Aké sú štádiá cytokinézy?

Z hľadiska základnej biológie úspešný koniec každého jednotlivca eukaryotický Život bunky je rozdelenie tejto bunky na dve dcérske bunky, z ktorých každá nesie úplnú kópiu pôvodnej bunky DNAalebo deoxyribonukleová kyselina (t.j. jej genetický materiál).

Toto rozdelenie bunky sa nazýva cytokinéza, a bezprostredne pred ním je mitóza, viacstupňový proces, ktorý oddeľuje bunkovú DNA do dvoch dcérskych jadier.

Mitóza a cytokinéza spolu predstavujú štvrtú a poslednú fázu eukaryotického bunkového cyklu, ktorá sa nazýva M fáza. Fázi M predchádzajú tri stupne, ktoré dohromady tvoria medzifázu, časť bunkového cyklu, v ktorej nedochádza k jadrovým ani bunkovým procesom delenia.

Mechanika cytokinézy ešte nie je úplne objasnená, je však známe veľa informácií o kritickom načasovaní jej udalostí a ďalších aspektoch posledného kroku v cykle ktorejkoľvek bunky.

•  Štyri stupne cytokinézy sú iniciácia, kontrakcia, zavedenie membrány a dokončenie.

Živé veci sa dajú rozdeliť na prokaryoty

Rozmnožujú sa jednoduchým rozdelením na polovicu po replikácii svojej DNA a celkovým zväčšením, čo je proces nazývaný binárne delenie. Pred ďalším rozdelením nastanú len malé následky. Pretože tieto organizmy majú iba jednu bunku, binárne štiepenie je ekvivalentné reprodukcii.

Eukaryoty (rastliny, zvieratá a huby) majú jadrá a množstvo ďalších organel, čo robí reprodukciu bunky zložitejšou. V okamihu, keď jedna z týchto buniek vznikne, vstúpi do G₁ (prvá medzera) štádium medzifázy. Potom nasleduje S(syntéza), G₂ (druhá medzera) a nakoniec M (mitóza). Bunka rastie zväčša v G₁, replikuje svoje chromozómy v S, kontroluje svoju prácu v G₂ a rozdelí jeho obsah na rovnaké polovice v M. Medzifáza je oveľa dlhšia ako fáza M.

V prípade, že sa vás niekedy opýta „V akej fáze sa nachádzajú dcérske bunky v dôsledku mitózy?“ môžete odpovedať „fáza M“, pretože interfáza nezačne, kým nedôjde k cytokinéze, ktorá sa začína počas mitózy a zvyčajne končí krátko po mitóze. kompletný.

Mitózu môžeme rozdeliť na štyri alebo päť etáp, pričom druhá fáza päťstupňovej schémy (prometafáza) je neskorším doplnkom schémy. Pre úplnosť je tu opísaných všetkých päť stupňov.

Prophase: Mitóza sa rozbehne, keď sa chromozómy, ktoré sa duplikovali vo fáze S, kondenzujú, čo uľahčuje ich videnie ako jednotlivých foriem pod mikroskopom. Zároveň sa replikuje štruktúra zvaná centriol a dve dcéry centrioly migrujú na opačné póly alebo konce bunky, kde začnú generovať mitotické vreteno, väčšinou z mikrotubuly bielkoviny.

Prometafáza: V tomto kroku chromozómy sadajú a pozostávajú z identickej sestry chromatidy spojené v štruktúre nazývanej centroméra, začínajú svoju púť smerom k stredovej čiare bunky. Medzitým centrioly naďalej zhromažďujú mitotické vreteno, ktoré slúži ako sada drobných lán alebo reťazí.

Metafáza: V tomto štádiu sú všetky chromozómy (46 u ľudí) zoradené v úhľadnej línii na metafázovej doske, v rovine prechádzajúcej cez „rovník“ bunky a kolmo na vretenové zariadenie. Táto čiara prechádza centromérami, čo znamená, že jeden sesterský chromatid z každej sady leží na jednej strane platne, zatiaľ čo jej dvojča leží na opačnej strane.

Anafáza: V tejto fáze vretenové vlákna fyzicky tiahnu chromatidy od seba a k opačným pólom bunky. Cytokinéza skutočne začína v tejto fáze objavením sa a štiepna brázda. Na konci anafázy sedí v zhluku na každom póle kompletná sada 46 chromatidov (jednotlivé chromozómy).

Telophase: S genetickým materiálom, ktorý je teraz duplikovaný a separovaný, bunka dáva každému chromozómu nastavený vlastný jadrový obal. Okrem toho chromozómy kondenzovať. Telofáza je v podstate profáza prebiehajúca naopak. Skorá cytokinéza prebieha počas telofázy.

Na konci mitózy je cytokinéza jediným procesom zostávajúcim v bunkovom cykle. Aj keď mnoho zdrojov uvádza mitózu a cytokinézu ako následné udalosti, je to zavádzajúce. Aj keď je pravda, že cytokinéza zvyčajne končí nedlho po mitóze, oba procesy sa značne prekrývajú v čase a do istej miery aj v priestore.

Štiepna brázda, ktorá znamená nástup cytokinézy, sa objavuje, ako je uvedené, počas anafázy. Ak si predstavíte, čo sa deje v tomto štádiu mitózy, môžete pochopiť, prečo je to tak najskorší bod, v ktorom je pre bunku ako celok bezpečné zahájiť vlastný proces rozdelenie.

Ak má váš mentálny obraz v jadre pohybujúce sa dve sady chromatidov doľava a doprava, predstavte si bunkovú membránu začína sa „prisávať“ zhora a dáva do pohybu štiepenie, ktoré nakoniec stláča stred bunky z hornej aj z druhej strany dole.

Ak by k tomuto štiepeniu buniek došlo pred uskutočnením anafázy, mohlo by dôjsť k asymetrickému rozdeleniu chromatidov v jadrovej oblasti. Výsledok by bol takmer určite smrteľný pre bunku, ktorá si vyžaduje správne doplnenie DNA organizmu.

Prevládajúcim funkčným znakom cytokinézy je kontraktilný krúžok, štruktúra pozostávajúca z rôznych proteínov, hlavne aktínu a myozínu, a leží tesne pod bunkovou membránou. Predstavte si obrovský oblúk prebiehajúci tesne pod zemským rovníkom (pomyselná čiara prechádzajúca okolo stredu planéty) a získate predstavu o celkovom usporiadaní.

• Kontraktilný krúžok je znakom živočíšnych buniek a iba niekoľkými jednobunkovými eukaryotmi. V rastlinných bunkách, ktoré majú kubickejší tvar, sa štiepna rovina vytvára bez výskytu brázdy.

Rovina kontraktilného prstenca je určená orientáciou vlákien mitotického vretena. Keď sa pozriete na diagram bunky, prakticky vždy, keď sa pozeráte na dvojrozmerné znázornenie. Ale ak si bunku predstavujete ako guľu namiesto zemegule a vykúzlite obraz chromozómov visiacich na oboch „okrajoch“, môžete pravdepodobne intuitívne že ideálna rovina štiepenia by musela prebiehať kolmo na všeobecný smer vretenových vlákien, ktoré siahajú medzi dve bunky póly.

Keď sa krúžok zmenšuje a spolu s ním ťahá membránu dovnútra, z vezikúl na oboch stranách roviny štiepenia vychádza nový materiál bunkovej membrány. Keď sa bunka postupne štiepi, nové kúsky membrány zapchávajú medzery, ktoré by sa inak vyskytli po stranách oboch dcérskych buniek, a umožňujú vyliatie cytoplazmatického obsahu.

Bunky sa príležitostne delia asymetrickým spôsobom. Nerozdeľujú svoje chromatidy asymetricky, pretože ako by bolo uvedené, malo by to pre bunku rozhodne nepríjemné výsledky. Príležitostne však vzniknú dôvody na rozdelenie cytoplazma a jeho obsah do nerovnakých častí.

Bunka obvykle používa túto stratégiu cytokinézy, keď majú dcérske bunky rôzne konečné funkcie a ciele. Asymetria sa môže prejaviť nerovnomerným rozdelením organely, nerovnomerné množstvo cytoplazmy alebo nejaká kombinácia týchto funkcií.