Úloha mikrofilamentov v cytokinéze

Jedným z „cieľov“ všetkých buniek je rozdeliť a darovať každej dcérskej bunke úplnú kópiu DNA organizmu.

Toto delenie buniek u eukaryotov sa nazýva cytokinéza a pred ním je mitóza. Oboje cytokinéza a mitóza vyžadujú účasť proteínových štruktúr, ktoré tiež prispievajú k celkovej bunkovej architektúre vo forme cytoskelet.

Mikrovlákna hrajú rozhodujúcu úlohu pri cytokinéze, pretože tvoria aktínové vlákna, ktoré sú hlavnými zložkami kontraktilného kruhu pri cytokinéze v živočíšnych bunkách. Konkrétna práca spoločnosti mikrofilamenty pri cytokinéze sa podáva po pohľade na to, čo mikrofilamenty a súvisiace štruktúry celkovo robia v bunke.

Mikrovlákna sú pevné tyčinky vyrobené z proteínu aktín. Tento proteín má globulárny tvar, keď sa najskôr syntetizuje v ribozómoch buniek, ale predpokladá lineárnu formu, ktorá sa potom navíja do špirálových vlákien, ktoré sa navzájom prelínajú. Jednotlivé mikrofilamenty sú široké asi 5 nm až 9 nm (nanometre alebo milióntiny metra) a sú navrhnuté tak, aby mali značnú pevnosť v ťahu.

Mikrovlákna rastú na jednom konci rýchlejšie ako na druhom, pretože všetky jednotlivé molekuly proteínu v týchto vláknach majú elektrický prúd polarita a všetci rovnakým smerom. To ponecháva jeden koniec daného mikrofilamentu elektricky pozitívnejší a druhý elektricky negatívnejší.

Mikrovlákna sú, ako bolo uvedené, pevné, tyčkovité štruktúry zložené z aktínu. Poskytujú štrukturálnu podporu a hrajú úlohu pri fagocytóze, čo je jednoduché požitie pohltenie nežiaducich cudzích látok na účely ich zbavenia sa, niekedy po ich trávenie. Mikrofilamenty sa tiež podieľajú na pohybe buniek a organel a tiež na delení buniek, ako uvidíte.

The cytoskelet je systém mikroskopických molekulárnych vlákien nachádzajúcich sa v cytoplazme eukaryotických buniek. Mikrovlákna fungujú ako jeden z troch hlavných prispievateľov do tejto siete medzivlákna a mikrotubuly.

Cytoskelet poskytuje ďalšiu štrukturálnu podporu bunkám bez bunkových stien, zaisťuje pohyblivosť (pohyb) buniek a organel a podieľa sa na delení buniek na rôznych úrovniach (mitóza a cytokinéza).

Najvýznamnejším prispievateľom do cytoskeletu sú pravdepodobne mikrotubuly, duté štruktúry vyrobené z podjednotiek pozostávajúcich z proteínu tzv. tubulín. Medzivlákna pomáhajú tvarovať vonkajšok bunky a posilňujú prácu cytoskeletu na interiéri bunky ako celku.

Centrioly sú štruktúry pozostávajúce z krúžku z deviatich mikrotubulov okolo jadra z dvoch mikrotubulov. Tieto môžu tvoriť mitotické vreteno v deliacich sa bunkách a tiež tvoriť biele mihalnica a bičíky, ktoré sa podieľajú na lokomócii organizmu a na pohybe blízkych molekúl.

V prvej časti bunkového cyklu, interfáze, sa bunka nedelí; je skôr „objemový“, vrátane replikácie jeho chromozómov, alebo odlišných „častí“ DNA.

Mitóza je prvou časťou M fáza; druhou je cytokinéza. Mitóza pozostáva zo štyroch (niektoré zdroje hovoria o piatich) krokoch: profáza, metafáza, anafáza a telofáza, pričom niektoré texty umiestňujú „prometafázu“ medzi profázu a metafázu. V každom prípade sú vlákna vretienka, ktoré sa tvoria počas profázy a oddeľujú chromozómy počas anafázy, vyrobené z mikrotubulov.

Cytokinéza začína anafázou mitózy, keď sa bunková membrána začne krčiť dovnútra na oboch stranách línie (alebo roviny), pozdĺž ktorej sa bunka bude deliť. V živočíšnych bunkách, ktorým chýbajú bunkové steny, sa okolo vnútornej strany bunkovej membrány vytvorí kontraktilný krúžok vyrobený čiastočne z aktínových mikrofilamentov a zúži bunku zo všetkých strán.

Rastlinné bunky nemôžu tvoriť kontraktilné krúžky kvôli prítomnosti bunkovej steny a cytokinéza namiesto toho sa vyskytuje pozdĺž a bunková doska v týchto organizmoch.