Biologie

E-learning jako vzdělávací nástroj školy 3. tisíciletí

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Dělení buněk

Email Tisk PDF

Rozmnožování buněk (buněčné dělení) je základní podmínkou zvětšování objemu živé hmoty - růstu organismu. Rozlišujeme tři základní typy buněčného dělení:

  1. Amitóza = přímé dělení
  2. Mitóza = nepřímé dělení
  3. Meióza = redukční dělení

Amitóza je buněčné dělení, při kterém se netvoří chromozomy, nevzniká dělící vřeténko a obvykle při něm dochází k nerovnoměrnému rozdělení genetické informace. Nezaniká jaderná membrána. Probíhá zaškrcení jádra, posléze celé buňky. Dělí se tak buňky alterované (poškozené), nádorové, bakterií a sinic (prokaryot).

Mitóza - buněčné dělení, které zabezpečuje rovnoměrné rozdělení genetického materiálu do dvou nově vznikajících dceřiných buněk. Tento typ buněčného dělení je typický pro tělní (somatické) buňky. Zahrnuje dvě fáze:

1) Dělení jádra = karyokineze, sestávající ze 4 fází: profáze, metafáze, anafáze, telofáze.

2) Dělení buňky = cytokineze.

Popis karyokineze

1) Profáze - mizí jadérko, postupně zaniká jaderná membrána, vzniká dělící (achromatické) vřeténko, chromozomy se spiralizují (zkracují a ztlušťují) - jsou viditelné ve světelném mikroskopu.

2) Metafáze - nastane definitivní zánik jaderné membrány, chromozomy se napojují na vlákna dělícího vřeténka a jsou seřazeny v rovníkové (ekvatoriální) rovině.

3) Anafáze - dochází k podélnému rozštěpení chromozomů a následnému rozestupu jejich polovin k opačným pólům buňky.

4) Telofáze - dokončuje se pohyb chromozómů k pólům buňky (na nich se tvoří základ nových jader), chromozy se despiralizují (prodlužují a ztenčují), obnoví se jaderná membrána a jadérko, zaniká dělící vřeténko. Na konci telofáze vznikají dvě nová jádra ohraničená jadernou membránou.

img_ob_mitoza

Obrázek č. 1: Průběh mitózy.  (Zdroj: http://cs.wikipedia.org).

Popis cytokineze 

Před dokončením telofáze (dělení jádra) začíná fáze dělení buňky. Prouděním cytoplazmy se přibližně rozdělí buněčné organely do vznikajících dceřiných buněk. V ekvatoriální rovině buňky se začne tvořit přepážka, způsoby vzniku přepážky jsou následující: 

1) Pučení – zpravidla u jednobuněčných organismů (kvasinky, prvoci) 

2) Zaškrcování – typické pro živočišné buňky - v rovině dělení se po obvodu buňky vchlipuje cytoplazmatická membrána a proniká až do středu buňky, je to tzv. centripetální dělení.

3) Přehrádečné dělení – typické pro rostlinné buňky, přepážka se zakládá ve středu buňky a dorůstá postupně k okraji, je to tzv. centrifugální dělení.

cytok

Obrázek č. 2: Cytokineze u rostlinných buněk - přehrádečné dělení. (Zdroj: http://en.wikipedia.org).

 

cytokineze

Obrázek č. 3 Cytokineze u živočišných buněk - zaškrcování. (Zdroj: http://en.wikipedia.org).

Dceřiné buńky rostou, sesterské chromozomy (chromatidy) se zdvojnásobí - dochází k replikaci DNA - duplikace chromozomů. Dceřiné buňky se tak postupně mění na nové mateřské buńky. Doba mezi dvěma buněčnými děleními se nazývá interfáze (viz podkapitola buněčný cyklus). Mitotickým dělením chromozomů vzniká stejný počet chromozomů v jádrech dceřiných buněk jako byl jejich počet v jádrech buněk mateřských.

VIDEOhttp://www.youtube.com/watch?v=VlN7K1-9QB0; Průběh mitózy.


Meióza - typ buněčného dělení, při kterém dochází k redukčnímu dělení jádra - dochází k redukci diploidního počtu chromozomů na haploidní (2n ‣ 1n). Uplatňuje se při vzniku pohlavních buněk (gamet) a spor (výtrusů). Meióza probíhá v zárodečných tkáních a skládá se ze dvou po sobě jdoucích mitotických dělení – I. zrací dělení (redukční) a II. zrací dělení (ekvační).

Popis I. zracího dělení

Obsahuje 4 fáze jako u mitózy, výrazně odlišná je ale profáze I: homologické (stejné) chromozomy se přikládají centromerami k sobě – vznikají tzv. tetrády. Chromozomy se sice podélně štěpí, ale stále zůstávají spojené v místě centroméry. Přitom se někdy část úseků jejich ramen vymění – nastane crossing over. V anafázi I je rozestup celých homologických chromozomů k opačným pólům buňky (v anafázi klasické mitózy byl rozestup jednotlivých polovin chromozomů). Po I. zracím dělení vznikají z jedné buňky mateřské - diplodní dvě buňky dceřiné - haploidní. 

Schéma průběhu I. zracího dělení:

I.redukn_dlen

Popis II. zracího dělení

Probíhá jako klasická mitóza, teprve v anafázi II dojde k rozestupu chromatid (podélných polovin) chromozómů (rozštěpí se i v místě centromery) k opačným pólům buňky, z každé buňky vznikají opět 2 buňky haploidní, celkem za meiózu tedy 4 buňky haploidní.

Schéma průběhu II. zracího dělení

II._zrac_dlen

VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=D1_-mQS_FZ0&feature=related; Průběh meiózy.


 Opakovací otázky:

  1. Které buňky se dělí amitoticky?
  2. Jaký je rozdíl mezi amitotickým a mitotickým dělením buněk?
  3. Popište jednotlivé fáze karyokineze mitózy buněk.
  4. Pro které buňky je typické centripetální dělení (zaškrcování)?
  5. Srovnejte průběh mitózy a meiózy.
  6. Jaká je výsledná bilance dělení buněk při mitóze?
  7. Jaká je výsledná bilance dělení buněk při meióze?
  8. Co je to "crossing over" a kdy při meiotickém dělení nastává?