Kādi ir citokinēzes posmi?

No pamata bioloģijas viedokļa jebkura indivīda veiksmīga beigas eikariots šūnas dzīve ir šīs šūnas sadalīšana divās meitas šūnās, katrai no tām ir pilnīga vecāku šūnu kopija DNSvai dezoksiribonukleīnskābe (t.i., tās ģenētiskais materiāls).

Šo šūnu dalījumu sauc citokinēze, un tūlīt pirms tā ir mitoze, daudzpakāpju process, kas šūnas DNS atdala divos meitas kodolos.

Mitoze un citokinēze kopā pārstāv eikariotu šūnu cikla ceturto un pēdējo posmu, ko sauc par M fāze. Pirms M fāzes ir trīs posmi, kas kopā veido starpfāzi - šūnu cikla daļu, kurā nenotiek nekādi kodola vai šūnu dalīšanās procesi.

Citokinēzes mehānika vēl nav pilnībā izprotama, taču ir ļoti daudz zināms par tās notikumu kritisko laiku un citiem vienas šūnas cikla pēdējā posma aspektiem.

•  Četri citokinēzes posmi ir iniciācija, kontrakcija, membrānas ievietošana un pabeigšana.

Dzīvās būtnes var iedalīt prokarioti un eikarioti.Prokarioti ir vienšūnas organismi, kas pārnēsā tikai nelielu daudzumu DNS un kuru šūnās nav iekšēju membrānu saistītu struktūru, ieskaitot kodolus.

Viņi pavairo, vienkārši daloties uz pusēm pēc DNS atkārtošanas un kopumā palielinoties, to sauc par procesu binārā skaldīšana. Pirms nākamā sadalījuma maz seku. Tā kā šiem organismiem ir tikai viena šūna, binārā šķelšanās ir līdzvērtīga reprodukcijai.

Eikariotiem (augiem, dzīvniekiem un sēnītēm) patiešām ir kodoli un virkne citu organellu, padarot šūnu reprodukciju par sarežģītāku procesu. Tajā brīdī, kad rodas viena no šīm šūnām, tā nonāk G₁ (pirmā plaisa) fāzes fāze. Tam seko S(sintēze), G₂ (otrā atstarpe) un visbeidzot M (mitoze). Šūna G aug parasti palielinās₁, atkārto hromosomas S, pārbauda tā darbu G₂ un sadala tā saturu vienādās pusēs M. Starpfāze ir daudz garāka nekā M fāze.

Gadījumā, ja jums kādreiz tiek jautāts: "Kādā fāzē meitas šūnas mitozes rezultātā?" jūs varat atbildēt uz "M fāzi", jo starpfāze sākas tikai tad, kad ir pabeigta citokinēze, kas sākas mitozes laikā un parasti beidzas neilgi pēc mitozes sākšanās. pabeigta.

Mitozi var iedalīt vai nu četrās, vai arī pieci posmi, un piecu pakāpju shēmas otrais posms (prometafāze) ir vēlāks shēmas papildinājums. Pilnīguma labad šeit ir aprakstīti visi pieci posmi.

Priekšnoteikums: Mitoze notiek, kad hromosomas, kas tika dublētas S fāzē, kļūst vairāk kondensētas, padarot tās mikroskopā vieglāk saskatāmas kā atsevišķas formas. Tajā pašā laikā tiek atkārtota struktūra, ko sauc par centriolu, un abas meitas centrioles migrē uz šūnu pretējiem poliem vai galiem, kur tie sāk ģenerēt mitotisko vārpstu, galvenokārt no mikrocaurule olbaltumvielas.

Prometafāze: Šajā solī hromosomu kopas sastāv no identiskas māsas hromatīdi pievienojušies pie struktūras, ko sauc par centromēru, sāk svētceļojumus uz šūnas viduslīniju. Tikmēr centrioli turpina montēt mitotisko vārpstu, kas kalpo kā sīku virvju vai ķēžu komplekts.

Metafāze: Šajā posmā visas hromosomas (46 cilvēkiem) ir sakārtotas kārtīgā līnijā uz metafāzes plāksnes, plaknes, kas iet caur šūnas "ekvatoru" un ir perpendikulāra vārpstas aparātam. Šī līnija iet caur centromerām, kas nozīmē, ka viena māsas hromatīda no katra komplekta atrodas vienā plāksnes pusē, bet tās dvīņi atrodas pretējā pusē.

Anafāze: Šajā fāzē vārpstas šķiedras fiziski izvelk hromatīdus atsevišķi un pretī šūnu pretējiem poliem. Citokinēze faktiski sākas šajā posmā ar a parādīšanos šķelšanās vaga. Anafāzes beigās pilns 46 hromatīdu (atsevišķu hromosomu) komplekts sēž pudurī pie katra pola.

Telofāze: Tagad, kad ģenētiskais materiāls ir dublēts un atdalīts, šūna dod katrai hromosomu kopai savu kodola apvalku. Turklāt hromosomas kondensāta samazināšana. Būtībā telofāze ir pretfāzu vadīšana. Agrīna citokinēze notiek telofāzes laikā.

Mitozes beigās citokinēze ir vienīgais process, kas palicis šūnu ciklā. Lai gan daudzos avotos mitoze un citokinēze tiek uzskaitīti kā secīgi notikumi, tas ir maldinoši. Lai gan taisnība, ka citokinēze parasti beidzas neilgi pēc mitozes beigām, abi procesi laikā un zināmā mērā telpā ievērojami pārklājas.

Šķelšanās rieva, kas apzīmē citokinēzes sākumu, parādās, kā norādīts, anafāzes laikā. Ja jūs attēlojat to, kas notiek šajā mitozes posmā, jūs varat saprast, kāpēc tas ir agrākais brīdis, kad šūnai kopumā ir droši uzsākt savu procesu sadalīšana.

Ja jūsu garīgajam attēlam kodolā ir divi hromatīdu komplekti, kas pārvietojas pa kreisi un pa labi, iedomājieties šūnu membrānu sākot "iekniebt" no augšas, iedarbinot šķelšanos, kas galu galā izspiež šūnas vidu gan no augšas, gan no augšas apakšā.

Ja šī šūnu šķelšanās notiktu pirms anafāzes uzsākšanas, tā varētu radīt hromatīdu asimetrisku sadalījumu kodola reģionā. Rezultāts gandrīz noteikti būtu letāls šūnai, kuras pareizai darbībai nepieciešams pilnīgs organisma DNS papildinājums.

Galvenā citokinēzes funkcionālā iezīme ir saraušanās gredzens, struktūra, kas sastāv no dažādiem proteīniem, galvenokārt aktīna un miozīna, un atrodas tieši zem šūnu membrānas. Attēlojiet milzīgu stīpu, kas iet tieši zem Zemes ekvatora (iedomātā līnija, kas iet ap planētas vidusdaļu), un jūs iegūsiet priekšstatu par kopējo uzstādījumu.

• Kontrakcijas gredzens ir dzīvnieku šūnu iezīme un tikai nedaudz vienšūnas eikariotu. Augu šūnās, kuru forma ir kubiskāka, šķelšanās plakne veidojas bez vagas parādīšanās.

Kontrakcijas gredzena plakni nosaka mitotiskās vārpstas šķiedru orientācija. Aplūkojot šūnas diagrammu, praktiski katru reizi, kad skatāties uz divu dimensiju attēlojumu. Bet, ja jūs iedomājaties šūnu kā sfēru, nevis globusu, un uzburat hromosomu attēlu, kas karājas abās "malās", jūs droši vien varat intuitēt ka ideālajai šķelšanās plaknei būtu jāiet perpendikulāri vārpstas šķiedru vispārējam virzienam, kas sasniedz starp abām šūnām stabi.

Kad gredzens kļūst mazāks, pavelkot membrānu uz iekšu līdz ar to, no vezikulām abās šķelšanās plaknes pusēs parādās jauns šūnu membrānas materiāls. Šūnai pakāpeniski sadaloties, jaunie membrānas gabali aizsprauž spraugas, kas citādi parādās abu meitas šūnu sānos, un ļauj citoplazmas saturam izlīst.

Šūnas laiku pa laikam sadalās asimetriski. Viņi nesadala hromatīdus asimetriski, jo, kā atzīmēts, šūnai tas būtu ārkārtīgi nepatīkams. Tomēr laiku pa laikam rodas iemesli citoplazma un tā saturu nevienādās daļās.

Šūna parasti izmanto šo citokinēzes stratēģiju, kad meitas šūnām ir dažādas galīgās funkcijas un galamērķi. Asimetrija var izpausties nevienmērīgā sadalījumā organellas, nevienmērīga citoplazmas masa vai kāda no šīm pazīmēm.