Was sind die Stadien der Zytokinese?

Aus biologischer Sicht das erfolgreiche Ende eines jeden Menschen eukaryotische Das Leben einer Zelle ist die Aufteilung dieser Zelle in zwei Tochterzellen, von denen jede eine vollständige Kopie der Mutterzelle trägt DNAoder Desoxyribonukleinsäure (d. h. ihr genetisches Material).

Diese Zellteilung heißt cell Zytokinese, und wird unmittelbar vorangestellt von Mitose, der mehrstufige Prozess, der die DNA der Zelle in zwei Tochterkerne trennt.

Mitose und Zytokinese stellen zusammen die vierte und letzte Stufe des eukaryotischen Zellzyklus dar, die als bezeichnet wird M-Phase. Der M-Phase gehen die drei Phasen voraus, die zusammen die Interphase bilden, den Teil des Zellzyklus, in dem keine Kern- oder Zellteilungsprozesse stattfinden.

Die Mechanismen der Zytokinese sind noch nicht vollständig verstanden, aber über das kritische Timing ihrer Ereignisse und andere Aspekte des letzten Schritts im Zyklus einer Zelle ist viel bekannt.

•  Die vier Stadien der Zytokinese sind Initiierung, Kontraktion, Membraninsertion und Fertigstellung.

Lebewesen können unterteilt werden in Prokaryoten und Eukaryoten.Prokaryoten sind einzellige Organismen, die nur eine geringe Menge DNA tragen und keine internen membrangebundenen Strukturen in ihren Zellen, einschließlich Zellkernen, aufweisen.

Sie vermehren sich, indem sie sich nach der Replikation ihrer DNA einfach in zwei Hälften teilen und insgesamt größer werden, ein Prozess namens Zellteilung. Vor der nächsten Division kommt es kaum zu Konsequenzen. Da diese Organismen nur eine Zelle haben, entspricht die binäre Spaltung der Fortpflanzung.

Eukaryoten (Pflanzen, Tiere und Pilze) haben Kerne und eine Reihe anderer Organellen, was die Reproduktion der Zelle zu einem komplexeren Prozess macht. In dem Moment, in dem eine dieser Zellen entsteht, tritt sie in die G₁ (erste Lücke) Phase der Interphase. Es folgt S(Synthese), G₂ (zweite Lücke) und schlussendlich M (Mitose). Die Zelle wächst im Allgemeinen größer in G₁, repliziert seine Chromosomen in S, überprüft seine Arbeit in G₂ und teilt seinen Inhalt in gleiche Hälften in M. Die Interphase ist viel länger als die M-Phase.

Falls Sie jemals gefragt werden "In welcher Phase befinden sich Tochterzellen als Folge der Mitose?" Sie können "die M-Phase" beantworten, weil Interphase beginnt erst, wenn die Zytokinese, die während der Mitose beginnt und normalerweise kurz nach der Mitose endet, Komplett.

Die Mitose kann entweder in vier oder unterteilt werden fünf Stufen, wobei die zweite Stufe des fünfstufigen Schemas (Prometaphase) eine spätere Ergänzung des Schemas ist. Der Vollständigkeit halber werden hier alle fünf Stufen beschrieben.

Prophase: Die Mitose beginnt, wenn die Chromosomen, die in der S-Phase dupliziert wurden, stärker verdichtet werden, sodass sie unter dem Mikroskop besser als einzelne Formen zu sehen sind. Gleichzeitig wird eine Struktur namens Zentriol repliziert und die beiden Tochter Zentriolen wandern zu entgegengesetzten Polen oder Enden der Zelle, wo sie beginnen, die mitotische Spindel zu erzeugen, meist aus Mikrotubuli Proteine.

Prometaphase: In diesem Schritt werden die Chromosomensätze, bestehend aus identischen Schwestern Chromatiden an einer Struktur namens Zentromer verbunden sind, beginnen ihre Pilgerreise in Richtung der Mittellinie der Zelle. Währenddessen bauen die Zentriolen weiterhin die mitotische Spindel zusammen, die als ein Satz winziger Seile oder Ketten dient.

Metaphase: In diesem Stadium sind alle Chromosomen (46 beim Menschen) in einer sauberen Linie auf der Metaphasenplatte aufgereiht, einer Ebene, die durch den "Äquator" der Zelle und senkrecht zum Spindelapparat verläuft. Diese Linie verläuft durch die Zentromere, was bedeutet, dass ein Schwesterchromatid aus jedem Satz auf einer Seite der Platte liegt, während sein Zwilling auf der gegenüberliegenden Seite liegt.

Anaphase: In dieser Phase ziehen die Spindelfasern die Chromatiden physisch auseinander und zu entgegengesetzten Polen der Zelle. Zytokinese beginnt tatsächlich in dieser Phase mit dem Erscheinen von a Spaltfurche. Am Ende der Anaphase sitzt ein kompletter Satz von 46 Chromatiden (einzelne Chromosomen) in einem Klumpen an jedem Pol.

Telophase: Nachdem das genetische Material nun dupliziert und getrennt wurde, gibt die Zelle jedem Chromosomensatz seine eigene Kernhülle. zusätzlich Chromosomen dekondensieren. Im Wesentlichen ist die Telophase ein umgekehrter Prophase-Lauf. Die frühe Zytokinese verläuft während der Telophase.

Am Ende der Mitose ist die Zytokinese der einzige verbleibende Prozess im Zellzyklus. Obwohl viele Quellen Mitose und Zytokinese als aufeinander folgende Ereignisse auflisten, ist dies irreführend. Es stimmt zwar, dass die Zytokinese normalerweise nicht lange nach der Mitose endet, aber die beiden Prozesse überlappen sich zeitlich und teilweise räumlich erheblich.

Die Spaltfurche, die den Beginn der Zytokinese anzeigt, erscheint, wie bereits erwähnt, während der Anaphase. Wenn Sie sich vorstellen, was während dieser Phase der Mitose passiert, können Sie verstehen, warum dies der Fall ist frühester Zeitpunkt, an dem es für die Zelle als Ganzes sicher ist, den eigenen Prozess einzuleiten Einteilung.

Wenn Ihr mentales Bild die zwei Sätze von Chromatiden hat, die sich innerhalb eines Zellkerns nach links und rechts bewegen, stellen Sie sich die Zellmembran vor beginnt sich von oben "einzuklemmen" und setzt eine Spaltung in Gang, die letztendlich die Mitte der Zelle sowohl von oben als auch von der Seite zusammendrückt Unterseite.

Wenn diese Zellspaltung stattfinden sollte, bevor die Anaphase im Gange war, könnte sie eine asymmetrische Verteilung von Chromatiden innerhalb der Kernregion erzeugen. Das Ergebnis wäre mit ziemlicher Sicherheit tödlich für die Zelle, die eine vollständige Ergänzung der DNA des Organismus erfordert, um richtig zu funktionieren.

Das vorherrschende Funktionsmerkmal der Zytokinese ist die kontraktiler Ring, eine Struktur, die aus verschiedenen Proteinen besteht, hauptsächlich Aktin und Myosin, und direkt unter der Zellmembran sitzt. Stellen Sie sich einen riesigen Reifen vor, der direkt unter dem Äquator der Erde verläuft (die imaginäre Linie, die um die Mitte des Planeten verläuft), und Sie erhalten eine Vorstellung von der Gesamtanordnung.

• Der kontraktile Ring ist ein Merkmal von Tierzellen und nur einer Handvoll einzelliger Eukaryoten. In Pflanzenzellen, die eher kubisch geformt sind, bildet sich die Spaltungsebene ohne das Auftreten einer Furche.

Die Ebene des kontraktilen Rings wird durch die Orientierung der mitotischen Spindelfasern bestimmt. Wenn Sie sich ein Diagramm einer Zelle ansehen, sehen Sie praktisch jedes Mal eine zweidimensionale Darstellung. Aber wenn Sie sich die Zelle als Kugel statt als Globus vorstellen und ein Bild von Chromosomen heraufbeschwören, die an beiden "Rändern" hängen, können Sie es wahrscheinlich erahnen dass die ideale Spaltungsebene senkrecht zur allgemeinen Richtung der Spindelfasern verlaufen müsste, die zwischen die beiden Zellen reichen Stangen.

Wenn der Ring kleiner wird und die Membran mit nach innen zieht, tritt neues Zellmembranmaterial aus den Vesikeln auf beiden Seiten der Spaltungsebene aus. Wenn die Zelle allmählich gespalten wird, schließen die neuen Membranstücke die Lücken, die sonst an den Seiten der beiden Tochterzellen auftreten würden, und ermöglichen das Austreten des zytoplasmatischen Inhalts.

Zellen teilen sich gelegentlich asymmetrisch. Sie teilen ihre Chromatiden nicht asymmetrisch auf, da dies, wie erwähnt, für die Zelle ausgesprochen unangenehme Folgen hätte. Gelegentlich ergeben sich jedoch Gründe für die Aufteilung der Zytoplasma und seinen Inhalt in ungleiche Portionen.

Die Zelle wendet normalerweise diese Zytokinese-Strategie an, wenn die Tochterzellen unterschiedliche letztendliche Funktionen und Ziele haben. Die Asymmetrie kann sich in einer ungleichmäßigen Verteilung von äußern Organellen, eine ungleichmäßige Zytoplasmamasse oder eine Kombination dieser Merkmale.