|
Biologie člení živé organizmy do dvou hlavních kategorií: prokaryotní a eukaryotní organizmy. Na základě srovnání 16S rRNA se zjistilo, že na naší planetě jsou 3 hlavní nadříše buněčných forem: eubacteria (bacteria), archaebacteria (archae) a eukaryota (eukarya).
Rozdíly mezi prokaryotní a eukaryotní buňkou |
|||
prokaryotní buňka |
eukaryotní buňka |
||
| eubacteria | archaebacteria | ||
taxonomická skupina |
baktérie a řasy (E. coli) |
methanobacterium, halococcus, ... |
všechny rostliny, houby, zvířata a protozoa |
| velikost | obvykle menší než 5 mm | obvykle větší než 5 mm | |
| jádro | nepravé jádro bez jaderné membrány | jaderná membrána | |
genetický materiál (chromozom) |
jedna kruhová DNA, málo proteinů |
jedna kruhová DNA, proteiny podobné histonům |
několik lineárních DNA, s histonovými proteiny |
| introny | vzácně | pravidelně | velmi často |
iniciační tRNA aminokyselina |
formylmetionin | metionin | metionin |
| ribozom. jednotka velká | 30S + 50S = 70S | 30S + 50S = 70S | 40S + 60S = 80S |
| membránové organely | ne | ano | |
mitóza a meióza |
chybí |
jsou oba typy dělení |
|
Jedna ze základních vlastností živých organizmů je schopnost růst - proces syntézy všech buněčných složek (proteiny, nukleové kyseliny, tuky, cukry atd.), kdy se zvyšuje objem buňky. Růst buněk je po jisté době doprovázen jejich dělením. Jednobuněčné organizmy se dělením zároveň množí, u mnohobuněčných se tak nahrazují mrtvé buňky a zvyšuje se počet buněk.
Hlavním rysem dělení buňky je genetická věrohodnost, kdy dceřiné buňky jsou duplikáty rodičovských. Sled událostí tohoto procesu se u eukaryotických buněk nazývá buněčný cyklus.
Zygota (oplozené vajíčko) je počáteční bod většiny životních cyklů. Zygota se dělí nesčetněkrát, aby vznikl dospělý organizmus. Zkrácené zobecněné životní cykly živočichů (a) a rostlin (b) jsou na následujícím obrázku.
Proces buněčného dělení je tvořen dělením jádra a cytoplazmy (cytokineze). Jaderné dělení (karyokineze) má dvě formy:
- neredukční mitózu, v které mateřské a dceřiné buňky mají přesně stejné množství genetického materiálu (stejný počet chromozomů),
- redukční meiózu, která tvoří gamety u zvířat a spory u vyšších rostlin obsahující polovinu genetického materiálu (poloviční počet chromozomů).
Charakteristika buněčného cyklu eukaryotických buněk
a) úroveň buňky:
- fáze růstu - buňka zdvojnásobuje svou hmotu a duplikuje svůj obsah,
- fáze dělení - mitóza (dělení jádra) a cytokineze (dělení buňky),
b) úroveň jádra:
- interfáze - duplikace obsahu jádra,
- mitóza - rozdělení jaderného materiálu.
Interfáze
G1 fáze - období mezi koncem předcházejícího dělení a počátkem syntézy DNA; obsahuje I. kontrolní uzel buněčného cyklu
- 30 - 40 % délky buněčného cyklu s velkou variabilitou délky trvání
- syntéza RNA, nukleotidů a proteinů (G1 cykliny, enzymy)
- roste počet organel (ribozomy, mitochondrie, ...)
- možnost přechodu do specifické "odpočinkové" fáze G0
- na konci se chromozomy skládají z 1 chromatidy s 1 DNA
S fáze - období replikace DNA
- 30 - 50 % délky buněčného cyklu
- zdvojnásobení DNA (z 2n na 4n), syntéza RNA a proteinů (histony)
- na konci se chromozomy skládají ze 2 chromatid (2 DNA) spojených v centromeře
G2 fáze - období od ukončení syntézy DNA a počátkem mitózy; obsahuje II. kontrolní uzel buněčného cyklu
- 10 - 20 % délky buněčného cyklu
- syntéza RNA a proteinů (nehistonové proteiny, fosfolipidy, enzymy, G2 cykliny, proteiny mitotického aparátu)
