Kaj je citokineza in kako se pojavlja?

The citokineza Postopek razdelitve citoplazme celice povzroči dve hčerinski celici med postopkom delitve celic. Pojavlja se tako pri mitozi kot pri mejozi in je pogosta v živalskih celicah.

V primeru nekaterih rastlin in gliv se citokineza ne zgodi, saj ti organizmi nikoli ne delijo svoje citoplazme. Cikel razmnoževanja celic je vrhunec s particijo citoplazme s postopkom citocineze.

V tipični živalski celici se citokineza pojavi med procesom miitoze, vendar lahko obstajajo nekatere vrste celic, kot so osteoklasti, ki lahko skozi proces miitoze brez citokineze gredo skozi proces miitoze.

Proces citocineze se začne med anafazo in se zaključi med telofazo, saj se v času, ko se začne naslednji vmesnik, popolnoma izvede.

Faza mitoze telofaze in citocineze. Vir: Kelvin Song CC do 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0) prek Wikimedia Commons,

Prva vidna sprememba citokineze v živalskih celicah postane očitna, ko se na celični površini pojavi utor delitve. Ta utor hitro postane izrazitejši in se razširi okoli celice, dokler del popolnoma na sredini. 

V živalskih celicah in številnih evkariontskih celicah je struktura, ki spremlja proces citokineze, znana kot "kontraktilni obroč", dinamični niz, sestavljen iz aktinskih filamentov, miozina II nitke in številnih strukturnih in regulacijskih beljakovin. Nameščena je pod plazemsko membrano celice in se pogodi, da jo razdeli na dva dela.

Ciliate, ki doživljajo citokinezo. Vir: Alpha Wolf CC do 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0) prek Wikimedia Commons

Največja težava, ki je celica, ki gre skozi proces citocineze, je zagotovilo, da se ta postopek zgodi ob pravem času in kraju. Ker se citokineza ne bi smela zgodaj pojavljati med fazo mitoze ali lahko prekine pravilno delitev kromosomov.

[TOC]

Mitotična vretena in delitev celic

Primerjava procesa citokineze v rastlinskih in živalskih celicah. Vir: Mathilda Brinton CC do 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/4.0) prek Wikimedia Commons,

Mitotična vretena v celicah živali niso odgovorna samo za ločevanje nastalih kromosomov, prav tako določajo lokacijo kontraktilnega obroča in s tem ravnino delitve celic.

Kontraktilni obroč ima nespremenljivo obliko v plošči metafazne plošče. Ko je pod pravim kotom, se razprostira vzdolž osi mitotskega vretena, kar zagotavlja, da se delitev pojavi med obema nizoma ločenih kromosomov.

Del mitotičnega vretena, ki določa ravnino delitve, se lahko razlikuje glede na vrsto celice. Znanstveniki so široko preučevali razmerje med mikro tubulami vretena in lokacijo kontraktilnega obroča.

Lahko vam služi: delitev celic: vrste, procesi in pomen

Ti so manipulirali oplojena jajca morskih vretenčarskih živali z namenom opazovanja hitrosti, s katero se v celicah pojavijo utori, ne da bi se proces rasti prekinili.

Ko je citoplazma jasna, je vreteno lažje videti, pa tudi čas v realnem času, v katerem se nahaja v novem položaju v zgodnjem stanju anafaze.

Asimetrična delitev

V večini celic se citokineza pojavlja simetrično. Pri večini živali se na primer kontraktilni obroč oblikuje okoli črte matične celice, tako da imata dve hčerki, ki sta nastali, enake velikosti in podobne lastnosti.

Ta simetrija je možna zahvaljujoč lokaciji mitotičnega vretena, ki se s pomočjo astralnih mikro tubulov in beljakovin, ki jih iz enega kraja v drugega, osredotočajo na citoplazmo.

V procesu citokineze obstaja veliko spremenljivk, ki morajo delovati sinhrono, tako da je uspešna. Ko pa se ena od teh spremenljivk spremeni, lahko celice razdelimo asimetrično, kar proizvaja dve raznoliki hčerinski celici in z različno citoplazemsko vsebnostjo.

Običajno sta obe hčerinski celici namenjeni razvijanju drugače. Da bi to omogočila, mora matična celica izločiti nekatere določilne komponente cilja na stran celice in nato najti ravnino delitve, tako da navedena hčerinska celica te sestavne dele podeljuje v času delitve.

Za asimetrično namestitev delitve je treba mitotsko vreteno premakniti na nadzorovan način znotraj celice, ki naj bi se ločila.

Očitno je to gibanje vretena usmerjeno s spremembami v regionalnih območjih celične skorje in lokaliziranimi beljakovinami, ki pomagajo izpodriniti enega od vretenskih polov s pomočjo astralnih mikro tubulov.

Kontraktilni prstan

Kolikor v svojem fizičnem odzivu postanejo astralni mikro tubuli daljši in manj dinamični, se kontraktilni obroč začne ustvarjati pod plazemsko membrano.

Vendar se velik del priprave na citokinezo zgodi prej v procesu miitoze, še preden se citoplazma začne razdeliti.

Vam lahko služi: kaj so spermatogonias in katere vrste so?

Med vmesnikom se filamenti aktina in miozina II združijo in tvorijo kortikalno omrežje, tudi v nekaterih celicah pa ustvarijo velike citoplazemske žarke, imenovane stresna vlakna.

Kolikor celica začne proces miitoze, se te ureditve razstavijo in velik del aktina je reorganiziran in miozin II se sprosti.

Kolikor se kromatidi med anafazo ločijo, se miozin II začne hitro kopičiti, da ustvari kontraktilni obroč. Tudi v nekaterih celicah je potrebno.

Ko je kontraktilni obroč popolnoma oborožen, vsebuje veliko beljakovin, ki se razlikujejo od aktina in miozina II. Nameščene matrike bipolarnih filamentov aktina in miozina II ustvarijo potrebno silo za razdelitev citoplazme na dva dela, v procesu, podobnem tistemu, kot bi to izvedle gladke mišične celice.

Vendar je način, kako je pogodbe kontraktilne prstane, še vedno skrivnost. Očitno ne deluje zaradi mehanizma kabla z nitkami aktina in miozina II, tako da se premika drug na drugega, kot bi bile skeletne mišice.

Saj, ko se obroč sklene, ohranja svojo isto togo v celotnem postopku. To pomeni, da se število filamentov zmanjša v meda.

Porazdelitev organelov v hčerinskih celicah

Proces mitoze mora zagotoviti, da vsaka od hčerinskih celic prejme enako količino kromosomov. Ko pa je evkariontska celica razdeljena, mora vsaka hčerinska celica podedovati tudi vrsto esencialnih celičnih komponent, vključno z organeli, zaklenjenimi znotraj celične membrane.

Celične organele, kot so mitohondrije in kloroplasti.

Podobno celice ne morejo izdelati novega endoplazemskega retikuluma, razen če je del njega prisoten znotraj celične membrane.

Nekatere organele, kot sta mitohondriji in kloroplasti.

Vam lahko služi:

Endoplazemski retikulum v obdobju celičnega vmesnika je neprekinjeno skupaj s celično membrano in ga organizira citoskeletski mikro tubulus.

Po vstopu v fazo mitoze reorganizacija mikro tubulov sprošča endoplazemski retikulum, ki je razdrobljen, kolikor je tudi jedrna ovojna. Aparat Golgi je verjetno tudi razdrobljen, čeprav se v nekaterih celicah zdi, da ga retikulum porazdeli, da se pozneje pojavi v telofazi.

Miitoza brez citokineze

Čeprav celični delitvi običajno sledi delitev citoplazme, obstaja nekaj izjem. Nekatere celice gredo skozi več procesov delitve celic, ne da bi bila citoplazma igra.

Na primer, zarodek za sadno muho gre skozi 13 stopenj jedrske delitve, preden pride do citoplazemske delitve, kar ima za posledico veliko celico z do 6000 jedri.

Ta druga ureditev si prizadeva.

Po tem hitri jedrski delitvi se celice ustvarijo okoli vsakega jedra v enem samem procesu citocineze, znanega kot celurizacija. Kontraktilni obroči se oblikujejo na površini celic, plazemska membrana pa se razprostira proti notranjosti in se prilega, da zapre vsako jedro

Proces mitoze brez citokineze se pojavlja tudi pri nekaterih vrstah celic sesalcev, kot so osteoklasti, trofoblasti in nekateri hepatociti in celice srčnih mišic. Te celice, na primer, rastejo na multinuklearni način, kot tudi pri nekaterih glivah ali sadnih muhah.

Reference

1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m., Roberts, k., & Walter, str. (2002). Biologija celične molekularne. 4. izdaja. New York: Garland Science.
2. Biologija-online.org. (2017 12. marec). Biologija na spletu. Pridobljeno iz citokineze: biologija-online.org.
3. Brill, j. Do., Hime, g. R., Scharer-Schuksz, m., & Fuller, &. (2000).
4. Izobraževanje, n. (2014). Izobraževanje narave. Pridobljeno iz citokineze: narava.com.
5. Guertin, d. Do., Trautmann, s., & McCollum, D. (Junij 2002). Pridobljeno iz citokineze v evkariotih: NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
6. Rappaport, r. (devetnajst devetdeset šest). Citokineza v živalskih celicah. New York: Cambridge University Press.
7. Zimmerman, a. (2012). Mitoza/citokineza. Akademski tisk.