Každá buňka začíná svůj životodděluje se od mateřství a končí existencí a dává příležitost se objevit svým dceřiným buňkám. Příroda poskytuje více než jeden způsob dělení jejich jádra v závislosti na jejich struktuře.
Rozdělení jádra závisí na typu buňky:
- Binární dělení (vyskytuje se v prokaryotách).
- Amitóza (metoda přímého rozdělení).
- Mitóza (nalezená v eukaryotách).
- Meióza (určená k rozdělení sexuálních buněk).
Typy jaderného štěpení jsou určeny přírodou a odpovídají struktuře buňky a její funkci v makroorganismu nebo samy o sobě.
Nejčastěji se tento typ vyskytuje vprokaryotických buněk. Spočívá v zdvojení kruhové molekuly DNA. Binární dělení jádra se nazývá tak, protože z mateřské buňky existují dvě identická velikost dcery.
Po genetickém materiálu (molekula DNAnebo RNA), která se zdvojnásobuje, z buněčné stěny začíná vytvářet příčnou přepážku, která postupně zužuje a dělí buněčnou cytoplazma na dvě přibližně identické části.
Druhý proces dělení se nazývá budoucí,nebo nerovnoměrné binární dělení. V tomto případě se na segmentu buněčné stěny objeví výstupek, který postupně roste. Po velikosti "ledviny" a mateřské buňky se budou od sebe oddělovat. Část buněčné stěny se znovu syntetizuje.
Toto dělení jádra je podobné tomu, které bylo popsáno výše, srozdíl je, že neexistuje duplikace genetického materiálu. Tato metoda byla poprvé popsána biologem Remakem. Tento jev se vyskytuje u patologicky změněných buněk (degenerace nádorů) a je také fyziologickou normou pro jaterní tkáň, chrupavku a rohovku.
Proces jaderného rozdělení se nazývá amitóza, protožeže buňka si zachovává své funkce a neztrácí ji, jako během mitózy. To vysvětluje patologické vlastnosti vlastněné buňkami metodou dělení. Navíc přímé štěpení jádra prochází bez štěpného vřetena, proto je chromatin v dceřiných buňkách rozložen nerovnoměrně. Následně tyto buňky nemohou použít mitotický cyklus. Někdy v důsledku amitózy se tvoří mnohojádrové buňky.
Toto je nepřímé rozdělení jádra. Nejčastěji se vyskytuje v eukaryotických buňkách. Hlavním rozdílem mezi tímto procesem je to, že dceřiné buňky a mateřská buňka obsahují stejný počet chromozomů. Díky tomu tělo udržuje požadovaný počet buněk a regenerační a růstové procesy jsou také možné. První mitózu v živočišné buňce popsal Flemming.
Proces jaderného rozdělení je v tomto případě rozdělen do mezifáze a přímo mitózy. Interfáze je stav odpočinku buněk v intervalu mezi divizemi. Existuje několik fází:
1. Presyntéza - buňka roste, proteiny a sacharidy se v ní akumulují, ATP (adenosintrifosfát) se aktivně syntetizuje.
2. Syntetické období - genetický materiál se zdvojnásobí.
3. Post-syntetická perioda - buněčné elementy se zdvojnásobují, objevují se proteiny, z nichž je složeno štěpné vřeteno.
Rozdělení jádra eukaryotické buňky jeProces, pro který je nutná tvorba další organely - centrosomu. Je umístěn vedle jádra a jeho hlavní funkcí je vytvoření nové organely - vřetena dělení. Tato struktura pomáhá rovnoměrně rozdělovat chromozomy mezi dceřinné buňky.
Existují čtyři fáze mitózy:
1. Prophase: chromatin v jádru kondenzuje na chromatidy, které se v blízkosti centromeru shromažďují, vytvářejí párové chromozomy. Nukleoly se rozkládají, centrioly se odchylují od pólů buňky. Vřeteno dělení je tvořeno.
2. Metafáze: chromozomy jsou uspořádány v čarce procházející středem buňky, čímž vzniká metafáze.
3. Anaphase: Chromatidy ze středu článku se rozkládají na tyče,a pak je centromere rozdělena do dvou. Tento pohyb je možný díky štěpnému vřetenu, jehož vlákna se dotýkají a protahují chromozomy různými směry.
4. Tělesná fáze: se tvoří jádra dítěte. Chromatidy se opět změní na chromatin, jádro se tvoří a v něm - nukleoly. To končí oddělením cytoplazmy a tvorbou buněčné stěny.
Zvýšení genetického materiálu, které neníposkytuje rozdělení jádra nazývané endomitóza. To se vyskytuje v rostlinných a živočišných buňkách. V tomto případě nedochází k ničení cytoplazmy a jádra jádra, ale chromatin se změní na chromozomy a pak opět despiralizuje.
Tento proces umožňuje získat polyploidjádra, ve kterých se zvyšuje obsah DNA. Podobné se vyskytuje v buňkách tvořících kolonii červené kostní dřeně. Navíc existují případy, kdy se molekuly DNA zdvojnásobí a počet chromozomů zůstává stejný. Jsou nazývány polyetylen a nacházejí se v buňkách hmyzu.
Mitotické dělení jádra je metoda udržování konstantního souboru chromozomů. Dceřiné buňky mají stejnou řadu genů jako matka a všechny vlastnosti, které jsou v ní obsaženy. Mitóza je nezbytná pro:
- růst a vývoj mnohobuněčného organismu (z fúze sexuálních buněk);
- pohybující se buňky z nižších vrstev na horní vrstvy, jakož i nahrazení krevních buněk (červené krvinky, leukocyty, destičky);
- obnovení poškozených tkání (u některých zvířat je schopnost regenerace předpokladem přežití, například v mořských hvězdách nebo ještěrech);
- asexuální reprodukce rostlin a některých zvířat (bezobratlí).
Mechanismus dělení jader zárodečných buněk několikliší se od somatických. V důsledku toho produkuje buňky, které mají polovinu genetické informace než jejich předchůdci. To je nezbytné k udržení konstantního počtu chromozomů v každé buňce těla.
Meiosis probíhá ve dvou fázích:
- fáze redukce;
- rovnocenná fáze.
Správný průběh tohoto procesu je možnýPouze v buňkách s rovnoměrnou sadou chromozomů (diploidní, tetraploidní, hexaproidní atd.). Samozřejmě zůstává možnost průchodu meiózy do buněk s nepatrnou sadou chromozomů, ale pak potomstvo nemusí být životaschopné.
Tento mechanismus zajišťuje sterilitumezidruhové manželství. Jelikož v sexuálních buňkách existují různé sady chromozomů, komplikuje jejich fúzi a výskyt životaschopného nebo úrodného potomstva.
Jméno fází opakuje ty v mitóze: profáze, metafáze, anafáze, telofáze. Existuje však řada významných rozdílů.
1. Prophase: dvojnásobná sada chromozomů prochází řadou transformací, procházejících pěti etapami (leptothen, zygoten, pachyten, diplotene, diakinéza). To vše je způsobeno konjugací a přechodem.
Konjugace Je přístup homologních chromozomů. V leptotenu se tvoří mezi sebou tenké vlákna, pak v zygotenu jsou chromozomy spojeny v párech a výsledkem jsou struktury čtyř chromatid.
Překročení - proces křížového sdílení chromatidních místmezi sesterskými nebo homologními chromozomy. K tomu dochází v pachytenovém stádiu. Dochází k vytvoření křížení chromozomů (chiasms). V osobě mohou být takové výměny od třiceti pěti do šedesát šest. Výsledkem tohoto procesu je genetická heterogenita výsledného materiálu nebo variabilita pohlavních buněk.
Když začne fáze diplotenů, komplexy čtyř chromatid jsou zničeny a sesterské chromozomy jsou vzájemně propojené. Diakineze dokončí přechod z profáze na metafázi.
2. Metaphase: chromozómy se nacházejí v blízkosti rovníku buňky.
3. Anaphase: chromozómy, které se ještě skládají ze dvou chromatid, se odchylují od pólů buňky.
4. Telofáze: štěpné vřeteno je zničeno, což vede k dvěma buňkám s haploidní sadou chromozomů, které mají dvojnásobné množství DNA.
Tento proces se nazývá "mitóza meiózy". V době mezi dvěma fázemi nedochází k zdvojnásobení DNA a ve druhé prophase buňka vstupuje se stejnou sadou chromozomů, která zanechala po telofáze.
1. Prophase: chromozómy kondenzují, jsou rozdělenybuněčné centrum (jeho zbytky se rozkládají na póly buňky), jádro shell je zničena a štěrbinové štěpení je umístěno kolmo na vřeteno od prvního dílu.
2. Metaphase: chromozómy jsou umístěny na rovníku, vytváří se metafáze.
3. Anaphase: chromozomy jsou rozděleny na chromatidy, které se liší různými směry.
4. Telofáze: v dceřiných buňkách vzniká jádro, chromatidy jsou despiralizovány na chromatin.
Na konci druhé fáze z jedné mateřské buňkymáme čtyři děti s polovinou chromozomů. Pokud meióza probíhá ve spojení s zárodečné linie (to znamená, že tvorba pohlavních buněk), divize jsou výrazně nerovnoměrné, a je tvořena jedinou buňkou s haploidní sadu chromozomů a tři redukční tele, která nenese nezbytné genetické informace. Jsou nezbytné, aby se udrželo pouze polovina genetického materiálu mateřské buňky ve vaječné buňce a buňkách spermií. Navíc tato forma jaderného štěpení poskytuje vzhled nových kombinací genů, stejně jako dědičnost čistých alel.
U prvoků existuje varianta meiózy, kdyv první fázi je pouze jedna divize a druhá je přechodem. Vědci naznačují, že tato forma je evolučním předchůdcem obvyklé meiózy mnohobuněčných organismů. Možná existují i jiné způsoby rozdělení jádra, které vědci ještě neví.
</ p>