Citocineza Definiție
Citocineza este procesul final al diviziunii celulelor eucariote, care împarte citoplasma, organitele și membrana celulară. Citokineza are loc de obicei la sfârșitul mitozei, după telofaza, dar cele două procese sunt independente. La majoritatea animalelor, citochineza începe cândva la sfârșitul anafazei sau la începutul telofazei, pentru a se asigura că cromozomii au fost complet segregați. Mișcările de citochineză observate în celulă sunt cauzate de aceeași rețea de fusuri care a fost responsabilă de separarea cromozomilor. Părți ale fusului responsabile de deplasarea cromozomilor se descompun în diviziunea celulară târzie, pentru a fi folosite la restructurarea celor două celule noi.
Celele se pot diviza în mod egal, cunoscută sub numele de citochineză simetrică, sau una dintre celule poate păstra majoritatea citoplasmei. În timpul meiozei masculine la om, de exemplu, toate cele 4 celule de la sfârșitul meiozei au aceeași dimensiune, și același număr relativ de organite. Acest proces de spermatogeneză produce milioane de spermatozoizi mici, dar în mare parte egali. Oogeneza umană, pe de altă parte, se împarte prin citochineză asimetrică. Aceasta produce o celulă foarte mare și 3 corpuri polare. Corpurile polare mai mici nu devin ovule. În acest fel, se produc mai puține ovule, dar acestea sunt celule mult mai mari. Unele celule, la om și la alte specii, nu trec prin citochineză după mitoză și formează celule mari cu mai multe nuclee.
Citochineza în celulele animale
Chiar dacă diviziunea celulară este mitoză sau meioză, citochineza se produce cam în același mod. Semnalele celulare spun celulei unde să se dividă, ceea ce creează planul de diviziune. În jurul acestui plan, se va forma un șanț citocinetic, care în cele din urmă se va ciupi pentru a separa cele două celule. Procesul final al citocinezei în celulele animale este absciziunea. În timpul absciziei, inelul contractil actin-miozină care creează șanțul citocinetic este contractat până la capăt, iar membranele plasmatice suferă fisiune pentru a separa în cele din urmă cele două celule.
Științii nu sunt încă siguri de cauzele care determină specificarea planului de diviziune în diferite celule. Procesul este un proces complex care implică mulți microtubuli și semnale celulare. Odată ce această poziție a fost determinată, trebuie să se stabilească inelul contractil actin-miozină. Actina și miozina sunt aceleași proteine motorii care determină contracția celulelor musculare. Celulele musculare sunt împachetate cu filamente de actină, pe care proteina miozină le poate trage împreună, dacă primește energie ATP. Același sistem este utilizat în diviziunea celulelor animale. Filamentele de actină formează un inel la nivelul planului de diviziune. Proteinele miozină încep apoi să tragă filamentele de actină împreună, creând un inel mai mic.
În cele din urmă, toată citoplasma și organitele au fost excluse din inel. Singurele lucruri rămase sunt inelul de actină-miozină și microtubulii constrânși de inel. Aceasta se numește structura corpului mijlociu și, de asemenea, trebuie să fie divizată pentru ca celulele să se separe. Acest lucru se întâmplă în timpul procesului de absciziune. Proteinele sunt tăiate, iar membranele plasmatice sunt lipite. Materialul extracelular care ține celulele împreună este dizolvat, iar celulele se pot separa. La unele animale pluricelulare, celulele rămân strâns asociate și pot chiar să formeze și să păstreze conexiuni între citoplasmele lor, cunoscute sub numele de joncțiuni lacunare. Aceste mici punți pot fi formate ca rămășițe ale reticulului endoplasmatic care rămâne prins în structura corpului mijlociu sau se pot forma mai târziu.
Citokineza în celulele vegetale
Plantele suferă un proces similar de citochineză, diferența fiind rigiditatea celulelor lor. Plantele sunt înconjurate de un strat secundar, peretele celular. Această structură extracelulară este responsabilă pentru a contribui la conferirea formei plantelor și trebuie să fie stabilită atunci când o celulă se divide. Pentru a face acest lucru, plantele folosesc structuri fusiforme cu microtubuli, cunoscute sub numele de fagmoplaste. Phragmoplastele transportă vezicule de material de perete celular către noua placă celulară. Aceste materiale, precum celuloza, interacționează pentru a forma o matrice complexă și rezistentă. După ce placa divizează celula, membrana plasmatică se va sigila, iar cele două celule vor fi separate.
Fragmoplastul, ca și centrosomii din celulele animale, organizează microtubulele și dirijează creșterea și reducerea lor. Componentele pentru noua placă celulară sunt create și împachetate de reticulul endoplasmatic și de aparatul Golgi. Ele sunt apoi trimise la fragmoplast, care construiește placa celulară dinspre mijloc spre exterior. Acest lucru poate fi observat în graficul de mai sus. Placa celulară va începe din mijloc și, pe măsură ce este finalizată, microtubulii fragmoplastului se deplasează spre exterior, până când ajung la membrana plasmei actuale. Această membrană va fi tăiată, iar peretele celular va fi complet conectat între toate celulele din jur. Între cele două celule, reticulul endoplamic prins va crea plasmodesmate, care sunt ca niște joncțiuni lacunare și permit moleculelor să treacă de la o celulă la alta. Este teoretizat faptul că plantele ar putea folosi aceste plasmodesmate ca formă de comunicare celulară.
- Șanț de clivaj – Plicul din membrana celulară, creat prin contracția filamentelor proteice.
- Cariochineză – Separarea cromozomilor, separată de diviziunea celulei.
- Plasmodesmata – Secțiuni ale celulelor vegetale care rămân conectate cu alte celule, uneori formate în timpul citocinezei.
- Gap Junction – Părți ale membranelor celulelor animale care rămân strâns asociate cu celulele înconjurătoare, cum ar fi sinapsele neuronale.
Quiz
1. O serie de proteine sunt responsabile de momentul citocinezei. Pentru a produce și a regla aceste proteine, celula trebuie să cheltuiască o cantitate considerabilă de energie. Care sunt avantajele de a avea o citocineză bine sincronizată?
A. Diviziune celulară mai rapidă
B. Mai puține erori și distrugeri ale cromozomilor
C. Face posibile mai multe diviziuni
2. În timpul meiozei, un organism diploid cu 8 cromozomi în total suferă două runde consecutive de citocineză. După citocineza II, câți cromozomi se află în fiecare celulă?
A. 4
B. 8
C. 2
3. De ce trebuie planurile terestre să construiască un perete celular de fiecare dată când vor să se dividă? De ce nu o fac după citochineză?
A. Prea greu odată ce celulele au fost stabilite.
B. Întreaga plantă ar putea fi slăbită, din punct de vedere structural.
C. Peretele celular creează membrana plasmatică.
.