Mitoza și citokineza sunt două procese diferite care apar în ciclul de diviziune celulară. Termenul mitoză se referă la etapele de divizare nucleară, profază, prometafază, metafază, anafază și telofază ale ciclului celular. Divizarea nucleară în mitoză este cunoscută sub numele de karyokinesis. Totuși, termenul citokineză se referă la diviziunea citoplasmatică care urmează mitozei. Mitoza este mai mult sau mai puțin similară în toate organismele eucariote, inclusiv animale și plante superioare. Dar, citokineza depinde strict de tipul de celule, de animale sau de plante. Acest lucru poate fi identificat ca principala diferență între mitoză și citokineză. În timpul karyokinezei, celulele suferă o serie de etape pentru a diviza cromozomii dubliți în două seturi egale. Pe de altă parte, în timpul citokinezei, celulele suferă o serie de procese pentru a diviza conținutul celular în două jumătăți egale.
Mitoza se compune din cinci etape, profază, prometafază, metafază, anafază și telofază.
Fiecare cromozom dintr-o celulă prophase constă din două cromatide sora atașate la un centromer. În acest stadiu, cromozomii devin mai condensați și pot fi văzuți sub microscopul luminos. În acest stadiu, axul mitotic constând din microtubuli și alte proteine se formează între cele două perechi de centrioli în timp ce se deplasează la poli opuși ai celulei. Cu toate acestea, această structură nu poate fi observată în unele celule vegetale.
Prometafaza începe cu degenerarea membranei nucleare. Unele fibre axiale se atașează la regiunile centromere ale cromozomilor. Microtubulele se atașează la cele două laturi ale cromatidelor sora, la kinetochori. Apoi celălalt capăt al acestor microtubuli se atașează la centrosomul polilor opuși.
În această fază, cromozomii sunt aranjați de-a lungul centrului celulei, placa metafază ca linie singulară.
După legătura metafazică dintre sora, cromatidele se descompun și cromatidele se deplasează în direcția opusă unul față de celălalt, adică spre centrozomi. Proteinele motoare moleculare dezasamblează moleculele de tubulină în ax și generează forță, astfel încât cromozomii să fie trași către polii opuși unul de celălalt.
Odată ce cromatidele s-au mutat în stâlpii arborilor, cromatidele sunt denumite cromozomi. În timpul acestei etape, membrana nucleară se re-formează în jurul fiecărui set de cromozomi și produce două nuclee distincte în celulă. Cromozomii încep, de asemenea, să se relaxeze; prin urmare, condensul dispare. De obicei, telofaza este urmată de citokineză.
Cytokineza este procesul de divizare a citoplasmei la sfârșitul ciclului de diviziune celulară; fie mitoză, fie meioză. Citokineza începe în stadii incipiente de mitoză, anafază și se termină în telofază. Există trăsături speciale ale citokinezei, în funcție de tipul de celule, de procariote și de animale sau de plante.
Celulele bacteriene se despart printr-un proces numit fisiune binara. Molecula ADN circulară se replică, de obicei la un capăt al celulei și se translocă la capătul opus. Membranele celulare constricts (invaginație) pentru a forma celule noi. În cele din urmă, noi celule celulare sunt depozitate pe celule noi pentru a forma pereții celulelor.
Citokineza la animale sau la multe eucariote unicelulare poate fi împărțită în patru etape; inițierea, contracția, inserția membranei și completarea. Să le analizăm în detaliu.
Citokineza celulelor animale este marcată de formarea unei brazde de clivaj pe suprafața celulară. Structura care este responsabilă de scindare se numește inel contractil. Inelul contractil constă din filamente de actină, filamente de miozină II și multe proteine structurale și de reglementare. Miezurile fibrelor axiale determină locația inelului contractil, adică planul diviziunii celulare.
Componentele din inelul contractil se acumulează chiar sub membrana plasmatică și se contractă pentru a strânge celula în două.
În timp ce are loc contracția, noua membrană este formată adiacentă inelului contractil prin fuziunea veziculelor intracelulare.
Citokineza se termină odată ce celula mamă se împarte în două celule fiice prin constricția inelului contractil și formarea unei noi membrane pentru a umple golul noului citoplasm.
Citokineza celulelor celulare este semnificativ diferită de cea a celulelor animale datorită prezenței unui perete celular semi-rigid (constând din celuloză, hemiceluloză, pectină etc.). Prin urmare, separarea prin formarea inelului contractil nu este posibilă în celulele plantei. Celulele de plante produc o structură numită placă celulară, un nou perete celular din interiorul celulei.
O structură cunoscută sub numele de banda de preprofază, un inel de filamente actin format în timpul fazei G2 determină inițial poziția și direcția plăcii celulare. Formarea plăcii celulare începe în anafază și este condusă de o structură numită phragmoplast, colectarea de microtubuli ai fusului mitotic în centrul celulei. Veziculele mici care conțin polizaharide și glicoproteine necesare pentru formarea noului perete celular sunt transportate prin microtubuli către phragmoplast. Aceste vezicule se topesc pentru a forma corpuri plate plate. Această placă de celule precoce crește prin fuziunea veziculelor până când ajunge la peretele celular inițial, formând două celule separate de membrana celulară și de lamelele medii. În cele din urmă, microfibrile de celuloză sunt acumulate în matricea plăcii celulare pentru a forma peretele celular primar.
Mitoza poate să apară fără citokineză. Unele celule suferă mai multe rânduri de diviziuni nucleare fără citokineză
Embrionul Drosophila - primele 13 runde de diviziune nucleară fără citokineză, rezultând o celulă cu 6000 de nuclee. Apoi, celularizarea, formarea membranei celulare în jurul fiecărui nucleu are loc
Celulele de mamifere - Osteoclastele (tip de celule osoase), trofoblastele (formează stratul exterior al blastocitelor), hepatocitele (celulele hepatice) și celulele musculare cardiace
Cele mai multe ori celulele se împart în mod simetric pentru a împărți cantități aproape egale de conținut de celule. Cu toate acestea, în unele cazuri acestea se divizează asimetric, diferă în mărime și conținutul citoplasmatic.
Formarea ovulului în ovare - ovulul sau celula ouă capătă cea mai mare parte a citoplasmei, lăsând un conținut redus corpurilor polar.
Mitoză procesul este mai mult sau mai puțin același pentru celulele eucariote.
cytokinesis procesul diferă în funcție de tipul celulei. adică plante sau animale.
Mitoză produce două nuclee.
cytokinesis produce două celule care au închis două nuclee.
Mitoză include doar karyokineza.
cytokinesis include diviziunea citoplasmelor după karyokineză.
Mitoză apare înainte de citokineză.
cytokinesis apare după Mitosis.
Mitoză separa numai materialul genetic.
cytokinesis organele celulare separate și citoplasma.
Pe parcursul Mitoză, două seturi egale de cromozomi separate în două celule.
Pe parcursul cytokinesis, separarea organelor nu este exact egală. În unele cazuri, dimensiunea celulei diferă de asemenea.
Referințe
Alberts B, Johnson A, Lewis J, și colab. Biologie moleculară a celulei. Ediția a 4-a. New York: Știința Garland; 2002. Cytokinesis. Disponibil din: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26831/
Citokineza de la http://www.gordon.edu/download/pages/Cytokinesis-Salem2003.pdf
Datorită fotografiei:
"Diagrama Mitosis" de Marek Kultys - Activitate proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
"Mitoza eucariotă a citokinezei" de către LadyofHats (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons