Које су фазе цитокинезе?

Са основног становишта биологије, успешан крај сваког појединца еукариотски живот ћелије је подела те ћелије на две ћерке ћелије, од којих свака носи комплетну копију матичне ћелије ДНК, или деоксирибонуклеинска киселина (тј. њен генетски материјал).

Ова подела ћелије се назива цитокинеза, а њему непосредно претходи митоза, процес у више корака који раздваја ДНК ћелије у два ћерка језгра.

Митоза и цитокинеза заједно представљају четврту и последњу фазу еукариотског ћелијског циклуса, која се назива М фаза. М фази претходе три фазе које заједно чине интерфазу, део ћелијског циклуса у којем се не одвијају процеси нуклеарне или ћелијске деобе.

Механика цитокинезе још увек није у потпуности схваћена, али много се зна о критичном времену њених догађаја и другим аспектима завршног корака у циклусу било које ћелије.

•  Четири фазе цитокинезе су иницијација, контракција, уметање мембране и завршетак.

Жива бића се могу поделити прокариоти и еукариоти.Прокариоти су једноћелијски организми који носе само малу количину ДНК и немају унутрашње мембране везане структуре у својим ћелијама, укључујући и језгре.

Они се размножавају једноставним дељењем на пола након репликације њихове ДНК и све већим повећањем, што се назива процес Бинарни фисија. Мало последица се дешава пре следеће поделе. Будући да ови организми имају само једну ћелију, бинарна фисија је еквивалентна репродукцији.

Еукариоти (биљке, животиње и гљиве) заиста имају језгра и бројне друге органеле, што репродукцију ћелије чини сложенијим процесом. У тренутку када једна од ових ћелија настаје, она улази у Г.₁ (први јаз) стадиј интерфазе. Ово следи С.(синтеза), Г.₂ (друга празнина) и коначно М. (митоза). Ћелија углавном расте у Г.₁, реплицира своје хромозоме у С, проверава свој рад у Г.₂ а његов садржај дели на једнаке половине у М. Интерфаза је далеко дужа од М фазе.

У случају да вас икада питају „У којој су фази ћерке као резултат митозе?“ можете одговорити „М фазом“, јер интерфаза не започиње док цитокинеза, која започиње док је митоза у току и обично се завршава недуго након митозе, није комплетан.

Митоза се може поделити на четири или пет фаза, с тим што је друга фаза у петостепеној шеми (прометафаза) каснији додатак шеми. Ради потпуности, овде је описано свих пет фаза.

Профаза: Митоза започиње када се хромозоми, који су дуплирани у С фази, згусну, што олакшава њихово виђење као појединачне форме под микроскопом. Истовремено се реплицира структура звана центриоле и две ћерке центриолес мигрирају на супротне полове или крајеве ћелије, где почињу да генеришу митотско вретено, углавном из микротубуле протеини.

Прометафаза: У овом кораку се поставља хромозомски сет који се састоји од идентичне сестре хроматиде спојени у структури званој центромера, започињу своје ходочашће према средњој линији ћелије. У међувремену, центриоли настављају да састављају митотско вретено, које служи као скуп сићушних ужади или ланаца.

Метафаза: У овој фази су сви хромозоми (46 код људи) поређани у уредну линију на метафазној плочи, у равни која пролази кроз „екватор“ ћелије и окомита на вретенски апарат. Ова линија пролази кроз центромере, што значи да по једна сестра хроматида из сваког скупа лежи на једној страни плоче, док њен близанац лежи на супротној страни.

Анафаза: У овој фази, вретенаста влакна физички повлаче хроматиде наспрам супротних полова ћелије. Цитокинеза заправо почиње у овој фази појавом а бразда деколтеа. На крају анафазе, комплет од 46 хроматида (појединачних хромозома) седи у накупини на сваком полу.

Телофаза: Са генетским материјалом који је сада дуплиран и одвојен, ћелија ће дати сваком хромозому свој властити нуклеарни омотач. Осим тога хромозоми декондензовати. У основи, телофаза је профаза обрнуто. Рана цитокинеза се одвија током телофазе.

На крају митозе, цитокинеза је једини процес који остаје у ћелијском циклусу. Иако многи извори наводе митозу и цитокинезу као узастопне догађаје, ово обмањује. Иако је тачно да се цитокинеза обично завршава недуго након митозе, та два процеса се знатно преклапају у времену и донекле у простору.

Као што је напоменуто, током бразде која се односи на почетак цитокинезе, појављује се током анафазе. Ако замислите шта се дешава током ове фазе митозе, можете схватити зашто је то најранија тачка у којој је безбедно за ћелију у целини да сама започне процес подела.

Ако ваша ментална слика има два сета хроматида која се крећу лево и десно унутар језгра, замислите ћелијску мембрану почевши да се „увлачи“ одозго, покрећући деколте који на крају истискује средину ћелије и са врха и са дно.

Ако би дошло до овог цепања ћелија пре него што је анафаза у току, могло би да произведе асиметричну расподелу хроматида унутар нуклеарне регије. Резултат би готово сигурно био смртоносан за ћелију, што захтева пуни комплемент ДНК организма да би правилно функционисало.

Превладавајућа функционална карактеристика цитокинезе је контрактилни прстен, структура која се састоји од различитих протеина, углавном актина и миозина, и налази се непосредно испод ћелијске мембране. Замислите огроман обруч како трчи тик испод Земљиног екватора (замишљена линија која пролази око средине планете) и добићете идеју о целокупној поставци.

• Смањиви прстен је својство животињских ћелија и само неколико једноћелијских еукариота. У биљним ћелијама, које су кубичнијег облика, равнина цепања се формира без појаве бразде.

Равнина контрактилног прстена одређена је оријентацијом влакана митотског вретена. Када погледате дијаграм ћелије, готово сваки пут када гледате дводимензионални приказ. Али ако замишљате ћелију као сферу уместо глобуса и дочарате слику хромозома који се друже на обе „ивице“, вероватно можете интуитивно да би идеална раван цепања морала да иде окомито на општи правац влакана вретена, која сежу између две ћелије стубови.

Како прстен постаје мањи, повлачећи мембрану према себи, нови материјал ћелијске мембране излази из везикула са обе стране равни цепања. Како се ћелија постепено дели, нови комади мембране зачепљују празнине које би се иначе појавиле на боковима обе ћерке ћелије и омогућавају изливање цитоплазматског садржаја.

Ћелије се повремено деле на асиметричан начин. Они своје хроматиде не деле асиметрично, јер би, како је напоменуто, ово имало сасвим непријатне резултате за ћелију. Међутим, повремено се појављују разлози за поделу цитоплазме а његов садржај у неједнаке делове.

Ћелија обично користи ову стратегију цитокинезе када ћерке ћелије имају различите крајње функције и одредишта. Асиметрија се може манифестовати у неравномерној расподели органеле, неуједначена маса цитоплазме или нека комбинација ових карактеристика.