KARYOKINESE: STADIEN UND IHRE EIGENSCHAFTEN - BIOLOGIE - 2025

Die Kariokinese ist ein Begriff, der verwendet wird, um den Prozess des Teilens des Kerns zu bezeichnen. Mitose beinhaltet Zellteilung und zwei Stadien werden in diesem Phänomen unterschieden: Karyokinese und Zytokinese - Teilung des Zytoplasmas.

Die Grundstruktur, die diesen Prozess ausführt und als „mechanisches Mittel“ gilt, ist die mitotische Spindel. Diese besteht aus Mikrotubuli und einer Reihe von assoziierten Proteinen, die sie in zwei Pole teilen, in denen sich die Zentrosomen befinden.

Quelle: Lordjuppiter, aus Wikimedia Commons

Jedes Zentrosom wird als nicht membranbegrenzte zelluläre Organelle betrachtet und besteht aus zwei Zentriolen und einer umgebenden Substanz, die als perizentrioläres Material bekannt ist. Ein besonderes Merkmal von Pflanzen ist das Fehlen von Zentriolen.

Es gibt eine Reihe von Medikamenten, die die Karyokinese verkürzen können. Unter ihnen sind Colchicin und Nocodazol.

Stadien der Karyokinese

Der Begriff Karyokinese stammt von den griechischen Wurzeln Cario, was Kern bedeutet, und Kinesis, was Bewegung bedeutet. Somit bezieht sich dieses Phänomen auf die Teilung des Zellkerns, dh die erste Phase der Mitose. In einigen Büchern wird das Wort Karyokinese synonym mit Mitose verwendet.

Im Allgemeinen umfasst die Karyokinese die gleichmäßige Verteilung des genetischen Materials auf die beiden Tochterzellen, die sich aus dem mitotischen Prozess ergibt. Später wird das Zytoplasma im Falle einer Zytokinese auch auf die Tochterzellen verteilt.

Zellzyklusphasen

Im Leben einer Zelle können mehrere Phasen unterschieden werden. Die erste ist die M-Phase (M der Mitose), in der das genetische Material der Chromosomen dupliziert und getrennt wurde. In diesem Schritt tritt die Karyokinese auf.

Darauf folgt die G ₁ -Phase oder Gap-Phase, in der die Zelle wächst und die Entscheidung trifft, mit der DNA-Synthese zu beginnen. Als nächstes folgt die S-Phase oder Synthesephase, in der eine DNA-Duplikation auftritt.

Diese Stufe beinhaltet das Öffnen der Helix und die Polymerisation des neuen Strangs. In der G ₂ -Phase wird die Genauigkeit, mit der die DNA repliziert wurde, überprüft.

Es gibt eine andere Phase, G ₀ , die für einige Zellen nach der M-Phase eine Alternative sein kann - und nicht die G ₁ -Phase . In diesem Stadium werden viele Körperzellen gefunden, die ihre Funktionen erfüllen. Die Mitosephase, die die Teilung des Kerns beinhaltet, wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Prophase

Mitose beginnt mit der Prophase. In diesem Stadium tritt die Kondensation von genetischem Material auf und es können sehr gut definierte Chromosomen beobachtet werden - da die Chromatinfasern eng gewickelt sind.

Darüber hinaus verschwinden die Nukleolen, Regionen des Kerns, die nicht durch eine Membran begrenzt sind.

Prometaphase

In der Prometaphase tritt eine Fragmentierung der Kernhülle auf und dank ihnen können die Mikrotubuli den Kernbereich durchdringen. Sie beginnen Wechselwirkungen mit den Chromosomen zu bilden, die zu diesem Zeitpunkt bereits stark kondensiert sind.

Jedes Chromatid des Chromosoms ist mit einem Kinetochor assoziiert (die Struktur der Spindel und ihrer Komponenten wird später ausführlich beschrieben). Mikrotubuli, die nicht Teil des Kinetochors sind, interagieren mit den entgegengesetzten Polen der Spindel.

Metaphase

Die Metaphase dauert fast eine Viertelstunde und gilt als die längste Phase des Zyklus. Hier befinden sich die Zentrosomen auf gegenüberliegenden Seiten der Zelle. Jedes Chromosom ist an Mikrotubuli gebunden, die von entgegengesetzten Enden ausstrahlen.

Anaphase

Im Gegensatz zur Metaphase ist die Anaphase das kürzeste Stadium der Mitose. Es beginnt mit der Trennung der Schwesterchromatiden in einem plötzlichen Ereignis. Somit wird jedes Chromatid zu einem vollständigen Chromosom. Die Dehnung der Zelle beginnt.

Wenn die Anaphase endet, gibt es an jedem Pol der Zelle einen identischen Chromosomensatz.

Telophase

In der Telophase beginnt die Bildung der beiden Tochterkerne und die Bildung der Kernhülle. Die Chromosomen beginnen dann, die Kondensation umzukehren und werden zunehmend schlaffer. Damit endet die Teilung der Kerne.

Die mitotische Spindel

Die mitotische Spindel ist die Zellstruktur, die Karyokinese- und Mitoseereignisse im Allgemeinen ermöglicht. Dies beginnt seinen Entstehungsprozess in der cytoplasmatischen Region während des Prophasenstadiums.

Struktur

Strukturell besteht es aus Mikrotubuli-Fasern und anderen damit verbundenen Proteinen. Es wird angenommen, dass sich zum Zeitpunkt des Zusammenbaus der mitotischen Spindel die Mikrotubuli, die Teil des Zytoskeletts sind, zerlegen - denken Sie daran, dass das Zytoskelett eine hochdynamische Struktur ist - und das Rohmaterial für die Dehnung der Spindel liefern.

Ausbildung

Die Spindelbildung beginnt am Zentrosom. Diese Organelle besteht aus zwei Zentriolen und der perizentriolären Matrix.

Das Zentrosom fungiert während des gesamten Zellzyklus als Organisator von zellulären Mikrotubuli. Tatsächlich ist es in der Literatur als das Mikrotubuli-Organisationszentrum bekannt.

An der Schnittstelle wird das einzige Zentrosom, das die Zelle hat, repliziert, wobei ein Paar als Endprodukt erhalten wird. Diese bleiben nahe beieinander, nahe am Kern, bis sie sich in Prophase und Metaphase trennen, wenn Mikrotubuli aus ihnen wachsen.

Am Ende der Prometaphase befinden sich die beiden Zentrosomen an gegenüberliegenden Enden der Zelle. Die Aster, eine Struktur mit einer radialen Verteilung kleiner Mikrotubuli, erstreckt sich von jedem Zentrosom. Somit besteht die Spindel aus Zentrosomen, Mikrotubuli und Astern.

Funktion

In Chromosomen gibt es eine Struktur, die als Kinetochor bezeichnet wird. Diese besteht aus Proteinen und sie sind mit bestimmten Regionen des genetischen Materials im Zentromer assoziiert.

Während der Prometaphase haften einige der Mikrotubuli der Spindel an den Kinetochoren. Somit beginnt sich das Chromosom in Richtung des Pols zu bewegen, von dem sich die Mikrotubuli erstrecken.

Jedes Chromosom bewegt sich vorwärts und rückwärts, bis es sich in einem mittleren Bereich der Zelle niederlässt.

In der Metaphase befinden sich die Zentromere jedes der duplizierten Chromosomen in einer Ebene zwischen beiden Polen der mitotischen Spindel. Diese Ebene wird als Metaphasenplatte der Zelle bezeichnet.

Mikrotubuli, die nicht Teil des Kinetochors sind, sind für die Förderung des Zellteilungsprozesses in der Anaphase verantwortlich.

Verweise

1. Campbell, NA, Reece, JB, Urry, L., Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV und Jackson, RB (2017). Biologie. Pearson Education UK.
2. Curtis, H. & Schnek, A. (2006). Einladung zur Biologie. Panamerican Medical Ed.
3. Darnell, JE, Lodish, HF & Baltimore, D. (1990). Molekulare Zellbiologie (Vol. 2). New York: Wissenschaftliche amerikanische Bücher.
4. Gilbert, SF (2005). Entwicklungsbiologie . Panamerican Medical Ed.
5. Guyton, A. & Hall, J. (2006). Lehrbuch der medizinischen Physiologie, 11 ..
6. Hall, JE (2017). Guyton E Hall Abhandlung über medizinische Physiologie. Elsevier Brasilien.
7. Welsch, U. & Sobotta, J. (2008). Histologie. Panamerican Medical Ed.