Hvad er stadierne af cytokinesis?

Fra et grundlæggende biologisk synspunkt, den vellykkede afslutning for ethvert individ eukaryotisk cellens liv er opdelingen af ​​den celle i to datterceller, hver af dem bærer en komplet kopi af modercellens DNAeller deoxyribonukleinsyre (dvs. dets genetiske materiale).

Denne deling af cellen kaldes cytokinese, og er straks forud for mitose, flertrinsprocessen, der adskiller cellens DNA i to datterkerner.

Mitose og cytokinese repræsenterer sammen det fjerde og sidste trin i den eukaryote cellecyklus, kaldet M-fase. Forud for M-fasen er de tre faser, der tilsammen udgør interfase, den del af cellecyklussen, hvor ingen nukleare eller cellulære delingsprocesser finder sted.

Mekanikken ved cytokinese er endnu ikke helt forstået, men der er meget kendt om den kritiske timing af dens begivenheder og andre aspekter af det sidste trin i en hvilken som helst celle.

•  De fire faser af cytokinese er initiering, sammentrækning, membranindsættelse og færdiggørelse.

Levende ting kan opdeles i

De reproducerer ved simpelthen at dele i halvdelen efter at have replikeret deres DNA og blive større generelt, en proces kaldet binær fission. Lidt af konsekvens opstår inden den næste division. Fordi disse organismer kun har en celle, svarer binær fission til reproduktion.

Eukaryoter (planter, dyr og svampe) har kerner og en række andre organeller, hvilket gør reproduktion af cellen til en mere kompleks proces. I det øjeblik en af ​​disse celler bliver til, kommer den ind i G₁ (første hul) fase i mellemfasen. Dette efterfølges af S(syntese), G₂ (andet hul) og endelig M (mitose). Cellen vokser generelt større i G₁replikerer dets kromosomer i S, kontrollerer dets arbejde i G₂ og deler dets indhold i lige store halvdele i M. Interfase er langt længere end M-fasen.

I tilfælde af at du nogensinde bliver spurgt "I hvilken fase er datterceller i som følge af mitose?" du kan svare "M-fasen", fordi interfase begynder ikke før cytokinese, der begynder, mens mitose er i gang og normalt slutter kort efter mitose, er komplet.

Mitose kan opdeles i enten fire eller fem etaper, hvor den anden fase i fem-trins-skemaet (prometaphase) er en senere tilføjelse til skemaet. For fuldstændighedens skyld er alle fem faser beskrevet her.

Profase: Mitose kommer i gang, når kromosomerne, som blev duplikeret i S-fasen, bliver mere kondenserede, hvilket gør det lettere at se dem som individuelle former under et mikroskop. Samtidig replikeres en struktur kaldet centriole og de to datter centrioler migrere til modsatte poler eller ender af cellen, hvor de begynder at generere den mitotiske spindel, hovedsagelig fra mikrotubuli proteiner.

Prometaphase: I dette trin sætter kromosomet sig, bestående af identisk søster kromatider sluttede sig til en struktur kaldet centromeren, begynd deres pilgrimsrejse mod cellens midterlinie. I mellemtiden fortsætter centriolerne med at samle den mitotiske spindel, der fungerer som et sæt små reb eller kæder.

Metafase: På dette trin er alle kromosomer (46 hos mennesker) opstillet i en pæn linje på metafasepladen, et plan passerer gennem "ækvator" i cellen og vinkelret på spindelapparatet. Denne linje passerer gennem centromererne, hvilket betyder, at en søsterkromatid fra hvert sæt ligger på den ene side af pladen, mens dens tvilling ligger på den modsatte side.

Anafase: I denne fase trækker spindelfibrene kromatiderne fysisk fra hinanden og mod modsatte poler i cellen. Cytokinesis begynder faktisk på dette stadium med udseendet af en kavalergang. I slutningen af ​​anafasen sidder et komplet sæt på 46 kromatider (enkelt kromosomer) i en klump ved hver pol.

Telofase: Med det genetiske materiale, der nu er duplikeret og adskilt, går cellen i gang med at give hvert kromosomsæt sin egen nukleare konvolut. Hertil kommer, at kromosomer kondenserer. I det væsentlige er telofase profasekørsel i omvendt retning. Tidlig cytokinese foregår under telofase.

I slutningen af ​​mitose er cytokinese den eneste proces, der er tilbage i cellecyklussen. Selvom mange kilder angiver mitose og cytokinese som sammenhængende begivenheder, er dette vildledende. Selvom det er rigtigt, at cytokinese typisk slutter ikke længe efter mitose gør det, overlapper de to processer betydeligt i tid og til en vis grad rum.

Spaltningsfuren, der betyder, at cytokinesis begynder, vises som nævnt under anafase. Hvis du forestiller dig, hvad der sker i denne fase af mitose, kan du forstå, hvorfor dette er det tidligste punkt, hvor det er sikkert for cellen som helhed at indlede sin egen proces division.

Hvis dit mentale billede har de to sæt kromatider, der bevæger sig til venstre og højre i en kerne, forestil dig cellemembranen begynder at "klemme ind" ovenfra og sætte i gang en spaltning, der i sidste ende klemmer midten af ​​cellen fra både toppen og bund.

Hvis denne cellespaltning skulle forekomme, før anafasen var i gang, kunne den producere en asymmetrisk fordeling af kromatider inden for det nukleare område. Resultatet ville næsten helt sikkert være dødeligt for cellen, hvilket kræver et komplet supplement af organismenes DNA for at fungere korrekt.

Det dominerende funktionelle træk ved cytokinese er kontraktil ring, en struktur, der består af forskellige proteiner, hovedsageligt actin og myosin, og sidder lige under cellemembranen. Forestil dig en enorm bøjle, der løber lige under Jordens ækvator (den imaginære linje, der går rundt om planetens midte), og du får en idé om den samlede opsætning.

• Den kontraktile ring er kun et træk ved dyreceller og kun en håndfuld encellede eukaryoter. I planteceller, der er mere kubiske i form, dannes spaltningsplanet uden at se ud som en fure.

Den kontraktile rings plan bestemmes af orienteringen af ​​de mitotiske spindelfibre. Når du ser på et diagram over en celle, næsten hver gang du ser på en todimensionsrepræsentation. Men hvis du forestiller dig cellen som en sfære i stedet for en klode og tryllebinder et billede af kromosomer, der hænger ud på begge "kanter", kan du sandsynligvis intuitere at det ideelle spaltningsplan skulle løbe vinkelret på spindelfibrenes generelle retning, som når mellem de to celler stænger.

Efterhånden som ringen bliver mindre og trækker membranen indad sammen med den, fremkommer nyt cellemembranmateriale fra vesikler på begge sider af spaltningsplanet. Da cellen gradvist opdeles, plugger de nye stykker membran hullerne, der ellers ville vises på siderne af begge dattercellerne og tillader, at cytoplasmisk indhold spilder ud.

Celler deles lejlighedsvis på en asymmetrisk måde. De deler ikke deres kromatider asymmetrisk, da dette, som nævnt, ville have bestemt ubehagelige resultater for cellen. Der opstår dog lejlighedsvis grunde til at opdele cytoplasma og dets indhold i ulige dele.

Cellen anvender normalt denne cytokinesestrategi, når dattercellerne har forskellige ultimative funktioner og destinationer. Asymmetrien kan manifestere sig i en ujævn fordeling af organelleren ujævn masse af cytoplasma eller en kombination af disse træk.