Karyologie VY32 INOVACEBIO305 AUTOR Ing Helena Zapletalov ANOTACE

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.

• G 0 fáze - zastavení buněčného cyklu. Pokud se již buňka nemá dále dělit, vstoupí do G 0 (nula) fáze • G 1 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. • G 2 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 - 2 hodiny.

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, 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 2 n 2 n

anafáze profáze metafáze telofáze

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 2 krát 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: http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/thumb/6/6 f/Major. Events. In. Meiosis_variant_int. svg/780 px. Major. Events. In. Meiosis_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, Snímek 29 http: //www. projekt-eu. unas. cz/moduly/bio/020_021_Rozmnozovani_bunek_Bunecny_cyklus. pdf www. glassschool. cz