Eden od "ciljev" vseh celic je deliti in podariti vsaki hčerinski celici popolno kopijo DNK organizma.
Ta delitev celic pri evkariontih se imenuje citokineza in pred njim mitoza. Oboje citokineza in mitoza zahtevajo sodelovanje beljakovinskih struktur, ki prav tako prispevajo k celotni celični arhitekturi v obliki citoskelet.
Mikrofilamenti igrajo kritično vlogo pri citokinezi, ker tvorijo aktinska vlakna, ki so glavne sestavine kontraktilnega obroča v citokinezi v živalskih celicah. Specifično delo mikrofilamenti v citokinezi je podan po pregledu, kaj mikrofilamenti in z njimi povezane strukture naredijo v celotni celici.
Mikrofilamenti: opredelitev
Mikrofilamenti so trdne palice iz beljakovin aktin. Ta protein je v kroglasti obliki, ko se prvič sintetizira v ribosomih celic, vendar ima linearno obliko, ki je nato navita v vijačne niti, ki se med seboj prepletajo. Posamezni mikrofilamenti so široki približno 5 nm do 9 nm (nanometri ali milijarde metrov) in so zasnovani tako, da imajo veliko natezno trdnost.
Mikrofilamenti rastejo hitreje na enem koncu kot na drugem, ker imajo vse posamezne beljakovinske molekule v teh filamentih električne polarnost in vse v isto smer. Tako je en konec danega mikrofilamenta električno bolj pozitiven, drugi pa električno bolj negativen.
Vloga mikrofilamentov
Kot smo že omenili, so mikrofilamenti trdne, paličaste strukture, sestavljene iz aktina. Zagotavljajo strukturno podporo in igrajo vlogo pri fagocitozi, ki je zaužitje s preprostim zajemanje neželenih tujih snovi z namenom, da se jih znebite, včasih tudi po jih prebavili. Kot boste videli, mikrofilamenti sodelujejo tudi pri gibanju celic in organelov ter tudi pri delitvi celic.
The citoskelet je sistem mikroskopskih molekularnih filamentov, ki jih najdemo v citoplazmi evkariontskih celic. Mikrofilamenti delujejo kot eden od treh največjih prispevkov k tej mreži, drugi pa so vmesna vlakna in mikrotubule.
Citoskelet zagotavlja dodatno strukturno podporo celicam, ki nimajo celičnih sten, zagotavlja gibljivost celic in organelov (gibanje) in sodeluje pri celični delitvi na različnih ravneh (mitoza in citokineza).
Druge komponente citoskeleta
Največ prispevajo k citoskeletonu verjetno mikrotubule, votle strukture iz podenot, sestavljene iz beljakovine, imenovane tubulin. Vmesni filamenti pomagajo oblikovati zunanjost celice in okrepijo delovanje citoskeleta na notranjost celice kot celote.
Centriole so strukture, sestavljene iz obroča devetih mikrotubulov okoli jedra dveh mikrotubulov. Ti lahko tvorijo mitotično vreteno v delilnih celicah in tvorijo tudi bič trepalnice in bičkov, ki sodelujejo pri gibanju organizma in gibanju bližnjih molekul.
Mitoza in celični cikel
V prvem delu celičnega cikla, medfazno, se celica ne deli; namesto tega se "povečuje", vključno s podvajanjem svojih kromosomov ali ločenimi "kosi" DNA.
Mitoza je prvi del M faza; drugo pa citokineza. Mitoza je sestavljena iz štirih (nekateri viri pravijo pet) korakov: profaze, metafaze, anafaze in telofaze, pri čemer nekatera besedila postavljajo "prometafazo" med profazo in metafazo. V vsakem primeru so vretenasta vlakna, ki nastanejo med profazo in med anafazo ločijo kromosome, narejena iz mikrotubulov.
Mikrofilamenti v citokinezi
Citokineza se začne v anafazi mitoze, ko se celična membrana začne zvijati navznoter na obeh straneh črte (ali ravnine), vzdolž katere se bo celica delila. V živalskih celicah, ki nimajo celičnih sten, se okrog notranjosti celične membrane tvori kontraktilni obroč, ki je deloma izdelan iz aktinskih mikrofilamentov in stisne celico z vseh strani.
Rastlinske celice ne morejo tvoriti kontraktilnih obročev zaradi prisotnosti celične stene in citokineza namesto tega se pojavi vzdolž a celična plošča v teh organizmih.