КАРИОКИНЕЗ: СТАДИИ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БИОЛОГИЯ - 2025

Cariocinesis это термин , используемый для обозначения процесса деления ядра. Митоз включает деление клеток, и в этом явлении различают две стадии: кариокинез и цитокинез - деление цитоплазмы.

Фундаментальная структура, которая выполняет этот процесс и считается его «механическим агентом», - это митотическое веретено. Он состоит из микротрубочек и ряда связанных белков, которые делят его на два полюса, где расположены центросомы.

Источник: Lordjuppiter, из Wikimedia Commons.

Каждая центросома считается клеточной органеллой без границ мембраны и состоит из двух центриолей и вещества, которое их окружает, известного как перицентриолярный материал. Особенностью растений является отсутствие центриолей.

Есть ряд препаратов, которые способны уменьшить кариокинез. Среди них колхицин и нокодазол.

Этапы кариокинеза

Термин кариокинез происходит от греческих корней cario, что означает ядро, и kinesis, что переводится как движение. Таким образом, это явление относится к делению ядра клетки, то есть к первой фазе митоза. В некоторых книгах слово кариокинез используется как синоним митоза.

В общем, кариокинез включает в себя равное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками в результате митотического процесса. Позже цитоплазма также распространяется на дочерние клетки в случае цитокинеза.

Фазы клеточного цикла

В жизни клетки можно выделить несколько фаз. Первая - это фаза М (М митоза), когда генетический материал хромосом был дублирован, и они разделены. На этом этапе происходит кариокинез.

Затем следует фаза G ₁ , или фаза разрыва, когда клетка растет и принимает решение начать синтез ДНК. Затем идет фаза S или фаза синтеза, когда происходит дупликация ДНК.

Этот этап включает раскрытие спирали и полимеризацию новой нити. На этапе G ₂ проверяется точность репликации ДНК.

Существует еще одна фаза, G ₀ , которая может быть альтернативой для некоторых ячеек после фазы M, но не фаза G ₁ . На этом этапе обнаруживаются многие клетки организма, выполняющие свои функции. Фаза митоза, которая включает деление ядра, будет более подробно описана ниже.

профаза

Митоз начинается с профазы. На этом этапе происходит конденсация генетического материала, и можно наблюдать очень четко определенные хромосомы, поскольку волокна хроматина плотно намотаны.

Кроме того, исчезают ядрышки - области ядра, не ограниченные мембраной.

прометафазе

В прометафазе происходит фрагментация ядерной оболочки, и благодаря им микротрубочки могут проникать в область ядра. Они начинают взаимодействовать с хромосомами, которые к этому моменту уже сильно уплотнены.

Каждая хроматида хромосомы связана с кинетохорой (структура веретена и его компоненты будут подробно описаны позже). Микротрубочки, не входящие в состав кинетохоры, взаимодействуют с противоположными полюсами веретена.

Metaphase

Метафаза длится почти четверть часа и считается самой длинной стадией цикла. Здесь центросомы расположены по разные стороны клетки. Каждая хромосома прикреплена к микротрубочкам, расходящимся с противоположных концов.

анафаза

В отличие от метафазы, анафаза - самая короткая стадия митоза. Он начинается с внезапного разделения сестринских хроматид. Таким образом, каждая хроматида становится полноценной хромосомой. Начинается удлинение клетки.

Когда анафаза заканчивается, на каждом полюсе клетки появляется идентичный набор хромосом.

телофаза

В телофазе начинается образование двух дочерних ядер и начинает формироваться ядерная оболочка. Затем хромосомы начинают обратное уплотнение и становятся все более слабыми. Так заканчивается деление ядер.

Митотическое веретено

Митотическое веретено - это клеточная структура, которая обеспечивает события кариокинеза и митоза в целом. Это начинает процесс его формирования в цитоплазматической области во время стадии профазы.

Структура

Структурно он состоит из волокон микротрубочек и других белков, связанных с ними. Считается, что во время сборки митотического веретена микротрубочки, которые являются частью цитоскелета, разбираются - помните, что цитоскелет - это очень динамичная структура - и предоставляют сырье для удлинения веретена.

Повышение квалификации

Формирование веретена начинается с центросомы. Эта органелла состоит из двух центриолей и перицентриолярного матрикса.

Центросома функционирует на протяжении всего клеточного цикла как организатор клеточных микротрубочек. Фактически, в литературе он известен как центр организации микротрубочек.

На границе раздела единственная центросома, которая есть в клетке, подвергается репликации, получая пару в качестве конечного продукта. Они остаются близко друг к другу, близко к ядру, пока не разделятся на профазу и метафазу по мере роста микротрубочек.

В конце прометафазы две центросомы располагаются на противоположных концах клетки. Астра, структура с радиальным распределением мелких микротрубочек, простирается от каждой центросомы. Таким образом, веретено состоит из центросом, микротрубочек и звездочек.

функция

В хромосомах есть структура, называемая кинетохорой. Он состоит из белков, которые связаны с определенными участками генетического материала центромеры.

Во время прометафазы часть микротрубочек веретена прикрепляется к кинетохорам, и хромосома начинает двигаться к полюсу, от которого отходят микротрубочки.

Каждая хромосома совершает движения вперед и назад, пока ей не удается обосноваться в средней области клетки.

В метафазе центромеры каждой из дублированных хромосом расположены в плоскости между обоими полюсами митотического веретена. Эта плоскость называется метафазной пластинкой клетки.

Микротрубочки, которые не являются частью кинетохоры, ответственны за стимулирование процесса деления клеток в анафазе.

Ссылки

1. Кэмпбелл, Н. А., Рис, Дж. Б., Урри, Л., Каин, М. Л., Вассерман, С. А., Минорски, П. В. и Джексон, Р. Б. (2017). Биология. Pearson Education UK.
2. Кертис, Х., и Шнек, А. (2006). Приглашение к биологии. Panamerican Medical Ed.
3. Дарнелл, Дж. Э., Лодиш, Х. Ф. и Балтимор, Д. (1990). Молекулярная клеточная биология (Том 2). Нью-Йорк: Книги Scientific American.
4. Гилберт, С.Ф. (2005). Биология развития. Panamerican Medical Ed.
5. Гайтон, А., и Холл, Дж. (2006). Учебник медицинской физиологии, 11-е.
6. Холл, Дж. Э. (2017). Трактат Гайтона Э. Холла по медицинской физиологии. Эльзевьер Бразилия.
7. Велш, У., и Соботта, Дж. (2008). Гистологии. Panamerican Medical Ed.