citokinezie Este procesul de partiționare a citoplasmei unei celule care are ca rezultat două celule fiice în timpul procesului de diviziune celulară. Apare atât în mitoză, cât și în meioză și este comună în celulele animale.
În cazul unor plante și ciuperci, citokineza nu are loc, deoarece aceste organisme nu își împart niciodată citoplasma. Ciclul de reproducere celulară culminează cu partiția citoplasmei prin procesul de citokineză.
Într-o celulă animală tipică, citokineza apare în timpul procesului de mitoză, cu toate acestea, pot exista unele tipuri de celule, cum ar fi osteoclastele, care pot trece prin procesul de mitoză fără a avea loc citokineza..
Procesul de citokinezie începe în timpul anafazei și se încheie în timpul telofazei, având loc complet în momentul în care începe următoarea interfață..
Prima modificare vizibilă a citokinezei în celulele animale devine evidentă când apare o canelură de diviziune pe suprafața celulei. Acest șanț devine rapid mai pronunțat și se extinde în jurul celulei până când partea completă trece prin mijloc.
În celulele animale și multe celule eucariote, structura care însoțește procesul de citokineză este cunoscută sub numele de „inel contractil”, un ansamblu dinamic format din filamente de actină, filamente de miozină II și multe proteine structurale și reglatoare. Se așează sub membrana plasmatică a celulei și se contractă pentru a o împărți în două părți.
Cea mai mare problemă cu care se confruntă o celulă care trece prin procesul de citokineză este asigurarea faptului că acest proces are loc la momentul și locul potrivit. Deoarece, citokineza nu trebuie să apară devreme în timpul fazei de mitoză sau poate întrerupe partiția corectă a cromozomilor.
Indice articol
Fusii mitotici din celulele animale nu sunt responsabili doar pentru separarea cromozomilor rezultați, ci specifică și locația inelului contractil și, prin urmare, planul diviziunii celulare.
Inelul contractil are o formă invariabilă în planul plăcii metafazice. Când este la unghiul corect, acesta se desfășoară de-a lungul axei fusului mitotic, asigurându-se că împărțirea are loc între cele două seturi separate de cromozomi..
Partea fusului mitotic care specifică planul de diviziune poate varia în funcție de tipul de celulă. Relația dintre microtubulii fusului și locația inelului contractil a fost studiată pe larg de oamenii de știință.
Au manipulat ouă fertilizate de animale vertebrate marine pentru a observa viteza cu care apar canelurile în celule fără ca procesul de creștere să fie întrerupt..
Când citoplasma este clară, fusul poate fi văzut mai ușor, precum și momentul în timp real în care este situat într-o nouă poziție în starea anafazică timpurie.
În majoritatea celulelor, citokineza apare simetric. La majoritatea animalelor, de exemplu, inelul contractil se formează în jurul liniei ecuatorului a celulei stem, astfel încât cele două celule fiice rezultate au aceeași dimensiune și proprietăți similare..
Această simetrie este posibilă datorită localizării fusului mitotic, care tinde să se concentreze asupra citoplasmei cu ajutorul microtubulilor astrali și a proteinelor care îi trag de la o parte la alta..
În cadrul procesului de citokinezie există multe variabile care trebuie să funcționeze sincron pentru ca acesta să aibă succes. Cu toate acestea, atunci când una dintre aceste variabile se schimbă, celulele se pot diviza asimetric, producând două celule fiice de dimensiuni diferite și cu conținut citoplasmatic diferit..
De obicei, cele două celule fiice sunt destinate să se dezvolte diferit. Pentru ca acest lucru să fie posibil, celula stem trebuie să secrete unele componente determinante ale soartei pe o parte a celulei și apoi să localizeze planul diviziunii astfel încât celula fiică indicată să moștenească aceste componente în momentul divizării..
Pentru a poziționa diviziunea asimetric, fusul mitotic trebuie deplasat într-un mod controlat în interiorul celulei care urmează să se divizeze..
Aparent, această mișcare a fusului este determinată de schimbări în zonele regionale ale cortexului celular și de proteinele localizate care ajută la deplasarea unuia dintre polii fusului cu ajutorul microtubulilor astrali..
Pe măsură ce microtubulii astrali devin mai lungi și mai puțin dinamici în răspunsul lor fizic, inelul contractil începe să se formeze sub membrana plasmatică..
Cu toate acestea, o mare parte din pregătirea pentru citokineză apare mai devreme în procesul de mitoză, chiar înainte ca citoplasma să înceapă să se divizeze..
În timpul interfeței, filamentele de actină și miozină II se combină pentru a forma o rețea corticală și, chiar și în unele celule, generează pachete citoplasmatice mari numite fibre de stres..
Pe măsură ce o celulă inițiază procesul de mitoză, aceste aranjamente se descompun și o mare parte din actină este rearanjată și filamentele miozinei II sunt eliberate..
Pe măsură ce cromatidele se separă în timpul anafazei, mioza II începe să se acumuleze rapid pentru a crea inelul contractil. În unele celule, este chiar necesar să se utilizeze proteine din familia kinazelor pentru a regla compoziția atât a fusului mitotic, cât și a inelului contractil..
Când inelul contractil este complet asamblat, acesta conține multe proteine, altele decât actina și miozina II. Matricile suprapuse ale filamentelor de actină bipolară și miozină II generează forța necesară divizării citoplasmei în două părți, într-un proces similar cu cel efectuat de celulele musculare netede..
Cu toate acestea, modul în care inelul contractil se contractă este încă un mister. Nu pare să funcționeze din cauza unui mecanism de cordon cu filamente de actină și miozină II care se deplasează una peste alta, așa cum ar face mușchii scheletici..
Deoarece, atunci când inelul se contractă, își păstrează aceeași rigiditate pe tot parcursul procesului. Aceasta înseamnă că numărul de filamente scade odată cu închiderea inelului..
Procesul de mitoză trebuie să se asigure că fiecare dintre celulele fiice primește același număr de cromozomi. Cu toate acestea, atunci când o celulă eucariotă se împarte, fiecare celulă fiică trebuie să moștenească, de asemenea, o serie de componente celulare esențiale, inclusiv organitele închise în membrana celulară..
Organele celulare, cum ar fi mitocondriile și cloroplastele, nu pot fi generate spontan din componentele lor individuale, ele pot apărea numai din creșterea și divizarea organelor preexistente.
În mod similar, celulele nu pot face un nou reticul endoplasmatic, cu excepția cazului în care o parte a acestuia este prezentă în membrana celulară..
Unele organite precum mitocondriile și cloroplastele sunt prezente în numeroase forme în celula mamă, pentru a se asigura că cele două celule fiice le moștenesc cu succes.
Reticulul endoplasmatic în perioada de interfață celulară este continuu împreună cu membrana celulară și este organizat de microtubulul citoscheletal.
După intrarea în faza de mitoză, reorganizarea microtubulilor eliberează reticulul endoplasmatic, care este fragmentat pe măsură ce învelișul nucleului este de asemenea rupt. Aparatul Golgi este probabil, de asemenea, fragmentat, deși în unele celule se pare că a fost distribuit prin reticul și a apărut ulterior în telofază..
Deși diviziunea celulară este de obicei urmată de divizarea citoplasmei, există câteva excepții. Unele celule trec prin diferite procese de diviziune celulară fără ca citoplasma să fie spartă.
De exemplu, embrionul mustei fructelor trece prin 13 etape ale diviziunii nucleare înainte de a avea loc diviziunea citoplasmatică, rezultând o celulă mare cu până la 6.000 de nuclee..
Acest aranjament vizează în cea mai mare parte accelerarea procesului de dezvoltare timpuriu, deoarece celulele nu trebuie să dureze atât de mult pentru a parcurge toate etapele diviziunii celulare pe care le implică citokineza..
După ce are loc această diviziune nucleară rapidă, celulele sunt create în jurul fiecărui nucleu într-un singur proces de citokinezie, cunoscut sub numele de celurizare. Inele contractile se formează pe suprafața celulelor, iar membrana plasmatică se întinde spre interior și se ajustează pentru a închide fiecare nucleu.
Procesul non-citokinezic al mitozei apare și în unele tipuri de celule de mamifere, cum ar fi osteoclastele, trofoblastele și unele hepatocite și celule ale mușchiului cardiac. Aceste celule, de exemplu, cresc într-o manieră multinucleară, la fel ca și cele ale unor ciuperci sau ale mustei fructelor..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.