Dělení buňky a buněčný cyklus

Předně je nutné rozlišit:

• • dělení jaderné (karyokineze) = rozdělení jádra

    • • mitóza

      • meióza

  • dělení buněčné (cytokineze) = rozdělení buňky

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