Popis účelu mitózy

Mitóza je věčný proces dělení buněk, který vede k rozdělení jedné buňky na dvě buňky, které navzájem plivou. Mezi divizemi vstupují buňky do mezifáze a kopírují DNA v rámci přípravy na další replikaci. Buněčný cyklus se mnohokrát opakuje. Bez mitózy by děti nevyrostly, řezy by se nehojí a zlomené kosti by se neopravily.
Přečtěte si více o krocích a faktech o mitóze.

Africké slony, modré velryby a tyčící se sekvoje patří mezi mnoho živých organismů, které z jediné oplodněné buňky dorůstají do obrovských rozměrů. Možná se divíte, jak je takový působivý výkon možný. Embryonální buňka se nadále dělí a diferencuje na specializované somatické (nereprodukční) buňky, dokud není dosaženo plného růstu. Dokončení buněčného cyklu může trvat minuty až roky, v závislosti na typu buňky a podmínkách růstu.

Buňky mají schopnost exponenciálně se dělit procesem mitózy. Někdy růst vychází spíše ze změn v samotné buňce než z dělení. Například stálá strava s hranolky může vést ke zvětšení tukových buněk, ale nemusí nutně přibývat.

Základním účelem mitózy je nahradit odumřelé nebo poškozené buňky, jako jsou kožní buňky, které se neustále vylučují. Mitóza také začne fungovat, když tělo utrpí řez nebo zlomeninu kosti. Mitóza rychle nahrazuje ztracené buňky, aby obnovila normální fungování.

Typicky není buňkám dovoleno přenášet DNA, která byla pozměněna toxiny, ultrafialovým světlem nebo jinými karcinogeny, které by mohly vést k nádorům. Pokud oprava není možná, buňka obdrží signál k odumření. Mitóza obnovuje poškozenou tkáň normálními buňkami.

Vědci na Arizonská státní univerzita hlásí, že jejich práce s ještěrky zelenými anoly pomáhá pokročit ve studiu opravy buněk. Studie ukazují, že ještěrka může znovu vypěstovat ocas ztracený dravci aktivací 326 genů. Lidé vlastní mnoho těchto stejných genů, které by mohly potenciálně stimulovat tělo k regeneraci opotřebované chrupavky nebo například k opravě poranění míchy.

Účelem buněčného cyklu je vytvářet nové buňky, aby splňovaly stále se měnící potřeby živých organismů. Doba potřebná k dokončení celého buněčného cyklu závisí na faktorech, jako je věk, typ a růstové podmínky buňky. Složitý proces mitózy je rozdělen do fází, které musí jít podle plánu:

• Mezifáze: Toto je období normálního růstu buněk. Současně se syntetizují proteiny, množí se organely a uvnitř jádra se tvoří dvě identické sady chromozomů.

• Prophase: Chromozomy kondenzují do párů odpovídajících chromatidů ve tvaru X, které se nazývají sesterské chromatidy. Jaderná membrána se rozpouští a uvolňuje genetický materiál během dělení buněk. Mitotické vřeteno se dostane do polohy; centrioly se pohybují na opačné póly. Mnoho zdrojů přidává další fázi, která se nazývá prometafáze.
  

• Metafáze: Chromozomy se seřadí podél středu buňky. Mitotická vřetenová vlákna z centriolů pevně drží sesterské chromatidy v jejich centromere.
  

• Anafáze: Mitotické vřeteno odděluje sesterské chromozomy a přesouvá je na opačné póly, kde se vytvoří jádro.
  

• Telophase: Jaderná membrána obklopuje chromozomy. Cytokineze nastává, když se buněčná membrána sevře uprostřed, aby vytvořila dvě oddělené dceřiné buňky identické s původní mateřskou buňkou, než se rozdělí. V rostlinách jsou tyto dvě buňky rozděleny buněčnou deskou.

Přečtěte si více o 5 fázích mitózy.

Buněčné dělení musí být od začátku do konce pečlivě choreografováno. Chyby mohou mít smrtící následky nebo mohou vést k viditelným mutacím. Fáze buněčného cyklu jsou nevratné, takže chyby je nutné zachytit včas. Kontrolní body buněčného cyklu se vyskytují během procesu dělení:

• G₁ kontrolní bod: Stanoví se zásoby bílkovin a DNA, aby se určilo, zda jsou vhodné podmínky pro dělení.

• G₂ kontrolní bod: Chromozomy musí být v dobrém stavu a musí být zcela duplikovány, jinak se cyklus zastaví, dokud nebudou provedeny opravy.
  

• M kontrolní bod: Sesterské chromatidy v mitotickém stádiu musí být bezpečně připojeny k vřetenům, než centrioly přitáhnou chromozomy k opačným pólům. Jiné regulátory, jako jsou určité intracelulární proteiny a molekuly, také vysílají signály, když by se fáze buněčného cyklu měly zastavit nebo pokračovat.