Opis účelu mitózy

Mitóza je večný proces bunkového delenia, ktorého výsledkom je rozdelenie jednej bunky na dve bunky, ktoré si navzájom pľujú obrazy. Medzi rozdeleniami bunky vstupujú do medzifázy a kopírujú DNA v rámci prípravy na ďalšiu replikáciu. Bunkový cyklus sa opakuje mnohokrát. Bez mitózy by deti nevyrástli, rezy by sa nehojili a zlomené kosti by sa neopravili.
Prečítajte si viac o krokoch a faktoch o mitóze.

Africké slony, modré veľryby a týčiace sa sekvoje patria medzi mnoho živých organizmov, ktoré z jedinej oplodnenej bunky vyrastajú do gigantických rozmerov. Možno sa čudujete, ako je taký pôsobivý počin možný. Embryonálna bunka sa naďalej delí a diferencuje na špecializované somatické (nereprodukčné) bunky, kým sa nedosiahne plný rast. Dokončenie bunkového cyklu môže trvať minúty až roky, v závislosti od typu bunky a podmienok rastu.

Bunky majú schopnosť sa exponenciálne deliť prostredníctvom procesu mitózy. Rast niekedy vzniká skôr zmenami v bunke, ako delením. Napríklad stála strava s hranolkami môže viesť k zväčšeniu tukových buniek, ich počet však nemusí nevyhnutne stúpať.

Základným účelom mitózy je nahradiť mŕtve alebo poškodené bunky, ako sú kožné bunky, ktoré sa neustále vylučujú. Mitóza tiež začne pracovať, keď telo zažije porezanie alebo zlomeninu kosti. Mitóza rýchlo nahradí stratené bunky, aby sa obnovilo normálne fungovanie.

Bunky zvyčajne nemajú dovolené prenášať DNA, ktorá bola zmenená toxínmi, ultrafialovým svetlom alebo inými karcinogénmi, ktoré by mohli spôsobiť vznik nádorov. Ak oprava nie je možná, bunka dostane signál na odumretie. Mitóza obnovuje poranené tkanivo normálnymi bunkami.

Vedci na Arizonská štátna univerzita uvádzajú, že ich práca so zelenými anolismi jaštericami pomáha napredovať v štúdiu opravy buniek. Štúdie ukazujú, že jašterica môže znova vypestovať chvost stratený predátorovi aktiváciou 326 génov. Ľudia vlastnia mnoho z tých istých génov, ktoré by mohli potenciálne stimulovať telo k regenerácii opotrebovanej chrupavky alebo napríklad k náprave poranenia miechy.

Účelom bunkového cyklu je vytvárať nové bunky, aby uspokojili neustále sa meniace potreby živých organizmov. Čas potrebný na dokončenie celého bunkového cyklu závisí od faktorov, ako je vek, typ a rastové podmienky bunky. Komplexný proces mitózy je rozdelený do etáp, ktoré musia prebiehať podľa plánu:

• Medzifáza: Toto je obdobie normálneho rastu buniek. Súčasne sa syntetizujú proteíny, množia sa organely a vo vnútri jadra sa tvoria dve identické sady chromozómov.

• Prophase: Chromozómy kondenzujú na páry zodpovedajúcich chromatidov v tvare X, ktoré sa nazývajú sesterské chromatidy. Jadrová membrána sa rozpúšťa a uvoľňuje genetický materiál počas delenia buniek. Mitotické vreteno sa dostane do polohy; centrioly sa pohybujú na opačné póly. Mnoho zdrojov pridáva ďalšiu fázu, nazývanú prometafáza.
  

• Metafáza: Chromozómy sa zoradia pozdĺž stredu bunky. Mitotické vretenové vlákna z centriolov pevne zvierajú sesterské chromatidy v ich centromere.
  

• Anafáza: Mitotické vreteno oddeľuje sesterské chromozómy a posúva ich k opačným pólom, kde sa vytvorí jadro.
  

• Telophase: Jadrová membrána obklopuje chromozómy. Cytokinéza nastáva, keď sa bunková membrána zovrie v strede a vytvoria sa dve samostatné dcérske bunky identické s pôvodnou rodičovskou bunkou predtým, ako sa rozdelí. V rastlinách sú tieto dve bunky rozdelené doštičkou s bunkami.

Prečítajte si viac o 5 štádiách mitózy.

Bunkové delenie musí byť od začiatku do konca starostlivo choreografované. Chyby môžu mať smrteľné následky alebo môžu viesť k viditeľným mutáciám. Fázy bunkového cyklu sú nezvratné, preto je potrebné chyby zachytiť včas. Kontrolné body bunkového cyklu sa vyskytujú počas celého procesu delenia:

• G₁ kontrolný bod: Stanovujú sa zásoby bielkovín a DNA, aby sa zistilo, či sú vhodné podmienky na rozdelenie.

• G₂ kontrolný bod: Chromozómy musia byť v dobrom stave a musia sa úplne duplikovať, inak sa cyklus zastaví, kým nebudú urobené opravy.
  

• M kontrolný bod: Sesterské chromatidy v mitotickom štádiu musia byť bezpečne pripevnené k vretenám, skôr ako centrioly stiahnu chromozómy k opačným pólom. Ostatné regulátory, ako napríklad určité intracelulárne proteíny a molekuly, tiež vysielajú signály, keď by sa mali zastaviť alebo pokračovať fázy bunkového cyklu.