מהם שלבי הציטוקינזיס?

מנקודת מבט ביולוגית בסיסית, הסוף המוצלח של כל אדם אוקריוטי חיי התא הם החלוקה של אותו תא לשני תאי בת, כאשר כל אחד מהם נושא עותק שלם של תא האם DNA, או חומצה דאוקסיריבונוקלאית (כלומר, החומר הגנטי שלה).

חלוקה זו של התא נקראת ציטוקינזיס, וקודם לו מיד מיטוזה, התהליך הרב-שלבי המפריד בין ה- DNA של התא לשני גרעיני בת.

מיטוזה וציטוקינזיס מייצגות יחד את השלב הרביעי והאחרון של מחזור התא האוקריוטי, הנקרא שלב M. לשלב M מקדימים שלושת השלבים המרכיבים יחד אינטראפאזה, החלק של מחזור התא בו לא מתרחשים תהליכי חלוקה גרעינית או תאית.

המכניקה של הציטוקינזיס עדיין לא מובנת לחלוטין, אך ידוע הרבה על העיתוי הקריטי של אירועיו והיבטים אחרים בשלב הסופי במחזור של תא אחד.

•  ארבעת השלבים של ציטוקינזיס הם התחלה, כיווץ, החדרת קרום ו סִיוּם.

ניתן לחלק את היצורים החיים פרוקריוטים ו אקריוטים.פרוקריוטים הם אורגניזמים חד תאיים הנושאים רק כמות קטנה של DNA ואין תאים פנימיים הקשורים לקרום, כולל גרעינים.

הם מתרבים פשוט על ידי חלוקה לשניים לאחר שכפול ה- DNA שלהם והולכים וגדלים בסך הכל, תהליך שנקרא פיצול בינארי. מעט התוצאות מתרחשות לפני החלוקה הבאה. מכיוון שלאורגניזמים אלה יש תא אחד בלבד, ביקוע בינארי שווה ערך להתרבות.

באוקריוטים (צמחים, בעלי חיים ופטריות) אכן יש גרעינים ומספר אברונים אחרים, מה שהופך את רביית התא לתהליך מורכב יותר. ברגע שאחד מהתאים האלה נוצר, הוא נכנס ל ז₁ (פער ראשוןשלב שלב. זה ואחריו ס(סִינתֶזָה), ז₂ (פער שני) ולבסוף M (מיטוזה). התא גדל בדרך כלל ב- G₁, משכפל את הכרומוזומים שלו ב- S, בודק את עבודתו ב- G.₂ ומחלק את תוכנו לחצאים שווים במ '. Interphase ארוך בהרבה משלב M.

במקרה ושואלים אותך אי פעם "באיזה שלב נמצאים תאי הבת כתוצאה ממיטוזה?" אתה יכול לענות "על שלב M" בגלל אינטראפאזה לא מתחיל עד שהציטוקינזיס, שמתחיל בזמן שמתרחשת המיטוזה ובדרך כלל מסתיים זמן קצר לאחר שהמיטוזה מתרחשת, הוא לְהַשְׁלִים.

ניתן לחלק מיטוזה לארבעה או חמישה שלבים, כאשר השלב השני בתכנית של חמשת השלבים (פרמטאפאזה) הוא תוספת מאוחרת יותר לתכנית. לשם השלמות, כל חמשת השלבים מתוארים כאן.

נבואה: מיטוזה מתחילה כאשר הכרומוזומים, ששוכפלו בשלב S, מתמצים יותר, מה שמקל על ראייתם כצורות בודדות במיקרוסקופ. במקביל, משוכפל מבנה הנקרא צנטריולה ואת שתי הבת צנטריולות נודדים לקטבים או קצוות מנוגדים של התא, שם הם מתחילים לייצר את הציר המיטוטי, בעיקר מ מיקרו-צינור חלבונים.

פרומטאפאזה: בשלב זה הכרומוזום קובע, המורכב מאחות זהה כרומטידים הצטרפו למבנה הנקרא צנטרומר, התחילו לעלות לרגל לעבר קו האמצע של התא. בינתיים, המרכזיות ממשיכות להרכיב את הציר המיטוטי, המשמש כמערכת של חבלים או שרשראות זעירים.

מטאפאזה: בשלב זה, כל הכרומוזומים (46 בבני אדם) מסודרים בשורה מסודרת על לוח המטאפאזה, מישור שעובר דרך "קו המשווה" של התא ומאונך למנגנון הציר. קו זה עובר דרך הצנטרומרים, כלומר כרומטידה אחות אחת מכל סט מונחת בצד אחד של הצלחת ואילו התאום שלה מונח בצד הנגדי.

אנאפאזה: בשלב זה, סיבי הציר מושכים פיזית את הכרומטידות זו מזו ולקראת קטבים מנוגדים של התא. ציטוקינזיס מתחיל למעשה בשלב זה עם הופעתו של א תלם מחשוף. בסוף האנאפאזה, קבוצה שלמה של 46 כרומטידות (כרומוזומים בודדים) יושבת בגוש בכל קוטב.

טלופאז: כאשר החומר הגנטי משוכפל ומופרד כעת, התא ממשיך לתת לכל כרומוזום סט מעטפה גרעיני משלו. בנוסף כרומוזומים דה-עיבוי. בעיקרו של דבר, הטלופאז הוא מונע הפוך. ציטוקינזיס מוקדם ממשיך במהלך הטלופאז.

בסוף המיטוזה, ציטוקינזיס הוא התהליך היחיד שנותר במחזור התא. למרות שמקורות רבים מראים כי מיטוזה וציטוקינזיס הם אירועים עוקבים, הדבר מטעה. אמנם נכון שציטוקינזה בדרך כלל מסתיימת זמן לא רב לאחר שהמיטוזה מסתיימת, אך שני התהליכים חופפים באופן ניכר בזמן ובמידה מסוימת גם למרחב.

תלם המחשוף המסמל את הופעת הציטוקינזיס מופיע, כאמור, במהלך אנאפאזה. אם אתה מדמיין את המתרחש בשלב זה של מיטוזה, אתה יכול להבין מדוע זה הנקודה המוקדמת ביותר שבה התא בטוח בכללותו ליזום את התהליך שלו חֲלוּקָה.

אם לתמונה הנפשית שלך שתי קבוצות הכרומטידות נעות שמאלה וימינה בתוך גרעין, דמיין את קרום התא מתחילים "לצבוט" מלמעלה, ומניעים מחשוף שבסופו של דבר סוחט את אמצע התא גם מלמעלה וגם תַחתִית.

אם מחשוף תאים זה היה מתרחש לפני שאנאפאזה יוצא לדרך, הוא יכול לייצר התפלגות א-סימטרית של הכרומטידים באזור הגרעין. התוצאה תהיה כמעט בוודאות קטלנית לתא, הדורש השלמה מלאה של ה- DNA של האורגניזם כדי לתפקד כראוי.

המאפיין הפונקציונלי השולט של ציטוקינזיס הוא טבעת כיווץ, מבנה המורכב מחלבונים שונים, בעיקר אקטין ומיוזין, ויושב ממש מתחת לקרום התא. דמיינו חישוק עצום שרץ ממש מתחת לקו המשווה של כדור הארץ (הקו הדמיוני שעובר סביב אמצע כדור הארץ), ותקבלו מושג על מערך הכללי.

• הטבעת המתכווצת היא תכונה של תאי בעלי חיים וקומץ אקריוטים חד תאיים בלבד. בתאי צמח, שצורתם מעוקבת יותר, נוצר מישור המחשוף ללא מראה של תלם.

מישור הטבעת המתכווצת נקבע על ידי כיוון סיבי הציר המיטוטי. כשאתה מסתכל על תרשים של תא, כמעט בכל פעם שאתה מסתכל על ייצוג דו-ממדי. אבל אם אתה רואה בעיני רוחך את התא ככדור במקום גלובוס, ומעלה תמונה של כרומוזומים המסתובבים בשני "הקצוות", אתה יכול כנראה לאינטואיציה. כי מישור המחשוף האידיאלי יצטרך לרוץ בניצב לכיוון הכללי של סיבי הציר, המגיעים בין שני התא מוטות.

ככל שהטבעת הולכת וקטנה יותר, כשהוא שואב את הקרום פנימה יחד איתה, חומר קרום תא חדש יוצא משלפוחית ​​משני צידי מישור המחשוף. כאשר התא מפוצל בהדרגה, פיסות הממברנה החדשות תוחמות את הפערים שאחרת היו מופיעים בצידי שני תאי הבת ומאפשרים לשפוך תוכן ציטופלזמי.

תאים מתחלקים מדי פעם בצורה לא סימטרית. הם לא מחלקים את הכרומטידים שלהם בצורה לא סימטרית, שכן, כאמור, זה היה תוצאות לא נעימות בעליל לתא. עם זאת, מדי פעם נוצרות סיבות לחלוקת ה- ציטופלזמה ותכניו לחלקים לא שווים.

התא נוהג להפעיל אסטרטגיית ציטוקינזיס זו כאשר לתאי הבת יש פונקציות ויעדים אולטימטיביים שונים. הא-סימטריה יכולה להתבטא בהתפלגות לא אחידה של אברונים, מסה לא אחידה של ציטופלזמה, או שילוב כלשהו של תכונות אלה.