Samorozmnožování

Mitóza

Buněčné dělení, při kterém vznikají somatické buňky se nazývá mitóza. Pokaždé, když se buňka dělí, dvoušroubovice DNA se podélně rozdělí na dva jednotlivé řetězce. Každý z řetězců tvoří předlohu nového komplementárního řetězce, dokud z původní dvoušrobovice připomínající provazový žebřík nevzniknou dvě úplné šroubovice. Vzniknou tak dvě přesné kopie původního řetězce DNA, které však na jednom místě zůstávají spojené. Jde o takzvanou centromeru. Tento proces probíhá paralelně ve všech chromozomech buňky a připravuje její dělení. V následujícím kroku se rozpustí jaderný obal oddělující buněčné jádro od cytoplazmy. Chromozomy se potom uspořádají jeden vedle druhého. Obě identické chromozomální vlákna, takzvané chromatidy, se od sebe v místě centromery oddělí a oddálí. Každé je vtaženo do jiné poloviny buňky. Nakonec se mezi oběma polovinami buňky vytvoří nová buněčná stěna, takže vznikají dvě dceřiné buňky vybavené identickou genetickou informací.

Tímto způsobem vznikají nové buňky, když organismus roste, utvářejí se jeho orgány nebo pokud je v dospělém organismu potřeba některé buňky nahradit. Ale i výhonky, rouby, pacibulky a rozmnožovací pupeny rostlin z rodu bryophyllum vznikají takovým buněčným dělením (k specializaci buněk viz bod 2.2). Z takových specializovaných částí rostlin, ale i z jiných částí rostlin (např. sazeniček) mohou vyrůst celé nové rostliny. Dceřiné a mateřské rostliny jsou přitom geneticky identické. Ačkoliv zde hovoříme o „mateřské“ rostlině, „otcovská“ rostlina v tomto případě neexistuje. Takovým způsobem se rozmnožují i některá zvířata. Například samičky některých druhů hmyzu, jako jsou vši listové či žlabatky, tvoří vajíčka takovým dělením. Z nich se pak vylíhnou geneticky identické mláďata samiček.

Meióza

Buněčné dělení, při kterém vznikají pohlavní buňky se nazývá meióza. Jak jsme popsali v části 1.1, za normálních okolností se v somatických buňkách nachází dvojitá sada chromozomů. V pohlavních buňkách (vajíčkách a spermiích) se však nachází pouze jedna chromozomová sada. To znamená, že při buněčném dělení, při kterém vznikají pohlavní buňky, musí být chromozomální páry rozděleny. Zdvojení DNA je při tomto způsobu buněčného dělení do velké míry shodné s mitózou. Na závěr se však chromozomy neuloží vedle sebe v jedné rovině, ale chromozomální páry se uloží na sebe a uspořádají se do párů, takže vznikne dvojvrstva. Jednotlivé chromozomy si přitom často navzájem vymění některé své úseky, nejednou jen na jedné z chromatid.

Stane se to tak, že v průběhu tohoto párového uspořádání v horizontální rovině se chromatidy jednoho chromozomového páru překříží a nově spojí (viz Obrázek 1 a Obrázek 2). Tento proces se nazývá cross-over. Při buněčném dělení se chromozomální páry oddělí. To, který chromozom jednoho páru se přitom dostane do které buňky, je přitom přenecháno náhodě. Počet chromozomů v buňce se při tomto způsobu buněčného dělení (meióza 1) sníží na polovinu. V dalším cyklu dělení (meióza 2), který se podobá mitóze, se obě chromatidy každého chromozomu rozdělí do dceřiných buněk. Prostřednictvím cross-over a náhodného rozdělení vzniknou čtyři geneticky rozdílné pohlavní buňky.

Obrázek 109: Meiotické buněčné dělení má dvě fáze. Červené chromozomy pocházejí od

jednoho rodiče, modré od druhého. Při prvním dělení (obrázky 1 – 5) se chromozomy rozdělí a náhodně se dostanou do dceřiných buněk. Počet chromozomů v buňce se přitom sníží na polovinu. Při dalším cyklu dělení, který se podobá mitóze, se obě chromatidy každého chromozomu rozdělí do dceřiných buněk.

(zdroj: grafické znázornenie Ali Zifran – vlastné dielo s využitím Campbell Biology... (10th Edition) by:
Jane B. Reece & Steven A. Wasserman., CC-BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?cu-rid=50719392.)