Rozmnožování živých soustav
Rozmnožování organismů
= základní vlastnost živých organismů
základním předpokladem je schopnost reprodukce
2 typy reprodukce:
a) nepohlavní = z jedné nebo více tělních buněk mateřského jedince vzniká další generace organismů
genetická výbava rodiče je předána beze změny
vyskytuje se u bakterií, prvoků, hub, rostlin a jednodušších živočichů
probíhá pomocí:
spór (nepohlavních výtrusů)
vegetativním rozmnožováním
dělením
pučením
b) pohlavní = založeno na splynutí dvou pohlavních buněk – gamet, vznikajících meiózou (redukčním dělením) v pohlavních orgánech
splynutí samčí a samičí gamety vznikne zygota, která se pak dělí mitózou (nepřímé dělení) a vytvoří se nový jedinec vybavený genetickou informací obou rodičů
pohlavní buňky vznikají meiózou a mají vždy 1 sadu chromozomů (haploidní počet), jejich splynutím vzniká zygota obsahující 2 sady chromozomů (diploidní počet)
izogamety = gamety stejného tvaru a velikosti
heterogamety = liší se morfologicky, samičí je větší a nepohyblivá, samčí je drobná a většinou pohyblivá
Rozmnožování buňky
všechny buňky se rozmnožují dělením
z existujících mateřských buněk vznikají nové dceřiné buňky
dělení buňky vždy předchází dělení jádra
Dělení jádra = karyokineze
při dělení jádra hrají hlavní roli chromozomy
chromozomy = tělíska tvořená chromatinem, složená ze dvou ramen (alely) spojených centromerou (primární konstrikce) a satelitem (sekundární konstrikce)
jejich počet v jádře je pro každý druh konstantní a charakteristický
v tělních (= somatických) buňkách jsou chromozomy vždy v párech a je jich diploidní počet (2n)
pohlavní buňky obsahují pouze poloviční haploidní počet (n) chromozomů
jádra tělních buněk člověka obsahují 46 chromozomů
jádra pohlavních buněk obsahují 23 chromozomů
rozlišujeme nepřímé dělení jádra = mitózu, a redukční dělení jádra = meiózu
0.) Amitóza
= nerovnoměrné rozdělení jádra
jednobuněčné organismy (prvoci)
I.) Mitóza
probíhá u většiny buněk
zaručuje dokonalé rozdělení genetického materiálu mezi dceřiné buňky
rozlišujeme 4 fáze mitózy:
1.) profáze = mizí jaderná membrána, chromozomy se spiralizují, rozdělí se centrozom a dva vzniklé centrioly se stěhují k opačným pólům buňky, začínají se tvořit mikrotubuly dělícího vřeténka
chromozomy se v profázi zkracují a ztlušťují a stávají se tak mikroskopicky viditelnými
centrozom = stálá struktura buňky umístěná na povrchu jaderného obalu, je tvořena několika mikrotubuly, v profázi dochází k jeho zdvojení za vzniku dvou centriolů
2.) metafáze = mikrotubuly dělícího vřeténka se jedním koncem připojují na centromery jednotlivých chromozomů a druhým koncem k centriolům
chromozomy se řadí ve středu buňky do tzv. ekvatoriální roviny (= rovina kolmá k ose spojující centrioly)
metafázové chromozomy jsou již zdvojené (tvořené dvěma chromatidami), ale spojené společnou centromerou
dělící vřeténko = soustava centriolů, od kterých se na začátku mitózy vydiferencují mikrotubuly, na konci mitózy zaniká
3.) anafáze = mikrotubuly dělícího vřeténka se zkracují
rozdělí se centromery chromozomů
chromozomy se rozestupují a každý se pohybuje k opačnému buněčnému pólu
4.) telofáze = mizí dělící vřeténko
despiralizují se chromozomy → změní se na rozvlákněný chromatin, kolem obou nově vzniklých dceřiných jader vzniká jaderný obal
5.) interfáze = klidové období, nastane buněčný cyklus
II.) Meióza
= redukční dělení, proces, při kterém vznikají pohlavní buňky
pohlavní buňky mají na rozdíl od tělních (somatických) buněk pouze jednu sadu chromozomů, aby jejich splynutí při pohlavním rozmnožování nedocházelo ke zvyšování počtu chromozomů v jádře
při meióze probíhají dvě dělení buňky, ale jediné rozdělení chromozomů
výsledkem jsou 4 dceřiné buňky, z nichž každá má poloviční = haploidní počet chromozomů
při meióze probíhá:
1.) heterotypické dělení = 1. redukční
vstupuje do něj diploidní buňka, kt. prošla interfází buněčného cyklu
= homologické chromozomy se párují (vznikají bivalenty), oba párové chromozomy se zdvojí
vznikají tetrády
do dceřiných jader se rozdělují celé bivalenty
výsledkem jsou 2 dceřiná jádra s haploidním počtem chromozomů
každý z nich je však složen ze 2 chromatid
při heterotypickém dělení se dvojice chromatid v tetrádách šroubovitě ovíjejí, překřižují se a nastává crossing-over, může dojít k výměně části chromozomálních úseků mezi homologními chromozomy, vznikají tak nové kombinace genů v chromozomech
2.) homeotypické dělení = 2. redukční, ekvační
= je podobné mitóze, účastní se ho však jádra s haploidním počtem dvou chromatidových chromozomů, jejich centromery se oddělí, chromozomy se rozestupují a výsledkem jsou 4 buňky dceřiné, které obsahují haploidní sadu chromozomů
Dělení buňky = cytokineze
po dělení jádra následuje dělení cytoplazmy
každá z dceřiných buněk obdrží přibližně polovinu všech organel
dělení buňky může probíhat různými způsoby, např.:
zaškrcením (živočišné buňky)
pučením (kvasinky)
přehrádečným dělením (rostliny)
Buněčný cyklus
= sled dějů probíhajících v buňce od jejího vzniku rozdělením
zahrnuje růst buňky a jejich složek, dělení jádra a ostatních organel a vlastní rozdělení buňky
trvání cyklu je označováno jako generační doba (je charakteristická pro daný typ buněk)
krátkou generační dobu mají dělící buňky zárodku, dlouhou mají nervové buňky
fáze buněčného cyklu:
a) G1 fáze = presyntetická
buňka syntetizuje zejména RNA a proteiny a dotváří buněčné organely
b) S fáze = syntetická
buňka syntetizuje (replikuje) DNA na dvojnásobné množství
c) G2 fáze = postsyntetická
příprava buňky na mitózu
d) M fáze = mitóza
G1 a G2 mohou reverzibilně přecházet do klidové G0 fáze
G1 a G2 nazýváme souhrnně interfáze = přípravná, klidová fáze, začíná vznikem nové dceřiné buňky
