Dělení buněčných jader

úvod

Většina tkání v těle se neustále obnovuje. Této obnovy je dosaženo neustálým vytvářením nových buněk. Této nové formace je dosaženo dělením buněk. Toto dělení buněk vyžaduje, aby byly buňky schopné dělení. Buňky, které se mohou dělit na dospělé, se nazývají dospělé kmenové buňky. Skutečnému dělení buňky, nazývanému také cytokineze, předchází dělení buněčného jádra. Většina buněčného jádra obsahuje DNA. DNA obsahuje genetickou informaci. Aby výsledné buňky obsahovaly všechny informace, obsažená DNA se před rozdělením buněčného jádra zdvojnásobí. Proces dělení buněčného jádra se také nazývá mitóza.

Proces jaderného dělení

Dělení buněčných jader probíhá v 5 fázích. Na konci těchto 5 fází jsou místo jednoho jádra dvě plně funkční a identická buněčná jádra. Abychom pochopili rozdělení jádra, je důležité, aby byla DNA organizována v chromozomech. Veškerá genetická informace u lidí a zvířat je rozdělena do několika chromozomů. Lidé mají 2 kopie veškeré genetické informace ve všech buňkách těla, s výjimkou vajíček a spermií. Jeden výtisk od matky a jeden od otce.

Celkově je DNA v buněčném jádru rozdělena na 46 chromozomů. Mitóze předchází duplikace genetické informace v takzvaném buněčném cyklu, tj. V životním cyklu buňky. Před duplikací jsou chromozomy přítomny jako jednochromidové chromozomy, po duplikaci jako dvouchromidové chromozomy. Poté, co se buněčná jádra rozdělí, existují opět jednotlivé chromatidové chromozomy. To by mělo objasnit, že genetická informace se zdvojnásobí, než se buněčné jádro rozdělí, a žádná informace se neztratí.

Dělení buněčných jader začíná tím, že jsou chromozomy těsněji zabaleny. Ve skutečnosti se v jádru buňky netřídí. Díky této kondenzaci lze jednotlivé chromozomy rozpoznat pod světelným mikroskopem, což předem není možné, protože chromozomy jsou dříve netříděné a vyplňují buněčné jádro. Zároveň se rozpadá obal, který obklopuje buněčná jádra. Poté jsou chromozomy uspořádány v řadě vřetenovým aparátem. Vřetenové zařízení se skládá z proteinových struktur, které jsou uspořádány ve formě vláken, mikrotubulů. Tyto proteinové struktury mohou pohybovat chromozomy a uspořádat je v rovině pro další kroky. Nyní, když jsou chromozomy správně uspořádány, jsou obě identické chromatidy roztaženy vřetenovým aparátem. Nyní se tedy znovu objevily chromatoomy s jednou chromatidou. Nakonec je skořápka buněčného jádra přestavěna a existují dvě identická buněčná jádra. Buňka se poté rozdělí a buněčná jádra se rozdělí mezi dvě nově vznikající buňky. Tento proces však není součástí dělení buněčných jader, ale samostatným krokem a nazývá se dělení buněk nebo cytokineze.

Fáze dělení buněčných jader

Dělení buněčných jader lze rozdělit do 5 fází. Fáze se nazývají profáza, prometafáza, metafáze, anafáze a telofáza.

V první fázi dochází k profázi, hlavně ke kondenzaci chromozomů. Před touto fází nelze jednotlivé chromozomy od sebe pod světelným mikroskopem odlišit. Pouze v kondenzovaném stavu se stanou viditelnými jako jednotlivé chromozomy. Kromě kondenzace začíná rozpad skořápky, která obklopuje jádro.

V další fázi, prometa fázi, se jaderný obal úplně rozpadne a vyvine se také vřetenový aparát.

Vřetenové zařízení se stává důležitým v následující fázi, metafázi. V této fázi jsou chromozomy tříděny.

Další fáze se nazývá anafáze. V tomto jsou chromozomy odděleny tak, že jsou vytvořeny 2 identické dceřiné chromozomy. Kromě toho se výsledné chromozomy pohybují od sebe.

Poslední fází mitózy je telofáza, během níž se obnovují jaderné obálky. Kromě toho je kondenzace chromozomů obrácena. Na konci telofázy jsou dvě funkční buněčná jádra.

Toto téma by vás také mohlo zajímat: Funkce buněčného jádra

Proč existuje dělení jádra?

Jaderné dělení je nezbytné, aby se vytvořily buňky pro tkáně, které se neustále obnovují. Schopnost těla fungovat a léčit je založena na skutečnosti, že odumřelé buňky mohou být nahrazeny novými. Existují však rozdíly ve schopnosti dělit se mezi různé tkáně. Některé části těla se neustále obnovují, včetně kůže nebo sliznic a krevních buněk. Kůže a krevní buňky se neustále replikují, jak se dělí nezralé progenitorové buňky. K tomu je nutné dělení buněčných jader. V těle však existují také orgány, jejichž buňky se již nerozdělují. To zahrnuje srdce a mozek. Vzhledem k tomu, že zde nejsou reprodukovány žádné nové buňky, lze poškození nahradit pouze jizvou a nikoli původní tkání.

Jak dlouho trvá dělení buněčných jader?

Délka dělení buněčného jádra je u všech typů buněk odlišná. Podle toho, zda se buňky dělí rychle nebo pomalu. Mitóza může trvat několik minut, ale existují buňky, ve kterých mitóza trvá několik hodin. Buněčné jádro se nejrychleji dělí v orgánech, ve kterých se neustále tvoří nové buňky. To zahrnuje kůži, sliznice a kostní dřeň. Tvorba krve probíhá v kostní dřeni. Dělení buněčných jader proto musí probíhat obzvláště rychle.

Jak často se dělí buněčná jádra?

Frekvence dělení buněčných jader primárně závisí na tom, jak rychle se buňky dělí. Buněčné dělení se vyskytuje častěji v rychle se dělících buňkách. V buňkách, které se dělí pomalu, je odpovídajícím způsobem nižší počet dělení buněčných jader. Je důležité si uvědomit, že v těle jsou buňky, které se již nedělí. Tyto buňky se nazývají diferencované buňky. Ty nakonec odumírají a musí být vyměněny. To je funkce progenitorových buněk. Stále se mohou dělit a poté se z nich částečně stanou diferencované buňky, které se již nemohou dělit.

Co se stane, když se buněčné jádro rozdělí nesprávně?

V buněčném cyklu existuje několik kontrolních bodů, které mají zabránit chybám během dělení buněk. Tyto kontrolní body jsou umístěny na různých místech, kde probíhají kritické procesy. Nejkritičtější fází v dělení jádra je separace chromozomů. Pokud zde dojde k chybě, mohou vzniknout dva různé chromozomy. Výsledná buňka by byla vadná a mohla by se vyvinout nádorová buňka. Kontrolní bod mitózy je v metafázi, fázi, ve které jsou chromozomy uspořádány v řadě. Kontrolní bod funguje tak, že další krok nezačne, dokud nejsou správně uspořádány všechny chromozomy. Pokud dojde k chybě, v nejlepším případě bude mitóza zastavena a buněčné jádro se odlomí.

Může se však stát, že v tomto kontrolním bodě dojde k chybám. Pokud vzniknou buněčná jádra s odlišným obsahem chromozomů, mohou být buňky buď zničeny tělem, nebo se vyvinou s vyšším rizikem degenerace.

To by vás také mohlo zajímat: Mutace chromozomu

Jak se nádor vyvíjí?

Slovo nádor doslovně znamená otok a může být vyvoláno různými procesy. Nejběžnější příčinou otoků je zánět, který způsobuje otoky z nadměrného zadržování vody. Nádor způsobený nekontrolovanou proliferací buněk se také nazývá novotvar. Existuje mnoho různých forem neoplazie, které vznikají z různých buněk. Novotvary jsou obecně výsledkem ztráty kontroly nad růstem a dělením buňky. Buňky obsahují různé proteiny, které zajišťují, že buňka nevyroste z kontroly. Tyto proteiny mohou být omezeny ve své funkci změnami v genech, které jsou templátem pro tyto proteiny. Tato ztráta kontrolní funkce vede k nekontrolovanému růstu a degenerovaným buňkám.

Přečtěte si více o tomto: nádor