V anafáze mitózy sa bunky rozchádzajú smerom k pólom. Mitóza - nepriame delenie buniek
Prednáška č.10
Počet hodín: 2
MITÓZA
1. Životný cyklus bunky
2. Mitóza. Etapy mitózy, ich trvanie a charakteristika
3. Amitóza. Endoreproduction
1. Životný cyklus bunky
Bunky mnohobunkového organizmu sú mimoriadne rôznorodé vo svojich funkciách. Bunky majú rôznu životnosť podľa ich špecializácie. Nervové bunky sa teda po ukončení embryogenézy prestávajú deliť a fungujú počas celého života organizmu. Bunky iných tkanív (kostná dreň, epidermis, epitel tenkého čreva) v procese vykonávania svojej funkcie rýchlo odumierajú a sú nahradené novými v dôsledku delenia buniek.Bunkové delenie je základom vývoja, rastu a rozmnožovania organizmov. Bunkové delenie zabezpečuje aj samoobnovu tkanív počas života organizmu a obnovu ich celistvosti po poškodení. Existujú dva spôsoby delenia somatických buniek: amitóza A mitóza. Nepriame delenie buniek (mitóza) je prevažne bežné. Reprodukcia mitózou sa nazýva asexuálna reprodukcia, vegetatívna reprodukcia alebo klonovanie.
Životný cyklus bunky (bunkový cyklus) je existencia bunky od delenia po ďalšie delenie alebo smrť. Trvanie bunkového cyklu v rozmnožujúcich sa bunkách je 10-50 hodín a závisí od typu buniek, ich veku, hormonálnej rovnováhy organizmu, teploty a ďalších faktorov. Podrobnosti bunkového cyklu sa medzi rôznymi organizmami líšia. V jednobunkových organizmoch sa životný cyklus zhoduje so životom jednotlivca. V kontinuálne sa reprodukujúcich tkanivových bunkách sa bunkový cyklus zhoduje s mitotickým cyklom.
Mitotický cyklus - súbor sekvenčných a vzájomne súvisiacich procesov počas obdobia prípravy bunky na delenie a obdobia delenia (obr. 1). V súlade s vyššie uvedenou definíciou sa mitotický cyklus delí na medzifázou A mitóza (grécky „mitos“ - vlákno).
Medzifáza- obdobie medzi dvoma deleniami buniek - delí sa na fázy G 1, S a G2 (nižšie je ich trvanie, typické pre rastlinné a živočíšne bunky.). Pokiaľ ide o trvanie, interfáza tvorí väčšinu mitotického cyklu bunky. Najviac premenlivé v čase G1 a G2-periódy.
G 1 (z angl.rásť, pestovať- rásť, zvyšovať sa). Trvanie fázy je 4–8 hodín, táto fáza začína bezprostredne po vytvorení bunky. V tejto fáze sa v bunke intenzívne syntetizuje RNA a proteíny a zvyšuje sa aktivita enzýmov zapojených do syntézy DNA. Ak sa bunka ďalej nedelí, potom vstúpi do fázy G0 - obdobie pokoja. Vzhľadom na obdobie pokoja môže bunkový cyklus trvať týždne alebo dokonca mesiace (pečeňové bunky).
S (z angličtiny.syntéza- syntéza).Trvanie fázy je 6–9 hodín, hmotnosť bunky sa neustále zvyšuje a dochádza k zdvojnásobeniu chromozomálnej DNA. Dve helixy starej molekuly DNA sa oddelia a každá sa stane šablónou pre syntézu nových reťazcov DNA. Výsledkom je, že každá z dvoch dcérskych molekúl nevyhnutne obsahuje jednu starú špirálu a jednu novú. Štruktúra chromozómov však zostáva jednoduchá, aj keď zdvojnásobená, pretože dve kópie každého chromozómu (chromatidy) sú stále navzájom spojené po celej svojej dĺžke. Po dokončení fázy S mitotického cyklu sa bunka nezačne okamžite deliť.
G2.V tejto fáze je v bunke dokončený proces prípravy na mitózu: ATP sa hromadí, syntetizujú sa proteíny achromatínového vretienka, centrioly sa zdvojnásobujú. Hmotnosť bunky sa naďalej zvyšuje, až kým nedosiahne približne dvojnásobok pôvodnej hmotnosti, a potom nastane mitóza.
Ryža. Mitotický cyklus: M- mitóza, P - profáza, MF - metafáza, A - anafáza, T- telofáza, G 1 - predsyntetické obdobie, S - syntetické obdobie, G 2 - postsyntetické
2. Mitóza. Etapy mitózy, ich trvanie a charakteristika. Mitóza podmienečne rozdelené do štyroch fáz: profáza, metafáza, anafáza a telofáza.
Profáza.Dva centrioly sa začínajú rozchádzať smerom k opačným pólom jadra. Jadrová membrána je zničená; zároveň sa spájajú špeciálne proteíny a vytvárajú mikrotubuly vo forme filamentov. Centrioly, ktoré sa teraz nachádzajú na opačných póloch bunky, majú organizačný účinok na mikrotubuly, ktoré sa v dôsledku toho radiálne zoraďujú a vytvárajú štruktúru, ktorá svojím vzhľadom pripomína kvet astry („hviezdy“). Ďalšie vlákna mikrotubulov siahajú od jedného centriolu k druhému a tvoria štiepne vreteno. V tomto čase sa chromozómy špiralizujú a v dôsledku toho sa zahusťujú. Sú dobre viditeľné pod svetelným mikroskopom, najmä po farbení. Čítanie genetickej informácie z molekúl DNA sa stáva nemožné: syntéza RNA sa zastaví, jadierko zmizne. V profáze sa chromozómy rozdelia, ale chromatidy stále zostávajú pripojené v pároch v zóne centroméry. Centroméry majú tiež organizačný účinok na vlákna vretena, ktoré sa teraz tiahnu od centriolu k centromére a od nej k ďalšej centriole.
Metafáza.V metafáze dosiahne špirála chromozómov svoje maximum a skrátené chromozómy sa ponáhľajú k rovníku bunky, pričom sa nachádzajú v rovnakej vzdialenosti od pólov. Sformovaný rovníková alebo metafázová platňa. V tomto štádiu mitózy je štruktúra chromozómov jasne viditeľná, je ľahké ich spočítať a študovať ich individuálne vlastnosti. Každý chromozóm má oblasť primárnej konstrikcie - centroméru, ku ktorej sa počas mitózy pripája vretenová niť a ramená. V štádiu metafázy sa chromozóm skladá z dvoch chromatidov spojených navzájom iba v oblasti centroméry.
Ryža. 1. Mitóza rastlinnej bunky. A - medzifáza;
B, C, D, D-
profáza; E, W-metafáza; 3, I - anafáza; K, L, M-telofáza
IN anafázy viskozita cytoplazmy klesá, centroméry sa oddeľujú a od tohto momentu sa chromatidy stávajú samostatnými chromozómami. Vretienkové vlákna pripojené k centroméram ťahajú chromozómy k pólom bunky, zatiaľ čo ramená chromozómov pasívne nasledujú centroméru. V anafáze sa teda chromatidy zdvojených chromozómov ešte v interfáze presne rozchádzajú smerom k pólom bunky. V tejto chvíli sú v bunke dve diploidné sady chromozómov (4n4c).
Tabuľka 1. Mitotický cyklus a mitóza
| Fázy | Proces, ktorý prebieha v bunke |
|
| Medzifáza | Predsyntetické obdobie (G1) | Syntézy bielkovín. RNA sa syntetizuje na nezvinutých molekulách DNA |
| Syntetický obdobie (S) | Syntéza DNA je samozdvojenie molekuly DNA. Konštrukcia druhej chromatidy, do ktorej prechádza novovytvorená molekula DNA: získajú sa dvojchromatidové chromozómy |
|
| Postsyntetické obdobie (G2) | Syntéza bielkovín, skladovanie energie, príprava na delenie |
|
| Fázy mitóza | Profáza | Dvojchromatidové chromozómy sa špiralizujú, jadierka sa rozpúšťajú, centrioly sa rozchádzajú, jadrová membrána sa rozpúšťa, vytvárajú sa vretenovité vlákna |
| metafáza | Vretenovité závity sa pripájajú k centromérom chromozómov, dvojchromatidové chromozómy sú sústredené na rovníku bunky |
|
| Anaphase | Centroméry sa delia, jednotlivé chromatidové chromozómy sú natiahnuté vretenovými vláknami k pólom bunky |
|
| Telofáza | Jednochromatidové chromozómy sú despiralizované, vzniká jadierko, obnovuje sa jadrový obal, na rovníku sa začína vytvárať priečka medzi bunkami, rozpúšťajú sa vlákna štiepneho vretienka |
|
IN telofáza chromozómy sa odvíjajú, despiralizujú. Jadrový obal sa tvorí z membránových štruktúr cytoplazmy. V tomto čase sa jadierko obnoví. Tým je ukončené delenie jadra (karyokinéza), následne nastáva delenie bunkového tela (alebo cytokinéza). Pri delení živočíšnych buniek vzniká na ich povrchu v rovníkovej rovine brázda, ktorá sa postupne prehlbuje a delí bunku na dve polovice – dcérske bunky, z ktorých každá má jadro. V rastlinách dochádza k deleniu vytvorením takzvanej bunkovej platne, ktorá oddeľuje cytoplazmu: vzniká v rovníkovej oblasti vretena a potom rastie vo všetkých smeroch až k bunkovej stene (t.j. rastie zvnútra von) . Bunková platnička je vytvorená z materiálu dodávaného endoplazmatickým retikulom. Potom každá z dcérskych buniek vytvorí na svojej strane bunkovú membránu a nakoniec sa na oboch stranách platne vytvoria bunkové steny celulózy. Charakteristiky priebehu mitózy u zvierat a rastlín sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2. Vlastnosti mitózy u rastlín a živočíchov
| rastlinná bunka | zvieracia klietka |
| Žiadne centrioly Hviezdy sa netvoria Vytvorí sa bunková doska Počas cytokinézy sa brázda nevytvára Prevažne mitózy vyskytujú v meristémoch | Prítomné centrioly Hviezdy sa tvoria Bunková doska sa nevytvára Počas cytokinézy sa vytvorí brázda Vyskytujú sa mitózy v rôznych telesných tkanivách |
Z jednej bunky tak vznikajú dve dcérske bunky, v ktorých dedičná informácia presne kopíruje informáciu obsiahnutú v materskej bunke. Počnúc prvým mitotickým delením oplodneného vajíčka (zygota), všetky dcérske bunky vytvorené ako výsledok mitózy obsahujú rovnakú sadu chromozómov a rovnaké gény. Preto je mitóza metódou bunkového delenia, ktorá spočíva v presnom rozdelení genetického materiálu medzi dcérske bunky. V dôsledku mitózy dostávajú obe dcérske bunky diploidnú sadu chromozómov.
Celý proces mitózy trvá vo väčšine prípadov 1 až 2 hodiny. Frekvencia mitózy v rôznych tkanivách a u rôznych druhov je rôzna. Napríklad v ľudskej červenej kostnej dreni, kde sa každú sekundu vytvorí 10 miliónov červených krviniek, by sa každú sekundu malo vyskytnúť 10 miliónov mitóz. A v nervovom tkanive sú mitózy extrémne zriedkavé: napríklad v centrálnom nervovom systéme sa bunky v podstate prestávajú deliť už v prvých mesiacoch po narodení; a v červenej kostnej dreni, v epiteliálnej výstelke tráviaceho traktu a v epiteli renálnych tubulov sa delia po zvyšok života.
Regulácia mitózy, otázka spúšťacieho mechanizmu mitózy.
Faktory vyvolávajúce mitózu bunky nie sú presne známe. Predpokladá sa však, že dôležitú úlohu zohráva faktor pomeru objemov jadra a cytoplazmy (pomer jadro-plazma). Podľa niektorých správ umierajúce bunky produkujú látky, ktoré môžu stimulovať delenie buniek. Proteínové faktory zodpovedné za prechod do M fázy boli pôvodne identifikované na základe experimentov s bunkovou fúziou. Fúzia bunky v ktoromkoľvek štádiu bunkového cyklu s bunkou v M fáze vedie k vstupu jadra prvej bunky do M fázy. To znamená, že v bunke v M fáze je cytoplazmatický faktor schopný aktivovať M fázu. Neskôr bol tento faktor objavený druhýkrát pri pokusoch o prenose cytoplazmy medzi žabími oocytmi v rôznych štádiách vývoja a dostal názov faktor podporujúci zrenie (MPF). Ďalšia štúdia MPF ukázala, že tento proteínový komplex určuje všetky udalosti M fázy. Obrázok ukazuje, že rozpad jadrovej membrány, kondenzácia chromozómov, zostavenie vretienka a cytokinéza sú regulované MPF.
Mitózu brzdí vysoká teplota, vysoké dávky ionizujúceho žiarenia a pôsobenie rastlinných jedov. Jeden taký jed sa nazýva kolchicín. S jeho pomocou môžete zastaviť mitózu v štádiu metafázovej platne, čo vám umožní spočítať počet chromozómov a dať každému z nich individuálnu charakteristiku, t.j. vykonať karyotypizáciu.
4. Amitóza. Endoreproduction
Amitóza (z gréčtiny a - negatívna častica a mitóza) - priame delenie medzifázového jadra ligáciou bez transformácie chromozómov. Počas amitózy nedochádza k rovnomernej divergencii chromatidov k pólom. A toto delenie nezabezpečuje tvorbu geneticky ekvivalentných jadier a buniek. V porovnaní s mitózou je amitóza kratší a ekonomickejší proces. Amitotické delenie sa môže uskutočniť niekoľkými spôsobmi. Najbežnejším typom amitózy je podviazanie jadra na dve časti. Tento proces začína rozdelením jadierka. Zovretie sa prehĺbi a jadro sa rozdelí na dve časti. Potom sa začne delenie cytoplazmy, ale nie vždy sa to stane. Ak je amitóza obmedzená iba delením jadra, vedie to k tvorbe dvoj- a viacjadrových buniek. Počas amitózy môže dôjsť aj k pučania a fragmentácii jadier.
Bunka, ktorá prešla amitózou, nie je následne schopná vstúpiť do normálneho mitotického cyklu.
Amitóza sa nachádza v bunkách rôznych rastlinných a živočíšnych tkanív. V rastlinách je amitotické delenie celkom bežné v endosperme, v špecializovaných koreňových bunkách a v bunkách zásobných tkanív. Amitóza sa pozoruje aj u vysoko špecializovaných buniek so zhoršenou životaschopnosťou alebo degenerujúcich, pri rôznych patologických procesoch, ako je malígny rast, zápal atď.
Hlavným procesom prípravy bunky na mitózu je replikácia DNA a duplikácia chromozómov. Ale syntéza DNA a mitóza spolu priamo nesúvisia, pretože konečná syntéza DNA nie je priamou príčinou vstupu bunky do mitózy. Preto sa v niektorých prípadoch bunky po zdvojnásobení chromozómov nedelia, jadro a všetky bunky zväčšia svoj objem a stanú sa polyploidnými. Takýto jav - zdvojenie chromozómov, bez delenia, sa vyvinul v procese evolúcie ako spôsob, ako zabezpečiť rast orgánov bez zvýšenia počtu buniek. Všetky prípady, kedy dôjde k reduplikácii chromozómov alebo replikácii DNA, ale nedôjde k mitóze, sa nazývajú endoreprodukcie. Bunky sa stávajú polyploidnými. Ako konštantný proces sa pozoruje endoreprodukcia v bunkách pečene, epitelu močového traktu cicavcov. Kedy endomitóza chromozómy sa po reduplikácii stanú viditeľnými, ale jadrový obal sa nezničí.
Ak sa deliace bunky na chvíľu ochladia respspracujte ich nejakou látkou, ktorá ničí mikrotubulyvreteno (napríklad kolchicín), potom sa bunkové delenie zastavísya. V tomto prípade vreteno zmizne a chromozómy bez toho, aby sa rozchádzalipóly budú pokračovať v cykle svojich premien: začnúnapučiavať, obliecť sa s jadrovou membránou. Takže vznikajú v dôsledkuasociácie všetkých nerozdelených súborov chromozómov sú veľkénové jadrá. Prirodzene budú na začiatku obsahovať číslo 4nchromatidy a teda 4c množstvo DNA. A-priory,už to nie je diploidná, ale tetraploidná bunka. Takéto polyplo ideousbunky môžu vystúpiť zo štádia gi ísť do S-obdobia a ak odstrániť kolchicín, opäť rozdeliť mitotickou cestou, dávať užpotomstvo so 4n chromozómami. V dôsledku toho môžete získaťpolyploidné bunkové línie s rôznymi hodnotami ploidie.Táto technika sa často používa na získanie polyploidných rastlín.
Ako sa ukázalo, v mnohých orgánoch a tkanivách normálneho diploidné organizmy zvierat a rastlín sa stretávajú s bunkamis veľkými jadrami, ktorých množstvo DNA je násobkom2 str Pri delení takýchto buniek je zrejmé, že počet chromozómovmajú tiež niekoľkonásobný nárast v porovnaní s konvenčnými diplomamiid bunky. Tieto bunky sú výsledkom somatickýchpolyploidia. Často sa tento jav nazýva endoreprodukt cie- - výskyt buniek so zvýšeným obsahom DNA.Vzhľad takýchto buniek nastáva v dôsledku neprítomnostivo všeobecnosti alebo neúplnosť jednotlivých štádií mitózy. ExistujúceV procese mitózy je niekoľko bodov, ktorých blokádapovedie k jeho zastaveniu a objaveniu sa polyploidných buniek.Blokovanie môže nastať počas prechodu z obdobia C 2 na správneale mitóza, zástava môže nastať v profáze a metafáze, vV druhom prípade často dochádza k porušeniu integrityzadržiavanie štiepenia. Nakoniec môžu vylúčiť aj cytotomické poruchyskrátiť štiepenie, čo povedie k vzniku dvojjadrových a polyploidné bunky.
S prirodzenou blokádou mitózy na jej samom začiatku, s prechod G2 profázy, bunky začnú ďalší cyklusreplikácie, čo povedie k progresívnemu zvýšeniu vmnožstvo DNA v jadre. Nie však morfologickélogické znaky takýchto jadier, okrem ich veľkej veľkosti.Keď sú jadrá zväčšené, mitotické chromozómy v nich nie sú detekované. chesky typ. Často tento typ endoreprodukcie bez mitotického kondenzátusaturácia chromozómov sa vyskytuje u bezstavovcov, odhaľujúca vyskytuje sa aj u stavovcov a rastlín.U bezstavovcov sa v dôsledku blokády mitózy stupeň polyploidia môže dosiahnuť obrovské hodnoty. Áno, v obrovineuróny mäkkýšov tritónia, ktorých jadrá dosahujú veľkosť do 1 mm (!), obsahuje viac ako 2-105 súborov haploidnej DNA.Ďalší príklad obrovskej polyploidnej bunkyvyplývajúce z reduplikácie DNA bez vstupu lepidlaprúdu do mitózy, môže slúžiť ako bunka hodvábnej žľazymoruše priadka morušová. Jeho jadro má bizarné vetvenietvaru a môže obsahovať obrovské množstvo DNA. OborBunky žliaz pažeráka Ascaris môžu obsahovať až 100 000 c DNA.
Špeciálnym prípadom endoreprodukcie je zvýšenieploidia tým polyténia. Pre polyténiu v S -obdobie počas replikácie DIC nové ažčierne chromozómy naďalej zostávajú v despiralizáciistave, ale nachádzajú sa blízko seba, nerozchádzajú sa anepodliehajú mitotickej kondenzácii. V takejV skutočne medzifázovej forme chromozómy opäť vstupujú do ďalšieho replikačného cyklu, opäť sa zdvojnásobia a nerozchádzajú sa. Autor:postupne ako výsledok replikácie a nondisjunkcie chromozómovfilamenty, vzniká multifilamentózna, polyténová štruktúra chromozómusme interfázové jadro. Posledná okolnosť je nevyhnutnáprečiarknite, keďže také obrovské polyténové chromozómy nie súkeď sa nezúčastňujú mitózy, navyše ide o skutočnú medzifázunye chromozómy zapojené do syntézy DNA a RNA.Veľkosťou sa výrazne líšia od mitotických chromozómov.baran: niekoľkonásobne hrubší ako mitotické chromozómy v dôsledkuktoré pozostávajú zo zväzku viacerých nerozpustených chromatid - podľa objemu sú polyténové chromozómy Drosophila 1000-krát „viac mitotický. Sú 70-250-krát dlhšie ako mitotické v dôsledku skutočnosti, že v medzifázovom stave je chromozómov menej sú zhustené (špiralizované) ako mitotické chromozómy.Okrem toho u Diptera je ich celkový počet v bunkách haploidná vďaka tomu, že pri polytenizácii dochádza k objem dynenie, konjugácia homológnych chromozómov. Áno, Drosophilav diploidnej somatickej bunke je 8 chromozómov a v obrbunka slinnej žľazy - 4. Existujú obrovské polyploidné jadrá s polyténom chromozómy v niektorých larvách dvojkrídlového hmyzu v bunkeslinné žľazy, črevá, malpighovské cievy, tukové telo atď. Sú opísané polyténové chromozómy v infúznom makronuklee ria stilonychia. Tento typ endoreprodukcie bol najlepšie študovaný u hmyzu.Bolo vypočítané, že v Drosophila, v bunkách slinných žliazmôže nastať až 6-8 cyklov reduplikácie, čo má za následokcelková ploidia buniek rovná 1024. U niektorých chironomidov(ich larva sa volá krvavec) ploidie v týchto bunkách je až aždosahuje 8000-32000. V bunkách začínajú polyténové chromozómybyť viditeľné po dosiahnutí polyteny v 64-128 očkách, predtýmtakéto jadrá sa od okolitých nelíšia ničím iným ako veľkosťoudiploidné jadrá.
Polyténové chromozómy sa líšia svojou štruktúrou: oni štrukturálne heterogénne v dĺžke, pozostávajú z diskov, interdiskkovy pozemky a pouffy. Výkres miestadiskov je striktne charakteristické pre každý chromozóm a líši saaj u blízko príbuzných živočíšnych druhov. Disky sú oblasti s kondenzovaným chro matina. Disky sa môžu líšiť v hrúbke. Ich celkový počet v polyténových chromozómoch chironomidov dosahuje 1,5-2,5 tisíc.Drosophila má asi 5 tisíc diskov.Disky sú oddelené medzidiskovými priestormi, ktoré rovnako ako disky pozostávajú z chromatínových fibríl, len voľnejšie zabalené. Polyténové chromozómy dvojkrídlovcov často vykazujú opuchy,obláčiky. Ukázalo sa, že na miestach niektorých diskov v dôsledku ich dekondenzácie a uvoľnenia. Odhalenie v obláčikochje tam RNA, ktorá sa tam syntetizuje.Vzor usporiadania a striedania diskov na polyténových chromozómoch je konštantný a nezávisí ani od orgánu, ani od veku. zviera. Toto je dobrá ilustrácia podobnosti kvalitu genetickej informácie v každej bunke tela.Obláčiky sú dočasné útvary na chromozómoch a v procese vývoja organizmu existuje určitá postupnosť ich objavenia a zmiznutia na géne.ticky odlišné časti chromozómu. Toto poslednéHodnota je rôzna pre rôzne látky. Teraz sa to dokázalovýrazom je tvorba chuchvalcov na polyténových chromozómochaktivita génu: RNA sa syntetizuje v ťahoch, nevyhnutné na uskutočňovanie syntézy proteínov v rôznych štádiách vývoja hmyzu. V prírodných podmienkach sú dvojkrídlovce obzvlášť aktívnevo vzťahu k syntéze RNA, dva najväčšie obláčiky, tzvprstene Balbianiho, ktorý ich opísal pred 100 rokmi.
V iných prípadoch endoreprodukcie polyploidné bunky WHOzárezy v dôsledku porušenia deliaceho aparátu - vretena:v tomto prípade dochádza k mitotickej kondenzácii chromozómov. Takéto jav sa nazýva endomitóza, pretože kondenzáciamozómy a ich zmeny sa vyskytujú vo vnútri jadra, bez toho, aby zaniklinukleárny plášť.Prvýkrát bol fenomén endomitózy dobre študovaný v bunkách:rôzne tkanivá vodnej ploštice - - gerria. Na začiatku endómietoz chromozómy kondenzujú, vďaka čomu sa stávajú hodobre rozlíšiteľné v jadre, potom sa chromatidy oddelia, sú vytiahnuté. Tieto štádiá si podľa stavu chromozómov môžu zodpovedať k profáze a metafáze normálnej mitózy. Potom chromozómyv takýchto jadrách miznú a jadro nadobúda podobu obyčajného interfázového jadra, ale jeho veľkosť sa zväčšuje v súlade sploidia. Po ďalšej replikácii DNA sa tento cyklus endomitózy opakuje. V dôsledku toho môže byťpolyploidné (32 p) a dokonca aj obrie jadrá.Podobný typ endomitózy bol opísaný pri vývoji makronukleasovy u niektorých nálevníkov, u množstva rastlín.
Výsledok endoreprodukcie: polyploidia a zväčšenie buniek.
Hodnota endoreproduction: aktivita buniek nie je prerušená. Tak napríklad prípadnervových buniek by viedlo k dočasnému odstaveniu ichfunkcie; endoreprodukcia umožňuje bez prerušenia funkciezvýšiť bunkovú hmotu a tým zväčšiť objemJem prácu vykonanú jednou bunkou.
zvýšenie produktivity buniek.
Mitóza sa bežne delí na štyri fázy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza.
Profáza. Dva centrioly sa začínajú rozchádzať smerom k opačným pólom jadra. Jadrová membrána je zničená; zároveň sa spájajú špeciálne proteíny a vytvárajú mikrotubuly vo forme filamentov. Centrioly, ktoré sa teraz nachádzajú na opačných póloch bunky, majú organizačný účinok na mikrotubuly, ktoré sa v dôsledku toho radiálne zoraďujú a vytvárajú štruktúru, ktorá svojím vzhľadom pripomína kvet astry („hviezdy“). Ďalšie vlákna mikrotubulov siahajú od jedného centriolu k druhému a tvoria štiepne vreteno. V tomto čase sa chromozómy špiralizujú a v dôsledku toho sa zahusťujú. Sú dobre viditeľné pod svetelným mikroskopom, najmä po farbení. Čítanie genetickej informácie z molekúl DNA sa stáva nemožné: syntéza RNA sa zastaví, jadierko zmizne. V profáze sa chromozómy rozdelia, ale chromatidy stále zostávajú pripojené v pároch v zóne centroméry. Centroméry majú tiež organizačný účinok na vlákna vretena, ktoré sa teraz tiahnu od centriolu k centromére a od nej k ďalšej centriole.
Metafáza. V metafáze dosiahne špirála chromozómov svoje maximum a skrátené chromozómy sa ponáhľajú k rovníku bunky, pričom sa nachádzajú v rovnakej vzdialenosti od pólov. Sformovaný rovníková alebo metafázová platňa. V tomto štádiu mitózy je štruktúra chromozómov jasne viditeľná, je ľahké ich spočítať a študovať ich individuálne vlastnosti. Každý chromozóm má oblasť primárnej konstrikcie - centroméru, ku ktorej sa počas mitózy pripája vretenová niť a ramená. V štádiu metafázy sa chromozóm skladá z dvoch chromatidov spojených navzájom iba v oblasti centroméry.
Ryža. 1. Mitóza rastlinnej bunky. A - medzifáza;
B, C, D, D- profáza; E, W-metafáza; 3, I - anafáza; K, L, M-telofáza
IN anafázy viskozita cytoplazmy klesá, centroméry sa oddeľujú a od tohto momentu sa chromatidy stávajú samostatnými chromozómami. Vretienkové vlákna pripojené k centroméram ťahajú chromozómy k pólom bunky, zatiaľ čo ramená chromozómov pasívne nasledujú centroméru. V anafáze sa teda chromatidy zdvojených chromozómov ešte v interfáze presne rozchádzajú smerom k pólom bunky. V tejto chvíli sú v bunke dve diploidné sady chromozómov (4n4c).
Tabuľka 1. Mitotický cyklus a mitóza
| Fázy | Proces, ktorý prebieha v bunke | |
| Medzifáza | Predsyntetické obdobie (G1) | Syntézy bielkovín. RNA sa syntetizuje na nezvinutých molekulách DNA |
| Syntetický obdobie (S) | Syntéza DNA je samozdvojenie molekuly DNA. Konštrukcia druhej chromatidy, do ktorej prechádza novovytvorená molekula DNA: získajú sa dvojchromatidové chromozómy | |
| Postsyntetické obdobie (G2) | Syntéza bielkovín, skladovanie energie, príprava na delenie | |
| Fázy mitóza | Profáza | Dvojchromatidové chromozómy sa špiralizujú, jadierka sa rozpúšťajú, centrioly sa rozchádzajú, jadrová membrána sa rozpúšťa, vytvárajú sa vretenovité vlákna |
| metafáza | Vretenovité závity sa pripájajú k centromérom chromozómov, dvojchromatidové chromozómy sú sústredené na rovníku bunky | |
| Anaphase | Centroméry sa delia, jednotlivé chromatidové chromozómy sú natiahnuté vretenovými vláknami k pólom bunky | |
| Telofáza | Jednochromatidové chromozómy sú despiralizované, vzniká jadierko, obnovuje sa jadrový obal, na rovníku sa začína vytvárať priečka medzi bunkami, rozpúšťajú sa vlákna štiepneho vretienka |
IN telofáza chromozómy sa odvíjajú, despiralizujú. Jadrový obal sa tvorí z membránových štruktúr cytoplazmy. V tomto čase sa jadierko obnoví. Tým je ukončené delenie jadra (karyokinéza), následne nastáva delenie bunkového tela (alebo cytokinéza). Pri delení živočíšnych buniek vzniká na ich povrchu v rovníkovej rovine brázda, ktorá sa postupne prehlbuje a delí bunku na dve polovice – dcérske bunky, z ktorých každá má jadro. V rastlinách dochádza k deleniu vytvorením takzvanej bunkovej platne, ktorá oddeľuje cytoplazmu: vzniká v rovníkovej oblasti vretena a potom rastie vo všetkých smeroch až k bunkovej stene (t.j. rastie zvnútra von) . Bunková platnička je vytvorená z materiálu dodávaného endoplazmatickým retikulom. Potom každá z dcérskych buniek vytvorí na svojej strane bunkovú membránu a nakoniec sa na oboch stranách platne vytvoria bunkové steny celulózy. Charakteristiky priebehu mitózy u zvierat a rastlín sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2. Vlastnosti mitózy u rastlín a živočíchov
Z jednej bunky tak vznikajú dve dcérske bunky, v ktorých dedičná informácia presne kopíruje informáciu obsiahnutú v materskej bunke. Počnúc prvým mitotickým delením oplodneného vajíčka (zygota), všetky dcérske bunky vytvorené ako výsledok mitózy obsahujú rovnakú sadu chromozómov a rovnaké gény. Preto je mitóza metódou bunkového delenia, ktorá spočíva v presnom rozdelení genetického materiálu medzi dcérske bunky. V dôsledku mitózy dostávajú obe dcérske bunky diploidnú sadu chromozómov.
Celý proces mitózy trvá vo väčšine prípadov 1 až 2 hodiny. Frekvencia mitózy v rôznych tkanivách a u rôznych druhov je rôzna. Napríklad v ľudskej červenej kostnej dreni, kde sa každú sekundu vytvorí 10 miliónov červených krviniek, by sa každú sekundu malo vyskytnúť 10 miliónov mitóz. A v nervovom tkanive sú mitózy extrémne zriedkavé: napríklad v centrálnom nervovom systéme sa bunky v podstate prestávajú deliť už v prvých mesiacoch po narodení; a v červenej kostnej dreni, v epiteliálnej výstelke tráviaceho traktu a v epiteli renálnych tubulov sa delia po zvyšok života.
Regulácia mitózy, otázka spúšťacieho mechanizmu mitózy.
Faktory vyvolávajúce mitózu bunky nie sú presne známe. Predpokladá sa však, že dôležitú úlohu zohráva faktor pomeru objemov jadra a cytoplazmy (pomer jadro-plazma). Podľa niektorých správ umierajúce bunky produkujú látky, ktoré môžu stimulovať delenie buniek. Proteínové faktory zodpovedné za prechod do M fázy boli pôvodne identifikované na základe experimentov s bunkovou fúziou. Fúzia bunky v ktoromkoľvek štádiu bunkového cyklu s bunkou v M fáze vedie k vstupu jadra prvej bunky do M fázy. To znamená, že v bunke v M fáze je cytoplazmatický faktor schopný aktivovať M fázu. Neskôr bol tento faktor objavený druhýkrát pri pokusoch o prenose cytoplazmy medzi žabími oocytmi v rôznych štádiách vývoja a dostal názov faktor podporujúci zrenie (MPF). Ďalšia štúdia MPF ukázala, že tento proteínový komplex určuje všetky udalosti M fázy. Obrázok ukazuje, že rozpad jadrovej membrány, kondenzácia chromozómov, zostavenie vretienka a cytokinéza sú regulované MPF.
Mitózu brzdí vysoká teplota, vysoké dávky ionizujúceho žiarenia a pôsobenie rastlinných jedov. Jeden taký jed sa nazýva kolchicín. S jeho pomocou môžete zastaviť mitózu v štádiu metafázovej platne, čo vám umožní spočítať počet chromozómov a dať každému z nich individuálnu charakteristiku, t.j. vykonať karyotypizáciu.
Amitóza (z gréčtiny a - negatívna častica a mitóza)- priame delenie medzifázového jadra ligáciou bez transformácie chromozómov. Počas amitózy nedochádza k rovnomernej divergencii chromatidov k pólom. A toto delenie nezabezpečuje tvorbu geneticky ekvivalentných jadier a buniek. V porovnaní s mitózou je amitóza kratší a ekonomickejší proces. Amitotické delenie sa môže uskutočniť niekoľkými spôsobmi. Najbežnejším typom amitózy je podviazanie jadra na dve časti. Tento proces začína rozdelením jadierka. Zovretie sa prehĺbi a jadro sa rozdelí na dve časti. Potom sa začne delenie cytoplazmy, ale nie vždy sa to stane. Ak je amitóza obmedzená iba delením jadra, vedie to k tvorbe dvoj- a viacjadrových buniek. Počas amitózy môže dôjsť aj k pučania a fragmentácii jadier.
Bunka, ktorá prešla amitózou, nie je následne schopná vstúpiť do normálneho mitotického cyklu.
Amitóza sa nachádza v bunkách rôznych rastlinných a živočíšnych tkanív. V rastlinách je amitotické delenie celkom bežné v endosperme, v špecializovaných koreňových bunkách a v bunkách zásobných tkanív. Amitóza sa pozoruje aj u vysoko špecializovaných buniek so zhoršenou životaschopnosťou alebo degenerujúcich, pri rôznych patologických procesoch, ako je malígny rast, zápal atď.
Čo sú mitóza a meióza a aké majú fázy? bunky s určitými rozdielmi. Pri meióze sa z materského jadra vytvoria štyri dcérske jadrá, v ktorých sa počet chromozómov zníži (na polovicu). Pri mitóze sa vyskytuje tiež, ale pri tomto type sa tvoria iba dve dcérske bunky s rovnakými chromozómami ako u rodičov.
Takže meióza? Ide o postupy biologického delenia, počas ktorých sa tvoria bunky s určitými chromozómami. Reprodukcia mitózou sa vyskytuje v mnohobunkových, zložitých živých organizmoch.
etapy
Mitóza prebieha v dvoch fázach:
- Zdvojnásobenie informácií na úrovni génov. Tu si materské bunky medzi sebou rozdeľujú genetickú informáciu. V tomto štádiu sa chromozómy menia.
- mitotické štádium. Pozostáva z časových úsekov.
Tvorba buniek prebieha v niekoľkých fázach.
Fázy
Mitóza je rozdelená do niekoľkých fáz:
- telofáza;
- anafáza;
- metafáza;
- profáza.
Tieto fázy prebiehajú v určitom poradí a majú svoje vlastné charakteristiky.
V akomkoľvek komplexnom mnohobunkovom organizme mitóza najčastejšie zahŕňa delenie buniek podľa nediferencovaného typu. Počas mitózy sa materská bunka delí na dcérske bunky, zvyčajne dve. Jeden z nich sa stane stonkou a pokračuje v delení a druhý sa zastaví.
Medzifáza
Interfáza je bunkový prípravok na separáciu. Táto fáza zvyčajne trvá až dvadsať hodín. V tomto čase prebieha mnoho rôznych procesov, počas ktorých sa bunky pripravujú na mitózu.
Počas tohto obdobia dochádza k deleniu bielkovín, zvyšuje sa počet organel v štruktúre DNA. Na konci delenia sa genetické molekuly zdvojnásobia, ale počet chromozómov sa nemení. Identické DNA sú spojené a sú to dve chromatidy v jednej molekule. Výsledné chromatidy sú identické a sú sesterské.
Po dokončení interfázy začína vlastná mitóza. Pozostáva z profázy, metafázy, anafázy a telofázy.
Profáza
Prvá fáza mitózy je profáza. Trvá to asi hodinu. Podmienečne je rozdelená do niekoľkých etáp. V počiatočnom štádiu profázy mitózy sa jadro zväčšuje, v dôsledku čoho sa vytvárajú molekuly. Na konci fázy sa už každý chromozóm skladá z dvoch chromatidov. Jadierka a jadrové membrány sa rozpúšťajú, všetky prvky sú v bunke v neporiadku. Ďalej, v profáze mitózy dochádza k tvorbe achromatického delenia, niektoré vlákna prechádzajú celou bunkou a niektoré sú spojené s centrálnymi prvkami. V tomto procese zostáva obsah genetického kódu nezmenený.
Počet chromozómov v profáze mitózy sa nemení. Čo sa ešte stane? V profáze mitózy dochádza k rozpadu jadrového obalu, v dôsledku čoho sú špirálové chromozómy v cytoplazme. Častice dezintegrovanej jadrovej membrány tvoria malé membránové vezikuly.
V profáze mitózy sa deje nasledovné: živočíšna bunka sa zaguľatí, zatiaľ čo u rastlín nemení tvar.
metafáza
Po profáze prichádza metafáza. V tejto fáze dosahuje vrchol špirálovitosť chromozómov. Skrátené chromozómy sa začínajú pohybovať smerom k stredu bunky. Počas pohybu sú umiestnené rovnako v oboch častiach. Tu sa vytvára metafázová platňa. Chromozómy sú jasne viditeľné pri pohľade na bunku. V metafáze sa dajú ľahko spočítať.
Po vytvorení metafázovej platne sa uskutoční analýza súboru chromozómov, ktoré sú vlastné tomuto typu bunky. To sa deje blokovaním divergencie chromozómov pomocou alkaloidov.
Každý organizmus má svoju vlastnú sadu chromozómov. Napríklad kukurica ich má 20 a záhradné jahody 56. V ľudskom tele je menej chromozómov ako bobúľ, iba 46.
Anaphase
Všetky procesy prebiehajúce v profáze mitózy končia a začína anafáza. Počas tohto procesu sa všetky chromozómové spojenia prerušia a začnú sa navzájom pohybovať v opačných smeroch. V anafáze sa príbuzné chromozómy osamostatnia. Vstupujú do rôznych buniek.
Fáza končí divergenciou k pólom chromatidovej bunky. Aj tu je distribúcia dedičnej informácie medzi dcérskou a materskou bunkou.
Telofáza
Chromozómy sú umiestnené na póloch. Pod mikroskopom sú ťažko viditeľné, pretože sa okolo nich vytvára jadrová škrupina. Štiepne vreteno je úplne zničené.
V rastlinách sa membrána tvorí v strede bunky, postupne sa šíri k pólom. Rozdeľuje materskú bunku na dve časti. Keď membrána úplne vyrastie, objaví sa celulózová stena.
Vlastnosti mitózy
Bunkové delenie môže byť inhibované v dôsledku vysokých teplôt, vystavenia jedom, žiarenia. Počas štúdia bunkovej mitózy v rôznych mnohobunkových organizmoch sa môžu použiť jedy, ktoré inhibujú mitózu v štádiu metafázy. To vám umožní podrobne študovať chromozómy, vykonávať karyotoping.
Mitóza v tabuľke
Zvážte fázy bunkového delenia v tabuľke nižšie.
Proces štádií mitózy možno vysledovať aj z tabuľky.
Mitóza u zvierat a rastlín
Vlastnosti tohto procesu možno opísať v porovnávacej tabuľke.
Takže sme zvážili proces bunkového delenia v živočíšnych organizmoch a rastlinách, ako aj ich vlastnosti a rozdiely.
Existujú štyri fázy mitózy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. IN profáza jasne viditeľné centrioles- útvary nachádzajúce sa v bunkovom centre a hrajúce úlohu pri delení dcérskych chromozómov živočíchov. (Pripomeňme, že vyššie rastliny nemajú v bunkovom centre centrioly, ktoré organizujú delenie chromozómov). Budeme uvažovať o mitóze na príklade živočíšnej bunky, pretože prítomnosť centriolu robí proces delenia chromozómov zrejmejším. Centrioly sa delia a rozchádzajú do rôznych pólov bunky. Z centriolov vychádzajú mikrotubuly, ktoré tvoria vretenovité vlákna, ktoré regulujú divergenciu chromozómov k pólom deliacej sa bunky.
Na konci profázy sa jadrová membrána rozpadne, jadierko postupne zanikne, chromozómy sa špiralizujú a v dôsledku toho sa skracujú a hrubnú a dajú sa už pozorovať pod svetelným mikroskopom. Sú ešte lepšie viditeľné v ďalšej fáze mitózy - metafáza.
V metafáze sú chromozómy umiestnené v ekvatoriálnej rovine bunky. Je jasne vidieť, že každý chromozóm pozostávajúci z dvoch chromatidov má zúženie - centroméra. Chromozómy sú svojimi centromérmi pripevnené k vretenovému závitu. Po rozdelení centroméry sa každá chromatida stáva nezávislým dcérskym chromozómom.
Potom prichádza ďalšia fáza mitózy - anafázy, počas ktorej sa dcérske chromozómy (chromatidy jedného chromozómu) rozchádzajú na rôzne póly bunky.
Ďalšou fázou bunkového delenia je telofáza. Začína po tom, čo dcérske chromozómy pozostávajúce z jednej chromatidy dosiahli póly bunky. V tomto štádiu sa chromozómy opäť despiralizujú a nadobúdajú rovnakú formu, akú mali pred začatím bunkového delenia v interfáze (dlhé tenké filamenty). Okolo nich vzniká jadrový obal a v jadre vzniká jadierko, v ktorom sa syntetizujú ribozómy. V procese delenia cytoplazmy sú všetky organely (mitochondrie, Golgiho komplex, ribozómy atď.) rozdelené medzi dcérske bunky viac-menej rovnomerne.
V dôsledku mitózy sa teda z jednej bunky získajú dve bunky, z ktorých každá má charakteristický počet a tvar chromozómov pre daný typ organizmu a následne konštantné množstvo DNA.
Celý proces mitózy trvá v priemere 1-2 hodiny.Jeho trvanie je pre rôzne typy buniek trochu odlišné. Závisí to aj od podmienok vonkajšieho prostredia (teplota, svetelný režim a iné ukazovatele).
Biologický význam mitózy spočíva v tom, že zabezpečuje stálosť počtu chromozómov vo všetkých bunkách tela. Všetky somatické bunky vznikajú v dôsledku mitotického delenia, ktoré zabezpečuje rast organizmu. V procese mitózy sú látky chromozómov materskej bunky rozdelené striktne rovnomerne medzi dve dcérske bunky, ktoré z nej vznikajú. V dôsledku mitózy dostávajú všetky bunky tela rovnakú genetickú informáciu.
Bunkové delenie je biologický proces, ktorý je základom rozmnožovania a individuálneho vývoja všetkých živých organizmov.
Najrozšírenejšou formou rozmnožovania buniek v živých organizmoch je nepriame delenie, čiže mitóza (z gréckeho „mitos“ – niť). Mitóza pozostáva zo štyroch po sebe nasledujúcich fáz. Mitóza zabezpečuje rovnomerné rozdelenie genetickej informácie rodičovskej bunky medzi dcérske bunky.
Obdobie bunkového života medzi dvoma mitózami sa nazýva interfáza. Je desaťkrát dlhší ako mitóza. Prebieha v ňom množstvo veľmi dôležitých procesov, ktoré predchádzajú bunkovému deleniu: syntetizuje sa ATP a molekuly proteínov, každý chromozóm sa zdvojnásobí, čím sa vytvoria dve sesterské chromatidy držané pohromade spoločnou centromérou a zvýši sa počet základných bunkových organel.
Mitóza
V mitóze sú štyri fázy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza.
- I. Profáza je najdlhšia fáza mitózy. Chromozómy, skladajúce sa z dvoch sesterských chromatidov držaných pohromade centromérou, v nej špirálovito stúpajú a v dôsledku toho zhrubnú. Na konci profázy jadrová membrána a jadierka zmiznú a chromozómy sa rozptýlia po celej bunke. V cytoplazme sa ku koncu profázy centrioly presúvajú do pásov a tvoria deliace vreteno.
- II. Metafáza – chromozómy pokračujú v špirálovitosti, ich centroméry sú umiestnené pozdĺž rovníka (v tejto fáze sú najviditeľnejšie). K nim sú pripojené vlákna vretena.
- III. Anafáza – centroméry sa delia, sesterské chromatidy sa od seba oddeľujú a v dôsledku kontrakcie vretenových filamentov sa presúvajú k opačným pólom bunky.
- IV. Telofáza – delí sa cytoplazma, odvíjajú sa chromozómy, opäť vznikajú jadierka a jadrové membrány. Potom sa v rovníkovej zóne bunky vytvorí zúženie, ktoré oddeľuje dve sesterské bunky.
Takže z jednej pôvodnej bunky (materskej) sa vytvoria dve nové - dcérske, majúce chromozómovú sadu, ktorá je čo do kvantity a kvality úplne identická s rodičovskou, čo do obsahu dedičnej informácie, morfologickej, anatomickej a fyziologickej. Vlastnosti.
Rast, individuálny vývoj, neustála obnova tkanív mnohobunkových organizmov je determinovaná procesmi delenia mitotických buniek.
Všetky zmeny, ku ktorým dochádza počas mitózy, sú riadené neuroregulačným systémom, t.j. nervovým systémom, hormónmi nadobličiek, hypofýzy, štítnej žľazy atď.
Meióza (z gréckeho „meiosis“ – redukcia) je rozdelenie v zóne dozrievania zárodočných buniek, sprevádzané znížením počtu chromozómov na polovicu. Skladá sa tiež z dvoch po sebe nasledujúcich divízií, ktoré majú rovnaké fázy ako mitóza. Trvanie jednotlivých fáz a procesy v nich prebiehajúce sa však výrazne líšia od procesov prebiehajúcich v mitóze.
Tieto rozdiely sú hlavne nasledovné. V meióze je profáza I dlhšia. V ňom prebieha konjugácia (spájanie) chromozómov a výmena genetickej informácie. (Na obrázku vyššie je profáza označená číslami 1, 2, 3, konjugácia je znázornená pod číslom 3). V metafáze nastávajú rovnaké zmeny ako v metafáze mitózy, ale s haploidnou sadou chromozómov (4). V anafáze I sa centroméry, ktoré držia chromatidy pohromade, nerozdelia a jeden z homológnych chromozómov sa presunie k pólom (5). V telofáze II sa vytvoria štyri bunky s haploidnou sadou chromozómov (6).
Interfáza pred druhým delením pri meióze je veľmi krátka, DNA sa v nej nesyntetizuje. Bunky (gaméty) vytvorené ako výsledok dvoch meiotických delení obsahujú haploidnú (jedinú) sadu chromozómov.
Kompletná sada chromozómov – diploidný 2n – sa v tele obnovuje pri oplodnení vajíčka, pri pohlavnom rozmnožovaní.
Pohlavné rozmnožovanie je charakterizované výmenou genetických informácií medzi samicami a samcami. Je spojená s tvorbou a fúziou špeciálnych haploidných zárodočných buniek - gamét, ktoré vznikli v dôsledku meiózy. Oplodnenie je proces splynutia vajíčka a spermie (ženské a mužské gaméty), pri ktorom sa obnoví diploidná sada chromozómov. Oplodnené vajíčko sa nazýva zygota.
V procese oplodnenia možno pozorovať rôzne varianty spojenia gamét. Napríklad, keď sa obe gaméty, ktoré majú rovnaké alely jedného alebo viacerých génov, spoja, vznikne homozygot, v potomstve ktorého sú všetky znaky zachované v čistej forme. Ak sú gény v gamétach reprezentované rôznymi alelami, vzniká heterozygot. V jej potomstve sa nachádzajú dedičné základy zodpovedajúce rôznym génom. U ľudí je homozygotnosť len čiastočná, pre jednotlivé gény.
Hlavné vzorce prenosu dedičných vlastností z rodičov na potomkov stanovil G. Mendel v druhej polovici 19. storočia. Odvtedy sa v genetike (náuka o zákonitostiach dedičnosti a premenlivosti organizmov) pevne udomácnili také pojmy ako dominantné a recesívne znaky, genotyp a fenotyp a pod.. Dominantné znaky sú prevládajúce, recesívne - menejcenné alebo miznúce. v ďalších generáciách. V genetike sa tieto vlastnosti označujú písmenami latinskej abecedy: dominantné sa označujú veľkými písmenami, recesívne malými. V prípade homozygotnosti každý z páru génov (alel) odráža buď dominantné alebo recesívne znaky, ktoré v oboch prípadoch vykazujú svoj vplyv.
V heterozygotných organizmoch je dominantná alela umiestnená na jednom chromozóme a recesívna, potlačená dominantným, je v zodpovedajúcej oblasti druhého homológneho chromozómu. Pri oplodnení vzniká nová kombinácia diploidného súboru. Preto tvorba nového organizmu začína fúziou dvoch zárodočných buniek (gamét), ktoré sú výsledkom meiózy. Pri meióze dochádza u potomstva k redistribúcii genetického materiálu (rekombinácii génov) alebo k výmene alel a ich kombinovaniu v nových variáciách, čo podmieňuje vzhľad nového jedinca.
Krátko po oplodnení nastáva syntéza DNA, duplikujú sa chromozómy a dochádza k prvému deleniu jadra zygoty, ktoré sa uskutočňuje mitózou a predstavuje začiatok vývoja nového organizmu.
