KARIOKINEZA: ETAPY I ICH CHARAKTERYSTYKA - BIOLOGIA - 2026

Cariocinesis to określenie stosuje się w odniesieniu do procesu podziału rdzenia. Mitoza polega na podziale komórek i wyróżnia się w tym zjawisku dwa etapy: kariokinezę i cytokinezę - podział cytoplazmy.

Podstawową strukturą, która przeprowadza ten proces i jest uważana za jego „czynnik mechaniczny”, jest wrzeciono mitotyczne. Składa się z mikrotubul i szeregu powiązanych białek, które dzielą ją na dwa bieguny, w których znajdują się centrosomy.

Źródło: Lordjuppiter, źródło Wikimedia Commons

Każdy centrosom jest uważany za organellę komórkową nie ograniczoną przez błonę i składa się z dwóch centrioli i otaczającej substancji, znanej jako materiał okołocentriolarny. Osobliwą cechą roślin jest brak centrioli.

Istnieje wiele leków, które mogą skrócić kariokinezę. Wśród nich są kolchicyna i nokodazol.

Etapy karyokinezy

Termin karyokinesis pochodzi od greckiego rdzenia cario, co oznacza jądro, oraz kinesis, co oznacza ruch. Zatem zjawisko to odnosi się do podziału jądra komórkowego, czyli do pierwszej fazy mitozy. W niektórych książkach słowo karyokinesis jest używane jako synonim mitozy.

Ogólnie rzecz biorąc, karyokineza obejmuje równą dystrybucję materiału genetycznego do dwóch komórek potomnych, wynikającą z procesu mitotycznego. Później cytoplazma jest również dystrybuowana do komórek potomnych, w przypadku cytokinezy.

Fazy ​​cyklu komórkowego

W życiu komórki można wyróżnić kilka faz. Pierwsza to faza M (M mitozy), w której materiał genetyczny chromosomów został zduplikowany i są one oddzielone. Na tym etapie następuje kariokineza.

Następnie następuje faza G ₁ lub faza przerwy, w której komórka rośnie i podejmuje decyzję o rozpoczęciu syntezy DNA. Następna jest faza S lub faza syntezy, w której zachodzi duplikacja DNA.

Ten etap obejmuje otwarcie helisy i polimeryzację nowej nici. W fazie G ₂ weryfikuje się dokładność replikacji DNA.

Jest jeszcze jedna faza, G ₀ , która może być alternatywą dla niektórych komórek po fazie M - a nie faza G ₁ . Na tym etapie znajduje się wiele komórek organizmu, które pełnią swoje funkcje. Faza mitozy, która polega na podziale jądra, zostanie opisana bardziej szczegółowo poniżej.

Proroka

Mitoza zaczyna się od profazy. Na tym etapie następuje kondensacja materiału genetycznego i można zaobserwować bardzo dobrze zdefiniowane chromosomy - ponieważ włókna chromatynowe są dobrze skręcone.

Ponadto jąderka, regiony jądra, które nie są ograniczone przez błonę, znikają.

Prometafaza

W prometafazie dochodzi do fragmentacji otoczki jądrowej i dzięki niej mikrotubule mogą penetrować obszar jądra. Zaczynają tworzyć interakcje z chromosomami, które na tym etapie są już silnie skondensowane.

Każda chromatyda chromosomu jest powiązana z kinetochorem (struktura wrzeciona i jego elementy zostaną szczegółowo opisane później). Mikrotubule, które nie są częścią kinetochoru, oddziałują z przeciwnymi biegunami wrzeciona.

Metafaza

Metafaza trwa prawie kwadrans i jest uważana za najdłuższy etap cyklu. Tutaj centrosomy znajdują się po przeciwnych stronach komórki. Każdy chromosom jest połączony z mikrotubulami, które promieniują z przeciwnych końców.

Anafaza

W przeciwieństwie do metafazy anafaza jest najkrótszym etapem mitozy. Rozpoczyna się nagłym oddzieleniem chromatyd siostrzanych. W ten sposób każda chromatyda staje się kompletnym chromosomem. Rozpoczyna się wydłużanie komórki.

Kiedy anafaza się kończy, na każdym biegunie komórki znajduje się identyczny zestaw chromosomów.

Telophase

W telofazie rozpoczyna się tworzenie dwóch jąder potomnych i zaczyna się formować otoczka jądrowa. Chromosomy zaczynają wtedy odwracać kondensację i stają się coraz bardziej luźne. W ten sposób kończy się podział jąder.

Wrzeciono mitotyczne

Wrzeciono mitotyczne jest strukturą komórkową, która umożliwia ogólnie zdarzenia kariokinezji i mitozy. Rozpoczyna to proces jego tworzenia się w regionie cytoplazmatycznym na etapie profazy.

Struktura

Strukturalnie składa się z włókien mikrotubul i innych białek z nimi związanych. Uważa się, że w momencie montażu wrzeciona mitotycznego mikrotubule wchodzące w skład cytoszkieletu rozpadają się - pamiętajmy, że cytoszkielet jest strukturą wysoce dynamiczną - i stanowią surowiec do wydłużenia wrzeciona.

Trening

Formowanie wrzeciona zaczyna się w centrosomie. Ta organelle składa się z dwóch centrioli i macierzy okołocentriolarnej.

Centrosom działa w całym cyklu komórkowym jako organizator mikrotubul komórkowych. W rzeczywistości w literaturze jest znane jako centrum organizacji mikrotubul.

Na styku jedyny centrosom, którym komórka przeszła, ulega replikacji, uzyskując parę jako produkt końcowy. Pozostają one blisko siebie, blisko jądra, dopóki nie rozdzielą się w profazie i metafazie, gdy wyrastają z nich mikrotubule.

Na końcu prometafazy dwa centrosomy znajdują się na przeciwnych końcach komórki. Aster, struktura z radialnym rozmieszczeniem małych mikrotubul, rozciąga się od każdego centrosomu. Zatem wrzeciono składa się z centrosomów, mikrotubul i astry.

Funkcjonować

W chromosomach istnieje struktura zwana kinetochorem. Składa się z białek i są one związane z określonymi regionami materiału genetycznego w centromerze.

Podczas prometafazy część mikrotubul wrzeciona przylega do kinetochorów, przez co chromosom zaczyna przesuwać się w kierunku bieguna, z którego wychodzą mikrotubule.

Każdy chromosom przechodzi ruchy do przodu i do tyłu, dopóki nie osiądzie w środkowym obszarze komórki.

W metafazie centromery każdego ze zduplikowanych chromosomów znajdują się w płaszczyźnie między obydwoma biegunami wrzeciona mitotycznego. Ta płaszczyzna nazywana jest płytką metafazową komórki.

Mikrotubule, które nie są częścią kinetochoru, są odpowiedzialne za promowanie procesu podziału komórek w anafazie.

Bibliografia

1. Campbell, NA, Reece, JB, Urry, L., Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV i Jackson, RB (2017). Biologia. Pearson Education UK.
2. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie na biologię. Panamerican Medical Ed.
3. Darnell, JE, Lodish, HF i Baltimore, D. (1990). Biologia komórki molekularnej (tom 2). Nowy Jork: Scientific American Books.
4. Gilbert, SF (2005). Biologia rozwojowa. Panamerican Medical Ed.
5. Guyton, A. i Hall, J. (2006). Podręcznik fizjologii medycznej, 11.
6. Hall, JE (2017). Guyton E Hall Treatise On Medical Physiology. Elsevier Brazylia.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologia. Panamerican Medical Ed.