Een van de "doelen" van alle cellen is om zich te delen en aan elke dochtercel een volledige kopie van het DNA van het organisme te doneren.
Deze celdeling in eukaryoten heet cytokinese en wordt voorafgegaan door mitose. Beide cytokinese en mitose vereisen de deelname van eiwitstructuren die ook bijdragen aan de algemene celarchitectuur in de vorm van de cytoskelet.
Microfilamenten spelen een cruciale rol bij cytokinese omdat ze actinevezels vormen, die belangrijke componenten zijn van de contractiele ring in cytokinese in dierlijke cellen. De specifieke taak van microfilamenten in cytokinese wordt gegeven na een blik op wat microfilamenten en verwante structuren in het algemeen in de cel doen.
Microfilamenten: definitie
Microfilamenten zijn stevige staafjes gemaakt van het eiwit acteren. Dit eiwit heeft een bolvormige vorm wanneer het voor het eerst wordt gesynthetiseerd in de ribosomen van cellen, maar het neemt een lineaire vorm aan die vervolgens wordt gewikkeld in spiraalvormige draden die met elkaar verstrengelen. De afzonderlijke microfilamenten zijn ongeveer 5 nm tot 9 nm (nanometers of miljardsten van een meter) breed en ontworpen om een aanzienlijke treksterkte te hebben.
Microfilamenten groeien aan het ene uiteinde sneller dan aan het andere, omdat alle individuele eiwitmoleculen in deze filamenten elektrische polariteit en allemaal in dezelfde richting. Dit laat het ene uiteinde van een bepaald microfilament elektrisch positiever en het andere elektrisch negatiever.
Rol van microfilamenten
Microfilamenten zijn, zoals opgemerkt, vaste, staafachtige structuren die zijn samengesteld uit actine. Ze bieden structurele ondersteuning en spelen een rol bij fagocytose, wat de inname is door eenvoudig het opslokken van ongewenste vreemde stoffen met het doel ze kwijt te raken, soms daarna ze verteren. Microfilamenten nemen ook deel aan de beweging van cellen en organellen en ook aan celdeling, zoals je zult zien.
De cytoskelet is een systeem van microscopisch kleine moleculaire filamenten in het cytoplasma van eukaryote cellen. Microfilamenten functioneren als een van de drie belangrijkste bijdragers aan dit netwerk, de andere zijn: tussenliggende vezels en microtubuli.
Het cytoskelet biedt extra structurele ondersteuning aan cellen zonder celwanden, zorgt voor cel- en organelmotiliteit (beweging) en neemt op verschillende niveaus deel aan celdeling (mitose en cytokinese).
Andere componenten van het cytoskelet
De belangrijkste bijdrage aan het cytoskelet zijn waarschijnlijk de microtubuli, holle structuren gemaakt van subeenheden bestaande uit een eiwit genaamd tubuline. Intermediaire filamenten helpen de buitenkant van de cel vorm te geven en versterken het werk van het cytoskelet op het celinterieur als geheel.
Centriolen zijn structuren die bestaan uit een ring van negen microtubuli rond een kern van twee microtubuli. Deze kunnen de mitotische spoel vormen in delende cellen en ook de zweepachtige vormen trilhaartjes en flagella, die deelnemen aan de voortbeweging van het organisme en de beweging van nabijgelegen moleculen.
Mitose en de celcyclus
In het eerste deel van de celcyclus, interfase, deelt de cel niet; het is eerder "ophopen", inclusief het repliceren van zijn chromosomen, of verschillende "brokken" DNA.
Mitose is het eerste deel van M fase; de tweede is cytokinese. Mitose bestaat uit vier (sommige bronnen zeggen vijf) stappen: profase, metafase, anafase en telofase, waarbij sommige teksten "prometafase" tussen profase en metafase plaatsen. In ieder geval zijn de spilvezels die zich vormen tijdens de profase en de chromosomen uit elkaar trekken tijdens de anafase gemaakt van microtubuli.
Microfilamenten in cytokinese
Cytokinese begint in de anafase van de mitose, wanneer het celmembraan naar binnen begint te plooien aan weerszijden van de lijn (of vlak) waarlangs de cel zich zal delen. In dierlijke cellen, die geen celwanden hebben, vormt zich een samentrekkende ring die deels bestaat uit actinemicrofilamenten rond de binnenkant van het celmembraan en de cel van alle kanten vernauwt.
Plantencellen kunnen geen samentrekkende ringen vormen vanwege de aanwezigheid van een celwand, en cytokinese in plaats daarvan komt voor langs a celwand in deze organismen.
