Rozmnožovanie buniek a bunkový cyklus

Rozmnožovanie buniek je jednou zo základných vlastností živých organizmov. Reprodukcia buniek je proces, pri ktorom materské bunky dávajú vznik novým dcérskym bunkám, ktoré sú geneticky zhodné s materskou bunkou. Tento proces je základom individuálneho vývinu - ontogenézy - mnohobunkového organizmu, zabezpečuje regeneráciu poškodených tkanív a náhradu opotrebovaných buniek. Z hľadiska vývoja je delenie buniek základom kontinuity, t.j. udržania nepretržitosti života a druhu.

Bunkový cyklus

Bunkový cyklus predstavuje obdobie života eukaryotickej bunky od jej vzniku delením až po opätovné rozdelenie. Zahŕňa všetky procesy, ktoré sa dejú v bunke a možno ho rozdeliť na dve hlavné časti: interfázu (obdobie, keď sa bunka nedelí) a M-fázu (fáza delenia).

• G1-fáza (postmitotická): Bunka sa zotavuje z delenia, intenzívne rastie, syntetizuje RNA a bielkoviny a dopĺňa si bunkové organely. Na konci tejto fázy sa nachádza hlavný kontrolný uzol, ktorý reguluje delenie. Ak bunka opustí aktívny cyklus, môže vstúpiť do G0-fázy (pokojové štádium).
• S-fáza (syntetická): Energeticky náročná fáza, v ktorej prebieha replikácia DNA. Výsledkom je zdvojnásobenie genetického materiálu. Každý chromozóm je na konci tejto fázy tvorený dvoma identickými sesterskými chromatídami.
• G2-fáza (postsyntetická): Príprava na delenie. Pokračuje syntéza bielkovín (napr. tubulín pre deliace vretienko) a delenie semiautonómnych organel (mitochondrie, plastidy).
• M-fáza (mitotická): Zahŕňa karyokinézu (delenie jadra) a cytokinézu (delenie bunky).

Spôsoby delenia buniek

Podľa typu karyokinézy rozlišujeme tri základné spôsoby delenia buniek:

Mitóza (nepriame delenie)

Je najčastejší spôsob delenia eukaryotických buniek, pri ktorom materská bunka dáva vznik dvom rovnocenným dcérskym bunkám. Tie sú geneticky zhodné s materskou bunkou (ak bola materská bunka diploidná, dcérske sú tiež diploidné: 2n → 2n).

1. Profáza: Chromozómy sa špiralizujú (stávajú sa viditeľnými), zaniká jadrová membrána a jadierko, vytvára sa deliace vretienko.
2. Metafáza: Vrcholí špiralizácia. Chromozómy sa zoradia v centrálnej (ekvatoriálnej) rovine a centromérami sa pripoja k vláknam deliaceho vretienka.
3. Anafáza: Vlákna vretienka sa skracujú, centroméry sa delia a dcérske chromatídy putujú k opačným pólom bunky.
4. Telofáza: Deliace vretienko zaniká, chromozómy sa dešpiralizujú, vytvára sa nová jadrová membrána a nastáva cytokinéza.

Meióza (redukčné delenie)

Osobitný spôsob delenia, pri ktorom dochádza k redukcii počtu chromozómov na polovicu. Je základným spôsobom vzniku pohlavných buniek - gamét. Prebieha v dvoch po sebe nasledujúcich deleniach:

• Prvé meiotické delenie (heterotypické): Dochádza k párovaniu homologických chromozómov (vznik bivalentov) a ich následnému rozchodu k pólom bunky. Výsledkom sú dve bunky s haploidným počtom chromozómov (n).
• Druhé meiotické delenie (homeotypické): Prebieha podobne ako mitóza (bez replikácie DNA). Výsledkom sú štyri haploidné bunky.

Amitóza (priame delenie)

Zriedkavý spôsob delenia, pri ktorom sa jadro zaškrcuje na dve časti bez vytvorenia deliaceho aparátu. Nezaručuje presné rozdelenie genetického materiálu. Vyskytuje sa najmä u patogénnych buniek alebo pri rýchlej reparácii poškodených tkanív.

Pohlavné rozmnožovanie

Pohlavné rozmnožovanie (sexuálna reprodukcia) je proces, pri ktorom vzniká dcérsky organizmus s unikátnou genetickou výbavou kombináciou genetického materiálu dvoch rodičov. V prípade najbežnejšieho typu, eugamie, splývajú dve gaméty (haploidné) za vzniku zygoty (diploidnej).

tags: #rozmnozovanie #buniek #giff