Mitóza je jednou ze dvou hlavních forem mitotického buněčného dělení, které generuje geneticky identické dceřiné buňky. Proces mitózy zahrnuje řadu po sobě jdoucích fází, z nichž každá hraje důležitou roli při zachování genetické integrity buněk.
Jednou z klíčových struktur v mitóze je chromozom – vlákno DNA a související soubor proteinů. Během mitózy procházejí chromozomy několika fázemi, včetně profázy, metafázy, anafázy a telofáze. V každé z těchto fází se počet chromatidů v chromozomu může lišit.
Specifické množství chromatid v chromozomu na konci mitózy závisí na typu buňky a těla. Například u člověka většina somatických buněk (buněk těla kromě pohlavních buněk) na konci mitózy obsahuje 46 chromozomů, tedy 23 párů. Každý chromozom se skládá ze dvou chromatidů, které jsou viditelné pouze v profáze mitózy.
Na konci mitózy tedy počet chromatidů v chromozomu závisí na těle a typu buněk. Je důležité poznamenat, že počet chromatid v chromozomu se může měnit během mitotického dělení a mezi různými typy buněk.
Co je chromozom a chromatid?
Chromatidy jsou duplikované kopie chromozomů, které se tvoří v procesu dělení buňky. Každý chromatid je jedna polovina chromozomu, který obsahuje kompletní sadu genů a DNA. V procesu dělení buňky, jako je mitóza nebo meióza, jsou chromatidy odděleny a distribuovány do dceřiných buněk, aby každá z nich získala kompletní sadu genů.
Konečné množství chromatid v chromozomu závisí na stadiu buněčného dělení. Během mitózy, což je proces dělení buňky za účelem vytvoření dvou zcela identických dceřiných buněk, každý chromozom obsahuje dva chromatidy. Když mitóza skončí a dojde k cytokinezi, každá z dceřiných buněk získá přesně stejnou sadu chromozomů jako původní mateřská buňka.
Na rozdíl od mitózy, v procesu meiózy, což je proces dělení buňky, který vede k tvorbě spermií nebo vajíček, chromozomy obsahují čtyři chromatidy. K tomu dochází v důsledku dvou po sobě jdoucích dělení, která vedou ke generování haploidních buněk s polovičním souborem chromozomů.
- Chromozom je struktura z genetického materiálu v buněčném jádru.
- Chromatidy jsou duplikované kopie chromozomu, které se tvoří v procesu dělení buňky.
- Na chromozomu ke konci mitózy: dva chromatidy.
- Na chromozomu ke konci meiózy: čtyři chromatidy.
Základní pojmy
Chromatidy - jsou to dvě napůl oddělené kopie chromozomu, které vznikají duplikací dna v procesu replikace. Každý chromatid obsahuje autentickou kopii genetické informace.
Mitóza - je to proces buněčného dělení, během kterého jedna buňka produkuje dvě geneticky identické dceřiné buňky obsahující jeden kompletní chromozom každá.
Během mitózy se chromatidy spojí v centromeru a rozdělí se na dva nové chromozomy. Na konci mitózy tedy každá nová buňka obdrží kompletní sadu chromozomů složenou z jednoho chromozomu se dvěma chromatidy.
Fáze mitózy
| Fáze mitózy | Popis |
|---|---|
| Profaza | V této fázi chromatin kondenzuje a tvoří viditelné chromozomy. Jádro se začne rozpadat a začnou se tvořit tkané mikrotubuly zvané spindles. |
| Metafáze | Homologní chromozomy jsou seřazeny podél roviny metafázového disku. Spindles se plně tvoří a mikrotubuly se pevně vážou na centromery každého chromozomu. |
| Anafáze | Centromery prasknou a sesterské chromatidy každého chromozomu se začnou pohybovat do opačných pólů buňky, které se táhnou za sebou. |
| Telofáze | Chromozomy dosahují svých konečných pólů a procesy obrácené k profáze začínají. Chromozomy se rozvinou, kolem každé sady chromozomů se vytvoří nové jádro a spindly se rozpustí. |
Na konci mitózy je každý chromozom rozdělen na dvě sesterské chromatidy, takže v každém ze dvou dceřiných jader vzniká kompletní sada chromozomů.
Počet chromatidů před metafázou
Před metafázou obsahuje každý chromozom dvě stejné struktury zvané chromatidy. Chromatidy jsou poloviny chromozomu odvozené z replikace DNA v předchozí fázi fáze C.
Na samém začátku mitózy, fáze G1, jsou chromozomy v těsné blízkosti a nejsou rozlišitelné ve formě jednotlivých struktur. Jak se pohybujete směrem k metafáze a v důsledku replikace DNA ve fázi C-fáze, každý chromozom se skládá ze dvou identických chromatidů.
Přechod do fáze metafázy je charakterizován maximální akumulací chromatid. V této fázi mitózy se každý chromozom skládá ze dvou špičatých chromatidů, které jsou vzájemně spojeny dihrizonémem. Tato konfigurace chromozomů jim umožňuje vytvořit charakteristickou metafázovou desku.
Je důležité poznamenat, že počet chromatidů v chromozomu se mění v různých fázích mitózy. Na konci metafázy se chromozomy stávají zcela odlišnými strukturami a každý chromozom se skládá ze dvou chromatid.
Proces replikace
K replikaci obvykle dochází v profáze interfázy, kdy se chromozom skládá z jedné dlouhé molekuly DNA zvané deoxyribonukleová kyselina. Proces začíná přetržením DNA a oddělením dvou šroubovic dvojité šroubovice DNA. Dále se pomocí speciálních enzymů nukleotidy připojují ke každému řetězci a vytvářejí dvě nové molekuly DNA.
V důsledku replikace se jedna dlouhá molekula DNA přemění na dvě identické molekuly DNA, z nichž každá se skládá z jednoho "starého" a jednoho "nového" řetězce. Ke konci replikace se tedy u chromozomu vytvoří dvě" sesterské " chromatidy, které jsou vzájemně spojeny v oblasti centromery.
Je důležité poznamenat, že podobný proces replikace probíhá také v procesu meiózy, ale jeho výsledkem jsou identické genetické varianty všech mateřských buněk.
Transformace chromatidu po metafáze
Po metafáze, kdy chromozomy dosáhnou maximální kondenzace a seřadí se podél buněčného rovníku, začíná transformace chromatid. V této fázi dochází k oddělení vazeb mezi sesterskými chromatidy, které byly do té doby spojeny pomocí centromeru.
Soustředný centromera se odděluje oddělením sesterských chromatidů. Každý chromozom je tedy rozdělen na dva samostatné chromatidy. Přitom každý chromatid zůstává spojen se sesterskou chromatidou na úrovni centromery, ale již nemá konektor, který by zajišťoval jejich pohyb mezi póly buňky.
Transformace chromatid po metafáze znamená začátek sekvenování. Nyní se každý samostatný chromatid osamostatní a během anafázy se přesune ke svému pólu buňky. V důsledku mitózy bude každý chromozom v dceřiných buňkách obsahovat jeden chromatid, a tím mitóza skončila.
Výsledky mitózy
Na konci mitózy se v každé dceřiné buňce vytvoří sady chromozomů, které obsahují stejný počet chromatidů. Chromatidy jsou duplikáty chromozomů a jsou polochromozomy Spojené centromerem. Konečné číslo chromatid v chromozomu po mitóze závisí na druhové příslušnosti těla.
Takže u člověka je konečné číslo chromatid v chromozomu na konci mitózy čtyři. Jinými slovy, každý chromozom po mitóze se skládá ze dvou sad chromatidů, z nichž každý je duplikátem původního chromatidu.
Oddělení chromatidů probíhá v procesu mitotického dělení a zajišťuje rovnoměrné rozložení genetické informace mezi dceřinými buňkami. Takový výsledek mitózy je důležitým mechanismem pro zachování genetického materiálu a zajišťuje genetickou stabilitu organismu.
| Výsledek mitózy | Počet chromatidů v chromozomu |
|---|---|
| Konec mitózy | 4 |