Millised on tsütokineesi etapid?

Bioloogia põhilisest vaatenurgast lähtudes on iga inimese edukas lõpp eukarüootne raku elu on selle raku jagunemine kaheks tütarrakuks, millest igaühel on emaraku täielik koopia DNAvõi desoksüribonukleiinhape (st selle geneetiline materjal).

Seda raku jagunemist nimetatakse tsütokineesja sellele eelneb kohe mitoos, mitmeastmeline protsess, mis eraldab raku DNA kaheks tütartuumaks.

Mitoos ja tsütokinees esindavad koos eukarüootse rakutsükli neljandat ja viimast etappi, mida nimetatakse M faas. M-faasile eelneb kolm etappi, mis koos moodustavad interfaasi - rakutsükli selle osa, milles tuuma- ega rakujagumisprotsesse ei toimu.

Tsütokineesi mehaanika pole veel täielikult mõistetav, kuid selle sündmuste kriitilise ajastamise ja mõne raku tsükli viimase etapi muude aspektide kohta on palju teada.

•  Tsütokineesi neli etappi on initsiatsioon, kontraktsioon, membraani sisestamine ja valmimine.

Elusolendeid saab jagada prokarüootid ja eukarüootid.Prokarüootid on üherakulised organismid, millel on ainult väike kogus DNA-d ja mille rakkudes, sealhulgas tuumades, pole sisemembraaniga seotud struktuure.

Nad paljunevad, jagades pärast DNA paljunemist lihtsalt pooleks ja kasvades üldiselt suuremaks, seda protsessi nimetatakse binaarne lõhustumise. Vähe tagajärgi toimub enne järgmist jagunemist. Kuna neil organismidel on ainult üks rakk, on binaarne lõhustumine samaväärne paljunemisega.

Eukarüootidel (taimedel, loomadel ja seentel) on tõepoolest tuumad ja hulk muid organelle, mis muudab raku paljunemise keerukamaks protsessiks. Hetkel, kui üks neist rakkudest tekib, siseneb see rakku G₁ (esimene vahe) faaside faas. Sellele järgneb S(süntees), G₂ (teine ​​vahe) ja lõpuks M (mitoos). Rakk kasvab G-s üldiselt suuremaks₁, kordab oma kromosoome S-is, kontrollib oma tööd G-s₂ ja jagab selle sisu M-s võrdseks pooleks. Interfaas on palju pikem kui M-faas.

Sel juhul küsitakse teilt kunagi: "Mis faasis on mitoosi tagajärjel tütarrakud?" saate vastata "M-faasile", sest interfaas algab alles siis, kui tsütokinees algab mitoosi ajal ja lõpeb tavaliselt vahetult pärast mitoosi algust. täielik.

Mitoosi võib jagada kas neljaks või viis etappi, kusjuures viieetapilise skeemi teine ​​etapp (prometafaas) on skeemi hilisem täiendus. Täielikkuse huvides kirjeldatakse siin kõiki viit etappi.

Ettepanek: Mitoos algab siis, kui S-faasis dubleeritud kromosoomid kondenseeruvad, muutes nende mikroskoobi all üksikute vormidena nägemise lihtsamaks. Samal ajal kordub struktuur, mida nimetatakse tsentriooliks ja kaks tütart tsentrioolid migreeruvad raku vastandpoolustesse või otstesse, kus nad hakkavad genereerima mitootilist spindlit, peamiselt mikrotuubul valgud.

Prometafaas: Selles etapis moodustub kromosoom, mis koosneb identsest õest kromatiidid tsentromeeriks nimetatud struktuuris liitunud, alustavad palverännakuid raku keskjoone suunas. Vahepeal jätkavad tsentrioolid mitootilise spindli kokkupanekut, mis toimib väikeste köite või ketidena.

Metafaas: Selles etapis on kõik kromosoomid (inimestel 46) reastatud metafaasiplaadile korraliku joonega, tasapinnaga, mis läbib raku "ekvaatorit" ja on risti spindli aparaadiga. See joon läbib tsentromere, mis tähendab, et igast komplektist üks õekromatiid asub plaadi ühel küljel, samal ajal kui tema kaksik asub vastasküljel.

Anafaas: Selles faasis tõmbavad spindli kiud füüsiliselt kromatiide lahku ja raku vastandpooluste suunas. Tsütokinees tegelikult algab selles etapis a dekoltee vao. Anafaasi lõpus istub 46 kromatiidi täielik komplekt (üksikud kromosoomid) kummaski pooluses.

Telefaas: Kuna geneetiline materjal on nüüd dubleeritud ja eraldatud, annab rakk igale kromosoomikomplektile oma tuumaümbrise. Lisaks on kromosoomid kondenseerumine. Põhimõtteliselt on telofaas tagurpidi toimuv profaas. Varajane tsütokinees kulgeb telofaasi ajal.

Mitoosi lõpus on tsütokinees ainus rakutsüklis järelejäänud protsess. Kuigi paljudes allikates on mitoos ja tsütokinees loetletud järjestikuste sündmustena, on see eksitav. Kuigi on tõsi, et tsütokinees lõpeb tavaliselt mitte kaua pärast mitoosi lõppu, kattuvad need kaks protsessi ajas ja teatud määral ka ruumis märkimisväärselt.

Lõikevagu, mis tähistab tsütokineesi algust, ilmub, nagu märgitud, anafaasi ajal. Kui kujutate ette, mis selle mitoosi staadiumis toimub, saate aru, miks see nii on varaseimas punktis, kus rakul tervikuna on ohutu oma protsessi algatada jaotus.

Kui teie mentaalsel pildil on kaks kromatiidide komplekti, mis liiguvad tuumas vasakule ja paremale, kujutage ette rakumembraani hakkab ülevalt "näpistama", pannes liikuma dekoltee, mis lõpuks pigistab lahtri keskosa nii ülevalt kui ka ülevalt põhjas.

Kui see rakkude lõhustamine peaks toimuma enne anafaasi algust, võib see tekitada kromatiidide asümmeetrilise jaotuse tuuma piirkonnas. Tulemus oleks rakule peaaegu kindlasti surmav, mis nõuab organismi nõuetekohaseks toimimiseks täielikku DNA täiendust.

Tsütokineesi valdavaks funktsionaalseks tunnuseks on kontraktiilne rõngas, struktuur, mis koosneb erinevatest valkudest, peamiselt aktiinist ja müosiinist, ning asub vahetult rakumembraani all. Kujutage ette tohutut rõngast, mis kulgeb otse Maa ekvaatori all (kujuteldav joon kulgeb ümber planeedi keskosa) ja saate aimu kogu seadistusest.

• Kokkutõmbumisrõngas on loomarakkude omadus ja ainult käputäis üherakulisi eukarüoote. Taimrakkudes, mille kuju on kuupilisem, moodustub lõhustumistasand ilma vao välimuseta.

Kokkutõmbumisrõnga tasapind määratakse mitootiliste spindli kiudude orientatsiooni järgi. Kui vaatate lahtri skeemi, siis praktiliselt iga kord, kui vaatate kahemõõtmelist kujutist. Kuid kui kujutlete rakku gloobuse asemel kerana ja loitsite kromosoomide pildi, mis ripub mõlemal "serval", saate tõenäoliselt mõista et ideaalne lõhustamistasand peaks kulgema risti kahe raku vahele ulatuvate spindli kiudude üldsuunaga postid.

Kui ring muutub väiksemaks, tõmmates koos sellega membraani sissepoole, ilmub lõhustumistasandi mõlemal küljel vesiikulitest uus rakumembraanimaterjal. Kui rakk jaguneb järk-järgult, sulgevad uued membraanitükid tühimikud, mis muidu ilmuvad mõlema tütarraku külgedele, ja lasevad tsütoplasma sisul välja valguda.

Rakud jagunevad aeg-ajalt asümmeetriliselt. Nad ei jaga oma kromatiide asümmeetriliselt, sest nagu märgitud, oleks see raku jaoks otsustavalt ebameeldivaid tulemusi. Aeg-ajalt ilmnevad siiski põhjused, miks tsütoplasma ja selle sisu ebavõrdseteks osadeks.

Rakk rakendab seda tsütokineesi strateegiat tavaliselt siis, kui tütarrakkudel on erinevad ülimad funktsioonid ja sihtkohad. Asümmeetria võib avalduda organellid, ebaühtlane tsütoplasma mass või nende omaduste kombinatsioon.