Mitóza - jednoducho vysvetlené!

Čo je to mitóza?

Mitóza popisuje proces bunkového delenia. Delenie buniek začína zdvojnásobením DNA a končí odštiepením novej bunky. Týmto spôsobom sa z materskej bunky vytvoria dve identické dcérske bunky, ktoré obsahujú rovnaké genetické informácie. Počas celej mitózy majú materská bunka aj vzniknuté dve dcérske bunky dvojitý (diploidná) Sada chromozómov. Okrem interfázy je mitóza súčasťou bunkového cyklu a používa sa na množenie telových buniek, napríklad kožných buniek. Mitóza sa dá rozdeliť do rôznych štádií a vždy prebieha rovnakým spôsobom.

Opustenie mitózy

Úlohou mitózy je delenie buniek a tým aj množenie telesných buniek. Predpokladom procesu mitózy je predchádzajúca fáza, v ktorej sa DNA zdvojnásobí. Z materskej bunky s dvojitou (diploidnou) sadou chromozómov vznikajú dve identické dcérske bunky v procese, ktorý je vždy rovnaký. Majú tiež dvojitú sadu chromozómov, ktorá však pozostáva iba z jedného chromatidu. Zdvojnásobenie DNA nastane opäť v medzifáze. Avšak, mitóza nedochádza vo všetkých bunkách v našom tele. Rozlišuje sa medzi bunkami tela a zárodočnými bunkami, ktoré sa nevytvárajú mitózou, ale meiózou. Výsledkom meiózy sú štyri dcérske bunky s jednoduchou (haploidnou) sadou chromozómov, ktoré sú pripravené na oplodnenie. Ďalšou zvláštnosťou sú bunky, ktoré dosiahli vysoko špecializovanú formu a potom sa už nerozdeľovali. Patria sem napríklad nervové bunky alebo červené krvinky.Avšak mitóza hrá mimoriadne dôležitú úlohu v bunkách, ktoré obmedzujú povrchy, ako sú kožné bunky alebo povrchové bunky (epitelové bunky) v gastrointestinálnom trakte. Tieto bunky sa musia pravidelne obnovovať, čo je úlohou mitózy. Neustály proces mitózy v rôznych štádiách a na niekoľkých kontrolných bodoch v medzifáze zabezpečuje, že počas delenia buniek nedochádza k žiadnym chybám.

Prečítajte si tiež: DNA - mali by ste to vedieť!

Aké sú fázy mitózy?

Bunkový cyklus, ktorý je zodpovedný za delenie buniek, a teda aj za bunkovú reprodukciu, možno rozdeliť na fázu a mitózu. V medzifáze sa DNA zdvojnásobí a bunka je pripravená na nadchádzajúcu mitózu. Táto fáza bunkového cyklu môže mať rôzne dĺžky a môže sa veľmi líšiť v závislosti od typu bunky. Mitóza je druhou fázou bunkového cyklu a zahŕňa rozdelenie genetického materiálu a vytvorenie dvoch identických dcérskych buniek z spoločnej materskej bunky. Tento proces delenia buniek možno rozdeliť do rôznych fáz, v ktorých sa vždy vyskytujú charakteristické procesy. V závislosti od zdroja sa rozlišujú štyri až šesť stupňov.

Na začiatku je próza, v ktorej kondenzujú dva chromozómy a vretenový aparát. Ďalej sa dva maximálne kondenzované chromozómy usporiadajú v rovníkovej rovine, ktorá sa označuje ako metafáza. Medzi týmito dvoma etapami niektorí autori spomínajú prometovú fázu. Ďalej sa v anafáze oddelia dve sestry chromatidy. Nakoniec sa v telophase vytvorí nová jadrová membrána a chromozómy sa znova uvoľnia. V niektorých knihách sa takzvaná cytokinéza stále považuje za samostatnú fázu. Počas cytokinézy sa nové bunkové telo zužuje, takže sa vytvárajú dve identické dcérske bunky.

Mohlo by vás zaujímať aj: Funkcie bunkového jadra

Čo je to metafáza?

Metafáza je zložkou mitózy, a teda fázou bunkového delenia telových buniek. Je to tretia fáza mitózy a nasleduje prometa fáza. Po kondenzácii chromozómov a rozpustení jadrovej membrány je v rovníkovej rovine usporiadaná dvojitá sada chromozómov. Metafáza je tiež jedinou fázou mitózy, pri ktorej sú chromozómy jasne viditeľné pod mikroskopom. Dôvodom je skutočnosť, že DNA získala v tejto fáze bunkového delenia najkompaktnejšiu formu. Dva 2-chromatidové chromozómy sú teraz vedľa seba na rovníkovej rovine bunky. Táto rovina je približne rovnaká vzdialenosť od oboch pólov bunky. Táto poloha je zaručená zabudovaným vretenovým zariadením, ktoré oddeľuje sestry chromatidy od seba pri ďalšom priebehu mitózy.

Čo je anafáza?

Anafáza je štvrtou fázou mitózy, a teda krokom v bunkovom delení jadrových buniek. Po kondenzácii chromozómov a ich usporiadaní v metafáze v rovníkovej rovine nasleduje anafáza. V tomto kroku sú sesterské chromatidy od seba oddelené vretenovým zariadením a ťahané k opačným pólom bunky. V anafáze teda začína skutočné delenie chromozómov. Týmto spôsobom sa z pôvodnej materskej bunky vytvorí dvojitá sada chromozómov s dvojitou sadou 2 chromatidových chromozómov. Teraz však pozostáva iba z dvoch 1-chromatidových chromozómov. Po anafáze nasleduje telopáza.

Prečítajte si tiež: Sada ľudských chromozómov

Čo je telophase?

Telophase popisuje posledný krok mitózy, pri ktorom sa zdieľajú genetické informácie o jadrových bunkách, aby sa bunky mohli množiť. Telopáza nasleduje anafázu. Sesterské chromatidy boli ťahané z rovníkovej roviny na opačné póly buniek pomocou vretenového prístroja. V telophase dosiahli chromozómy svoj bunkový pól a vretenový prístroj sa rozpustil. Súčasne sa z fragmentov dezintegrovanej jadrovej membrány tvorí nový jadrový obal. Po tomto chromozómovom delení je teraz v ďalšom kroku cytokinéza. Tu sa zužuje bunkové telo, takže vznikajú dve nezávislé, ale identické dcérske bunky.

Mohlo by vás zaujímať aj: Funkcie bunkového jadra

Trvanie mitózy

Mitóza trvá v priemere asi hodinu, takže je možné hovoriť o rýchlom delení buniek. V porovnaní s medzifázou trvá mitóza relatívne málo času. Okrem toho môže v závislosti od typu bunky trvať fáza od niekoľkých hodín do niekoľkých mesiacov alebo dokonca rokov. Za to sú zodpovedné najmä fázy G1 a G0 v medzifáze. Vo fáze G1 sa produkujú rôzne proteíny a bunkové organely a vo fáze G0 sa bunka dostáva do určitého spiaceho režimu. Mnoho buniek zostáva vo fáze G0 roky alebo dokonca desaťročia.

Aká je miera mitózy?

Rýchlosť delenia buniek sa dá opísať pomocou mitotickej rýchlosti. To umožňuje vyvodiť závery o rýchlosti reprodukcie určitých tkanív. Miera mitózy sa stanoví pomocou mikroskopu. Pri určitom počte buniek, napríklad 1 000 buniek, sa určuje, koľko z nich je v mitotickom štádiu. Miera mitózy je uvedená v percentách, a preto predstavuje relatívnu hodnotu. Tkanivo, ktoré sa obnovuje zvlášť často, má vysokú mitotickú rýchlosť. Patria sem kostná dreň, koža (epidermis) a sliznica tenkého čreva. Kostná dreň je zodpovedná za tvorbu krvi a nepretržite vytvára nové krvinky. Pravidelne sa obnovuje aj pokožka a sliznica gastrointestinálneho traktu, takže tu nájdete aj vysokú mieru mitózy. Vysoké miery mitózy však môžu tiež naznačovať zhubné nádory, ktoré rýchlo rastú. Tieto degenerované bunky sa vyhýbajú kontrolným bodom v medzifáze a mitóze a môžu nerušene rásť. Zvýšený mitotický pomer sa môže tiež použiť ako terapeutický prístup, pretože rýchlo rastúce nádory sú obzvlášť citlivé na inhibítory mitózy a môžu sa liečiť s väčšou pravdepodobnosťou zotavenia.

Prečítajte si viac na tému: Nádor - to by ste mali vedieť!

Čo sú inhibítory mitózy?

Inhibítory mitózy sú látky, ktoré inhibujú proces mitózy. Inhibítory mitózy tak zabraňujú deleniu jadra a následne zastavujú množenie buniek. Tieto toxíny sa používajú ako cytostatiká pri liečbe nádorov. Na túto formu chemoterapie dobre reagujú najmä lymfómy a leukémia. Mechanizmus inhibítora mitózy spočíva vo väzbe na tubulín, ktorý je potrebný na vytvorenie vretenového aparátu. Tubulín je proteín, z ktorého sú zložené mikrotubuly vretenového prístroja. Ak tento proteín nie je dostupný z dôvodu väzby inhibítora mitózy, nie je možné zostaviť žiadne vretenové zariadenie a bunkové jadro sa nerozdeľuje. Inhibítory mitózy, ako sú vinka alkaloidy alebo taxány, však môžu mať nebezpečné vedľajšie účinky, ktoré môžu poškodiť najmä nervový systém.

Prečítajte si viac na tému: Nádor - to by ste mali vedieť!

Aký je rozdiel medzi mitózou a meiózou?

Za hlavné delenia sú zodpovedné mitóza aj meióza, pričom oba procesy sa líšia v priebehu a výsledku. Mitóza vytvára dve identické dcérske bunky s dvojitou (diploidnou) sadou chromozómov z materskej bunky. Na rozdiel od meiózy je potrebné iba jedno chromozómové delenie. Celkovo má mitóza funkciu distribúcie celej genetickej informácie vo forme DNA do dvoch identických buniek, a preto je nevyhnutná pre reprodukciu buniek. Na rozdiel od toho je meióza dôležitá pre tvorbu zárodočných buniek pre sexuálnu reprodukciu. Pretože zárodočné bunky majú jednoduchý (haploidný) súbor chromozómov, vyžaduje meióza dve nukleárne delenia. V prvej meióze sa vytvára dvojitá sada chromozómov. Druhé ekvivalentné rozdelenie teraz oddeľuje sesterské chromatidy od seba navzájom, takže máme celkom štyri dcérske bunky, z ktorých každá má jednu sadu chromozómov. Preto sa mitóza a meióza líšia počtom divízií, počtom a typom dcérskych buniek a ich trvaním. Dokončenie mitózy trvá asi hodinu. Meióza na druhej strane trvá omnoho dlhšie. Samotná profáza meiózy trvá u mužov približne 24 hodín (tvorba spermií) a u žien niekoľko rokov alebo dokonca desaťročí (tvorba a dozrievanie vajíčok).

Prečítajte si tiež: Sada ľudských chromozómov

Čo je medzifáza?

Okrem mitózy je medzifáza druhou časťou bunkového cyklu. Vždy leží medzi dvoma mitotickými divíziami a má rôzne úlohy. Počas interfázy sa DNA na polovicu v mitóze opäť zdvojnásobí. Okrem toho dochádza k všeobecnému bunkovému rastu týchto dvoch dcérskych buniek a sú pripravené na obnovenú mitózu. Rovnako ako mitóza, môže byť aj fáza rozdelená do niekoľkých fáz. Ihneď po mitóze nasleduje fáza G1 po fáze. Dvojitá sada chromozómov v dcérskych bunkách pozostáva vždy iba z jedného chromatidu. V tejto fáze rastú dcérske bunky a produkuje sa veľa proteínov a enzýmov. Ďalšou fázou je takzvaná S-fáza (fáza syntézy). Tu je DNA zdvojnásobená, takže stále máme dvojitú sadu chromozómov, ktorá teraz tiež pozostáva z dvoch chromatidov. V poslednej fáze interfázy, fázy G2, obidve dcérske bunky znova rastú a pripravia sa na nadchádzajúcu mitózu. Tieto dve dcérske bunky teraz vytvorili nové materské bunky, ktoré sa dajú rozdeliť na mitózu. Interfáza trvá v priemere asi 18 hodín, a preto trvá omnoho dlhšie ako mitóza (trvá asi jednu hodinu). V medzifáze sú dôležité dva kontrolné body, ktoré sú umiestnené na prechode z fázy G1 do fázy S a z fázy G2 do mitózy. Tu sú bunky a najmä genetické informácie kontrolované na možné chyby. Ak sa nájde chyba, opraví sa najskôr pred rozdelením bunky. Ak by sa chyba nerozpoznala a neodstránila, pokračovala by v množení buniek prostredníctvom mitózy.

Mohlo by vás zaujímať aj: Mutácia chromozómov