Was ist eine Zytokinese und wie es auftritt?

Der Zytokinese Es ist der Zytoplasma -Partitionsprozess einer Zelle, der während des Zellteilungsprozesses zwei Tochterzellen führt. Es tritt sowohl bei Mitose als auch bei Meiose auf und ist in tierischen Zellen häufig.

Bei einigen Pflanzen und Pilzen findet die Cytokinese nicht statt, da diese Organismen ihr Zytoplasma niemals teilen. Der Zell -Fortpflanzungszyklus gipfelt mit der Partition des Zytoplasmas durch den Cytocinese -Prozess.

In einer typischen tierischen Zelle tritt die Zytokinese während des Myitoseprozesses auf.

Der Cytocinese -Prozess beginnt während der Anaphase und schließt während der Telophase ab und wird zum Zeitpunkt der nächsten Schnittstelle vollständig durchgeführt.

Das Telophase- und Cytocinese -Mitosestadium. Quelle: Kelvin Song CC von 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0) über Wikimedia Commons,

Die erste sichtbare Veränderung der Zytokinese in tierischen Zellen wird deutlich. Diese Rille wird schnell ausgeprägter und erweitert sich um die Zelle, bis der Teil vollständig in der Mitte. 

In tierischen Zellen und vielen eukaryotischen Zellen wird die Struktur, die mit dem Cytokinese -Prozess einhergeht. Es ist unter der Plasmamembran der Zelle installiert und trennt sich zusammen, um sie in zwei Teile zu unterteilen.

Ciliates mit einer Zytokinese. Quelle: Der Alpha Wolf CC von 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0) über Wikimedia Commons

Das größte Problem, dass eine Zelle, die den Cytocinese -Prozess durchläuft. Da die Zytokinese während der Mitosephase nicht früh auftreten sollte oder die korrekte Partition von Chromosomen unterbrechen kann.

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Mitotische Spindeln und Zellteilung

Vergleich des Cytokinese -Prozesses in Pflanzen- und Tierzellen. Quelle: Mathilda Brinton CC von 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/4.0) über Wikimedia Commons,

Mitotische Spindeln in Tierenzellen sind nicht nur dafür verantwortlich, die resultierenden Chromosomen zu trennen, sondern auch den Ort des kontraktilen Rings und damit die Ebene der Zellteilung.

Der kontraktile Ring hat eine unveränderliche Form in der Plaque der Metaphaseplatte. Wenn es sich im rechten Winkel befindet, erstreckt es sich entlang der Achse der mitotischen Spindel und stellt sicher, dass die Teilung zwischen den beiden Sätzen getrennter Chromosomen auftritt.

Der Teil der mitotischen Spindel, der die Ebene der Teilung angibt, kann je nach Zelltyp variieren. Die Beziehung zwischen den Mikro -Tubuli der Spindel und der Lage des kontraktilen Rings wurde von Wissenschaftlern weithin untersucht.

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Diese haben befruchtete Eier aus marinen Wirbeltieren manipuliert, um die Geschwindigkeit zu beobachten, mit der die Rillen in den Zellen erscheinen, ohne dass der Wachstumsprozess unterbrochen wird.

Wenn das Zytoplasma klar ist, kann die Spindel leichter gesehen werden, sowie die Echtzeitzeit, in der sie sich in einer neuen Position im frühen Anaphasezustand befindet.

Asymmetrische Abteilung

In den meisten Zellen tritt die Zytokinese symmetrisch auf. Bei den meisten Tieren zum Beispiel wird der kontraktile Ring um die Linie der Stammzelle gebildet, so dass die beiden resultierenden Tochterzellen die gleiche Größe und ähnliche Eigenschaften aufweisen.

Diese Symmetrie ist dank der Position der mitotischen Spindel möglich, die sich mit Hilfe der astralen Mikro -Tubuli und der Proteine, die sie von einem Ort zum anderen drasieren, auf das Zytoplasma konzentriert.

Innerhalb des Zytokinese -Prozesses gibt es viele Variablen, die synchron funktionieren müssen, damit es erfolgreich ist. Wenn sich jedoch eine dieser Variablen ändert.

Normalerweise sollen sich die beiden Tochterzellen anders entwickeln. Um dies zu ermöglichen, muss die Stammzelle einige bestimmende Bestandteile des Ziels an der Seite der Zelle absondern und dann die Teilungsebene so lokalisieren, dass die angegebene Tochterzelle diese Komponenten zum Zeitpunkt der Teilung erbt.

Um die Abteilung asymmetrisch zu positionieren, muss die mitotische Spindel kontrolliert in der Zelle bewegt werden, die kurz vor dem Teilen steht.

Anscheinend wird diese Bewegung der Spindel durch Änderungen der regionalen Bereiche des Zellkortex und durch die lokalisierten Proteine ​​geleitet, die dazu beitragen.

Kontraktiler Ring

In dem Maße, in dem astrale Mikro -Tubuli in ihrer physikalischen Reaktion länger und weniger dynamisch werden, wird der kontraktile Ring unter der Plasmamembran erzeugt.

Ein Groß.

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Während der Grenzfläche werden Actin- und Myosin -II -Filamente kombiniert und bilden ein kortikales Netzwerk und erzeugen sogar in einigen Zellen große zytoplasmatische Strahlen, die als Stressfasern bezeichnet werden.

In dem Maße, in dem eine Zelle mit dem Myitoseprozess beginnt, werden diese Arrangements zerlegt und ein Groß.

In dem Maße, in dem sich Chromatiden während der Anaphase getrennt werden, sammelt sich Myosin II schnell an, um den kontraktilen Ring zu schaffen. Auch in einigen Zellen ist es notwendig.

Wenn der kontraktile Ring vollständig bewaffnet ist, enthält er viele Proteine, die sich von Actin und Myosin II unterscheiden. Die überlagerten Matrizen von Actin- und Myosin -II -bipolaren Filamenten erzeugen die notwendige Kraft, um das Zytoplasma in zwei Teile zu unterteilen, in einem Prozess, ähnlich wie die glatten Muskelzellen ausführen würden.

Die Art und Weise, wie der kontraktile Ringvertrag jedoch immer noch ein Rätsel ist. Anscheinend arbeitet es nicht wegen eines Cordmechanismus mit Actin- und Myosin -II -Filamenten, indem es sich wie die Skelettmuskulatur übereinander bewegt.

Da sich der Ring zusammenzieht, behält er während des gesamten Prozesses die gleiche Starrheit bei. Dies bedeutet, dass die Anzahl der Filamente im Meda abnimmt, in dem der Ring schließt.

Verteilung von Organellen in Tochterzellen

Der Mythose -Prozess muss sicherstellen, dass jede der Tochterzellen die gleiche Menge an Chromosomen erhält. Wenn jedoch eine eukaryotische Zelle unterteilt ist, muss jede Tochterzelle auch eine Reihe von essentiellen zellulären Komponenten erben, einschließlich der in der Zellmembran gesperrten Organellen.

Zellgräber wie Mitochondrien und Chloroplasten können nicht spontan aus ihren einzelnen Komponenten erzeugt werden, sondern können nur aus dem Wachstum und der Aufteilung der vorhandenen Organellen entstehen.

In ähnlicher Weise können Zellen kein neues endoplasmatisches Retikulum herstellen, es sei denn, ein Teil davon ist innerhalb der Zellmembran vorhanden.

Einige Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten sind in der Stammzelle zahlreich vorhanden, um sicherzustellen, dass die beiden Tochterzellen sie zufriedenstellend erben.

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Das endoplasmatische Retikulum während der Zellgrenzfläche ist kontinuierlich zusammen mit der Zellmembran und wird vom zytoskeletischen Mikro -Tubulus organisiert.

Nach dem Eintritt in die Mythose -Phase setzt die Reorganisation der Mikro -Tubuli das endoplasmatische Retikulum frei, das in dem Maße fragmentiert ist, dass der Kernverpackung ebenfalls gebrochen wird. Der Golgi -Apparat ist wahrscheinlich auch fragmentiert, obwohl es in einigen Zellen vom Retikulum verteilt zu sein scheint, um später in der Telophase zu entstehen.

Myitose ohne Zytokinese

Obwohl die Zellteilung normalerweise die Zytoplasma -Spaltung folgt, gibt es einige Ausnahmen. Einige Zellen durchlaufen mehrere Zellteilungsprozesse, ohne dass das Zytoplasma ein Spiel ist.

Zum Beispiel durchläuft der Obstfliegenembryo 13 Stadien der Kernteilung, bevor die zytoplasmatische Teilung stattfindet, was zu einer großen Zelle mit bis zu 6000 Kernen führt.

Diese andere Arrangement zielt.

Nachdem diese schnelle Kernteilung stattfindet, werden die Zellen in einem einzigen Cytocinese -Prozess, der als Zellversorgung bezeichnet wird, um jeden Kern erzeugt. Die kontraktilen Ringe werden auf der Oberfläche der Zellen gebildet, und die Plasmamembran erstreckt sich nach innen und passt, um jeden Kern einzuschließen

Der Mitoseprozess ohne Zytokinese tritt auch in einigen Arten von Säugetierzellen wie Osteoklasten, Trophoblasten und einigen Hepatozyten und Herzmuskelzellen auf. Diese Zellen wachsen zum Beispiel auf mehrkernige Weise, ebenso wie die von einigen Pilzen oder Fruchtfliegen.

Verweise

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