Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

10.6: Митоз и цитокинез
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Mitosis and Cytokinesis
 
ТРАНСКРИПТ

10.6: Митоз и цитокинез

В эукариотических клетках цикл деления клетки делится на различные, скоординированные клеточные процессы, которые включают рост клеток, дублирование репликации ДНК/хромосомы, распределение хромосом на дочери клетки и, наконец, деление клеток. Клеточный цикл жестко регулируется его регулирующими системами, а также внеклеточными сигналами, которые влияют на пролиферацию клеток.

Процессы клеточного цикла происходят в течение примерно 24 часов (в типичных клетках человека) и в двух основных различимых стадиях. Первый этап репликации ДНК, во время фазы S интерфазы. Второй стадией является митотическая (М) фаза, которая предполагает разделение дублированных хромосом на два новых ядра (митоз) и цитоплазмическое деление (цитокиноз). Эти две фазы разделены интервалами (G1 и G2 пробелы), в течение которых клетка готовится к репликации и делению.

Процесс митоза

Митоз можно разделить на пять различных стадий: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу и телофазу. Цитокиноз, который начинается во время анафазы или телофазы (в зависимости от клетки), является частью фазы M, но не частью митоза.

Профаза

Когда клетка входит в митоз, ее реплицированные хромосомы начинают конденсироваться и становятся видимыми как нитевидные структуры с помощью белков, известных как конденсаты. Митотический шпиндельный аппарат (Веретено) начинает формироваться между центросомами, которые дублировались во время фазы S, и мигрируют к противоположным полюсам клетки. Шпиндель состоит из ниточных структур, называемых микротрубочками, которые состоят из мономеров белка тубулина. Микротрубочки шпинделя начинают расширяться в сторону сгущенных хромосом. Ядро, компонент ядра, который производит рибосомы, исчезает, что указывает на надвигающийся распад ядра.

Прометафаза

Во время прометафазы микротрубочки из шпиндельного аппарата продолжают расти, а хромосомы прекращают конденсироваться. Ядерный конверт полностью разрушается, высвобождая хромосомы. Некоторые из микротрубочек прикрепляются к высвобождаемым хромосомам, связываясь в белковой структуре под названием кинетохор, которая присутствует на центромере каждой пары сестринских хроматидов. Шпиндельные микротрубочки с противоположных полюсов прикрепляются к кинетохоресу и захватывают сжатые родственные хроматидные пары. Шпиндельные микротрубочки, которые не прикрепляются к хромосомам – полярным и астральным микротрубочкам – помогают раздвигать шпиндели на части и прикреплять шпиндельные столбы к клеточной мембране.

Метафаза

Микротрубочки шпинделя выравнивают каждую пару полностью сконденсированных сестринских хроматид вдоль экватора клетки – на метафазной пластине. Клетка теперь готова к разделению.

Анафаза

Микротрубочки от противоположных полюсов веретена, которые прикреплены к структуре кинетохор, укорачивают и разделяют сестринские хроматиды на центромере. Белки когезии, которые удерживают хроматиды вместе, теперь разрушаются. Укорочение микротрубочек кинетохор заставляет каждую хроматиду пары & mdash; теперь называемую хромосомами & mdash; мигрировать к противоположному полюсу.

Телофаза

Как только хромосомы достигают противоположных полюсов клетки, они депонируют и раскручиваются, чтобы сформировать хроматин. Шпиндельные микротрубочки деполимеризируются в мономеры тубулина, которые затем используются в качестве цитоскелетных элементов в клетках дочери. Ядерные оболочки собираются вокруг каждого набора хромосом.

Цитокинез

Во время цитокинеза в клетках животных, актиновые нити образуют контрактильные кольца в плазменной мембране, чтобы создать борозду расщепления, которая в конечном итоге расщепляет клетку на две части. В клетках растений пузырьки из аппарата Гольджи, несущие глюкозу, ферменты и структурные белки, соединяются, чтобы сформировать новую клеточную пластину в месте расположения бывшей метафазной пластины. Растущая клеточная пластина сливается с плазменными мембранами с каждой стороны, в конечном итоге образуя новую клеточной стенку, которая делит клетку на две части.

Митоз завершается генерацией двух дочерних клеток, которые идентичны родительской клетке. В большинстве клеток человека, митоз занимает около одного часа из примерно 24-часового клеточного цикла.


Литература для дополнительного чтения

Tags

Mitosis Cytokinesis Prophase Chromosomes Sister Chromatid Pairs Centromere Junctions Centrosomes Microtubule Rods Spindle Apparatus Prometaphase Nuclear Envelope Kinetochores Metaphase Anaphase Telophase Genetic Material

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter