Delenie bunkových jadier

úvod

Väčšina tkanív v tele sa neustále obnovuje. Táto obnova sa dosahuje neustálym vytváraním nových buniek. Táto nová formácia sa dosahuje rozdelením buniek. Toto bunkové delenie vyžaduje, aby boli bunky schopné deliť sa. Bunky, ktoré sa môžu deliť na dospelých, sa nazývajú dospelé kmeňové bunky. Skutočnému rozdeleniu bunky, ktoré sa tiež nazýva cytokinéza, predchádza rozdelenie bunkového jadra. Väčšina bunkového jadra obsahuje DNA. DNA obsahuje genetickú informáciu. Aby výsledné bunky obsahovali všetky informácie, obsiahnutá DNA sa pred rozdelením bunkového jadra zdvojnásobí. Proces delenia bunkového jadra sa nazýva aj mitóza.

Proces jadrového delenia

Delenie bunkového jadra prebieha v 5 fázach. Na konci týchto 5 fáz sú namiesto jedného jadra dve plne funkčné a identické bunkové jadrá. Aby sme pochopili rozdelenie jadra, je dôležité, aby bola DNA usporiadaná v chromozómoch. Všetky genetické informácie u ľudí a zvierat sú rozdelené do niekoľkých chromozómov. Ľudia majú 2 kópie všetkých genetických informácií vo všetkých bunkách tela, s výnimkou vajíčok a spermií. Jeden výtlačok od matky a jeden od otca.

Celkovo je DNA v bunkovom jadre rozdelená do 46 chromozómov. Mitóze predchádza duplikácia genetickej informácie v takzvanom bunkovom cykle, teda v životnom cykle bunky. Pred duplikáciou sú chromozómy prítomné ako jednochromidové chromozómy, po duplikácii ako dvojchromidové chromozómy. Po rozdelení bunkových jadier sú tu opäť jednotlivé chromatidové chromozómy. To by malo objasniť, že genetická informácia sa zdvojnásobí skôr, ako sa bunkové jadro rozdelí, a žiadna informácia sa nestratí.

Delenie bunkových jadier začína tým, že sa chromozómy zhusťujú pevnejšie. V skutočnosti sa netriedia v bunkovom jadre. Touto kondenzáciou možno jednotlivé chromozómy rozpoznať pod svetelným mikroskopom, čo nie je možné vopred, pretože chromozómy sú predtým netriedené a zapĺňajú bunkové jadro. Zároveň sa rozpadá škrupina, ktorá obklopuje bunkové jadrá. Potom sú chromozómy usporiadané v rade vretenovým prístrojom. Vretenové zariadenie sa skladá z proteínových štruktúr, ktoré sú usporiadané vo forme vlákien, mikrotubulov. Tieto proteínové štruktúry môžu posúvať chromozómy a usporiadať ich do roviny pre ďalšie kroky. Teraz, keď sú chromozómy správne usporiadané, sú vretenovým prístrojom dve identické chromatidy oddelené od seba. Takže teraz sa opäť objavili chromatoómy s jedným chromatidom. Na konci je prestavaný obal bunkového jadra a sú tu dve identické bunkové jadrá. Bunka sa potom rozdelí a bunkové jadrá sa rozdelia medzi dve novo vznikajúce bunky. Tento proces však nie je súčasťou delenia bunkového jadra, ale samostatným krokom a nazýva sa bunkové delenie alebo cytokinéza.

Fázy delenia bunkových jadier

Delenie bunkových jadier možno rozdeliť do 5 fáz. Fázy sa nazývajú profáza, prometafáza, metafáza, anafáza a telofáza.

V prvej fáze prebieha profáza, hlavne kondenzácia chromozómov. Pred touto fázou nie je možné jednotlivé chromozómy od seba rozlíšiť pomocou svetelného mikroskopu. Iba v kondenzovanom stave sa stanú viditeľnými ako jednotlivé chromozómy. Okrem kondenzácie sa začína rozpad plášťa, ktorý obklopuje jadro.

V ďalšej fáze, fáze prometa, sa jadrový obal úplne rozpadne a vyvinie sa aj vretenové zariadenie.

Vretenové zariadenie sa stáva dôležitým v nasledujúcej fáze, metafáze. V tejto fáze sa chromozómy triedia.

Ďalšia fáza sa nazýva anafáza. V tomto sú chromozómy oddelené tak, že vzniknú 2 identické dcérske chromozómy. Okrem toho sa výsledné chromozómy vzďaľujú.

Poslednou fázou mitózy je telofáza, počas ktorej sa obnovujú jadrové obaly. Kondenzácia chromozómov je navyše obrátená. Na konci telofázy sú dve funkčné bunkové jadrá.

Táto téma by vás tiež mohla zaujímať: Funkcie bunkového jadra

Prečo existuje rozdelenie jadra?

Jadrové delenie je nevyhnutné na to, aby sa vytvorili bunky pre tkanivá, ktoré sa neustále obnovujú. Schopnosť tela fungovať a liečiť sa zakladá na skutočnosti, že mŕtve bunky môžu byť nahradené novými. Existujú však rozdiely v schopnosti rozdeliť sa medzi rôzne tkanivá. Niektoré časti tela sa neustále obnovujú, vrátane pokožky alebo slizníc a krvných buniek. Koža a krvné bunky sa neustále replikujú pri rozdelení nezrelých progenitorových buniek. Na to je potrebné delenie bunkových jadier. V tele však existujú aj orgány, ktorých bunky sa už nedelia. Patrí sem srdce a mozog. Pretože sa tu nereprodukujú žiadne nové bunky, poškodenie je možné nahradiť iba tkanivom jazvy, a nie pôvodným tkanivom.

Ako dlho trvá delenie bunkových jadier?

Trvanie delenia bunkového jadra je pre všetky typy buniek odlišné. Podľa toho, či sa bunky delia rýchlo alebo pomaly. Mitóza môže trvať niekoľko minút, ale existujú bunky, v ktorých mitóza trvá niekoľko hodín. Bunkové jadro sa najrýchlejšie delí v orgánoch, v ktorých sa neustále vytvárajú nové bunky. Patrí sem pokožka, sliznice a kostná dreň. Tvorba krvi prebieha v kostnej dreni. Tu sa preto musí deliť bunkové jadro obzvlášť rýchlo.

Ako často sa delia bunkové jadrá?

Frekvencia delenia bunkových jadier primárne závisí od toho, ako rýchlo sa bunky delia. Bunkové delenie sa vyskytuje častejšie v rýchlo sa deliacich bunkách. V bunkách, ktoré sa delia pomaly, je zodpovedajúcim spôsobom nižší počet delení bunkových jadier. Je dôležité si uvedomiť, že v tele sú bunky, ktoré sa už nedelia. Tieto bunky sa nazývajú diferencované bunky. Tie nakoniec odumrú a musia sa vymeniť. Toto je funkcia progenitorových buniek. Stále sa môžu deliť a potom sa z nich čiastočne stanú diferencované bunky, ktoré sa už ďalej nedokážu deliť.

Čo sa stane, ak sa bunkové jadro rozdelí nesprávne?

V bunkovom cykle existuje niekoľko kontrolných bodov, ktoré majú zabrániť chybám pri delení buniek. Tieto kontrolné body sa nachádzajú na rôznych miestach, kde prebiehajú kritické procesy. Najkritickejšou fázou v rozdelení jadra je separácia chromozómov. Ak sa tu vyskytne chyba, môžu vzniknúť dva rôzne chromozómy. Výsledná bunka by bola chybná a mohla by sa vyvinúť nádorová bunka. Kontrolný bod mitózy je v metafáze, fáze, v ktorej sú chromozómy usporiadané v rade. Kontrolný bod funguje tak, že ďalší krok sa nezačne, kým nebudú všetky chromozómy správne usporiadané. Ak dôjde k chybe, v lepšom prípade sa mitóza zastaví a bunkové jadro sa odlomí.

Môže sa však stať, že v tomto kontrolnom bode nastanú chyby. Ak vzniknú bunkové jadrá s rôznym obsahom chromozómov, môže dôjsť k zničeniu buniek telom alebo k vývoju buniek s vyšším rizikom degenerácie.

To by vás tiež mohlo zaujímať: Mutácia chromozómov

Ako sa vyvíja nádor?

Slovo nádor znamená doslova opuch a môže byť vyvolané rôznymi procesmi. Najbežnejšou príčinou opuchov je zápal, ktorý spôsobuje opuch nadmerným zadržiavaním vody. Nádor spôsobený nekontrolovanou proliferáciou buniek sa tiež nazýva novotvar. Existuje veľa rôznych foriem neoplazie, ktoré vznikajú z rôznych buniek. Novotvary sú všeobecne výsledkom straty kontroly nad rastom a delením bunky. Bunky obsahujú rôzne proteíny, ktoré zabezpečujú, že bunka nevyrastie mimo kontroly. Tieto proteíny môžu byť obmedzené vo svojej funkcii zmenami v génoch, ktoré sú templátom pre tieto proteíny. Táto strata kontrolnej funkcie vedie k nekontrolovanému rastu a degenerácii buniek.

Prečítajte si viac o tomto: nádor