Vypracovala: Mgr. Jana Dolinská

 

 

 

K všeobecným vlastnostiam všetkých buniek patrí aj schopnosť rozmnožovať sa (reprodukcia). Z materskej bunky vznikajú dcérske bunky, ktoré zväčša nesú rovnakú genetickú informáciu. Len čo sa dcérske bunky osamostatnia začnú sa opäť pripravovať na ďalšie delenie a po istom čase sa znova rozdelia. Pečeňové bunky sa delia približne raz za rok, epitelové bunky čreva alebo krvné bunky v kostnej dreni aj viackrát za deň.

 

Rozmnožovanie je základom individuálneho vývinu – ontogenézy. Umožňuje zachovanie druhu ako aj regeneráciu poškodených tkanív, pletív, orgánov a náhradu opotrebovaných buniek.

 

Bunkový cyklus: je obdobie od konca jedného delenia po ukončenie nasledujúceho delenia. Zahŕňa všetky procesy, ktoré sa počas života dejú v bunke (rast, delenie jadra i zvyšných bunkových organel).

Generačná doba bunky: časové trvanie bunkového cyklu. Je daná geneticky, pre rozličné bunky je rozdielna (napr.: 90 – 120 minút u baktérií, pečeňové bunky 1 rok).

 

Fázy bunkového cyklu:

 

1. INTERFÁZA – typická intenzívnym metabolizmom a procesy, ktoré v ňom prebiehajú možno rozdeliť do nasledujúcich fáz:

 

G1 fáza (postmitotická)

  • trvá 30 - 40% generačnej doby bunky

  • začína vznikom bunky, je pre ňu charakteristická vysoká metabolická aktivita,rast bunky a bunkových organel

  • zhromažďujú sa látky potrebné k replikácii (nukleotidy, bielkoviny, syntetizuje sa RNA)

  • nachádza sa tu hlavný kontrolný uzol – zastavuje bunkový cyklus za nepriaznivých podmienok a ovplyvňuje nástup ďalších fáz.

  • niektoré bunky sú trvalo zablokované – zostali v G0 fáze (nervové bunky, sítkovice, červené krvinky)

 

S fáza (syntetická)

  • trvá 30 – 50% generačnej doby bunky

  • prebiehajú v nej syntetické procesy spojené so syntézou DNA v jadre, hmotou chromozómov a bielkovín

  • nastáva zdvojenie (replikácia) jednochromatídových chromozómov na dvojchromatídové

 

G2fáza (postsyntetická, predmitotická)

  • trvá 10 – 20% generačnej doby bunky

  • pokračuje metabolická aktivita bunky, syntéza bielkovín mitotického aparátu, syntéza RNA

  • pribúdajú bunkové organely

 

 

http://old.mendelu.cz/~agro/af/zivbiotech/vsg1/mendel/images/bunka/mitoza1a.gif

 

 

2. BUNKOVÉ DELENIE

 

M - fáza (mitotická)

  • trvá len 5 – 10% generačnej doby bunky

  • počas M – fázy sa uskutočňuje karyokinéza (delenie jadra) a cytokinéza (delenie bunky). Kontrolný mechanizmus pre tieto delenia nie je jednotný, preto pri delení môžu vzniknúť aj mnohojadrové bunky.

  • najčastejšie prebiehajú tieto 3 spôsoby bunkové delenia:

    • amitóza

    • mitóza

    • meióza

 

AMITÓZA (PRIAME DELENIE)

 

  • je najjednoduchšie a prebieha len u baktérií, siníc a patogénnych buniek

  • nezabezpečuje rovnomerné rozdelenie genetického materiálu, pretože sa netvorí mitotický aparát a nezdvojujú sa chromozómy

  • prebieha v 3 štádiách:

    • delenie jadra

    • delenie cytoplazmy

    • delenie bunkovej steny

 

MITÓZA (NEPRIAME DELENIE)

 

  • rozmnožujú sa ňou telové bunky

  • zabezpečuje rovnomerné rozdelenie chromozómov do dcérskych buniek

  • výsledkom sú 4 bunky s rovnakým počtom chromozómov ako mali materské bunky

  • prebieha v 4 fázach:

 

1. Profáza

  • chromozómy hrubnú a stávajú sa viditeľnými = špiralizujú sa a kondenzujú

  • zaniká jadierko a rozpadá sa jadrová membrána

  • formuje sa mitotický aparát - centrioly putujú k opačným pólom bunky a medzi nimi vzniká deliace vretienko

 

2. Metafáza

  • vrcholí špiralizácia chromozómov

  • chromozómy sú usporiadané v centrálnej rovine – ekvatoriálnej (rovníkovej) rovine

  • pozoruje sa pozdĺžne rozdelenie chromozómov, ktoré sú spojené ešte v mieste centroméry

 

3. Anafáza

  • rozdelenie centromér a skracovanie mikrotubúl deliaceho vretienka

  • rozchod sesterských chromatíd k pólom bunky

 

4. Telofáza

  • dešpiralizácia chromozómov

  • tvorba jadrovej membrány a obnova jadierka

  • zánik deliaceho vretienka

  • po delení jadra nasleduje delenie bunky – cytokinéza. Uskutočňuje sa: zaškrtením (u živočíšnych buniek) alebo tvorbou platničky (u rastlinných buniek). Ta rastie zo stredu bunky k okrajom bunkovej steny.

 

http://kfzfbp.uniag.sk/pedagogika/fyziologia%20bunky/cell%20physiology/images/jadro/mitoza/mitosis.jpg

 

Mitóza

 

MEIÓZA (REDUKČNÉ DELENIE)

 

  • rozmnožujú sa ňou: pohlavné bunky (gaméty)

  • ide o osobitný typ delenia, v ktorom sa redukuje počet chromozómov na polovicu

  • z pôvodnej diploidnej materskej bunky vznikajú 4 haploidné bunky

  • meiózu možno charakterizovať ako dve po sebe nasledujúce mitotické delenia

 

1. meiotické delenie (Heterotypické delenie, meióza I.) – prebieha redukcia počtu chromozómov

 

1. Profáza

  • je najzložitejšia fáza redukčného delenia a má v skutočnosti ešte niekoľko fáz

  • počas nich sa chromozómy zviditeľňujú a vznikajú z nich páry homologických chromozómov – bivalenty

  • susediace chromatídy homologických chromozómov sa prekrížia (crossing – over) a vymenia si genetický materiál. Crossing – over je dôležitý proces vedúci k väčšej variabilite pohlavných buniek.

 

2. Metafáza

  • vzniká deliace vretienko a zaniká jadrová membrána

  • bivalenty sú sústredené v centrálnej rovine

 

3. Anafáza

  • rozdelenie bivalentov (disjunkcia) na dva chromozómy, ktoré sú centromérami ťahané k opačným pólom bunky. Týmto procesom dochádza k skutočnej redukcii počtu chromozómov

 

4. Telofáza

  • od mitotickej telofázy sa líši tým, že chromozómy sú tvorené oboma chromatídami

 

2. meiotické delenie (Homeotypické delenie, meióza II.) – počet chromozómov sa nemení

  • nastáva po krátkej prestávke bez replikácie chromozómov

 

1. Profáza

  • vznik deliaceho vretienka

 

2. Metafáza

  • je charakteristická zoskupením chromozómov v ekvatoriálnej rovine bunky

3. Anafáza

  • centroméry sa rozdeľujú a chromatídy sa od seba vzďaľujú a putujú k pólom bunky

 

4. Telofáza

  • rovnaká ako v mitóze

 

http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/nte/EMBRYON/www.uoguelph.ca/zoology/devobio/miller/meiosis1.gif

 

Meióza

 

RIADENIE BUNKOVÉHO CYKLU

 

V mnohobunkových organizmoch fungujú regulačné mechanizmy, ktoré zabezpečujú vhodný počet buniek v jednotlivých orgánoch tela. Regulácia bunkového cyklu sa uskutočňuje látkovým (chemickým) spôsobom.

 

V bunkách existujú látky so stimulačným účinkom, ktoré podporujú t.j. iniciujú bunkové delenie. Označujú sa ako rastové regulátory. Naopak látky s inhibičným účinkom zastavujú bunkové delenie v G1- fáze bunkového cyklu. Medzi takéto látky patria cytostatiká (používajú sa pri liečbe nádorových ochorení) a niektoré chemické látky – jedy (kolchinín obsiahnutý v plode jesienky). Niektoré vírusy, ako aj ultrafialové alebo rádioaktívne žiarenie môžu spustiť nekontrolovateľné delenie buniek a vznik nádorov.

 

Aj napriek prítomnosti stimulátorov sa bunka nemôže deliť neustále, pretože starne. Bunky majú naprogramovanú bunkovú smrť – apoptózu. Tá prebieha bez poškodenia susedných buniek tak, že bunka sa postupne zmenšuje, odbúrava sa cytoskelet, rozkladá sa jadrová membrána a potom aj chromozómy. Bunkový povrch sa zmení natoľko, že vyvolá okamžitú fagocytózu makrofágmi.

 

Použitá literatúra:

Ušaková, K. et al.: Biológia pre gymnázia 1. 1. vyd. Bratislava : MEDIA TRADE. 1999. 87 s. ISBN: 80-08-02983-8

Križan, J. : Maturita z biológie. 1. vyd. Bratislava : Príroda. 2004. 280 s. ISBN 80-07-01145-5