De cytokinese Det er prosessen med å partisjonere cytoplasmaet til en celle som resulterer i to datterceller under prosessen med celledeling. Det forekommer i både mitose og meiose og er vanlig i dyreceller.
Når det gjelder noen planter og sopp, finner ikke cytokinese sted, siden disse organismer aldri deler cytoplasmaet. Syklusen med cellereproduksjon kulminerer med partisjonen av cytoplasma gjennom prosessen med cytokinese.
I en typisk dyrecelle oppstår cytokinese under mitoseprosessen, men det kan være noen typer celler som osteoklaster som kan gå gjennom mitoseprosessen uten at cytokinese foregår..
Cytokineseprosessen begynner under anafase og avsluttes under telofase, og finner sted helt i det øyeblikket neste grensesnitt starter..
Den første synlige endringen i cytokinese i dyreceller blir tydelig når en divisjonsspor vises på celleoverflaten. Dette sporet blir raskt mer uttalt og utvides rundt cellen til den er helt gjennom midten.
I dyreceller og mange eukaryote celler er strukturen som følger cytokineseprosessen kjent som "kontraktil ring", et dynamisk ensemble som består av aktinfilamenter, myosin II-filamenter og mange strukturelle og regulatoriske proteiner. Den legger seg under plasmamembranen i cellen og trekker seg sammen for å dele den i to deler.
Det største problemet med en celle som går gjennom prosessen med cytokinese, er å sikre at denne prosessen skjer til rett tid og sted. Siden cytokinese ikke må forekomme tidlig i mitosefasen, ellers kan den avbryte den korrekte partisjonen av kromosomene.
Artikkelindeks
Mitotiske spindler i dyreceller er ikke bare ansvarlige for å skille de resulterende kromosomene, de spesifiserer også plasseringen av den kontraktile ringen og derfor planet for celledeling.
Den kontraktile ringen har en uforanderlig form i metafaseplatens plan. Når den er i riktig vinkel, løper den langs aksen til den mitotiske spindelen, og sørger for at oppdeling skjer mellom de to separate kromosomene..
Den delen av den mitotiske spindelen som spesifiserer delingsplanet, kan variere avhengig av celletype. Forholdet mellom spindelmikrotubuli og plasseringen av den kontraktile ringen har blitt grundig studert av forskere.
De har manipulert befruktede egg fra marine virveldyr for å observere hastigheten som sporene vises i cellene uten at vekstprosessen blir avbrutt..
Når cytoplasmaet er klart, kan spindelen lettere sees, så vel som øyeblikket i sanntid der den befinner seg i en ny posisjon i tidlig anafasetilstand.
I de fleste celler forekommer cytokinese symmetrisk. Hos de fleste dyr er for eksempel den kontraktile ringen dannet rundt stamcellens ekvatorlinje, slik at de resulterende to dattercellene har samme størrelse og lignende egenskaper..
Denne symmetrien er mulig takket være plasseringen av den mitotiske spindelen, som har en tendens til å fokusere på cytoplasmaet ved hjelp av de astrale mikrotubuli og proteinene som trekker dem fra den ene siden til den andre..
Innen cytokineseprosessen er det mange variabler som må fungere synkront for at den skal lykkes. Imidlertid, når en av disse variablene endres, kan celler dele seg asymmetrisk, og produsere to datterceller av forskjellige størrelser og med ulikt cytoplasmisk innhold..
Vanligvis er de to dattercellene bestemt til å utvikle seg annerledes. For at dette skal være mulig, må stamcellen skille ut noen bestemte skjebnekomponenter til den ene siden av cellen og deretter finne delingsplanet slik at den angitte dattercellen arver disse komponentene på delingstidspunktet..
For å plassere inndelingen asymmetrisk, må den mitotiske spindelen beveges på en kontrollert måte i cellen som er i ferd med å dele seg..
Tilsynelatende er denne bevegelsen av spindelen drevet av endringer i regionale områder av cellebarken og av lokaliserte proteiner som hjelper til med å forskyve en av spindelstolpene ved hjelp av astrale mikrotubuli..
Når astrale mikrotubuli blir lengre og mindre dynamiske i sin fysiske respons, begynner den kontraktile ringen å danne seg under plasmamembranen..
Imidlertid skjer mye av preparatet for cytokinese tidligere i mitoseprosessen, selv før cytoplasma begynner å dele seg..
Under grensesnittet kombineres actin- og myosin II-filamentene for å danne et kortikalt nettverk, og til og med i noen celler genererer de store cytoplasmatiske bunter kalt stressfibre..
Når en celle setter i gang prosessen med mitose, brytes disse ordningene ned og mye av aktinet omorganiseres og myosin II-filamentene frigjøres..
Når kromatidene skilles ut under anafase, begynner myosin II å akkumuleres raskt for å skape den kontraktile ringen. I noen celler er det til og med nødvendig å bruke proteiner fra kinasefamilien for å regulere sammensetningen av både den mitotiske spindelen og den kontraktile ringen..
Når den kontraktile ringen er ferdig montert, inneholder den mange andre proteiner enn actin og myosin II. De overlappende matrisene til bipolare aktin- og myosin II-filamenter genererer den kraften som er nødvendig for å dele cytoplasmaet i to deler, i en prosess som ligner den som utføres av glatte muskelceller..
Imidlertid er det fortsatt et mysterium hvordan den kontraktile ringen trekker seg sammen. Det ser ikke ut til å fungere på grunn av en ledningsmekanisme med aktin- og myosin II-filamenter som beveger seg oppå hverandre, slik skjelettmuskulaturen ville..
Siden, når ringen trekker seg, opprettholder den samme stivhet gjennom hele prosessen. Dette betyr at antall filamenter avtar etter hvert som ringen lukkes..
Mitoseprosessen må sikre at hver av dattercellene får like mange kromosomer. Imidlertid, når en eukaryot celle deler seg, må hver dattercelle også arve en rekke essensielle cellulære komponenter, inkludert organellene som er innesluttet i cellemembranen..
Cellulære organeller som mitokondrier og kloroplaster kan ikke genereres spontant fra deres individuelle komponenter, de kan bare oppstå fra vekst og deling av eksisterende organeller.
På samme måte kan celler ikke lage et nytt endoplasmatisk retikulum, med mindre en del av det er tilstede i cellemembranen..
Noen organeller som mitokondrier og kloroplaster er til stede i mange former i modercellen, for å sikre at de to dattercellene arver dem med hell.
Det endoplasmatiske retikulumet i perioden med cellegrensesnitt er kontinuerlig sammen med cellemembranen og er organisert av det cytoskeletale mikrotubuli.
Etter å ha kommet inn i mitosefasen frigjør omorganiseringen av mikrotubuli det endoplasmatiske retikulumet, som er fragmentert da kjernehylsteret også brytes. Golgi-apparatet er sannsynligvis også fragmentert, selv om det i noen celler ser ut til at det ble distribuert gjennom retikulumet og senere dukket opp i telofasen..
Selv om celledeling vanligvis blir fulgt av deling av cytoplasmaet, er det noen unntak. Noen celler går gjennom forskjellige prosesser for celledeling uten at cytoplasma blir ødelagt.
For eksempel går fruktflueembryoet gjennom 13 stadier av kjernedeling før cytoplasmisk deling finner sted, noe som resulterer i en stor celle med opptil 6000 kjerner..
Denne ordningen er hovedsakelig rettet mot å øke hastigheten på den tidlige utviklingsprosessen, da celler ikke trenger å ta så lang tid å gå gjennom alle stadiene av celledeling som cytokinese involverer..
Etter at denne raske kjernedelingen har funnet sted, blir celler opprettet rundt hver kjerne i en enkelt prosess med cytokinese, kjent som celurisering. Kontraktile ringer dannes på overflaten av celler, og plasmamembranen strekker seg innover og tilpasser seg for å omslutte hver kjerne.
Den ikke-cytokinesiske prosessen med mitose forekommer også i noen typer pattedyrceller, som osteoklaster, trofoblaster og noen hepatocytter og hjertemuskulære celler. Disse cellene vokser for eksempel på en multinukleær måte, i likhet med noen av soppene eller fruktene..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.