Buňky, základní stavební kameny živých věcí, se musí množit, aby mimo jiné mohl růst a opravovat se i rodičovský organismus. Aby se buňky mohly množit, musí se rozdělit. Fyzikální proces dělení buněk se nazývá cytokineze.
Buněčné dělení by bylo zbytečné bez společné reprodukce genetického materiálu buňky, protože každá dceřiná buňka potřebuje úplnou kopii genetického kódu organismu, aby mohla vykonávat svou práci. Buňky se množí pomocí procesu zvaného mitóza.
Buňky ve všech živých věcech procházejí cytokinezí; pouze eukaryotické (zvířecí) buňky procházejí mitózou, jejíž začátek předchází cytokineze v dělení buněk.
Základy mitózy
Mitóza označuje reprodukci genetického materiálu buňky; jinými slovy, jeho chromozomy. Tento materiál je v jádrech (singulární: jádro) buněk. Než bude možné materiál začlenit do dceřiných buněk, musí být nejprve replikován nebo zkopírován. Mitóza tedy zahrnuje replikaci následovanou dělením, ale je důležité si uvědomit, že dělící část mitózy vede pouze k dceřiným jádrům, nikoli k celým dceřiným buňkám.
Fáze mitózy
Mitóza je rozdělena do čtyř fází: profáze, metafáze, anafáze a telofáze.
V profázi se replikované chromozomy v párech kondenzují a stávají se kompaktnějšími. Struktura zvaná mitotické vřeteno se také tvoří z proteinů zvaných mikrotubuly na každé straně buňky.
V metafázi je jaderná membrána degradována a mitotické vřeteno se rozprostírá dovnitř od okrajů buňky a spojuje se přes centromery spojující všechny páry chromozomů.
V anafázi jsou páry chromozomů roztaženy na svých centromerech. Tyto oddělené chromozomy jsou poté taženy vřetenem na opačné strany buňky. Anaphase zaručuje, že každá dceřiná buňka dostane identickou sadu chromozomů. Během této fáze začíná cytokineze.
V telofáze se kolem každé nové sady dceřiných chromozomových sad tvoří jaderná membrána. Současně je dokončen proces cytokineze.
Cytokineze
Definice cytokineze je rozdělení cytoplazmy mateřské buňky na dvě dceřiné buňky. Začíná to anafázou mitózy a končí její telofázou. Je možné definovat cytokinezi z hlediska diskrétních fází, protože proces, jako je mitóza, lze rozdělit do čtyř fází: iniciace, kdy se vnější část buňky začne krčit dovnitř; kontrakce, která je poháněna bílkovinami podobnými těm ve svalech; membránová inzerce, když je cytoplazma umístěna kolem dvou téměř oddělených dceřiných buněk; a dokončení, když je štěpení dokončeno.
Druhy cytokineze
Živočišné a rostlinné buňky procházejí různými typy cytokineze, protože rostlinné buňky mají buněčné stěny, zatímco živočišné buňky mají pouze buněčné membrány. Rostlinám chybí centrioly a bakteriím chybí jak centrioly, tak vřetena, takže když nastane čas, aby se tyto typy buněk štěpily na dvě části, je proces méně přísně koordinovaný. U bakterií se tomu říká jen štěpení. V rostlinách se podél metafázové desky vytváří struktura zvaná buněčná deska, zatímco u zvířat dochází ke zúžení cytoplazmy nebo k jejímu zúžení dovnitř.
