การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไซโตไคเนซิส

ไมโทซิสเป็นกระบวนการที่แยกโครโมโซมที่จำลองตัวเองแล้วออกเป็นสองนิวเคลียสอย่างเท่าเทียมกัน และไซโตไคเนซิสเป็นการแบ่งไซโตพลาสซึมเพื่อทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ที่สมบูรณ์

Definition

ไมโทซิสคือการแบ่งนิวเคลียสที่จำลองตัวเองแล้วออกเป็นสองนิวเคลียสที่มีพันธุกรรมเหมือนกัน; ไซโตไคเนซิสคือการแบ่งไซโตพลาสซึมที่ทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ที่แยกจากกัน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมระยะต่างๆ ของไมโทซิสตั้งแต่โพรเฟสไปจนถึงเทโลเฟส การประกอบและการเปลี่ยนแปลงของแกนไมโทติก การยึดเกาะและการเคลื่อนที่ของโครโมโซม จุดตรวจสอบการประกอบแกนไมโทติก และกลไกของไซโตไคเนซิสในเซลล์สัตว์และเซลล์พืช

Core questions

• เกิดอะไรขึ้นในแต่ละระยะของไมโทซิส?
• แกนไมโทติกสร้างขึ้นได้อย่างไรและจับโครโมโซมได้อย่างไร?
• จุดตรวจสอบการประกอบแกนไมโทติกป้องกันการแยกตัวผิดพลาดได้อย่างไร?
• ไซโตพลาสซึมถูกแบ่งอย่างไรในระหว่างไซโตไคเนซิส?

Key theories

ความไม่เสถียรทางพลวัตของไมโครทิวบูล

ไมโครทิวบูลของแกนไมโทติกจะสลับไปมาระหว่างการเติบโตและการหดตัวอย่างรวดเร็วแบบสุ่ม ซึ่งเป็นพฤติกรรมพลวัตที่ช่วยให้แกนไมโทติกค้นหาและจับโครโมโซม และสร้างแรงสำหรับการเคลื่อนที่ของโครโมโซม

Mechanisms

หลังจากการควบแน่นของโครโมโซมในระยะโพรเฟส เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะสลายตัวและแกนสองขั้วจะก่อตัวขึ้นจากไมโครทิวบูลที่ไม่เสถียรทางพลวัตซึ่งมีนิวคลีเอชันที่เซนโทรโซม ไคเนโตคอร์บนโครโมโซมแต่ละอันจะจับไมโครทิวบูลเพื่อให้ซิสเตอร์โครมาทิดยึดติดกับขั้วตรงข้าม และโครโมโซมจะเรียงตัวกันที่แผ่นเมทาเฟส จุดตรวจสอบการประกอบแกนไมโทติกจะยับยั้งระยะแอนาเฟสจนกว่าการยึดติดจะสมบูรณ์ จากนั้นโคฮีชันจะถูกแยกออกและซิสเตอร์โครมาทิดจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วตรงข้าม ตามด้วยไซโตไคเนซิส โดยมีวงแหวนแอคโตไมโอซินที่หดตัวบีบรัดเซลล์สัตว์ และมีการสร้างแผ่นเซลล์ในเซลล์พืช

Clinical relevance

ไมโทซิสและไซโตไคเนซิสช่วยให้มั่นใจได้ถึงการถ่ายทอดโครโมโซมที่ถูกต้องและเป็นพื้นฐานของการเจริญเติบโตและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ทำให้เป็นหัวใจสำคัญของชีววิทยาของเซลล์ การอธิบายในที่นี้เป็นเชิงพรรณนาและไม่เป็นการแนะนำการรักษา

History

การสังเกตการณ์ของเฟลมมิงในศตวรรษที่ 19 ได้ตั้งชื่อและอธิบายไมโทซิส; การค้นพบความไม่เสถียรทางพลวัตของไมโครทิวบูลโดยมิตชิสันและเคิร์ชเนอร์ในปี 1984 ได้อธิบายว่าแกนไมโทติกประกอบขึ้นและจับโครโมโซมได้อย่างไร ซึ่งเป็นรากฐานของกลไกการแบ่งเซลล์

Key figures

• Walther Flemming
• Tim Mitchison
• Marc Kirschner

Seminal works

• mitchison1984
• alberts2014

Frequently asked questions

แกนไมโทติกคืออะไร?

เป็นโครงสร้างไมโครทิวบูลแบบสองขั้วที่ยึดติดกับโครโมโซมและดึงสำเนาที่จำลองแล้วออกจากกันไปยังปลายเซลล์ตรงข้าม

ไซโตไคเนซิสในเซลล์สัตว์และเซลล์พืชแตกต่างกันอย่างไร?

เซลล์สัตว์จะแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยใช้วงแหวนหดตัวของแอคตินและไมโอซิน ในขณะที่เซลล์พืชซึ่งมีผนังเซลล์ที่แข็งแรง จะสร้างแผ่นเซลล์ใหม่ที่เติบโตออกไปด้านนอกเพื่อแยกเซลล์ลูกสาว