KARYOKINÉZA: ŠTÁDIÁ A ICH VLASTNOSTI - BIOLÓGIE - 2026

Cariocinesis je termín používaný na označenie procesu delenia jadra. Mitóza zahŕňa bunkové delenie a v tomto fenoméne sa rozlišujú dve fázy: karyokinéza a cytokinéza - delenie cytoplazmy.

Základnou štruktúrou, ktorá vykonáva tento proces a považuje sa za „mechanické činidlo“, je mitotické vreteno. Pozostáva z mikrotubulov a série asociovaných proteínov, ktoré ho delia na dva póly, v ktorých sú umiestnené centrosómy.

Zdroj: Lordjuppiter, z Wikimedia Commons

Každý centrosóm sa považuje za neviazanú na bunkové organely a skladá sa z dvoch centiolov a okolitej látky, známej ako pericentrolárny materiál. Zvláštnosťou rastlín je absencia centiolov.

Existuje mnoho liekov, ktoré sú schopné skrátiť karyokinézu. Medzi nimi sú kolchicín a nocodazol.

Etapy karyokinézy

Termín karyokinéza pochádza z gréckeho koreňa cario, čo znamená jadro, a kinezu, ktorá sa prekladá ako pohyb. Tento jav sa teda týka rozdelenia bunkového jadra, to znamená prvej fázy mitózy. V niektorých knihách sa slovo karyokinéza používa synonymne s mitózou.

Karyokinéza všeobecne zahŕňa rovnaké rozdelenie genetického materiálu do dvoch dcérskych buniek, ktoré je výsledkom mitotického procesu. Neskôr sa cytoplazma v prípade cytokinézy distribuuje aj do dcérskych buniek.

Fázy bunkového cyklu

V živote bunky možno rozlíšiť niekoľko fáz. Prvou je M fáza (M mitózy), v ktorej bol genetický materiál chromozómov zdvojený a sú oddelené. V tomto kroku dochádza k karyokinéze.

To je potom nasleduje G ₁ fáza , alebo medzera fázy, kde bunka rastie a robí rozhodnutie začať syntézu DNA. Ďalej prichádza fáza S alebo fáza syntézy, kde dochádza k duplikácii DNA.

Táto fáza zahŕňa otvorenie špirály a polymerizáciu nového vlákna. V G ₂ fázy , je presnosť, s ktorou sa DNA replikuje sa overí.

Tam je ďalšia fáza, G ₀ , ktoré môžu byť alternatívou pre niektoré bunky po fáze M - a nie G ₁ fázy . V tejto fáze sa nachádza veľa buniek tela, ktoré vykonávajú svoje funkcie. Fáza mitózy, ktorá zahŕňa rozdelenie jadra, bude podrobnejšie opísaná nižšie.

Profáza

Mitóza začína profázou. V tejto fáze dochádza ku kondenzácii genetického materiálu a je možné pozorovať veľmi dobre definované chromozómy - pretože chromatínové vlákna sú dobre zvinuté.

Ďalej zmiznú jadrá, oblasti jadra, ktoré nie sú ohraničené membránou.

prometafáze

V prometafáze dochádza k fragmentácii jadrového obalu a vďaka nim môžu mikrotubuly preniknúť do jadrovej oblasti. Začínajú vytvárať interakcie s chromozómami, ktoré sú už v tomto štádiu vysoko kondenzované.

Každý chromatid chromozómu je spojený s kinetochore (štruktúra vretena a jeho komponentov bude podrobnejšie opísaná neskôr). Mikrotubuly, ktoré nie sú súčasťou kinetického otvoru, interagujú s opačnými pólmi vretena.

metafáz

Metafáza trvá takmer štvrtinu hodiny a považuje sa za najdlhšiu fázu cyklu. Tu sú centrosómy umiestnené na opačných stranách bunky. Každý chromozóm je pripojený na mikrotubuly, ktoré vyžarujú z opačných koncov.

anafáze

Na rozdiel od metafázy je anafáza najkratšou fázou mitózy. Začína sa náhle separáciou chromatidov sestry. Každý chromatid sa tak stáva úplným chromozómom. Začína sa predlžovanie bunky.

Keď anafáza končí, je na každom póle bunky identická množina chromozómov.

telofázy

V telophase začína vznikať dve dcérske jadrá a začína sa tvoriť jadrová obálka. Chromozómy potom začínajú zvrátiť kondenzáciu a stávajú sa stále laxnejšími. Týmto sa končí delenie jadier.

Mitotické vreteno

Mitotická vretienka je bunková štruktúra, ktorá všeobecne umožňuje karyokinézu a mitózové udalosti. Začína sa tým proces formovania v cytoplazmatickej oblasti počas fázy profázy.

štruktúra

Štruktúrne je zložený z mikrotubulových vlákien a iných proteínov, ktoré sú s nimi spojené. Predpokladá sa, že v čase montáže mitotického vretena sa mikrotubuly, ktoré sú súčasťou cytoskeletu, rozoberú - nezabudnite, že cytoskelet je vysoko dynamická štruktúra - a poskytujú surovinu na predĺženie vretena.

výcvik

Tvorba vretena začína v centrálnej oblasti. Táto organelka sa skladá z dvoch centiolov a pericentriolovej matrice.

Centrosóm funguje počas celého bunkového cyklu ako organizátor bunkových mikrotubúl. V skutočnosti je v literatúre známe ako centrum organizujúce mikrotubuly.

Na rozhraní je jediným centrozómom, ktorý bunka prešla replikáciou, čím sa získa pár ako konečný produkt. Zostávajú tesne pri sebe, blízko jadra, až kým sa od nich oddelia v profázii a metafáze, keď z nich rastú mikrotubuly.

Na konci prometafázy sú dva centrosómy umiestnené na opačných koncoch bunky. Aster, štruktúra s radiálnym rozdelením malých mikrotubúl, sa tiahne od každého centrosómu. Vreteno sa teda skladá z centrozómov, mikrotubulov a aster.

funkcie

V chromozómoch existuje štruktúra nazývaná kinetochore. Pozostáva z bielkovín a súvisí so špecifickými oblasťami genetického materiálu v centromere.

Počas prometafázy niektoré mikrotubuly vretena priľnú k kinetochorom, čím sa chromozóm začína pohybovať smerom k pólu, z ktorého mikrotubuly vychádzajú.

Každý chromozóm prechádza dopredu a dozadu, až kým sa nedokáže usadiť v strednej oblasti bunky.

V metafáze sú centroméry každého z duplikovaných chromozómov umiestnené v rovine medzi oboma pólmi mitotického vretena. Táto rovina sa nazýva metafázová doska bunky.

Mikrotubuly, ktoré nie sú súčasťou kinetochore, sú zodpovedné za podporu procesu delenia buniek v anafáze.

Referencie

1. Campbell, NA, Reece, JB, Urry, L., Kain, ML, Wasserman, SA, Menorsky, PV a Jackson, RB (2017). Biology. Pearson Education UK.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamerican Medical Ed.
3. Darnell, JE, Lodish, HF, a Baltimore, D. (1990). Molekulárna bunková biológia (zväzok 2). New York: Scientific American Books.
4. Gilbert, SF (2005). Vývojová biológia. Panamerican Medical Ed.
5. Guyton, A. a Hall, J. (2006). Učebnica lekárskej fyziológie, 11. ročník.
6. Hall, JE (2017). Guyton E Hall, pojednávanie o lekárskej fyziológii. Elsevier Brazília.
7. Welsch, U. a Sobotta, J. (2008). Histológie. Panamerican Medical Ed.