8) buněčné dělení

Co říká biogenní zákon 'Omnis cellula e cellula'?

Každá buňka pouze z buňky.

Kdo formuloval biogenní zákon v roce 1852?

Robert Remak.

Kdo dodal myšlenku biogenního zákona v roce 1857?

Rudolf Virchow.

Jaký proces využívají prokaryontní buňky pro dělení?

Binární dělení (fission).

Jaké jsou hlavní kroky binárního dělení?

Duplikace chromosomu, růst buňky a rozdělení dceřiných buněk.

specificita dělení kulovitých bakterií

různé roviny binárního dělení

Co je konjugace u bakterií?

Výměna genetického materiálu mezi bakteriemi, není to buněčné dělení.

Jak se mění organizace chromatinu během buněčného cyklu?

Chromatin se během buněčného cyklu mění z dekompaktní formy v interfezi na kompaktní strukturu ve fázi mitózy, což usnadňuje rozdělení chromozomů.

organizace DNA do histonů

DNA se obaluje kolem histonových proteinů, čímž vznikají struktury zvané nukleozomy, které umožňují kompaktní uspořádání genetického materiálu.

monocentrické vs. holocentrické chromosomy

Monocentrické chromosomy mají jeden centromer, zatímco holocentrické chromosomy mají více centromerů rozložených po celé délce chromozomu.

c =

obsah DNA v haploidní sadě chromosomů, kdy každý chromosom je tvořen 1 chromatidou

Jaké jsou fáze mitózy?

Profáze, prometafáze, metafáze, anafáze, telofáze.

Jaká je význam mitózy?

Předání identické genetické informace do obou dceřiných buněk.

Co se děje během profáze mitózy?

- oddělení centrosomů (zduplikovány v S-fázi)

- průběžná kondenzace chromosomů

- zahájení tvorby mitotického vřeténka

- zůstává zachován jaderný obal

Stavba mitotického aparátu

Sestává z mikrotubulů, centrosomů a dalších proteinů, které organizují a manipulují chromosomy během mitózy.

Prometafáze:

- zahájena rozpadem jaderného obalu

- vazba kinetochorových mikrotubulů na chromosomy

- pohyb chromosomů

Metafáze:

- chromosomy uspořádány v ekvatoriální rovině

- pohyb chromosomů v ekvatoriální rovině

Anafáze:

• přerušení spojení mezi sesterskými chromatidami

• anafáze A: zkracování kinetochorových MT

• anafáze B: oddalování pólů vřeténka

• rychlost pohybu chromosomů: 1 mm/min

• oddělení sesterských chromatid a jejich pohyb k pólům buňky

Mechanismy anafázního rozestupu chromosomů

Procesy, které umožňují oddělení sesterských chromatid a jejich pohyb k pólům buňky během anafáze, zahrnující zkracování kinetochorových mikrotubulů a pohyb pólů vřeténka.

Telofáze:

- tvorba jaderného obalu kolem dceřiných jader

- fúze váčků jaderné membrány

- dekondenzace chromosomů

rozpad a tvorba jaderného obalu

je proces, který zajišťuje vznik nových jader během buněčného dělení, zahrnující rozpad starého jaderného obalu a následnou rekonstrukci kolem dceřiných jader.

Jaká je funkce kontraktilního prstence u živočišné buňky?

Kontraktilní prstenec je struktura tvořena aktinem a myozinem, která se zúžuje během cytokineze, což umožňuje rozdělení buňky na dvě dceřiné buňky.

cytokineze u živočichů

je proces, při kterém dochází k fyzickému rozdělení cytoplazmy materské buňky na dvě dceřiné buňky po mitóze.

cytokineze rosliných buněk

- transport váčků se stěnovým materiálem do ekvatoriální roviny → fúze → fragmoplast

- centrifugální (resp. centripetální) růst fragmoplastu

Dělení organel do dceřiných buněk:

žádná organela nevzniká de novo

dělení mitochondrií

- zdvojení počtu během buněčného cyklu

- rovnoměrná distribuce během cytokineze

dělení GA, ER

- rozpad na fragmenty během mitózy

- rovnoměrná distribuce během cytokineze

- zvětšování během cyklu dceřiných buněk

Nepohlavní rozmnožování eukaryot:

potomstvo geneticky identické s rodičovským organismem

pohlavní rozmnožování eularyot

- původní kombinace genů zanikají a vznikají nové → každý organismus je geneticky jedinečný

- kompetitivní selekční výhoda pro organismy v nepředvídatelně variabilním prostředí

Co se rozumí pod pojmem meióza?

- dvě po sobě jdoucí dělení:

- I. meiotické (heterotypické, redukční)

- II. meiotické (homeotypické, ekvační).

Jaký je genetický význam meiózy?

a) redukce počtu chromosomů při tvorbě pohlavních buněk → haploidní gamety

b) v gametách 2n (člověk: 223) možných kombinací chromosomů (pak ještě zvýšeno crossing-overem), 2n možných kombinací chromosomů v gametách → genetická variabilita u potomstva

c) párování homologických chromosomů, které umožňuje crossing-over a tím i rekombinaci genů, crossing-over umožňující vznik rekombinovaných gamet → zvýšení genetické variability u potomstva

Jaké jsou stadia meiotického dělení?

Premeiotická interfáze, meióza I (- profáze I:(leptotene, zygotene, pachytene, diplotene, diakineze) metafáze I, anafáze I, telofáze I) a meióza II (profáze II, metafáze II, anafáze II, telofáze II)

Meióza I: profáze I - leptotene:

Chromosomy, z nichž každý je tvořen dvěma chromatidy, se začínají kondenzovat

Meióza I: profáze I- zygotene:

Homologické chromosomy se začínají párovat

Synaptonemální komplex:

- centrální element

- transverzální vlákna

- laterální elementy

Meióza I: profáze I - pachytene

Homologické chromosomy jsou zcela spárovány, Tvorba bivalentů a crossing-over

Meióza I: profáze I - diplotene:

Homologické chromosomy se oddělují s výjimkou chiasmat

Meióza I: profáze I - diakineze:

Spárované chromosomy se dále kondenzují a připojují se k vláknům dělicího vřeténka

Meióza I: metafáze I:

Spárované chromosomy se seřazují v ekvatoriální rovině buňky

Meióza I: anafáze I

Homologické chromosomy se oddělují a pohybují se k opačným pólům buňky

Meióza I: telofáze 1

Pohyb chromosomů je dokončen a začínají se formovat nová jádra (Následuje cytokineze I)

Meióza II: profáze 2

Chromosomy, z nichž každý je tvořen dvěma sesterskými chromatidy, se kondenzují a připojují se na vlákna dělicího vřeténka

Meióza II: metafáze 2

V každé z buněk se chromosomy seřazují v ekvatoriální rovině

Meióza II: anafáze 2:

V každé z buněk se oddělují sesterské chromatidy a pohybují se k opačným pólům buňky

Meióza II: telofáze 2:

Chromosomy se dekondenzují a začínají se formovat nová jádra

Meióza II: cytokineze 2:

Haploidní dceřiné buňky jsou odděleny svými plazmatickými membránami

lavní rozdíly v průběhu mitózy a meiózy:

Mitóza zahrnuje jedno dělení a produkuje diploidní dceřiné buňky, zatímco meióza zahrnuje dvě dělení a produkuje haploidní buňky, což přispívá k genetické variabilitě.

Základní výsledků mitózy a meiózy

mitóza: dvě 2n 2c dceřiné buňky; meióza: čtyři 1n 1c dceřiné buňky

Střídání generací mezi gametofyty (n) a sporofyty (2n) u rostlin

je proces, při kterém se střídají haploidní gametofyty a diploidní sporofyty, což umožňuje rozmnožování a genetickou rozmanitost.

Životní cyklus kvasinky Saccharomyces cerevisiae

je haploidní a diploidní, kde se haploidní buňky množí a vytvářejí spory, zatímco diploidní buňky se dělí mitózou nebo meiózou, aby produkují haploidní spory.

Porovnání spermatogeneze a oogeneze u živočichů

je proces, při kterém se vyvíjejí spermie a vajíčka. Spermatogeneze produkuje čtyři pohyblivé spermie z jedné diploidní buňky, zatímco oogeneze vytváří jednu velkou vajíčko a tři menší pólové buňky, které obvykle degenerují.

poruchy meiózy

a) Nerovnoměrný crossing-over

b) Neoddělení (nondisjunkce)

a) Nerovnoměrný crossing-over

- v profázi I:

- důsledek: ztráta (delece) v jedné a zdvojení (duplikace) ve druhé zúčastněné chromatidě

b) Neoddělení (nondisjunkce)

- homologní chromosomy v anafázi I

- sesterské chromatidy v anafázi II

- porucha centromer nebo porucha mitotického aparátu

- důsledek: aneuploidie