Co to jest cytokineza i jak to się dzieje?

cytokineza Jest to proces podziału cytoplazmy komórki, który powoduje dwie komórki potomne podczas procesu podziału komórek. Występuje zarówno w mitozie, jak i w mejozie i jest powszechne w komórkach zwierzęcych.

W przypadku niektórych roślin i grzybów cytokineza nie ma miejsca, ponieważ organizmy te nigdy nie dzielą cytoplazmy. Cykl reprodukcji komórek kończy się podziałem cytoplazmy poprzez proces cytokinezy.

W typowej komórce zwierzęcych cytokinezy występuje podczas procesu miitozy, jednak mogą istnieć pewne rodzaje komórek, takie jak osteoklasty, które mogą przejść przez proces miitozy bez cytokinezy.

Proces cytokinezy rozpoczyna się podczas anafazy i kończy się podczas telofazy, ponieważ jest całkowicie przeprowadzany w momencie, gdy rozpoczyna się następny interfejs.

Telofaza i stadium mitozy. Źródło: Kelvin Song CC przez 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0) Via Wikimedia Commons,

Pierwsza widoczna zmiana cytokinezy w komórkach zwierzęcych staje się widoczna, gdy na powierzchni komórki pojawia się rowek podziału. Ten rowek szybko staje się bardziej wyraźny i rozszerza się wokół komórki, aż część całkowicie pośrodku. 

W komórkach zwierzęcych i wielu komórkach eukariotycznych struktura towarzysząca procesowi cytokinezy jest znana jako „pierścień skurczowy”, dynamiczny zestaw złożony z włókien aktyny, włókien miozyny II oraz wielu białek strukturalnych i regulacyjnych. Jest instalowany pod membraną plazmatyczną komórki i umów się na podział na dwie części.

Rzęsy doświadczają cytokinezy. Źródło: Alpha Wolf CC o 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0) Via Wikimedia Commons

Największym problemem, jaki komórka przechodzi przez proces cytokinezy, jest zapewnienie, że proces ten występuje we właściwym czasie i miejscu. Ponieważ cytokineza nie powinna występować wcześnie podczas fazy mitozy lub może zakłócać prawidłową podział chromosomów.

[TOC]

Mitotyczne wrzeciona i podział komórek

Porównanie procesu cytokinezy w komórkach roślinnych i zwierzęcych. Źródło: Mathilda Brinton CC przez 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/4.0) Via Wikimedia Commons,

Mitotyczne wrzeciona w komórkach zwierząt nie są odpowiedzialne tylko za oddzielenie powstałych chromosomów, określają również lokalizację pierścienia skurczowego, a zatem płaszczyznę podziału komórek.

Pierścień skurczowy ma niezmienny kształt w płytce płytki metafazowej. Gdy znajduje się pod kątem prostym, rozciąga się wzdłuż osi wrzeciona mitotycznego, zapewniając, że podział występuje między dwoma zestawami oddzielnych chromosomów.

Część wrzeciona mitotycznego, która określa płaszczyznę podziału, może się różnić w zależności od typu komórki. Zależność między mikro kanalikami wrzeciona a lokalizacją pierścienia skurczowego była szeroko badana przez naukowców.

Może ci służyć: podział komórki: typy, procesy i znaczenie

Manipulowały zapłodnionymi jajami zwierząt kręgowców morskich w celu zaobserwowania prędkości, z jaką rowki pojawiają się w komórkach bez przerwania procesu wzrostu.

Gdy cytoplazma jest wyraźna, wrzeciono można łatwiej zobaczyć, a także czas rzeczywistego, w którym znajduje się w nowej pozycji we wczesnym stanie anafazy.

Podział asymetryczny

W większości komórek cytokinezy występuje symetrycznie. Na przykład u większości zwierząt pierścień skurczowy powstaje wokół linii komórki macierzystej, tak że dwie powstałe komórki potomne mają ten sam rozmiar i podobne właściwości.

Ta symetria jest możliwa dzięki lokalizacji wrzeciona mitotycznego, które zwykle koncentruje się na cytoplazmie z pomocą astralnych mikrourków i białek, które zamykają je z jednego miejsca do drugiego.

W ramach procesu cytokinezy istnieje wiele zmiennych, które muszą działać synchronicznie, aby się udało. Jednak gdy zmienia się jedna z tych zmiennych, komórki można podzielić asymetrycznie, wytwarzając dwie różnorodne komórki potomne i z różną zawartością cytoplazmatyczną.

Zwykle dwie komórki potomne mają się rozwijać inaczej. Aby to było możliwe, komórka macierzysta musi wydzielić niektóre określone elementy miejsca docelowego na bok komórki, a następnie zlokalizować płaszczyznę podziału, aby wskazana komórka potomna dziedziczy te składniki w momencie podziału.

Aby ustawić podział asymetrycznie, wrzeciono mitotyczne musi być przesuwane w kontrolowany sposób w komórce, która ma się podzielić.

Najwyraźniej ten ruch wrzeciona jest kierowany zmianami w regionalnych obszarach kory komórkowej i zlokalizowanych białek, które pomagają wypierać jeden z bieguna wrzeciona za pomocą astralnych mikrourków.

Pierścień skurczowy

W zakresie, w jakim astralne mikro kanaliki stają się dłuższe i mniej dynamiczne w swojej fizycznej reakcji, pierścień skurczowy zaczyna być tworzona pod błoną plazmatyczną.

Jednak znaczna część przygotowania do cytokinezy występuje wcześniej w procesie miitozy, nawet zanim cytoplazma zacznie się dzielić.

Może ci służyć: czym są plemniki i jakie są typy?

Podczas interfejsu włókna aktyny i miozyny II są łączone i tworzą sieć korową, a nawet w niektórych komórkach generują duże wiązki cytoplazmatyczne zwane włóknami stresowymi.

W zakresie, w jakim komórka rozpoczyna proces miitozy, ustalenia te są demontowane, a znaczna część aktyny jest reorganizowana, a włókna miozyny II są uwalniane.

W zakresie, w jakim chromatydy są oddzielone podczas anafazy, miozyna II zaczyna szybko gromadzić się w celu utworzenia pierścienia skurczowego. Nawet w niektórych komórkach jest to konieczne.

Gdy pierścień skurczowy jest całkowicie uzbrojony, zawiera wiele białek różnych od aktyny i miozyny II. Nałożone matryce aktyny i dwubiegunowych włókien miozyny II generują niezbędną siłę do podzielenia cytoplazmy na dwie części, w procesie podobnym do tego, co wykonałyby komórki mięśni gładkich.

Jednak sposób, w jaki kurczliwy pierścień jest nadal tajemnicą. Najwyraźniej nie działa z powodu mechanizmu sznurkowego z włóknami aktyny i miozyny II, poruszając się na siebie, tak jak mięśnie szkieletowe.

Ponieważ, gdy pierścionek się kurczy, zachowuje swoją samą sztywność podczas całego procesu. Oznacza to, że liczba włókien zmniejsza się w MEDA, w której pierścień się zamyka.

Dystrybucja organelli w komórkach potomnych

Proces mitozy musi zapewnić, że każda z komórek potomnych otrzymuje taką samą ilość chromosomów. Jednak gdy komórka eukariotyczna jest podzielona, ​​każda komórka potomna musi również odziedziczyć serię niezbędnych składników komórkowych, w tym organelli zablokowanych w błonie komórkowej.

Organelle komórkowe, takie jak mitochondria i chloroplasty, nie mogą być generowane spontanicznie z ich poszczególnych składników, mogą one wynikać tylko z wzrostu i podziału pre -istniejących organelli.

Podobnie komórki nie mogą wyprodukować nowego retikulum endoplazmatycznego, chyba że część jest obecna w błonie komórkowej.

Niektóre organelle, takie jak mitochondria i chloroplasty, występują liczne w komórce macierzystej, aby zapewnić, że dwie komórki potomne odziedziczyły je.

Może ci służyć: profase

Retikulum endoplazmatyczne podczas okresu interfejsu komórkowego jest w sposób ciągły wraz z błoną komórkową i jest organizowany przez cytosketyczny mikrour.

Po wejściu do fazy mitozy reorganizacja mikro kanalików uwalnia retikulum endoplazmatyczne, który jest rozdrobniony w zakresie, w jakim opakowanie rdzenia jest również rozbite. Aparat Golgiego jest prawdopodobnie również rozdrobniony, chociaż w niektórych komórkach wydaje się,.

Myitosis bez cytokinezy

Chociaż po podziale komórek zwykle następuje podział cytoplazmy, istnieją pewne wyjątki. Niektóre komórki przechodzą kilka procesów podziału komórek bez gry cytoplazmy.

Na przykład zarodek owoców przechodzi przez 13 stadiów podziału jądrowego, zanim nastąpi podział cytoplazmatyczny, co powoduje dużą komórkę z do 6000 rdzeni.

Ten drugi układ jest celem.

Po tym, jak zachodzi ten szybki podział jądrowy, komórki są tworzone wokół każdego jądra w jednym procesie cytokinezy, znanego jako komórkalność. Pierścienie skurczowe powstają na powierzchni komórek, a błona plazmatyczna rozciąga

Proces mitozy bez cytokinezy występuje również w niektórych typach komórek ssaków, takich jak osteoklasty, trofoblasty i niektóre hepatocyty i komórki mięśni sercowych. Komórki te rosną w sposób wielojądrowy, podobnie jak komórki niektórych grzybów lub muchy owocowej.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, p. (2002). Biologia komórki molekularnej. Wydanie 4. Nowy Jork: Garland Science.
2. Biology-Online.org. (12 marca 2017 r.). Biologia online. Uzyskane z cytokineza: biologia-online.org.
3. Brill, J. DO., Hime, g. R., Scharer-Schuksz, m., & Fuller, &. (2000).
4. Edukacja, n. (2014). Edukacja przyrodnicza. Uzyskane z cytokinezy: natura.com.
5. Guertin, d. DO., Trautmann, s., & McCollum, D. (Czerwiec 2002). Uzyskane z cytokinezy w eukariotach: NCBI.NLM.Nih.Gov.
6. Rappaport, r. (1996). Cytokinezy w komórkach zwierzęcych. Nowy Jork: Cambridge University Press.
7. Zimmerman, a. (2012). Mitoza/cytokinezy. Academic Press.