Rozmnožování eukaryotické buňky

Rozmnožování buněk je jejich základním předpokladem pro růst a vývoj. Probíhá dělením, z mateřské buňky vznikají 2 dceřiné. Ne všechny buňky se celý život dělí – většina po dozrání začne vykonávat svou speciální funkci. Např. jaterní buňka se dělí 1x za rok, nervová po svém vzniku už nikdy. Většina buněk prodělá za svůj život kolem 50 dělení a pak umírá.

 

Buněčný cyklus má 2 fáze: Interfázi a buněčné dělení (jádro a buňka).

Jádro se dělí 2 způsoby: mitóza (tělní = somatické buňky) a meioza (pohlavní = gamety).

 

Dělení buněk (cytokineze) – 1. pučení: u kvasinek, na povrchu buňky se objeví pupen.

  1. zaškrcení: živočišná buňka, protáhne se, od okrajů se ztenčí a oddělí.
  2. přehrádečné dělení: rostlinná buňka, uprostřed vzniká přepážka = střední

lamela.

Dělení jádra (karyokineze) – 1. přímé dělení (amitóza): u nemocných a nádorových buněk.

  1. nepřímé dělení (mitóza): dělení jádra u tělních buněk (2n).
  2. meióza: tímto dělením vznikají pohlavní buňky (redukční dělení – na

poloviční sadu chromozomů (2n → n).

 

Karyotyp: soubor chromozomů. Člověk (2n = 46chromozomů), pes (78), pšenice (42).

 

1n – poloviční sada chromozomů = haploidní, jsou zde heterologn chromozomy =  všechny různé (23ks).

2n – plná sada chromozomů = diploidní, jsou zde homologní chromozomy = dva stejné tvoří pár = (46ks)

 

BUNĚČNÝ  CYKLUS

Je to vznik nové buňky a její oddělení. Má 4 fáze:

G1 kontrolní bod, buňka roste a množí se organely. Postmitotická fáze.

S – syntetická = replikační, dochází ke zdvojení genetického materiálu

G2 příprava buňky na mitózu, je zde 2. kontrolní bod (bez nich by mohlo dojít k nekontrolovatelnému

dělení buněk (nádory)

Interfáze – G1,G2,S   chromozomy zde nevidíme, jsou despiralizované.

 

 

M – mitóza  = jaderné dělení  

  1. Profáze – rozpouští se jaderný obal, chromozomy se spiralizují – zviditelňují a zkracují, vytváří se

centriola – dělící tělísko (rozdělí se na 2) a dělící vřeténka, která se v závěru fáze připojují

chromozomy.

 

  1. Metafáze – vlákna dělícího vřeténka uspořádají chromozomy do centrální (ekvatoriální) roviny =

metafázní destička. Vřeténka se navážou na centromery – zúžené části chromozomů.

 

  1. Anafáze – vlákna dělícího vřeténka, se postupně zkracují k opačným pólům buňky a odtrhnou od sebe

polovinu chromozomu = sesterské chromatidy (podélně v místě centromery, vznik 2

chromatid) – to zajišťuje rovnoměrné rozdělení genetické informace do nově vznikajících

buněk. Oddělené části chromozomů jsou taženy k opačným pólům buňky. (zbytek

chromozomů se pak dodvojí při S fázi.).

 

  1. Telofáze – chromozómy na opačných pólech buňky se postupně despiralizují, mění se na chromatin –

zneviditelní a vytváří se kolem nich jaderný obal a vznikají jadérka. Buňka se rozdělí a

vzniknou 2 nové buňky dceřiné = cytokineze.

Cytokineze – buňka se po telofázi zaškrcuje a vznikají 2 buňky dceřiné.

 

G0 fáze – klidová fáze, v níž neprobíhá BC, je to už u zralých nebo specializovaných buněk, nebo u

imunitních buněk, které se potřebují dělit jen v případě infekce.

 

Meióza = (zrací dělení, redukční)

Dochází při něm ke snížení počtu chromozomů na polovinu.

Typické pro pohlavní rozmnožování, vznik pohlavní buňky (gamety).

 

Splynutím pohlavních buněk = gamet (haploidní n) → vzniká zygota (diploidní 2n somatická buňka) → embryo  → plod

 

  • Proč tedy mají gamety (pohlavní buňky) jen poloviční sadu? – pro vznik zygoty musejí být haploidní n tedy mít jen poloviční sadu chromozomů, aby při splynutí 2 pohlavních buněk s poloviční sadou, vznikla zygota (tělní buňka) s plnou sadou chromozomů tedy 46 ks a byla tedy diploidní 2n.   

 

 

  1. meiotické dělení = heterotypické dělení (redukční)

Na počátku je diploidní buňka, co prošla interfází.                                                              

  1. Profáze a) Leptotene – spiralizování chromozomů (2n).
  2. b) Zygotene – párování stejných = homologních chromozomů 1+1 =
  3. c) Pachytene – bivalenty se štěpí na 4 chromatidy spojené centromerami, vyrovnají se a vzniká

tetráda. V této fázi dochází k rekombinaci genetického materiálu = crossing 

                                           over. přehození úseků chromatid mezi homologními chromozomy,

nesesterských chromatid. Pro variabilitu organismu (1 chromozom od matky a 1

od otce).

  1. d) Diplotene – homologní chromozomy se rozestupují, nejdříve v centromerách, ale stále jsou

spojeny v místě překřížení = chiazma.

  1. e) Diakineze – rozpouští se jaderná membrána a tvoří se dělící vřeténko.

 

  1. Metafáze – chromozomy v tetrádě se řadí do centrální roviny 2n pomocí vláken dělícího vřeténka.
  2. Anafáze – oddělené homologní chromozomy jdou k opačným pólům buňky snížení počtu chromozomů

                      z 2n → n  (z diploidní sady vznikají na obou koncích 2 haploidní). (redukce)                                              

  1. Telofáze – jako u mitózy vytváří se jaderný obal, vznikají 2 jádra s poloviční sadou chromozomů.

 

 

  1. meiotické dělení = homeotypické dělení

Jako mitóza (4 fáze), jen s rozdílem, že je zde poloviční sada chromozomů n. Rozestupují se celé chromozomy na chromatidy.

Konečným výsledkem meiotického dělení diploidního jádra je čtveřice haploidních dceřiných buněk s jedno chromatidovými chromozomy, které po splynutí jader (spermie a vajíčka) dávají vzniknout zygotě s dvou chromatidovými chromozomy 2n.

 

Maligní transformace tkáňových buněk

Proces, při kterém tkáňové buňky ztrácejí své původní vlastnosti, začínají se nekontrolovatelné dělit – vzniká zhoubný = maligní nádor, rakovina, karcinom. (nezhoubný = benigní). Buňky ztrácejí soudržnost tkáně, uvolňují se a dostávají se do jiných části těla, vznikají metastázy. Tento proces vyvolávají karcinogeny (chemikálie, záření a viry) ty pak v buňce aktivují onkogeny.