PODZIAŁ KOMÓRKI ROŚLINNEJ - MITOZA

CIĄGŁOŚĆ ŻYCIA JEST UTRZYMYWANA DZIĘKI

WYTWARZANIU NOWYCH KOMÓREK W PROCESIE

PODZIAŁU. PODZIAŁ KOMÓRKI JEST POPRZEDZONY JEJ

WZROSTEM I WYTWORZENIEM KOPII WSZYSTKICH JEJ

SKŁADNIKÓW. DOTYCZY TO m.in. DNA, KTÓRY PRZED

KAŻDYM PODZIAŁEM ULEGA REPLIKACJI, A PODCZAS

PODZIAŁU ZOSTAJE PRECYZYJNIE ROZDZIELONY NA

DWIE RÓWNE CZĘŚCI PRZEKAZYWANE DO KOMÓREK

POTOMNYCH.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Plant_cell_structure_svg_pl.svg

U ORGANIZMÓW EUKARIOTYCZNYCH PODZIAŁ KOMÓRKI JEST

POPRZEDZONY PODZIAŁEM JĄDRA, CZYLI KARIOKINEZĄ. W

TRAKCIE TEGO PROCESU DZIELĄ SIĘ CHROMOSOMY, KTÓRE

PRZEMIESZCZAJĄ SIĘ DO DWU JĄDER SIOSTRZANYCH. PROCES

TEN JEST NAZYWANY MITOZĄ.

JĄDRO MOŻE TEŻ PODZIELIĆ SIĘ BARDZIEJ BEZPOŚREDNIO W

PROCESIE ZWANYM AMITOZĄ. PODCZAS NIEJ ULEGA ONO PRZE-

WĘŻENIU I DZIELI SIĘ NA DWIE CZĘŚCI, CZĘSTO ZAWIERAJĄCE

RÓŻNE LICZBY CHROMOSOMÓW. PODZIAŁ TEN JEST PRZEWAŻNIE

OBJAWEM STARZENIA SIĘ I DEGENERACJI I NIE TOWARZYSZY MU

PODZIAŁ KOMÓRKI.

NAJCZĘSTSZYM SPOSOBEM PODZIAŁU JĄDRA JEST MITOZA. PO

NIEJ NASTĘPUJE PODZIAŁ CYTOPLAZMY – CYTOKINEZA.

NOWOPOWSTAŁE KOMÓRKI PRZECHODZĄ FAZĘ WZROSTU I

DOJRZEWANIA (PRZYGOTOWANIA).

PROCES ZACHODZĄCY OD POWSTANIA KOMÓRKI DO ZAKOŃ-

CZENIA JEJ NOWEGO PODZIAŁU JEST NAZYWANY CYKLEM

KOMÓRKOWYM.

STOSUNKOWO DŁUGI OKRES MIĘDZYPODZIAŁOWY –

INTERFAZA, ROZPOCZYNA SIĘ FAZĄ G1. NAJWAŻNIEJSZYM

PROCESEM INTERFAZY JEST REPLIKACJA DNA, NAZWANA FAZĄ S

(OD SŁOWA SYNTEZA).

W ORGANIŹMIE DIPLOIDALNYM, KTÓRY POWSTAŁ Z POŁĄCZE-

NIA DWU GAMET, KOMÓRKI MAJĄ PODWÓJNY ZESPÓŁ CHROMOSO-

MÓW OKREŚLANY JAKO 2n.

POZIOM DNA W KOMÓRKACH W FAZIE G1 OKREŚLA SIĘ JAKO

2C. PODCZAS FAZY „S” POZIOM TEN WZRASTA DO 4C.

RÓWNOLEGLE Z REPLIKACJĄ DNA ODBYWA SIĘ SYNTEZA

BIAŁEK HISTONOWYCH, A WIĘC NASTĘPUJE PODWOJENIE ILOŚCI

CHROMATYNY.

PO FAZIE S NASTĘPUJE FAZA G2, KTÓRA JEST OKRESEM

DALSZEGO WZROSTU KOMÓRKI I PRZYGOTOWANIA DO PODZIAŁU

JĄDRA.

PODZIAŁ KOMÓRKI – MITOZA ROZPOCZYNA SIĘ OD KONDEN-

SACJI CHROMATYNY I WYODRĘBNIENIA SIĘ CHROMOSOMÓW. TEN

PIERWSZY ETAP MITOZY JEST NAZYWANY PROFAZĄ.

CHROMOSOMY SĄ W NIM PODZIELONE PODŁUŻNIE NA DWIE

CZĘŚCI – CHROMATYDY, POŁĄCZONE Z SOBĄ W MIEJSCU ZWANYM

PRZEWĘŻENIEM PIERWOTNYM ALBO CENTROMEREM.

CENTROMER DZIELI CHROMOSOM NA DWA PODŁUŻNE

RAMIONA. W POBLIŻU JEDNEGO Z KOŃCÓW CHROMOSOMU

WYSTĘPUJE CZASEM DODATKOWE PRZEWĘŻENIE WTÓRNE,

ODDZIELAJĄCE KRÓTKI ODCINEK NAZYWANY SATELITĄ. W

PRZEWŻENIU WTÓRNYM, PEŁNIĄCYM ROLĘ ORGANIZATORA

JĄDERKOWEGO WYSTĘPUJĄ GENY RYBOSOMALNEGO RNA

(rRNA).

W PROFAZIE NASTĘPUJE PRZEBUDOWA W CYTOPLAŹMIE

UKŁADU MIKROTUBUL, KTÓRE POJAWIAJĄ SIĘ W POBLIŻU JĄDRA I

ORGANIZUJĄ WE WRZECIONO MITOTYCZNE.

W NASTĘPNYM STADIUM MITOZY – W METAFAZIE, NA DWÓCH

PRZECIWLEGŁYCH BIEGUNACH KOMÓRKI POWSTAJE UKŁAD

MIKROTUBUL. CZĘŚĆ Z NICH PRZEBIEGA OD JEDNEGO BIEGUNA

KOMÓRKI DO DRUGIEGO – SĄ TO WŁÓKIENKA MIĘDZYBIEGUNOWE.

W CHROMOSOMACH, PO OBU STRONACH KAŻDEGO CENTROMERU

POJAWIA SIĘ ZGRUBIENIE ZWANE KINETOCHOREM. CZĘŚĆ WŁÓ-

KIENEK WRZECIONA PRZYCZEPIA SIĘ DO KINETOCHORU – SĄ TO

WŁÓKIENKA KINETOCHOROWE. W METAFAZIE CHROMOSOMY

USTAWIAJĄ SIĘ W PŁASZCZYŹNIE RÓWNIKOWEJ KOMÓRKI,

TWORZĄC PŁYTKĘ METAFAZOWĄ.

W ANAFAZIE ROZPOCZYNA SIĘ PODZIAŁ CENTRO-

MERÓW I ROZDZIELANIE PAR KINETOCHORÓW. W

WYNIKU SKRACANIA SIĘ WŁÓKIEN WRZECIONA SIOS-

TRZANE CHROMATYDY ZOSTAJĄ ODCIĄGNIĘTE DO

JEDNEGO Z DWU BIEGUNÓW KOMÓRKI.

TELOFAZA JEST OSTATNIM STADIUM MITOZY, KTÓRE

NASTĘPUJE, GDY CHROMATYDY SIOSTRZANE, TERAZ

JUŻ JAKO CHROMOSOMY SIOSTRZANE, ZNAJDUJĄ SIĘ

NA DWÓCH BIEGUNACH WRZECIONA. WOKÓŁ KAŻDEJ

GRUPY CHROMOSOMÓW ZOSTAJE ODTWORZONA

OTOCZKA JĄDROWA, CHROMATYNA ZAŚ ULEGA

PONOWNIE DEKONDENSACJI, TWORZĄC DŁUGIE I

CIENKIE FIBRYLE CHROMATYNOWE. POZIOM DNA W

JĄDRZE WYNOSI 2C I JĄDRO WKRACZA W FAZĘ G1

INTERFAZY. PODZIAŁ CYTOPLAZMY – CYTOKINEZA

ROZPOCZYNA SIĘ JUŻ W TELOFAZIE.

JEŻELI ZAKŁÓCENIU ULEGA MITOZA, NIE WYKSZTAŁ-

CA SIĘ WRZECIONO MITOTYCZNE I POZOSTAJE OTOCZ-

KA JĄDROWA, MOGĄ POWSTAĆ KOMÓRKI O ZWIELO-

KROTNIONEJ LICZBIE CHROMOSOMÓW, WYNOSZĄCEJ

4n, 8n, 16n itd.. ZAMIAST LICZBY 2n CHARAKTERYSTYCZ-

NEJ DLA KOMÓREK DIPLOIDALNYCH. TEGO RODZAJU

CYKL NAZYWA SIĘ ENDOMITOZĄ, A POWSTAŁE W JEGO

WYNIKU KOMÓRKI ENDOPLOIDALNYMI.

JEŻELI POMINIĘTA ZOSTAJE CAŁA MITOZA, CYKL

KOMÓRKOWY PRZEBIEGA WEDŁUG SCHEMATU G1 → S

→ G2 → G1… ZJAWISKO TO NOSI NAZWĘ ENDOREPLI-

KACJI, A JEJ WYNIKIEM JEST ZWIELOKROTNIENIE

POZIOMU DNA W KOMÓRCE DO 8C, 16C, 32 C itd.. i

POWSTANIE CHROMOSOMÓW OLBRZYMICH (POLITE-

NICZNYCH) – DŁUGICH I GRUBYCH.

POWIELANIE RNA W ENDOREPLIKACJI CZY

ENDOMITOZIE POZWALA NA NASILENIE SYNTEZY

BIAŁKA I POWODUJE ZWIĘKSZENIE ROZMIARU

KOMÓREK.

REPLIKACJA W FAZIE S MOŻE OGRANICZAĆ SIĘ

TYLKO DO PEWNYCH ODCINKÓW DNA, CO POWODUJE

ZWIĘKSZENIE LICZBY KOPII TYLKO PEWNYCH GENÓW

BĘDĄCYCH MATRYCAMI DO SYNTEZY OKREŚLONYCH

RODZAJÓW RNA I BIAŁEK. ZJAWISKO TO JEST

NAZYWANE AMPLIFIKACJĄ (WZMOCNIENIEM).

AMPLIFIKACJA PEWNYCH ODCINKÓW MOŻE SPOWODO-

WAĆ NASILONĄ EKSPRESJĘ PEWNYCH CECH, np.

SZYBKI ROZWÓJ CHLOROPLASTÓW W KOMÓRKACH

MIĘKISZU ASYMILACYJNEGO

RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓREK ROŚLINNYCH

POD POJĘCIEM RÓŻNICOWANIA SIĘ ROZUMIEMY

PROCES ROZWOJU KOMÓRKI MERYSTEMATYCZNEJ W

KOMÓRKĘ DOJRZAŁĄ OKREŚLONEGO TYPU, NIEKIEDY

BARDZO WYSPECJALIZOWANĄ, PRZY CZYM Z JED-

NAKOWYCH KOMÓREK MERYSTEMATYCZNYCH MOGĄ

POWSTAWAĆ RÓŻNE RODZAJE DOJRZAŁYCH KOMÓ-

REK, TKANEK I ORGANÓW.

ZDOLNOŚĆ DO PODZIAŁU PRZEZ CAŁY OKRES ŻYCIA

ROŚLINY MAJĄ KOMÓRKI EMBRIONALNE, ZWANE

MERYSTEMATYCZNYMI.

SĄ TO PRZEWAŻNIE KOMÓRKI MAŁE, OTOCZONE

CIENKĄ ŚCIANĄ PIERWOTNĄ, SĄ POZBAWIONE

CENTRALNEJ WODNICZKI, ZAŚ PROTOPLAST JEST

WYPEŁNIONY CYTOPLAZMĄ Z ORGANELLAMI I DOŚĆ

DUŻYM JĄDREM. Z KOMÓREK TYCH W WYNIKU

RÓŻNICOWANIA SIĘ POWSTAJĄ WSZYSTKIE INNE TYPY

KOMÓREK CIAŁA ROŚLINNEGO.

RÓŻNICOWANIE SIĘ KOMÓRKI ROZPOCZYNA SIĘ OD

ZAPRZESTANIA JEJ PODZIAŁÓW. JEŻELI CYKL KOMÓR-

KOWY ULEGA ZATRZYMANIU W FAZIE G1, RÓŻNICOWA-

NIE SIĘ KOMÓREK NASTĘPUJE NA POZIOMIE DNA

WYNOSZĄCYM 2C, JEŻELI ZAŚ W FAZIE G2 – NA POZIO-

MIE 4C. JEŻELI CYKL ODBYWA SIĘ Z POMINIĘCIEM

CYTOKINEZY – POWSTAJĄ WIELOJĄDROWE

KOMÓRCZAKI (CENOCYTY).

JEŻELI ZAKŁÓCENIU ULEGA MITOZA, NIE WYKSZTAŁ-

CA SIĘ WRZECIONO MITOTYCZNE I POZOSTAJE OTOCZ-

KA JĄDROWA, MOGĄ POWSTAĆ KOMÓRKI O ZWIELO-

KROTNIONEJ LICZBIE CHROMOSOMÓW, WYNOSZĄCEJ

4n, 8n, 16n itd.. ZAMIAST LICZBY 2n CHARAKTERYSTYCZ-

NEJ DLA KOMÓREK DIPLOIDALNYCH. TEGO RODZAJU

CYKL NAZYWA SIĘ ENDOMITOZĄ, A POWSTAŁE W JEGO

WYNIKU KOMÓRKI ENDOPLOIDALNYMI.

JEŻELI POMINIĘTA ZOSTAJE CAŁA MITOZA, CYKL

KOMÓRKOWY PRZEBIEGA WEDŁUG SCHEMATU G1 → S

→ G2 → G1… ZJAWISKO TO NOSI NAZWĘ ENDOREPLI-

KACJI, A JEJ WYNIKIEM JEST ZWIELOKROTNIENIE

POZIOMU DNA W KOMÓRCE DO 8C, 16C, 32 C itd.. i

POWSTANIE CHROMOSOMÓW OLBRZYMICH (POLITE-

NICZNYCH) – DŁUGICH I GRUBYCH.

POWIELANIE RNA W ENDOREPLIKACJI CZY

ENDOMITOZIE POZWALA NA NASILENIE SYNTEZY

BIAŁKA I POWODUJE ZWIĘKSZENIE ROZMIARU

KOMÓREK.

REPLIKACJA W FAZIE S MOŻE OGRANICZAĆ SIĘ

TYLKO DO PEWNYCH ODCINKÓW DNA, CO POWODUJE

ZWIĘKSZENIE LICZBY KOPII TYLKO PEWNYCH GENÓW

BĘDĄCYCH MATRYCAMI DO SYNTEZY OKREŚLONYCH

RODZAJÓW RNA I BIAŁEK. ZJAWISKO TO JEST

NAZYWANE AMPLIFIKACJĄ (WZMOCNIENIEM).

AMPLIFIKACJA PEWNYCH ODCINKÓW MOŻE SPOWODO-

WAĆ NASILONĄ EKSPRESJĘ PEWNYCH CECH, np.

SZYBKI ROZWÓJ CHLOROPLASTÓW W KOMÓRKACH

MIĘKISZU ASYMILACYJNEGO