Cytokinéza je poslední fází buněčného dělení, během kterého se matka buňka dělí na dvě dceřiné buňky. Tento proces je nedílnou součástí mitózy a meiózy, které jsou zodpovědné za obnovu a reprodukci buněk v těle.
Cytokinéza začíná po ukončení nitraurálního dělení v procesu iniciace a končí separačním splitingem cytoplazmy. Obvykle cytokineze začíná po vytvoření metafázové dlaždice a nastává na konci anafázy, když se chromozomy posunou k pólům buňky.
Štěpení buňky začíná kontrakcí aktinového prstence kolem metafázové dlaždice. Aktin a myosin tvoří kontraktilní kroužek, který stlačuje cytoplazmu a způsobuje bariéru mezi dvěma dceřinými buňkami. Aktinový kroužek se poté stáhne do spirály, což způsobí kompresi cytoplazmy podél metafázové dlaždice a tvorbu dvou dceřiných buněk.
Místo původu cytokineze
Místo cytokineze je určeno strukturou buňky. U většiny živočišných buněk dochází k cytokinezi tvorbou zúžení uprostřed buňky. Je to důležitý proces řízený aktinovými mikrofilamenty a speciálními proteiny známými jako cytokinetické prstence.
U rostlinných buněk a některých živočišných buněk se cytokineze vyskytuje jinak. Místo zúžení cytoplazmy uprostřed buňky vzniká nová buněčná stěna, která odděluje dvě dceřiné buňky. Tento proces se nazývá buněčná plastelinace a vyžaduje zapojení mikrotubulů a dalších složek cytoskeletu.
Cytokineze je důležitý proces ve vývoji těla a udržování jeho funkcí. Poruchy v procesu cytokineze mohou vést k různým patologiím, včetně rakoviny a neurodegenerativních onemocnění.
Je důležité poznamenat, že cytokineze nastává po mitóze a meióze, kdy buňka již prošla rozdělením chromozomů. Hraje klíčovou roli při tvorbě nových buněk a poskytuje rovnováhu mezi buněčnými funkcemi a udržováním správné struktury těla.
Proces štěpení buňky v cytokinéze
K provádění cytokineze dochází ve fázi buněčného cyklu zvaného telofáza. V této fázi začíná aktivní redukce aktinových a myosinových mikrofilamentů, které tvoří kruh kolem" pasu " buňky. Tento prsten se nazývá buněčný aparát nebo cytochezin.
Cytochesin objevili vědci v 70.letech 20. století a od té doby se stal předmětem mnoha studií. Poskytuje mechanismus štěpení buňky kontraktací, podobně jako stlačení gumového kroužku.
Když se buněčný aparát zcela zmenší, dojde k rozdělení buňky na dvě dceřiné buňky, z nichž každá přijímá polovinu organel a genetického materiálu původní buňky. Proces cytokinézy je dokončen a každá nová buňka začíná samostatný život.
Fáze, ve které dochází k cytokinéze
Cytokineze začíná po ukončení anafázy, kdy se chromozomy mitózy nebo chromatidy v meióze již rozdělily do dvou skupin a přesunuly se na opačné konce buňky. V tomto okamžiku začíná aktivní komprese cytoplazmy a tvorba buněčné desky - struktury, která rozdělí buňku na dvě nové buňky.
Fáze cytokineze se skládá z několika fází:
| Fáze | Popis |
|---|---|
| 1. Kondenzace cytoplazmy | Cytoplazma se smršťuje a shromažďuje ve středu buňky a vytváří cytoplazmatickou destičku. |
| 2. Vzdělávání dělení | Cytoplazmatická deska se natahuje a umožňuje buňce rozdělit se na dvě části. |
| 3. Dokončení dělení | Dvě dceřiné buňky se od sebe zcela oddělují a tvoří dvě nezávislé buňky. |
Cytokinéza je kritickou fází pro tvorbu nových buněk a udržování životních procesů těla. Poruchy v procesu cytokineze mohou vést k vývojovým abnormalitám, rakovinným nádorům a dalším onemocněním.
Role cytokineze při dělení buňky
Cytokinéza zajišťuje rovnoměrné rozložení genetického materiálu mezi dvěma dceřinými buňkami, zabraňuje genomické nestabilitě a zajišťuje zachování genetické informace. Řídí také velikost a tvar buňky, ke které dochází po fázi mitózy-proces dělení buněčného jádra.
Cytokineze provádí se pomocí aktinových a myosinových proteinů, které tvoří kruhovou strukturu-Kolobok. Tento sloupek se smršťuje a sroluje a prořezává cytoplazmu na dvě části. Po dokončení cytokinézy se vytvoří dvě zralé dceřiné buňky, z nichž každá obdrží kompletní sadu chromozomů a zbytek organel.
Ke štěpení buňky dochází na konci mitotické fáze, po fázi telofázy a před zahájením interfázy, kdy se buňka připravuje na opětovné dělení. Cytokineze začíná tvorbou cytokinetického Furu, který se pak zužuje a rozděluje buňku na dvě. Proces cytokineze je často dokončen synchronně s koncem dělení buněčného jádra.
Tvorba cytoplazmatické membrány
Cytoplazmatická membrána se tvoří během finálního stadia cytokinézy nazývaného telo-detektor. Během této doby se mezi dceřinými jádry vytvoří sférická struktura zvaná tělo nebo hledáček těla. Hledáček těla se skládá z proteinů a dalších molekul, které se vážou na mikrotubuly a mikrofilamenty a vytvářejí rám struktury.
Po vytvoření hledáčku těla začíná proces zúžení a štěpení buňky. Cytoplazmatická membrána se začíná tvořit montáží a kompresí fosfolipidových dvojitých vrstev. Směr tvorby membrány začíná hledáčkem těla a rozšiřuje se na periferii buňky.
Tvorba cytoplazmatické membrány je doprovázena aktivací a přestavbou struktur, jako jsou aktinové mikrofilamenty, mikrotubuly a intermediární Filamenty. Tyto struktury se podílejí na pohybu fosfolipidů a dalších složek membrány do místa vzniku nové buněčné membrány.
Tvorba cytoplazmatické membrány je klíčovým krokem procesu cytokineze a zajišťuje rozdělení buňky na dvě dceřiné buňky, přičemž je zachována integrita membránového systému a správné umístění intracelulárních složek.