Mitóza, meióza a buněčný cyklus

Mitóza, meióza
a buněčný cyklus
Milan Dundr
Rozmnožování eukaryotických
buněk
Mitóza (mitosis)
Mitóza
• dělení (nepřímé) tělních (somatických)
buněk
• 1 jádro s 2n (diploidním počtem)
chromozómů (dvouchromatidových)
– vzniknou 2 jádra s 2n (diploidním počtem)
chromozómů (jednochromatidových)
Mitóza
2n
(dvouchromatidové)
2n
jednochromatidové
2n
jednochromatidové
Mitóza
4 fáze karyokineze:
(karyokineze = dělení jádra buňky)
1. profáze
• chromozómy se
zkracují, ztlušťují,
spiralizují a stávají
se viditelnými
Prometafáze (přechod)
• rozpouští se
karyotheka
• z části cytoskeletu
(mikrotubulů) se
vytvoří dělicí
vřeténko
2. metafáze
 chromozómy se
seřadí do centrální
(ekvatoriální) roviny
bky
 přichytí se
centromerami
uprostřed vláken
dělicího vřeténka
3. anafáze
•
chromozómy se v místě
centromery podélně rozdělí
na chromatidy
= sesterské chromatidy (resp.
sesterské jednochromatidové
chromozómy)
•
zkracováním mikrotubulů
dělicího vřeténka přitahovány
k opačným koncům buňky
4. telofáze
• dělicí vřeténko
zaniká
• chromozómy se
despiralizují, protahují
a přestávají být
viditelné
• kolem chromozómů
se vytváří karyotheka
• objevují se jadérka
cytokineze:
– vytváří se
cytoplazmatická
přepážka uprostřed
buňky – rozdělí ji na
dvě bky dceřinné
cytokineze:
• u rostlin – od středu
ke stěnám – buněčná
přehrádka
(přehrádečné dělení)
• u živočichů – zvenku
dovnitř
(zaškrcováním) –
rýhování
cytokineze:
Mitóza
Mitóza
Mitóza
Mitóza
Mitóza
Buněčný cyklus
Buněčný cyklus
• interfáze = doba
mezi dvěma děleními
Buněčný cyklus
kruhový diagram
G1 fáze (*gap = angl. mezera)
/postmitotická, rozhodovací/
– dorůstá vše kromě
DNA
– kontrolní rozhodovací
uzel
• do G0 nebo do S
– trvá 1/3 doby cyklu
S fáze (syntetická)
• replikace DNA –
zdvojení
chromozómů
• z jednochromatidových
dvouchromatidové
• trvá 1/3 doby cyklu
G2 fáze (postsyntetická,
praemitotická)
– buňka ještě dorůstá
– připravují se enzymy
potřebné pro další
dělení
– trvá ¼ doby cyklu
M fáze (mitóza)
• včetně cytokineze
trvá 1/12 doby cyklu
generační doba buňky
= trvání buněčného cyklu:
• různá, podmíněna geneticky
• živočišné buňky ve tkáňových kulturách –
několik hodin
• buňky prvoků – 24 hodin
• za zhoršených podmínek se prodlužuje
• při nedostatku živin v prostředí se
zastavuje
generační doba buňky
generační doba buňky
generační doba buňky
MEIÓZA (meiosis)
MEIÓZA (meiosis)
= vznik haploidních (n) gamet (event. spor
/výtrusů/) z diploidních buněk
• z jedné 2n buňky (s
dvouchromatidovými chromozómy)
vzniknou čtyři n buňky (s
jednochromatidovými chromozómy)
MEIÓZA (meiosis)
• homologické páry
chromozómů
(homologické
chromozómy)
– jeden od otce, druhý
od matky
MEIÓZA (meiosis)
• 2 hlavní části:
– heterotypické dělení (první zrací /redukční/
dělení)
– homeotypické dělení (druhé zrací /ekvační/
dělení)
• obě probíhají ve čtyřech fázích, pojmenovaných
jako u mitózy
Dělení I = heterotypické dělení
(první zrací /redukční/ dělení)
Profáze I (heterotypická profáze):
• rozpouští se
karyotéka
• mizí jadérko
• chromozómy se
stávají viditelnými
Profáze I (heterotypická profáze):
• homologické
chromozómy se
přikládají podélně
(centromerami)
k sobě a vytvářejí
chromatidové
tetrády (bivalenty)
Profáze I (heterotypická profáze):
• dochází
k překřižování
(chiazmatům)
nesesterských
chromatid
Profáze I (heterotypická profáze):
• někdy dojde i
k výměně jejich
úseků = crossing –
over (rekombinační
proces)
Metafáze I (heterotypická
metafáze):
• tetrády (bivalenty) se
svými centromerami
uspořádají v centrální
(ekvatoriální) rovině
bky
Anafáze I (heterotypická
anafáze):
• z tetrád (homologických
párů chromozómů) se
oddělí jednotlivé
dvouchromatidové
chromozómy
• mikrotubuly dělicího
vřeténka je táhnou
k opačným koncům
(pólům) bky
• redukce
• u každého pólu buňky
jich bude n
Telofáze I (heterotypická
telofáze):
• diploidní mateřská
buňka se rozdělí na
dvě dceřinné
haploidní bky
Dělení II = homeotypické dělení
(druhé zrací /ekvační/ dělení)
• je mitózou obou dceřinných haploidních
buněk
Profáze II (homeotypická
profáze):
• v každé dceřinné
bce se vytvoří dělicí
vřeténko
Metafáze II (homeotypická
metafáze):
• chromozómy se
uspořádají
v centrálních
(ekvatoriálních)
rovinách bněk
Anafáze II (homeotypická
anafáze):
• centromery se
rozdělí
• sesterské chromatidy
(jednochromatidové
chromozómy) jsou
zkracujícími se
mikrotubuly dělicího
vřeténka taženy
k opačným koncům
bněk
Telofáze II (homeotypická
telofáze):
• obě dceřinné bky se
rozdělí
• vzniknou 4 buňky
s haploidním počtem
jednochromatidovýc
h chromozómů
v jádrech
• chromozómy se
despiralizují,
protahují a přestávají
být viditelné
Meióza
Meióza
Meióza mikrofoto
Gametogeneze
Gametogeneze
Mitóza x meióza
Mitóza x meióza