Mitóza - jednoduše vysvětleno!

Co je mitóza?

Mitóza popisuje proces buněčného dělení. Dělení buněk začíná zdvojnásobením DNA a končí sevřením nové buňky. Tímto způsobem jsou z mateřské buňky vytvořeny dvě identické dceřiné buňky, které obsahují stejnou genetickou informaci. Během celé mitózy mají jak mateřská buňka, tak vzniklé dvě dceřiné buňky dvojnásobek (diploid) Sada chromozomů. Kromě interfáze je mitóza součástí buněčného cyklu a používá se k množení tělních buněk, jako jsou kožní buňky. Mitóza může být rozdělena do různých fází a vždy probíhá stejným způsobem.

Opuštění mitózy

Úkolem mitózy je dělení buněk a tím i množení tělních buněk. Předpokladem procesu mitózy je předchozí mezifáze, ve které je DNA zdvojnásobena. Z mateřské buňky s dvojitou (diploidní) sadou chromozomů vznikají dvě identické dceřiné buňky v procesu, který je vždy stejný. Mají také dvojí sadu chromozomů, která však sestává pouze z jednoho chromatidu. V interfázi dochází opět k zdvojnásobení DNA. K mitóze však nedochází ve všech buňkách našeho těla. Rozlišuje se mezi tělními buňkami a zárodečnými buňkami, které nejsou vytvářeny mitózou, ale meiozou. Výsledkem meiózy jsou čtyři dceřiné buňky s jednoduchou (haploidní) sadou chromozomů, které jsou připraveny k oplodnění. Další zvláštností jsou buňky, které dosáhly vysoce specializované formy a poté se již nerozdělily. Patří sem například nervové buňky nebo červené krvinky.Avšak mitóza hraje nesmírně důležitou roli v buňkách, které omezují povrchy, jako jsou kožní buňky nebo povrchové buňky (epitelové buňky) v gastrointestinálním traktu. Tyto buňky je třeba pravidelně obnovovat, což je úkolem mitózy. Konstantní proces mitózy v různých stádiích a několik kontrolních bodů v mezifáze zajišťuje, že během dělení buněk nedochází k chybám.

Přečtěte si také: DNA - to byste měli vědět!

Jaké jsou fáze mitózy?

Buněčný cyklus, který je zodpovědný za buněčné dělení, a tedy i za buněčnou reprodukci, lze rozdělit na mezifázovou a mitosovou. V mezifáze je DNA zdvojnásobena a buňka je připravena na nadcházející mitózu. Tato fáze buněčného cyklu může mít různé délky a může se velmi lišit v závislosti na typu buňky. Mitóza je druhá fáze buněčného cyklu a zahrnuje dělení genetického materiálu a vytvoření dvou identických dceřiných buněk z společné mateřské buňky. Tento proces dělení buněk lze rozdělit do různých fází, ve kterých vždy dochází k charakteristickým procesům. V závislosti na zdroji se rozlišují čtyři až šest fází.

Na začátku je profáze, ve které kondenzují dva chromozomy a vřetenový aparát. Dále se dva maximálně kondenzované chromozomy uspořádají v rovníkové rovině, která je označována jako metafáza. Mezi těmito dvěma fázemi někteří autoři zmiňují prometovou fázi. Dále jsou v anafáze separovány dvě sestry chromatidy. Nakonec se v telophase vytvoří nová jaderná membrána a chromozomy se opět uvolní. V některých knihách je takzvaná cytokineze stále považována za samostatnou fázi. Během cytokinezy se nové buněčné tělo zužuje, takže vznikají dvě identické dceřiné buňky.

Mohlo by vás také zajímat: Funkce buněčného jádra

Co je to metafáza?

Metafáza je součástí mitózy a tedy fáze buněčného dělení tělních buněk. Je to třetí fáze mitózy a následuje prometa fáze. Po kondenzaci chromozomů a rozpuštění jaderné membrány je v rovníkové rovině uspořádána dvojitá sada chromozomů. Metafáza je také jedinou fází mitózy, ve které jsou chromozomy jasně viditelné pod mikroskopem. Důvodem je, že DNA získala v této fázi buněčného dělení nejkompaktnější formu. Dva 2-chromatidové chromozomy jsou nyní vedle sebe na rovníkové rovině buňky. Tato rovina je přibližně stejná vzdálenost od obou pólových buněk. Tato poloha je zaručena vestavěným vřetenovým zařízením, které odděluje sesterské chromatidy od sebe v dalším průběhu mitózy.

Co je to anafáza?

Anafáza je čtvrtou fází mitózy a tedy krokem v buněčném dělení jaderných buněk. Poté, co chromosomy kondenzovaly a uspořádaly se v metafáze v rovníkové rovině, následuje anafáza. V tomto kroku jsou sestry chromatidy od sebe odděleny vřetenovým zařízením a vedeny k opačným pólovým buňkám. Skutečné dělení chromozomů tedy začíná v anafázi. Tímto způsobem se z původní mateřské buňky vytvoří dvojitá sada chromozomů s dvojitou sadou 2 chromatidových chromozomů. Nyní se však jedná pouze o dva 1-chromatidové chromozomy. Po anafáze následuje telophase.

Přečtěte si také: Sada lidských chromozomů

Co je telophase?

Telophase popisuje poslední krok mitózy, ve kterém jsou sdíleny genetické informace o jaderných buňkách, aby se buňky mohly množit. Telophase následuje anafázi. Sesterské chromatidy byly pomocí vřetenového přístroje taženy z rovníkové roviny do opačných pólových buněk. V telophase chromozomy dosáhly svého buněčného pólu a vřetenový aparát se rozpustí. Současně se z fragmentů rozpadlé jaderné membrány vytvoří nová jaderná obálka. Toto chromozomové dělení je nyní následováno v dalším kroku cytokinézou. Zde se zužuje buněčné tělo, takže vznikají dvě nezávislé, ale identické dceřiné buňky.

Mohlo by vás také zajímat: Funkce buněčného jádra

Trvání mitózy

Mitóza trvá v průměru asi hodinu, takže lze hovořit o rychlém dělení buněk. Ve srovnání s mezifázou trvá mitóza relativně málo času. Kromě toho může v závislosti na typu buňky trvat fáze od několika hodin do několika měsíců nebo dokonce let. Obzvláště za to jsou fáze G1 a G0 v mezifázi. Ve fázi G1 jsou produkovány různé proteiny a buněčné organely a ve fázi G0 přechází buňka do jakéhokoli spícího režimu. Mnoho buněk zůstává ve fázi G0 roky nebo dokonce desetiletí.

Jaká je mitotická míra?

Rychlost dělení buněk může být popsána mitotickou rychlostí. To umožňuje vyvodit závěry o rychlosti reprodukce určitých tkání. Míra mitózy se stanoví pomocí mikroskopu. U určitého počtu buněk, například 1 000 buněk, se stanoví, kolik z nich je v mitotickém stadiu. Míra mitózy je uvedena v procentech, a proto je relativní číslo. Tkáň, která se obnovuje zvláště často, má vysokou mitotickou rychlost. Patří mezi ně kostní dřeň, kůže (epidermis) a sliznice tenkého střeva. Kostní dřeň je zodpovědná za tvorbu krve a neustále vytváří nové krvinky. Pravidelně se také obnovuje kůže a sliznice gastrointestinálního traktu, takže zde lze také nalézt vysokou míru mitózy. Vysoký počet mitotů však může také naznačovat zhoubné nádory, které rychle rostou. Tyto degenerované buňky se vyhýbají kontrolním bodům v mezifázi a mitóze a mohou růst bez omezení. Zvýšená mitotická rychlost může být také použita jako terapeutický přístup, protože rychle rostoucí nádory jsou zvláště citlivé na inhibitory mitózy a mohou být léčeny s vyšší pravděpodobností zotavení.

Přečtěte si více k tématu: Nádor - to byste měli vědět!

Co jsou inhibitory mitózy?

Inhibitory mitózy jsou látky, které inhibují proces mitózy. Inhibitory mitózy tak zabraňují dělení jádra a následně zastavují množení buněk. Tyto toxiny se používají jako cytostatika při léčbě nádorů. Na tuto formu chemoterapie dobře reagují zejména lymfomy a leukémie. Mechanismus inhibitoru mitózy sestává z vazby na tubulin, který je potřebný pro vybudování vřetenového aparátu. Tubulin je protein, ze kterého jsou složeny mikrotubuly vřetenového aparátu. Pokud tento protein není k dispozici kvůli vazbě inhibitoru mitózy, nelze vytvořit žádné vřetenové zařízení a buněčné jádro se nedělí. Inhibitory mitózy, jako jsou vinka alkaloidy nebo taxany, však mohou mít nebezpečné vedlejší účinky, které mohou poškodit zejména nervový systém.

Přečtěte si více k tématu: Nádor - to byste měli vědět!

Jaký je rozdíl mezi mitózou a meiózou?

Za hlavní rozdělení jsou zodpovědné jak mitóza, tak meióza, přičemž oba procesy se liší svým průběhem a výsledkem. Mitóza vytváří dvě identické dceřiné buňky s dvojitou (diploidní) sadou chromozomů z mateřské buňky. Na rozdíl od meiózy je nutné pouze jedno chromozomové dělení. Celkově má ​​mitóza funkci distribuce celé genetické informace ve formě DNA do dvou identických buněk, a je proto nezbytná pro reprodukci buněk. Naproti tomu meiosa je důležitá pro tvorbu zárodečných buněk pro sexuální reprodukci. Protože zárodečné buňky mají jednoduchou (haploidní) sadu chromozomů, vyžaduje meióza dvě jaderné divize. V první meióze se vytvoří dvojitá sada chromozomů. Druhé ekvivalentní dělení nyní odděluje sesterské chromatidy od sebe navzájem, takže máme celkem čtyři dceřiné buňky, z nichž každá má jednu sadu chromozomů. Proto se mitóza a meióza liší v počtu divizí, v počtu a typu dceřiných buněk a v jejich trvání. Dokončení mitózy trvá asi hodinu. Meiosis, na druhé straně, trvá mnohem déle. Samotná profáze meiózy trvá u mužů přibližně 24 hodin (tvorba spermií) a u žen několik let nebo dokonce desetiletí (tvorba a zrání vaječných buněk).

Přečtěte si také: Sada lidských chromozomů

Co je to mezifáze?

Kromě mitózy je mezifáze druhou částí buněčného cyklu. Vždy leží mezi dvěma mitotickými divizemi a má různé úkoly. Během mezifáze se DNA na polovinu v mitóze opět zdvojnásobí. Kromě toho dochází k obecnému buněčnému růstu těchto dvou dceřiných buněk a jsou připraveny na obnovenou mitózu. Stejně jako mitóza může být i fáze rozdělena do několika fází. Ihned po mitóze následuje fáze G1 po fázi. Dvojitá sada chromozomů v dceřiných buňkách sestává vždy pouze z jednoho chromatidu. V této fázi dceřiné buňky rostou a produkuje se mnoho proteinů a enzymů. Další fází je tzv. S-fáze (fáze syntézy). Zde je DNA zdvojnásobena, takže stále máme dvojitou sadu chromozomů, která nyní také sestává ze dvou chromatidů. V poslední fázi interfáze, fáze G2, rostou obě dceřiné buňky znovu a připraví se na nadcházející mitózu. Dvě dceřiné buňky nyní vytvořily nové mateřské buňky, které lze rozdělit na mitózu. Interfáze trvá v průměru asi 18 hodin, a proto trvá mnohem déle než mitóza (trvá asi jednu hodinu). V mezifáze jsou důležité dva kontrolní body, které jsou umístěny na přechodu z fáze G1 do fáze S a z fáze G2 do mitózy. Zde jsou buňky a zejména genetické informace kontrolovány na možné chyby. Pokud je nalezena chyba, je nejprve opravena před rozdělením buňky. Pokud by chyba nebyla rozpoznána a odstraněna, pokračovala by v množení buněk v mitóze.

Mohlo by vás také zajímat: Mutace chromozomu