Dělení buněčného jádra

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 se buňky mohly dělit. 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 genetické informace. Aby výsledné buňky obsahovaly všechny informace, DNA, kterou obsahuje, se před dělením buněčného jádra zdvojnásobí. Proces dělení buněčného jádra se také nazývá mitóza.

Proces jaderného dělení

Dělení buněčného jádra probíhá v 5 fázích. Na konci těchto 5 fází jsou místo jednoho jádra dvě plně funkční a identická buněčná jádra. Abychom porozuměli dělení buněčných jader, je důležité, aby byla DNA organizována v chromozomech. Všechny genetické informace u lidí a zvířat jsou rozděleny do několika chromozomů. Lidé mají 2 kopie všech genetických informací ve všech buňkách těla, s výjimkou vajec a buněk spermií. Jedna kopie od matky a druhá od otce.

Celkově je DNA v buněčném jádru rozdělena na 46 chromozomů. Mitóze předchází zdvojení genetické informace v takzvaném buněčném cyklu, tj. Životním cyklu buňky. Před duplikací jsou chromozómy přítomny jako jedno chromatidové chromozomy, po zdvojení jako dva chromatidové chromozomy. Poté, co se buněčná jádra rozdělí, jsou opět jednotlivé chromatidové chromozomy. To by mělo objasnit, že genetická informace se zdvojnásobí před tím, než se buněčné jádro rozdělí a neztrácejí se žádné informace.

Dělení buněčného jádra začíná tím, že jsou chromozomy pevněji sbaleny. Ve skutečnosti jsou netříděny v buněčném jádru. Tato kondenzace umožňuje rozpoznat jednotlivé chromozomy pod světelným mikroskopem, což není možné předem, protože chromozomy jsou dříve netříděny a vyplňují buněčné jádro. Současně se rozkládá skořepina, která obklopuje jádra buněk. Potom jsou chromosomy uspořádány v linii vřetenovým zařízením. Vřetenové zařízení sestává z proteinových struktur, které jsou uspořádány ve formě nití, mikrotubulů. Tyto proteinové struktury mohou pohybovat chromozomy a uspořádat je v rovině pro další kroky. Nyní, když jsou chromozómy správně uspořádány, jsou dva identické chromatidy tažným zařízením odděleny. Nyní se tedy opět objevily chromosomy jedno chromatidové. Na konci je skořápka buněčného jádra přestavěna a existují dvě identická buněčná jádra. Buňka se poté rozdělí a buněčná jádra jsou rozdělena do dvou nově vznikajících buněk. Tento proces však není součástí dělení buněčného jádra, ale samostatným krokem a nazývá se dělení buněk nebo cytokineze.

Fáze dělení buněčného jádra

Dělení buněčného jádra lze rozdělit do 5 fází. Fáze se nazývají profáza, prometafáza, metafáza, anafáza a telopáza.

V první fázi dochází k profázi, hlavně ke kondenzaci chromozomů. Před touto fází nelze jednotlivé chromozomy pod světelným mikroskopem odlišit. Jako jednotlivé chromozomy se stávají viditelnými pouze tehdy, jsou-li kondenzovány. Kromě kondenzace začíná dezintegrace skořepiny, která obklopuje jádro.

V další fázi prometa fáze se jaderná obálka úplně rozpadne a vyvíjí se také vřetenové zařízení.

Vřetenový aparát se stává důležitým v následující fázi, metafáze. V této fázi jsou uspořádány chromozomy.

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

Poslední fází mitózy je telopáza, ve které se obnovují jaderné obálky. Kromě toho je obrácena kondenzace chromozomů. Na konci telopházy jsou dvě funkční buněčná jádra.

Také by vás mohlo zajímat toto téma: Úkoly buněčného jádra

Proč je rozdělení jádra?

Nukleární dělení je nezbytné pro vytvoření buněk pro tkáně, které se neustále obnovují. Schopnost těla fungovat a léčit je založena na skutečnosti, že mrtvé buňky mohou být nahrazeny novými. Existují však rozdíly ve schopnosti dělit se mezi různými tkáněmi. Některé části těla se neustále obnovují, včetně kůže nebo sliznic a buněk krve. Kůže a krevní buňky se neustále replikují, jak se nezralé progenitorové buňky dělí. K tomu je nezbytné dělení buněčného jádra. V těle jsou však i orgány, jejichž buňky se již nerozdělují. To zahrnuje srdce a mozek. Protože zde nejsou rozmnožovány žádné nové buňky, může být poškození nahrazeno pouze jizvou a nikoli původní tkání.

Jak dlouho trvá dělení buněčného jádra?

Doba dělení buněčného jádra se u všech typů buněk liší. Podle toho, zda se buňky dělí rychle nebo pomalu. Mitóza může trvat několik minut, ale existují buňky, u nichž mitóza trvá několik hodin. Buněčné jádro se nejrychleji dělí na orgány, ve kterých se neustále vytvářejí nové buňky. To zahrnuje kůži, sliznice a kostní dřeň. Krevní tvorba probíhá v kostní dřeni. Rozdělení buněčného jádra proto musí probíhat obzvláště rychle.

Jak často se buněčná jádra dělí?

Frekvence dělení buněčného jádra závisí především na tom, jak rychle se buňky dělí. V rychle se dělících buňkách dochází k častějšímu dělení buněk. V buňkách, které se dělí pomalu, existuje odpovídající počet dělení buněčných jader. Je důležité si uvědomit, že v těle jsou buňky, které se již nerozdělují. Tyto buňky se nazývají diferencované buňky. Tyto nakonec vymřou a musí být vyměněny. To je funkce progenitorových buněk. Stále se mohou dělit a poté se částečně stávají diferencovanými buňkami, které se již dále nemohou dělit.

Co se stane, když se buněčné jádro nesprávně rozdělí?

V buněčném cyklu existuje několik kontrolních bodů, které jsou navrženy tak, aby zabránily chybám při dělení buněk. Tyto kontrolní body jsou umístěny na různých místech, kde dochází ke kritickým procesům. Nejkritičtější fází při dělení jádra je separace chromozomů. Pokud se zde vyskytne chyba, mohou vzniknout dva různé chromozomy. Výsledná buňka by byla vadná a mohla by se vyvinout nádorová buňka. Kontrolním bodem mitózy je metafáza, fáze, ve které jsou chromozomy uspořádány v řadě. Kontrolní bod funguje tak, že další krok nezačne, dokud nebudou všechny chromozomy správně uspořádány. Pokud dojde k chybě, v nejlepším případě se mitóza zastaví a zastaví se dělení buněčného jádra.

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

To by mohlo být zajímavé i pro vás: Chromozomová mutace

Jak se nádor vyvíjí?

Slovo nádor doslova znamená otok a může být spuštěn různými procesy. Nejčastější příčinou otoku je zánět, který způsobuje otok způsobený nadměrným zadržováním vody. Nádor způsobený nekontrolovanou proliferací buněk se také nazývá novotvar. Existuje mnoho různých forem nádoru, které vznikají z různých buněk. Obecně jsou nádory výsledkem ztráty kontroly nad růstem a dělením buňky. Buňky obsahují různé proteiny, které zajišťují, že buňka nevyrostla z kontroly. Tyto proteiny mohou být omezeny ve své funkci v důsledku změn v genech, které jsou templátem těchto proteinů. Tato ztráta kontrolní funkce vede k nekontrolovanému růstu a degenerovaným buňkám.

Přečtěte si o tom více: nádor