КАРІОКІНЕЗ: ЕТАПИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БІОЛОГІЯ - 2025

Cariocinesis це термін , використовуваний для позначення процесу поділу ядра. Мітоз передбачає поділ клітини і в цьому явищі є дві стадії: каріокінез і цитокінез - поділ цитоплазми.

Фундаментальною структурою, яка здійснює цей процес і вважається його "механічним агентом", є мітотичне веретено. Складається з мікротрубочок і ряду пов’язаних білків, що розділяє його на два полюси, де розташовані центросоми.

Джерело: Lordjuppiter, з Wikimedia Commons

Кожна центросома вважається клітинною органелою, не обмеженою мембраною, і складається з двох центріол та навколишньої речовини, відомих як перицентриолярний матеріал. Своєрідною характеристикою рослин є відсутність центріолей.

Існує ряд препаратів, які здатні врізати каріокінез. Серед них колхіцин і нокадазол.

Етапи каріокінезу

Термін каріокінез походить від грецького коріння cario, що означає ядро, і kinesis, що перекладається як рух. Таким чином, це явище стосується поділу ядра клітини, тобто першої фази мітозу. У деяких книгах слово каріокінез вживається синонімічно мітозу.

Загалом, каріокінез включає рівний розподіл генетичного матеріалу на дві дочірні клітини, що є результатом мітотичного процесу. Пізніше цитоплазма також поширюється на дочірні клітини, у разі цитокінезу.

Фази клітинного циклу

У житті клітини можна виділити кілька фаз. Перша - це фаза М (M мітозу), де генетичний матеріал хромосом дублюється і вони розділяються. На цьому етапі відбувається каріокінез.

Потім йде фаза G ₁ , або фаза розриву, де клітина росте і приймає рішення про початок синтезу ДНК. Далі йде S фаза або фаза синтезу, де відбувається дублювання ДНК.

Цей етап передбачає відкриття спіралі і полімеризацію нової нитки. У фазі G ₂ перевіряється точність, з якою реплікували ДНК.

Існує ще одна фаза G ₀ , яка може бути альтернативою для деяких клітин після фази М - а не фази G ₁ . На цій стадії виявляється багато клітин організму, які виконують свої функції. Фаза мітозу, що передбачає поділ ядра, буде більш докладно описана нижче.

Профаза

Мітоз починається з профази. На цьому етапі відбувається конденсація генетичного матеріалу, і дуже добре визначені хромосоми можна спостерігати - оскільки хроматинові волокна щільно намотані.

Крім того, ядра, ділянки ядра, які не обмежені мембраною, зникають.

Прометафаза

У прометафазі відбувається фрагментація ядерної оболонки і, завдяки їм, мікротрубочки можуть проникати в ядерну область. Вони починають формувати взаємодії з хромосомами, які до цього етапу вже сильно конденсуються.

Кожна хроматида хромосоми пов'язана з кінетохором (будова веретена та його компоненти будуть детально описані пізніше). Мікротрубочки, що не входять до кінетохори, взаємодіють із протилежними полюсами веретена.

Метафаза

Метафаза триває майже чверть години і вважається найдовшою стадією циклу. Тут центросоми розташовані на протилежних сторонах клітини. Кожна хромосома прикріплена до мікротрубочок, які випромінюються з протилежних кінців.

Анафаза

На відміну від метафази, анафаза є найкоротшою стадією мітозу. Починається з відділення сестринських хроматид у раптовій події. Таким чином, кожна хроматида стає повноцінною хромосомою. Починається подовження клітини.

Коли анафаза закінчується, на кожному полюсі клітини є однаковий набір хромосом.

Телофаза

У телофазі починається утворення двох дочірних ядер і починає формуватися ядерна оболонка. Потім хромосоми починають зворотно конденсувати і стають все більш в’ялими. Таким чином закінчується поділ ядер.

Мітотичне веретено

Мітотичне веретено - це клітинна структура, яка дає можливість каріокінезу та мітозу в цілому. Це починає процес його формування в цитоплазматичній області під час стадії профази.

Будова

Структурно він складається з мікротрубочкових волокон та інших пов'язаних з ними білків. Вважається, що на момент складання мітотичного веретена мікротрубочки, що входять до складу цитоскелету, розбирають - пам’ятайте, що цитоскелет - це дуже динамічна структура - і забезпечують сировиною для подовження веретена.

Навчання

Формування веретена починається в центросомі. Ця органела складається з двох центріол і перицентріолярного матриксу.

Центросома функціонує протягом усього клітинного циклу як організатор клітинних мікротрубочок. Насправді в літературі він відомий як центр організації мікротрубочок.

На інтерфейсі єдина центросома, що клітина зазнала реплікації, отримуючи пару як кінцевий продукт. Вони залишаються близько один до одного, близько до ядра, поки вони не відокремлюються в профазі та метафазі, оскільки мікротрубочки виростають з них.

В кінці прометафази дві центросоми розташовані на протилежних кінцях клітини. Від кожної центросоми поширюється айстра, структура з радіальним розподілом невеликих мікротрубочок. Таким чином, веретено складається з центросом, мікротрубочок і айстр.

Функція

У хромосомах є структура, яка називається кінетохор. Це складається з білків, і вони пов'язані з певними ділянками генетичного матеріалу в центромері.

Під час прометафази деякі мікротрубочки веретена прилягають до кінетохорів. Таким чином, хромосома починає рухатися до полюса, з якого простягаються мікротрубочки.

Кожна хромосома зазнає рухів вперед і назад, поки їй не вдається осісти в середній області клітини.

У метафазі центромери кожної з дублюваних хромосом розташовані в площині між обома полюсами мітотичного веретена. Ця площина називається метафазною пластиною клітини.

Мікротрубочки, що не входять до кінетохору, відповідають за сприяння процесу поділу клітин в анафазі.

Список літератури

1. Кемпбелл, Н.А., Різ, Дж. Б., Уррі, Л., Каїн, ML, Васерман, SA, Мінорський, PV, & Джексон, РБ (2017). Біологія. Пірсон Освіта Великобританія.
2. Кертіс, Х., Шнек, А. (2006). Запрошення на біологію. Panamerican Medical Ed.
3. Darnell, JE, Lodish, HF, & Baltimore, D. (1990). Молекулярна клітинна біологія (т. 2). Нью-Йорк: Наукові американські книги.
4. Гілберт, Ш.Ф. (2005). Біологія розвитку. Panamerican Medical Ed.
5. Гайтон, А., Холл, Дж. (2006). Підручник з медичної фізіології, 11 ст.
6. Зал, JE (2017). Трактат Гайтон Е Холл про медичну фізіологію. Elsevier Бразилія.
7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). Гістологія. Panamerican Medical Ed.