vytvoření jaderné membrány a jadérka dceřiných buněk
  • interfáze – období mezi dvěma mitózami (část buněčného cyklu bez M-fáze, viz dále)


MEIÓZA

  • redukční dělení, snižuje diploidní počet chromozómů (2n - dvě sady) na haploidní počet chromozómů (n - jedna sada)
  • probíhá při vzniku pohlavních buněk (u živočichů) a výtrusů (u rostlin)
  • z jedné buňky s diploidním počtem chromozómů vzniknou čtyři buňky s haploidním počtem chromozómů
  • meióza probíhá ve dvou fázích:
    • první meiotické dělení (heterotypické)
      • profáze I – dělí se do několika stadií
        • leptotene: dochází ke spiralizaci vláken DNA a diferenciaci chromozómů
        • zygotene: homologické chromozomy se přibližují k sobě a za pomoci speciální bílkoviny se spojují v tzv. bivalent
        • pachytene: chromozomy dokončují spiralizaci a bivalenty jsou pozorovatelné jakožto tzv. tetrády - čtyřchromatidové komplexy, nesesterské chromatidy se přitom proplétají a dochází ke vzniku chiazmat („uzlíků“), v této fázi dochází k tzv. crossing-overu, kdy se rekombinují části homologických chromatid
        • diplotene: uvolňují se bílkovinné vazby mezi homologickými chromozomy a dochází k jejich postupnému oddalování, vzniklé uzlíky mezi nehomologickými chromatidami jsou stále spojené
        • diakineze: dochází k přeuspořádání a rozchodu homologických chromozomů, chiazmata se posunují na konec chromatid, kde zanikají
      • metafáze I – páry chromozomů v rovníkové rovině, na mikrotubuly se váží celé (!) chromozomy
      • anafáze I – mikrotubuly se zkracují, k pólům jsou taženy celé (!) chromozomy
      • telofáze I – de facto shodná s profází II, vznikají dvě buňky s haploidním počtem chromozómů, netvoří se jaderná membrána
    • druhé meiotické dělení (homotypické) – prakticky běžná mitóza
      • profáze II – de facto shodná s telofází I
      • metafáze II – chromozómy se rovnají do rovníkové roviny dělícího vřeténka, připojí se centromerami na mikrotubuly dělícího vřeténka, centromery se podélně rozštěpí
      • anafáze II – mikrotubuly se zkracují, chromatidy rozštěpených chromozomů jsou taženy k opačným pólům
      • telofáze II – začíná cytokineze (= dělení buňky); vytvoření jaderné membrány a jadérka dceřinných buněk 

BUNĚČNÝ CYKLUS

  • M-fáze (mitotická): vlastní dělení, viz výše
  • G1-fáze (postmitotická): růst buňky, syntéza bílkovin a RNA, hlavní kontrolní uzel – možnost blokace nebo odblokování (geneticky, podmínky)
  • S-fáze (syntetická): replikace DNA (jedna chromatida si nareplikuje druhou chromatidu)
  • G2-fáze (postsyntetická): syntéza organel, rRNA
  • G1-, S- a G2-fáze se souhrnně označují jako interfáze
Comments