תאים, אבני הבסיס הבסיסיות של יצורים חיים, חייבים להתרבות על מנת שאורגניזם ההורה יגדל ויתקן את עצמו, בין היתר. על מנת שהתאים יתרבו, עליהם להתחלק. נקרא התהליך הפיזי של חלוקת התאים ציטוקינזיס.
חלוקת תאים תהיה חסרת טעם בלי רפרודוקציה משותפת של החומר הגנטי של התא מכיוון שכל תא בת זקוק לעותק מלא של הקוד הגנטי של האורגניזם כדי שיוכל לבצע את עבודתו. תאים מתרבים באמצעות תהליך הנקרא מיטוזה.
תאים בכל היצורים החיים עוברים ציטוקינזיס; רק תאים אוקריוטיים (בעלי חיים) עוברים מיטוזה, שראשיתה קודמת לציטוקינזיס בחלוקת התאים.
יסודות מיטוזיס
מיטוזיס מתייחס לשעתוק החומר הגנטי של התא; במילים אחרות, הכרומוזומים שלו. חומר זה נמצא בגרעינים (יחיד: גרעין) של התאים. לפני שניתן לשלב את החומר בתאי הבת, תחילה יש לשכפל אותו, או להעתיק אותו. מיטוזה כוללת אם כן שכפול ואחריו חלוקה, אך חשוב להבין שחלק החלוקה של המיטוזה מביא רק לגרעיני בת, ולא לתאי בת שלמים.
שלבי מיטוזה
מיטוזה מחולקת לארבעה שלבים: פרופאז, מטאפאזה, אנאפאזה וטלופאז.
בפרופאז, כרומוזומים משוכפלים בזוגות מתעבים והופכים את עצמם לקומפקטיים יותר. כמו כן, מבנה הנקרא ציר מיטוטי נוצר מחלבונים הנקראים מיקרו-צינורות משני צדי התא.
במטאפאזה, הקרום הגרעיני מושפל, והציר המיטוטי משתרע פנימה מקצוות התא כדי לקשר אותו דרך הצנטרומרים המצטרפים לכל זוגות הכרומוזום.
באנאפאזה, זוגות כרומוזומים נפרדים זה מזה במרכזם. כרומוזומים מופרדים אלה נגררים על ידי הציר לצדדים מנוגדים של התא. אנאפאזה מבטיח שכל תא בת יקבל סט זהה של כרומוזומים. ציטוקינזיס מתחיל בשלב זה.
בטלופאז נוצר קרום גרעיני סביב כל קבוצה חדשה של ערכות כרומוזום בת. במקביל, הושלם תהליך הציטוקינזיס.
ציטוקינזיס
הגדרת הציטוקינזיס היא החלוקה של הציטופלזמה של תא האם לשני תאי בת. זה מתחיל באנאפאזה של המיטוזה ומסתיים בטלופזה שלה. ניתן להגדיר ציטוקינזיס במונחים של שלבים נפרדים, שכן התהליך, כמו מיטוזה, עשוי להיות מחולק לארבעה שלבים: התחלה, כאשר החלק החיצוני של התא מתחיל להתבאס פנימה; התכווצות, המופעלת על ידי חלבונים דומים לאלה המצויים בשריר; החדרת קרום, כאשר מציבים ציטופלזמה סביב שני תאי הבת המופרדים כמעט; והשלמה, כאשר המחשוף הושלם.
סוגי ציטוקינזיס
תאים של בעלי חיים וצמחים עוברים סוגים שונים של ציטוקינזיס מכיוון שלתאים צמחיים יש דפנות תאים ואילו לתאי בעלי חיים יש רק קרומי תאים. לצמחים חסרים צנטריולות, ולחיידקים חסר גם צנטריולוס וגם ציר, ולכן כשמגיע הזמן שסוגים אלה של תאים יבקעו לשניים, התהליך מתואם פחות בקפדנות. בחיידקים זה נקרא רק ביקוע. בצמחים נוצר מבנה הנקרא צלחת תא לאורך לוח המטאפאזה, ואילו אצל בעלי חיים קיים כיווץ או צבירה פנימה של הציטופלזמה.