KARYOKINESIS: STADIA EN HUN KENMERKEN - BIOLOGIE - 2026

De cariocinesis is een term die wordt gebruikt om te verwijzen naar het proces van het verdelen van de kern. Mitose omvat celdeling en bij dit fenomeen worden twee fasen onderscheiden: karyokinese en cytokinese - deling van het cytoplasma.

De fundamentele structuur die dit proces uitvoert, en wordt beschouwd als het "mechanische middel", is de mitotische spil. Dit bestaat uit microtubuli en een reeks bijbehorende eiwitten die het in twee polen splitsen, waar de centrosomen zich bevinden.

Bron: Lordjuppiter, van Wikimedia Commons

Elk centrosoom wordt beschouwd als een niet-membraanscheidend cellulair organel en bestaat uit twee centriolen en een omringende substantie, bekend als pericentriolair materiaal. Een eigenaardig kenmerk van planten is de afwezigheid van centriolen.

Er zijn een aantal medicijnen die karyokinese kunnen afkappen. Onder hen zijn colchicine en nocodazol.

Stadia van karyokinese

De term karyokinese komt van het Griekse wortels cario, wat kern betekent, en kinesis, wat zich vertaalt als beweging. Dit fenomeen verwijst dus naar de deling van de celkern, dat wil zeggen de eerste fase van mitose. In sommige boeken wordt het woord karyokinese als synoniem voor mitose gebruikt.

In het algemeen omvat karyokinese de gelijkmatige verdeling van genetisch materiaal over de twee dochtercellen, als gevolg van het mitotische proces. Later wordt het cytoplasma ook gedistribueerd naar de dochtercellen, in het geval van cytokinese.

Fasen van de celcyclus

In het leven van een cel zijn verschillende fasen te onderscheiden. De eerste is de M-fase (M van mitose), waar het genetisch materiaal van de chromosomen is gedupliceerd en gescheiden. Deze stap is waar karyokinese optreedt.

Dit wordt dan gevolgd door de G _1- fase , of gap-fase, waar de cel groeit en de beslissing neemt om met DNA-synthese te beginnen. Vervolgens komt de S-fase of synthesefase, waar DNA-duplicatie plaatsvindt.

Deze fase omvat het openen van de helix en de polymerisatie van de nieuwe streng. In de G _2- fase wordt de nauwkeurigheid waarmee het DNA werd gerepliceerd, geverifieerd.

Er is een andere fase, G ₀ , die een alternatief voor sommige cellen na de M fase kan worden - en niet de G ₁ -fase . In deze fase worden veel van de lichaamscellen gevonden die hun functies vervullen. De mitosefase, die de deling van de kern omvat, zal hieronder in meer detail worden beschreven.

Profase

Mitose begint met profase. In dit stadium vindt de condensatie van genetisch materiaal plaats en kunnen zeer goed gedefinieerde chromosomen worden waargenomen - aangezien de chromatinevezels strak zijn opgewonden.

Bovendien verdwijnen de nucleoli, gebieden van de kern die niet worden begrensd door een membraan.

Prometafase

In de prometafase vindt fragmentatie van de nucleaire envelop plaats en dankzij hen kunnen de microtubuli het nucleaire gebied binnendringen. Ze beginnen interacties te vormen met de chromosomen, die in dit stadium al sterk gecondenseerd zijn.

Elke chromatide van het chromosoom is geassocieerd met een kinetochoor (de structuur van de spil en zijn componenten zullen later in detail worden beschreven). Microtubuli die geen deel uitmaken van de kinetochoor, werken samen met de tegenovergestelde polen van de spil.

Metafase

De metafase duurt bijna een kwartier en wordt beschouwd als de langste fase van de cyclus. Hier bevinden de centrosomen zich aan weerszijden van de cel. Elk chromosoom is bevestigd aan microtubuli die van tegenovergestelde uiteinden stralen.

Anafase

In tegenstelling tot metafase is anafase het kortste stadium van mitose. Het begint met de scheiding van de zusterchromatiden in een plotselinge gebeurtenis. Zo wordt elke chromatide een compleet chromosoom. De verlenging van de cel begint.

Wanneer anafase eindigt, is er een identieke set chromosomen aan elke pool van de cel.

Telofase

In telofase begint de vorming van de twee dochterkernen en begint de nucleaire envelop zich te vormen. De chromosomen beginnen dan de condensatie om te keren en worden steeds lakser. Zo eindigt de deling van de kernen.

De mitotische spil

De mitotische spoel is de cellulaire structuur die karyokinese en mitosegebeurtenissen in het algemeen mogelijk maakt. Dit begint zijn vormingsproces in het cytoplasmatische gebied tijdens de profase-fase.

Structuur

Structureel is het samengesteld uit microtubuli-vezels en andere eiwitten die ermee zijn geassocieerd. Aangenomen wordt dat op het moment van assemblage van de mitotische spil, de microtubuli die deel uitmaken van het cytoskelet uiteenvallen - onthoud dat het cytoskelet een zeer dynamische structuur is - en het grondstof vormen voor de verlenging van de spil.

Opleiding

Spilvorming begint bij het centrosoom. Dit organel bestaat uit twee centriolen en de pericentriolaire matrix.

Het centrosoom functioneert gedurende de celcyclus als een organisator van cellulaire microtubuli. In feite staat het in de literatuur bekend als het organiserende centrum van microtubuli.

Aan de interface ondergaat het enige centrosoom dat de cel heeft replicatie, waarbij een paar wordt verkregen als het eindproduct. Deze blijven dicht bij elkaar, dicht bij de kern, totdat ze scheiden in profase en metafase, terwijl microtubuli eruit groeien.

Aan het einde van de prometafase bevinden de twee centrosomen zich aan tegenovergestelde uiteinden van de cel. De aster, een structuur met een radiale verdeling van kleine microtubuli, strekt zich uit vanuit elk centrosoom. De spil bestaat dus uit centrosomen, microtubuli en asters.

Functie

In chromosomen is er een structuur die de kinetochoor wordt genoemd. Dit bestaat uit eiwitten en ze worden geassocieerd met specifieke regio's van het genetisch materiaal in het centromeer.

Tijdens prometafase hechten sommige microtubuli van de spil zich aan de kinetochoren, waardoor het chromosoom begint te bewegen naar de pool van waaruit de microtubuli zich uitstrekken.

Elk chromosoom ondergaat voorwaartse en achterwaartse bewegingen, totdat het erin slaagt zich in een middengebied van de cel te nestelen.

In metafase bevinden de centromeren van elk van de gedupliceerde chromosomen zich in een vlak tussen beide polen van de mitotische spoel. Dit vlak wordt de metafaseplaat van de cel genoemd.

Microtubuli die geen deel uitmaken van de kinetochoor zijn verantwoordelijk voor het bevorderen van het proces van celdeling in anafase.

Referenties

1. Campbell, NA, Reece, JB, Urry, L., Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2017). Biologie. Pearson Education UK.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Uitnodiging voor biologie. Panamerican Medical Ed.
3. Darnell, JE, Lodish, HF, en Baltimore, D. (1990). Moleculaire celbiologie (Deel 2). New York: Scientific American Books.
4. Gilbert, SF (2005). Ontwikkelingsbiologie . Panamerican Medical Ed.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook of medische fysiologie, 11e.
6. Hall, JE (2017). Guyton E Hall verhandeling over medische fysiologie. Elsevier Brazilië.
7. Welsch, U., en Sobotta, J. (2008). Histologie. Panamerican Medical Ed.