- Stadier af karyokinesis
- Cellecyklusfaser
- profase
- prometafasen
- metafase
- anaphase
- telofase
- Den mitotiske spindel
- Struktur
- Uddannelse
- Fungere
- Referencer
Den cariocinesis er et udtryk anvendt til at henvise til processen med at opdele kernen. Mitose involverer celledeling, og to faser adskilles i dette fænomen: karyokinesis og cytokinesis - opdeling af cytoplasma.
Den grundlæggende struktur, der udfører denne proces og betragtes som dens "mekaniske middel", er den mitotiske spindel. Dette består af mikrotubuli og en række tilknyttede proteiner, der opdeler det i to poler, hvor centrosomerne er placeret.
Kilde: Lordjuppiter, fra Wikimedia Commons
Hvert centrosom betragtes som en ikke-membranafgrænset cellulær organel og består af to centrioler og et omgivende stof, kendt som pericentriolar materiale. Et specielt kendetegn ved planter er fraværet af centrioler.
Der er et antal medikamenter, der er i stand til at afkorte karyokinesis. Blandt dem er colchicine og nocodazol.
Stadier af karyokinesis
Udtrykket karyokinesis kommer fra de græske rødder cario, der betyder kerne, og kinesis, der oversættes som bevægelse. Dette fænomen henviser således til opdelingen af cellekernen, det vil sige den første fase af mitose. I nogle bøger bruges ordet karyokinesis synonymt med mitose.
Generelt inkluderer karyokinesis den lige fordeling af genetisk materiale til de to datterceller, der er resultatet af den mitotiske proces. Senere distribueres cytoplasmaet også til dattercellerne i tilfælde af cytokinesis.
Cellecyklusfaser
I en celles levetid kan der adskilles flere faser. Den første er M-fasen (M af mitose), hvor det genetiske materiale i kromosomerne er duplikeret, og de adskilles. Dette trin er hvor karyokinesis forekommer.
Dette efterfølges af G 1 -fase, eller gab fase, hvor cellen vokser og gør beslutningen om at begynde DNA-syntese. Dernæst kommer S-fasen eller syntesefasen, hvor DNA-duplikering forekommer.
Dette trin involverer åbning af helix og polymerisation af den nye streng. I G 2 fase, er den nøjagtighed, hvormed DNA'et blev replikeret verificeret.
Der er en anden fase, G 0, hvilket kan være et alternativ for nogle celler efter M-fasen - og ikke G 1 -fase. I dette trin findes mange af kroppens celler, der udfører deres funktioner. Mitosefasen, som involverer opdelingen af kernen, vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor.
profase
Mitose begynder med profase. På dette trin forekommer kondensation af genetisk materiale, og meget veldefinerede kromosomer kan observeres - da kromatinfibrene er tæt viklet.
Endvidere forsvinder nucleoli, regioner i kernen, der ikke er afgrænset af membranen.
prometafasen
I prometafasen forekommer fragmentering af den nukleare konvolut, og takket være dem kan mikrotubulerne trænge ind i det nukleare område. De begynder at danne interaktioner med kromosomerne, som på dette trin allerede er stærkt kondenseret.
Hver kromatosomchromatid er forbundet med en kinetochore (strukturen af spindlen og dens komponenter vil blive beskrevet i detaljer senere). Mikrotubuli, der ikke er en del af kinetokoren, interagerer med spindelens modsatte poler.
metafase
Metafasen varer næsten et kvarter og betragtes som den længste fase af cyklussen. Her er centrosomerne placeret på modsatte sider af cellen. Hvert kromosom er knyttet til mikrotubuli, der stråler fra modsatte ender.
anaphase
I modsætning til metafase er anafase den korteste fase af mitose. Det begynder med adskillelsen af søsterkromatiderne i en pludselig begivenhed. Således bliver hver kromatid et komplet kromosom. Cellenes forlængelse begynder.
Når anaphase slutter, er der et identisk sæt kromosomer ved hver pol af cellen.
telofase
I telofase begynder dannelsen af de to datterkerne, og kernekonvolutten begynder at dannes. Kromosomerne begynder derefter at vende kondensationen og bliver mere og mere slappe. Således ender delingen af kernerne.
Den mitotiske spindel
Den mitotiske spindel er den cellulære struktur, der muliggør karyokinesis og mitosisbegivenheder generelt. Dette begynder sin dannelsesproces i den cytoplasmatiske region under profase-stadiet.
Struktur
Strukturelt set består det af mikrotubulusfibre og andre proteiner, der er forbundet med dem. Det antages, at på tidspunktet for montering af den mitotiske spindel, mikrotubulerne, der er en del af cytoskelettet, adskilles - husk, at cytoskelettet er en meget dynamisk struktur - og giver råmaterialet til forlængelse af spindlen.
Uddannelse
Spindeldannelse begynder ved centrosomet. Denne organelle består af to centrioler og den pericentriolære matrix.
Centrosomet fungerer gennem cellecyklussen som en organisator af cellulære mikrotubuli. Faktisk er det i litteraturen kendt som det mikrotubulære organiseringscenter.
Ved grænsefladen gennemgår den eneste centrosom, som cellen har replikering, hvilket opnår et par som det endelige produkt. Disse forbliver tæt sammen, tæt på kernen, indtil de adskilles i profase og metafase, når mikrotubulier vokser fra dem.
Ved afslutningen af prometafasen er de to centrosomer placeret i modsatte ender af cellen. Stjernen, en struktur med en radial fordeling af små mikrotubuli, strækker sig fra hvert centrosom. Spindlen består således af centrosomer, mikrotubuli og aster.
Fungere
I kromosomer er der en struktur kaldet kinetochore. Dette består af proteiner, og de er forbundet med specifikke regioner af det genetiske materiale i centromeren.
Under prometaphase klæber nogle af mikrotubulerne i spindlen sig til kinetochorerne, således at kromosomet begynder at bevæge sig mod den pol, hvorfra mikrotubulerne strækker sig.
Hvert kromosom gennemgår bevægelser fremad og bagud, indtil det formår at slå sig ned i et midterste område af cellen.
I metafase er centromererne for hver af de duplikerede kromosomer placeret i et plan mellem begge poler i den mitotiske spindel. Dette plan kaldes cellens metafaseplade.
Mikrotuber, der ikke er en del af kinetochoren, er ansvarlige for at fremme processen med celledeling i anafase.
Referencer
- Campbell, NA, Reece, JB, Urry, L., Kain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2017). Biologi. Pearson Education UK.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed.
- Darnell, JE, Lodish, HF, & Baltimore, D. (1990). Molekylær cellebiologi (bind 2). New York: Scientific American Books.
- Gilbert, SF (2005). Udviklingsbiologi. Panamerican Medical Ed.
- Guyton, A., & Hall, J. (2006). Lærebog om medicinsk fysiologi, 11..
- Hall, JE (2017). Guyton E Hall-afhandling om medicinsk fysiologi. Elsevier Brasilien.
- Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologi. Panamerican Medical Ed.