Jednym z „celów” wszystkich komórek jest podzielenie i oddanie każdej komórce potomnej kompletnej kopii DNA organizmu.
Ten podział komórkowy u eukariontów nazywa się cytokineza i jest poprzedzona mitoza. Obie cytokineza i mitoza wymagają udziału struktur białkowych, które również przyczyniają się do ogólnej architektury komórki w postaci cytoszkielet.
Mikrofilamenty odgrywają kluczową rolę w cytokinezie, ponieważ tworzą włókna aktynowe, które są głównymi składnikami pierścienia kurczliwego w cytokinezie w komórkach zwierzęcych. Specyficzna praca mikrofilamenty w cytokinezie podano po przyjrzeniu się, co mikrofilamenty i powiązane struktury robią ogólnie w komórce.
Mikrofilamenty: definicja
Mikrofilamenty to solidne pałeczki wykonane z białka aktyna. Białko to ma kulisty kształt, gdy po raz pierwszy jest syntetyzowane w rybosomach komórek, ale przyjmuje postać liniową, która jest następnie zwijana w spiralne nici, które przeplatają się ze sobą. Poszczególne mikrofilamenty mają szerokość od około 5 nm do 9 nm (nanometrów lub miliardowych części metra) i mają znaczną wytrzymałość na rozciąganie.
Mikrofilamenty rosną szybciej na jednym końcu niż na drugim, ponieważ wszystkie pojedyncze cząsteczki białka w tych włóknach mają elektryczność biegunowość i wszystko w tym samym kierunku. Powoduje to, że jeden koniec danego mikrofilamentu jest elektrycznie bardziej dodatni, a drugi elektrycznie bardziej ujemny.
Rola mikrofilamentów
Jak już wspomniano, mikrofilamenty są stałymi, pręcikowymi strukturami złożonymi z aktyny. Zapewniają wsparcie strukturalne i odgrywają rolę w fagocytozie, która polega na prostym spożyciu pochłanianie niechcianych substancji obcych w celu pozbycia się ich, czasem później trawiąc je. Jak zobaczysz, mikrofilamenty biorą również udział w ruchu komórek i organelli, a także w podziale komórek.
cytoszkielet to system mikroskopijnych włókien molekularnych znajdujących się w cytoplazmie komórek eukariotycznych. Mikrofilamenty działają jako jeden z trzech głównych współtwórców tej sieci, pozostali to: włókna pośrednie i mikrotubule.
Cytoszkielet zapewnia dodatkowe wsparcie strukturalne komórkom pozbawionym ścian komórkowych, zapewnia ruchliwość (ruch) komórek i organelli oraz uczestniczy w podziale komórek na różnych poziomach (mitoza i cytokineza).
Inne składniki cytoszkieletu
Najważniejszym składnikiem cytoszkieletu są prawdopodobnie mikrotubule, puste struktury zbudowane z podjednostek składających się z białka zwanego tubulina. Filamenty pośrednie pomagają kształtować zewnętrzną stronę komórki i wzmacniają pracę cytoszkieletu na wnętrzu komórki jako całości.
Centriole to struktury składające się z pierścienia dziewięciu mikrotubul wokół rdzenia dwóch mikrotubul. Mogą one tworzyć wrzeciono mitotyczne w dzielących się komórkach, a także tworzyć kształt bicza rzęsy i wici, które uczestniczą w lokomocji organizmu i ruchu pobliskich cząsteczek.
Mitoza i cykl komórkowy
W pierwszej części cyklu komórkowego, interfazie, komórka nie dzieli się; raczej „nabiera” się, w tym replikuje swoje chromosomy lub odrębne „kawałki” DNA.
Mitoza to pierwsza część Faza M; drugi to cytokineza. Mitoza składa się z czterech (niektóre źródła podają pięć) etapów: profazy, metafazy, anafazy i telofazy, przy czym niektóre teksty umieszczają „prometafazę” między profazą a metafazą. W każdym razie włókna wrzeciona, które tworzą się podczas profazy i rozrywają chromosomy podczas anafazy, są zbudowane z mikrotubul.
Mikrofilamenty w cytokinezie
Cytokineza rozpoczyna się w anafazie mitozy, kiedy błona komórkowa zaczyna się kurczyć do wewnątrz po obu stronach linii (lub płaszczyzny), wzdłuż której komórka będzie się dzielić. W komórkach zwierzęcych, które nie posiadają ścian komórkowych, wokół wnętrza błony komórkowej tworzy się pierścień kurczliwy zbudowany częściowo z mikrowłókien aktynowych, który zwęża komórkę ze wszystkich stron.
Komórki roślinne nie mogą tworzyć pierścieni kurczliwych z powodu obecności ściany komórkowej i cytokineza zamiast tego występuje wzdłuż a płytka komórkowa w tych organizmach.