Genetika + Buněčné děje - okruhy

- dělení buněk má 3 „biologické cíle“:

- zajišťuje reprodukci jedinců (individuí)

- realizuje dělení zygoty a následná dělení, která jsou spojená s diferenciací; embryonální vývoj a další růst…

- díky dělení se nahrazují ztráty buněk způsobené jejich fyziologickým opotřebováním - u člověka se obmění každou sekundu až několik milionů buněk

buněčný cyklus u Prokaryont:

- u prokaryontních buněk jednodušší

- po replikaci (zdvojení) jejich chromozomu se díky růstu plazmatické membrány molekuly DNA od sebe oddalují (chromozomy jsou přichyceny k membráně)

- ke tvorbě přepážky dochází mezi kružnicovými chromozomy

fáze buněčného cyklu Eukaryont:

rozdělení navrženo Howardem a Pelcem (1953)

a) Interfáze

- období mezi dvěmi následnými mitotickými děleními - „přípravná“ fáze před mitotickým dělením

- zahrnuje G1-fázi, S-fázi a G2-fázi

b) M- fáze

- zahrnuje jaderné dělení (mitózu) a cytokinezi (vlastní rozdělení buňky ve dvě dceřiné)

- u daného druhu buňky (se stejnou generační dobou) je trvání S+G2+M fází konstantní

- trvání fáze G1 proměnlivé v závislosti na vnějších podmínkách a na regulaci buněčného cyklu

G1-fáze:

- 30 - 40% buněčného cyklu

- G z anglického gap = mezera

- nazývána též postmitotická či první přípravná fáze období růstu buňky

- již během G1-fáze v podstatě zdvojení „buněčné hmoty“

- syntéza RNA (transkripce) a proteinů (translace)

→ realizace genetické informace

→ přírůstek hmotnosti buňky, buňka roste

- zvyšování počtu většiny buněčných struktur

- vytváří se zásoba nukleotidů a enzymy pro budoucí replikaci

- dochází ke kontrolám a opravám DNA

- v této fázi se nachází hlavní kontrolní uzel celého buněčného cyklu

S-fáze:

- syntetická fáze

- u živočišných buněk okolo 30 - 50% buněčného cyklu

- dochází k replikaci (zdvojení) jaderné DNA a ke tvorbě nukleozomů (replikace nejaderné DNA (mitochondriální…) probíhá během celého buněčného cyklu s výjimkou M-fáze)

- po S-fázi je každý chromozom zdvojený a je tvořený párem sesterských chromatid, které jsou spojeny v místě centromery

- buňky mají po S-fázi dvojnásobný počet genů (dvojnásobnou tzv. genovou dózy (dávku) - jako by byly tetraploidní)

G2-fáze:

- tzv. druhá přípravná fáze

- relativně krátká: 10 - 20% z buněčného cyklu

- pokračuje růst buňky (intenzivní syntéza proteinů a RNA a tvorba buněčných struktur)

- příprava na mitotické dělení buňky

- zde druhý ze základních kontrolních uzlů buněčného cyklu(rozhoduje, zda se bude buňka mitoticky dělit)

M-fáze:

- zahrnuje mitotické dělení jádra a cytokinezi (vlastní rozdělení buňky)

- relativně krátká a konstantní: 5 - 10% z buněčného cyklu

- za počátek považováno chování jádra:

- kondenzace chromozomů

- rozpad jaderného obalu

- vytváření mitotického aparátu