Delenie bunkových jadier

úvod

Väčšina tkanív v tele sa neustále obnovuje. Táto obnova sa dosiahne prostredníctvom neustáleho vytvárania nových buniek. Táto nová formácia sa dosiahne rozdelením buniek. Toto delenie buniek vyžaduje, aby sa bunky mohli deliť. Bunky, ktoré sa môžu deliť na dospelých, sa nazývajú dospelé kmeňové bunky. Skutočnému rozdeleniu bunky, nazývanému tiež cytokinéza, predchádza rozdelenie bunkového jadra. Väčšina bunkových jadier obsahuje DNA. DNA obsahuje genetické informácie. Aby výsledné bunky obsahovali všetky informácie, DNA, ktorú obsahuje, sa pred rozdelením jadra bunky zdvojnásobí. Proces delenia bunkového jadra sa tiež nazýva 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. Na pochopenie delenia bunkových jadier je dôležité, aby bola DNA organizovaná 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. Jedna kópia od matky a druhá od otca.

Celkovo je DNA v bunkovom jadre rozdelená na 46 chromozómov. Mitóze predchádza duplikácia genetickej informácie v takzvanom bunkovom cykle, t. J. Životnom cykle bunky. Pred duplikáciou sú chromozómy prítomné ako jedno-chromatidové chromozómy, po duplikácii ako dva chromatidové chromozómy. Po rozdelení jadier buniek sa znova objavia jednotlivé chromatidové chromozómy. To by malo objasniť, že genetická informácia sa zdvojnásobí skôr, ako sa bunkové jadro rozdelí a neztratia sa žiadne informácie.

Delenie bunkového jadra začína tým, že chromozómy sú pevnejšie balené. V skutočnosti sú v bunkovom jadre netriedené. Táto kondenzácia umožňuje rozoznať jednotlivé chromozómy pod svetelným mikroskopom, čo nie je možné vopred, pretože chromozómy sú predtým netriedené a zapĺňajú bunkové jadro. Zároveň sa rozloží obal, ktorý obklopuje bunkové jadrá. Potom sú chromozómy usporiadané v jednej osi pomocou vretenového prístroja. Vretenkový prístroj pozostáva z proteínových štruktúr, ktoré sú usporiadané vo forme nití, mikrotubulov. Tieto proteínové štruktúry môžu pohybovať chromozómami a usporiadať ich do roviny pre ďalšie kroky. Teraz, keď sú chromozómy správne usporiadané, sú dva identické chromatidy ťahané vretenovým zariadením. Takže teraz sa znova objavili jedno chromatidové chromozómy. Na konci je obal bunkového jadra prestavaný a existujú dve identické bunkové jadrá. Bunka sa potom rozdelí a bunkové jadrá sa rozdelia do dvoch novo vznikajúcich buniek. Tento proces však nie je súčasťou delenia bunkových jadier, ale samostatným krokom a nazýva sa delenie buniek alebo cytokinéza.

Fázy delenia bunkových jadier

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

V prvej fáze nastáva profáza, hlavne kondenzácia chromozómov. Pred touto fázou nemožno jednotlivé chromozómy pod svetelným mikroskopom odlíšiť. Ako jednotlivé chromozómy sa stávajú viditeľnými, iba ak sú kondenzované. Okrem kondenzácie začína rozpad škrupiny, ktorá obklopuje jadro.

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

Vretenový prístroj sa stáva dôležitým v nasledujúcej fáze, metafáze. V tejto fáze sú usporiadané chromozómy.

Ďalšia fáza sa nazýva anafáza. V tomto sú chromozómy oddelené tak, že sa vytvoria 2 identické dcérske chromozómy. Okrem toho sa výsledné chromozómy pohybujú od seba.

Poslednou fázou mitózy je telopáza, v ktorej sa obnovujú jadrové obaly. Okrem toho je obrátená kondenzácia chromozómov. Na konci telopázy sú dve funkčné bunkové jadrá.

Možno vás bude zaujímať aj táto téma: Úlohy bunkového jadra

Prečo existuje rozdelenie jadier?

Nukleárne delenie je potrebné, aby sa vytvorili bunky pre tkanivá, ktoré sa neustále obnovujú. Schopnosť tela fungovať a liečiť je založená na skutočnosti, že odumreté bunky môžu byť nahradené novými. Existujú však rozdiely v schopnosti deliť sa medzi rôznymi tkanivami. Niektoré časti tela sa neustále obnovujú, vrátane kože alebo slizníc a buniek krvi. Koža a krvné bunky sa neustále replikujú, keď sa nezrelé progenitorové bunky delia. Na to je potrebné delenie bunkových jadier. V tele sú však aj orgány, ktorých bunky sa už nerozdeľujú. To zahŕňa srdce a mozog. Pretože tu nie sú reprodukované žiadne nové bunky, môže byť poškodenie nahradené iba tkanivom jazvy, a nie pôvodným tkanivom.

Ako dlho trvá delenie bunkových jadier?

Trvanie delenia bunkových jadier je rôzne pre všetky typy buniek. Podľa toho, či sa bunky delia rýchlo alebo pomaly. Mitóza môže trvať niekoľko minút, ale existujú bunky, u ktorých mitóza trvá niekoľko hodín. Bunkové jadro sa najrýchlejšie delí na orgány, v ktorých sa neustále tvoria nové bunky. To zahŕňa kožu, sliznice a kostnú dreň. Krv sa tvorí v kostnej dreni. Rozdelenie bunkových jadier tu preto musí prebiehať obzvlášť rýchlo.

Ako často sa delia jadrá buniek?

Frekvencia delenia bunkových jadier závisí predovšetkým od toho, ako rýchlo sa bunky delia. Bunkové delenie sa vyskytuje častejšie v rýchlo sa deliacich bunkách. V bunkách, ktoré sa pomaly delia, je zodpovedajúcim spôsobom nižší počet delení bunkových jadier. Je dôležité si uvedomiť, že v tele sú bunky, ktoré sa už nerozdeľujú. Tieto bunky sa nazývajú diferencované bunky. Tieto nakoniec vymiznú a musia sa vymeniť. To je funkcia progenitorových buniek. Stále sa môžu deliť a potom sa čiastočne stávajú diferencovanými bunkami, ktoré sa už ďalej nemôžu deliť.

Čo sa stane, ak sa bunkové jadro rozdelí nesprávne?

V bunkovom cykle existuje niekoľko kontrolných bodov, ktoré sú navrhnuté tak, aby zabránili chybám pri delení buniek. Tieto kontrolné body sú umiestnené na rôznych miestach, kde sa odohrávajú kritické procesy. Najkritickejšou fázou pri delení jadra je separácia chromozómov. Ak sa tu vyskytne chyba, môžu vzniknúť dva rôzne chromozómy. Výsledná bunka by bola defektná a mohla by sa vyvinúť nádorová bunka. Kontrolným bodom mitózy je metafáza, fáza, v ktorej sú chromozómy usporiadané v rade. Kontrolný bod funguje tak, že nasledujúci krok sa nezačne, kým nebudú správne usporiadané všetky chromozómy. Ak sa vyskytne chyba, v najlepšom prípade sa mitóza zastaví a zastaví sa delenie bunkových jadier.

Môže sa však stať, že v tomto kontrolnom bode sa vyskytnú chyby. Ak vzniknú bunkové jadrá s rôznym obsahom chromozómov, môžu byť bunky buď zničené, alebo sa bunky vyvíjajú s vyšším rizikom degenerácie.

To by mohlo byť zaujímavé aj pre vás: Chromozómová mutácia

Ako sa vyvíja nádor?

Slovo tumor doslova znamená opuch a môže byť vyvolané rôznymi procesmi. Najčastejšou príčinou opuchu je zápal, ktorý spôsobuje nadmerné zadržiavanie vody opuch. Nádor spôsobený nekontrolovanou proliferáciou buniek sa tiež nazýva novotvar. Existuje mnoho rôznych foriem novotvaru, ktoré vznikajú z rôznych buniek. Vo všeobecnosti sú novotvary výsledkom straty kontroly nad rastom a delením bunky. Bunky obsahujú rôzne proteíny, ktoré zaisťujú, že bunka nerastie mimo kontroly. Tieto proteíny môžu byť obmedzené vo svojej funkcii v dôsledku zmien v génoch, ktoré sú templátom týchto proteínov. Táto strata kontrolnej funkcie vedie k nekontrolovanému rastu a degenerovaným bunkám.

Prečítajte si o tom viac: nádor