AUTOR: Ing. Helena Zapletalová Karyologie VY-32-INOVACE-BIO-305 AUTOR: Ing. Helena Zapletalová ANOTACE: Tento soubor je určen žákům 3. ročníku gymnázia pro předmět biologie a seminář z biologie KLÍČOVÁ SLOVA: jádro, buněčný cyklus, mitóza, meioza, amitoza

Buněčný cyklus Buněčný cyklus je cyklus, kterým prochází buňka mezi svými děleními. Doba trvání cyklu se nazývá generační doba. Buněčný cyklus se skládá z několika fází přípravných (souborně nazývaných jako interfáze - tj. období mezi dvěma následnými mitózami) a vlastního buněčného dělení.

G0 fáze - zastavení buněčného cyklu. Pokud se již buňka nemá dále dělit, vstoupí do G0 (nula) fáze G1 fáze - Nazývána též postmitotická. Období růstu buňky, přípravná fáze na další dělení. Dochází zde ke kontrole a opravám DNA,syntéze proteinů a organel.Buňka roste.Trvá asi 10 - 12 hodin. S fáze - DNA se replikuje na dvojnásobné množství. Každý chromozom je od této doby zdvojený, tvořený párem sesterských chromatid. Trvá asi 6 - 8 hodin. G2 fáze - Zdvojování organel, tvorba struktur potřebných pro dělení buňky. Trvá asi 2 - 4 hodiny. M fáze - Skládá se z jaderného dělení (mitózy či meiózy) a vlastní cytokineze. Trvá asi 1 - 2hodiny.

Buněčný cyklus

Dělení buněk Základní typy dělení buněk V příznivých podmínkách se mateřská buňka rozdělí (většinou) na dvě buňky dceřinné Buněčné dělení lze rozložit do dvou částí: 1. Dělení jádra = karyokineze Podle typu karyokineze se rozlišuje: Amitóza – přímé dělení buněk Mitóza – nepřímé dělení buněk Meioza - dělení jádra pohlavních buněk 2. Dělení celé buňky = cytokineze

1. Amitóza = přímé dělení Probíhá výjimečně (např. nemocné buňky, buňky, které se podílí na regeneraci) Dceřiné buňky většinou nemají rovnocenné množství DNA a nejsou schopné normálního života Netvoří se chromozómy Nezaniká obal jádra Netvoří se dělící aparát

Průběh amitózy Jádro se protahuje podle jedné osy Zaškrtí se a nakonec se rozdělí na dvě části – většinou nerovnoměrně Současně se protahuje celá buňka Také se zaškrcuje a vytvořením přepážky vzniknou dvě buňky dceřiné

2. Mitóza = nepřímé dělení Probíhá u většiny buněk a zabezpečuje rovnoměrné rozdělení genetického materiálu mezi dceřiné buňky Průběh mitózy: Karyokineze se skládá ze čtyř částí a) Profáze b) Metafáze c) Anafáze d) Telofáze

Profáze Rozpuštění jaderné membrány a jadérek vznikají 2 centrioly vzniká dělící vřeténko z chromatinu a jadérek vznikají pentlicovité chromosomy. Chromosomy jsou zdvojené, jsou ale stále spojeny v centroméře, než budou v anafázi roztrženy).

Metafáze Chromosomy se seřazují do rovníkové (ekvatoriální) roviny. Dělící vřeténko se navazuje na centromery chromosomů. Chromosomy zůstávají spojeny jen v centromerách

Anafáze Roztržení chromosomů v centromerách Zkracováním mikrotubulů dělícího vřeténka Chromosomy putují k opačným pólům buňky

Telofáze Zánik dělícího vřeténka, Despiralizace chromozómů Vzniká jaderná membrána a jadérka Počátek cytokineze.

Mitóza Specifické dělení buněčného jádra, zajišťující přesné rozdělení jaderné hmoty 2n 2n

anafáze profáze telofáze metafáze

Meioza Meiotické neboli redukční dělení dává vzniknout haploidním buňkám (pohlavní buňky). Jejím cílem je tedy zajistit, aby buňka získala pouze polovinu genetického materiálu. Má 2 fáze, a to 1. a 2. meiotické dělení.

1. Meiotické dělení Homologní chromozomy tvoří v ekvatoriální rovině tzv. tetrády. Může mezi nimi dojít k rekombinaci genetického materiálu (crossing-over - výměna genů mezi homologickými, avšak nesesterskými chromatidami). Chromozomy nejsou roztrhávány, k pólům buňky putují celé sady. Na každém pólu tak zůstane vlastně 2krát jedna polovina genetického kódu. Redukčním dělením je tak vlastně právě a pouze první část meiotického dělení (meióza I).

2. Meiotické dělení Navazuje na první meiotické dělení. Mezi nimi již NEDOCHÁZÍ k další replikaci DNA. Probíhá téměř stejně jako normální mitóza. Výsledkem jsou tedy 4 dceřinné buňky, každá s jednou polovinou genetické výbavy.

Obrázek 1 - Hlavní fáze meiotického dělení (A - Replikace DNA; B - Meióza I; C - Meióza II)

Cytokineze Prouděním cytoplazmy se přibližně rozdělí buněčné organely do vznikajících dceřiných buněk V rovníkové rovině se začne tvořit přepážka některým z těchto způsobů: Pučení Zaškrcování Přehrádečné dělení

Pučení - u některých jednobuněčných (kvasinky, prvoci…). Cytoplazma se rozdělí nestejnoměrně. Na mateřské buňce vznikne pupen, který se oddělí a pak teprve doroste. Zaškrcování - rýhování – probíhá u živočišných buněk. V rovině dělení po obvodu buňky se vtahuje cytoplazmatická membrána a proniká až do středu buňky Přehrádečným dělení - u rostlinných buněk. Přepážka = střední lamela se zakládá ve středu roviny dělení a dorůstá směrem k okrajům buňky

POUŽITÉ ZDROJE: www.glassschool.cz http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6f/MajorEventsInMeiosis_variant_int.svg/780px-MajorEventsInMeiosis_variant_int.svg.png [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://genetika.wz.cz/bunka.htm VEJL, Pavel a Sylva SKUPINOVÁ. Cvičení z obecné genetiky. ISBN 80 - 213 - 0353 - 0. [online]. [cit. 2013-05-20]. Dostupné z: http://www.zatlanka.cz/vyukove-materialy/biologie/genetika_bunek.ppt#301,29,Snímek29 http://www.projekt-eu.unas.cz/moduly/bio/020_021_Rozmnozovani_bunek_Bunecny_cyklus.pdf www.glassschool.cz