Komórki, podstawowe elementy budulcowe organizmów żywych, muszą się mnożyć, aby organizm rodzicielski mógł się mnożyć i naprawiać między innymi. Aby komórki mogły się rozmnażać, muszą się dzielić. Fizyczny proces podziału komórki nazywa się cytokineza.
Podział komórki byłby bezcelowy bez współwystępowania reprodukcji materiału genetycznego komórki, ponieważ każda komórka potomna potrzebuje pełnej kopii kodu genetycznego organizmu, aby móc wykonać swoje zadanie. Komórki rozmnażają się za pomocą procesu zwanego mitoza.
Komórki we wszystkich żywych organizmach przechodzą cytokinezę; tylko komórki eukariotyczne (zwierzęce) ulegają mitozie, której początek poprzedza cytokinezę w podziale komórki.
Podstawy mitozy
Mitoza odnosi się do reprodukcji materiału genetycznego komórki; innymi słowy, jego chromosomy. Ten materiał znajduje się w jądrach (liczba pojedyncza: jądro) komórek. Zanim materiał będzie mógł zostać włączony do komórek potomnych, musi zostać najpierw zreplikowany lub skopiowany. Zatem mitoza obejmuje replikację, po której następuje podział, ale ważne jest, aby zrozumieć, że część podziału mitozy skutkuje tylko jądrami potomnymi, a nie całymi komórkami potomnymi.
Fazy mitozy
Mitozę dzieli się na cztery fazy: profazę, metafazę, anafazę i telofazę.
W profazie replikowane chromosomy w parach kondensują i stają się bardziej zwarte. Ponadto z białek zwanych mikrotubulami po obu stronach komórki tworzy się struktura zwana wrzecionem mitotycznym.
W metafazie błona jądrowa ulega degradacji, a wrzeciono mitotyczne rozciąga się do wewnątrz od krawędzi komórki, łącząc się przez centromery łączące wszystkie pary chromosomów.
W anafazie pary chromosomów są rozrywane na ich centromerach. Te oddzielone chromosomy są następnie przeciągane przez wrzeciono na przeciwne strony komórki. Anaphase gwarantuje, że każda komórka potomna otrzyma identyczny zestaw chromosomów. Cytokineza rozpoczyna się w tej fazie.
W telofazie wokół każdego nowego zestawu zestawów chromosomów potomnych tworzy się błona jądrowa. Jednocześnie zakończony zostaje proces cytokinezy.
Cytokineza
Definicja cytokinezy to podział cytoplazmy komórki rodzicielskiej na dwie komórki potomne. Rozpoczyna się w anafazie mitozy, a kończy w jej telofazie. Możliwe jest zdefiniowanie cytokinezy w kategoriach dyskretnych faz, ponieważ proces, podobnie jak mitoza, można podzielić na cztery etapy: inicjacja, kiedy zewnętrzna strona komórki zaczyna się marszczyć do wewnątrz; skurcz, który jest zasilany przez białka podobne do tych znajdujących się w mięśniach; wstawienie błony, gdy cytoplazma jest umieszczona wokół dwóch prawie rozdzielonych komórek potomnych; i zakończenie, gdy rozszczepienie jest zakończone.
Rodzaje cytokinezy
Komórki zwierzęce i roślinne podlegają różnym typom cytokinezy, ponieważ komórki roślinne mają ściany komórkowe, podczas gdy komórki zwierzęce mają tylko błony komórkowe. Roślinom brakuje centrioli, a bakteriom zarówno centrioli, jak i wrzecion, więc kiedy przychodzi czas na rozcięcie tego typu komórek na dwie części, proces jest mniej ściśle skoordynowany. U bakterii nazywa się to po prostu rozszczepieniem. U roślin wzdłuż płytki metafazowej tworzy się struktura zwana płytką komórkową, podczas gdy u zwierząt występuje zwężenie lub zmarszczenie cytoplazmy.