KARIOKEINEZA: STUPNJEVI I NJIHOVE KARAKTERISTIKE - BIOLOGIJA - 2025

Cariocinesis je izraz koji se koristi da se odnosi na proces dijeljenja jezgru. Mitoza uključuje staničnu diobu i u tom se fenomenu razlikuju dva stadija: kariokineza i citokineza - podjela citoplazme.

Temeljna struktura koja provodi ovaj postupak i smatra se "mehaničkim sredstvom" je mitotsko vreteno. Sastoji se od mikrotubula i niza povezanih proteina koji ga dijele na dva pola, gdje se nalaze centrosomi.

Izvor: Lordjuppiter, iz Wikimedia Commons

Svaki centrosom smatra se staničnom organelom koja nije ograničena membranom i sastoji se od dvije centriole i okolne tvari, poznate kao pericentriolarni materijal. Karakteristična karakteristika biljaka je odsutnost centriola.

Postoji niz lijekova koji su sposobni obrezati kariokinezu. Među njima su kolhicin i nokodazol.

Faze kariokeineze

Izraz kariokeineza dolazi od grčkog korijena cario što znači jezgra, a kinesis što u prijevodu znači kretanje. Dakle, ovaj se fenomen odnosi na podjelu staničnog jezgra, tj. Na prvu fazu mitoze. U nekim se knjigama riječ karyokinesis koristi sinonimno s mitozom.

Općenito, kariokineza uključuje jednaku raspodjelu genetskog materijala na dvije kćeri, što je rezultat mitotičkog procesa. Kasnije se citoplazma distribuira i na stanice kćeri, u slučaju citokineze.

Faze staničnog ciklusa

U životu stanice može se razlikovati nekoliko faza. Prva je M faza (M mitoze), gdje se genetski materijal kromosoma umnožio i oni su razdvojeni. U ovom se koraku događa kariokoneza.

Ovo se zatim slijedi G ₁ faze ili faza rasporu, pri čemu je stanica raste i odlučuje da započne sintezu DNA. Slijedi S faza ili faza sinteze, gdje dolazi do umnožavanja DNK.

Ova faza uključuje otvaranje spirale i polimerizaciju novog niti. U G ₂ faze, preciznost s kojom se repliciraju DNA je potvrđen.

Postoji još jedna faza, G ₀, što može biti alternativa za neke stanice nakon M fazi - a ne G ₁ faza. U ovoj fazi nalaze se mnoge tjelesne stanice koje obavljaju svoje funkcije. Faza mitoze, koja uključuje podjelu jezgre, bit će detaljnije opisana u nastavku.

profaza

Mitoza započinje profazom. U ovoj fazi dolazi do kondenzacije genetskog materijala i mogu se primijetiti vrlo dobro definirani kromosomi - budući da su kromatinska vlakna čvrsto namotana.

Nadalje, nukleoli, regije jezgre koje nisu omeđene membranom, nestaju.

prometafaza

U prometafazi dolazi do fragmentacije nuklearne ovojnice i zahvaljujući njima mikrotubule mogu prodrijeti u nuklearno područje. Počinju oblikovati interakcije s kromosomima, koji su u ovom stadiju već visoko kondenzirani.

Svaki kromatid kromosoma povezan je s kinetohorom (struktura vretena i njegove komponente bit će detaljno opisani kasnije). Mikrotubule koje nisu dio kinetohora međusobno djeluju s suprotnim polovima vretena.

metafaza

Metafaza traje gotovo četvrt sata i smatra se najdužom fazom ciklusa. Ovdje su centrosomi smješteni na suprotnim stranama stanice. Svaki kromosom pričvršćen je na mikrotubule koje zrače sa suprotnih krajeva.

Anafaza

Za razliku od metafaze, anafaza je najkraći stadij mitoze. Sve započinje odvajanjem sestrinskih kromatida odjednom. Tako svaki kromatid postaje kompletan kromosom. Počinje produljenje ćelije.

Kada se anafaza završi, na svakom polu ćelije postoji identičan skup kromosoma.

Telofaza

U telofazi započinje formiranje dvije kćerne jezgre i počinje se stvarati nuklearna ovojnica. Tada kromosomi počnu obrnuti kondenzaciju i postaju sve mlaki. Tako završava podjela jezgara.

Mitotsko vreteno

Mitotsko vreteno je stanična struktura koja omogućuje kariokinezu i mitozne događaje uopće. Time se započinje proces tvorbe u citoplazmatskoj regiji tijekom faze profaze.

Struktura

Strukturno je sastavljen od vlakana mikrotubula i drugih proteina povezanih s njima. Smatra se da su u trenutku sastavljanja mitotičkog vretena mikrotubule koje su dio citoskeleta rastavljaju - ne zaboravite da je citoskelet visoko dinamička struktura - i daju sirovinu za produženje vretena.

Trening

Formiranje vretena započinje u centrosomu. Ovu organelu čine dva centriola i pericentriolarni matriks.

Centrosom funkcionira tijekom staničnog ciklusa kao organizator staničnih mikrotubula. Zapravo je u literaturi poznat kao centar za organiziranje mikrotubula.

Na sučelju, jedini centrosom koji je stanica podvrgnut replikaciji, dobivajući par kao konačni proizvod. Oni ostaju blizu, blizu jezgre, sve dok se ne odvoje u profazi i metafazi, dok iz njih rastu mikrotubule.

Na kraju prometafaze dva centrosoma nalaze se na suprotnim krajevima stanice. Aster, struktura s radijalnom raspodjelom malih mikrotubula, proteže se iz svakog centrosoma. Tako se vreteno sastoji od centrosoma, mikrotubula i astera.

Funkcija

U kromosomima postoji struktura koja se naziva kinetochore. Sastoji se od proteina i oni su povezani sa specifičnim regijama genetskog materijala u centromeru.

Tijekom prometafaze, neki se mikrotubuli vretena pridržavaju kinetohora, pa se kromosom počinje kretati prema polu, odakle se mikrotubule šire.

Svaki kromosom podliježe naprijed i natrag dok se ne uspije smjestiti u srednju regiju stanice.

U metafazi, centromeri svakog od dupliciranih kromosoma nalaze se u ravnini između oba pola mitotičkog vretena. Ova se ravnina naziva metafazna ploča stanice.

Mikrotubule koje nisu dio kinetohora odgovorne su za promicanje procesa diobe stanica u anafazi.

Reference

1. Campbell, NA, Reece, JB, Urry, L., Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2017). Biologija. Pearson Education Velika Britanija.
2. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Panamerican Medical Ed.
3. Darnell, JE, Lodish, HF, & Baltimore, D. (1990). Molekularna stanična biologija (svezak 2). New York: Znanstvene američke knjige.
4. Gilbert, SF (2005). Razvojna biologija. Panamerican Medical Ed.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Udžbenik medicinske fiziologije, 11.
6. Hall, JE (2017). Guyton E Hall Traktat o medicinskoj fiziologiji. Elsevier Brazil.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Histologija. Panamerican Medical Ed.