Vārpstas šķiedras ir mikrotubulas ka kustas hromosomas šūnu dalīšanās laikā. Mikrotubulas ir olbaltumvielu pavedieni, kas atgādina dobos stieņus. Vārpstas šķiedras ir atrodamas eikariotu šūnas un ir citoskelets kā arī cilia un flagella.
Vārpstas šķiedras ir daļa no vārpstas aparāta, kas laikā pārvieto hromosomas mitoze un meioze lai nodrošinātu vienmērīgu hromosomu sadalījumu starp meitas šūnas. Šūnas vārpstas aparāts sastāv no vārpstas šķiedrām, motoriskajām olbaltumvielām, hromosomām un dažās dzīvnieku šūnās - mikrotubulu masīvu, ko sauc par asters. Vārpstas šķiedras tiek ražotas centrosomā no cilindriskām mikrotubulēm, ko sauc par centrioles.
Vārpstas šķiedras un hromosomu kustība
Vārpstas šķiedra un šūnu kustība rodas mikrotubulu un motora olbaltumvielu mijiedarbībā. Motoriskās olbaltumvielas, kuras darbina ATP, ir specializētas olbaltumvielas, kas aktīvi pārvieto mikrotubulus. Motoriskās olbaltumvielas, piemēram, dyneīni un kinezīni, pārvietojas pa mikrotubulēm, kuru šķiedras vai nu pagarina, vai saīsina. Izdalot un atkārtoti saliekot mikrotubulus, rodas kustība, kas nepieciešama hromosomu kustībai un šūnu dalīšanai.
Vārpstas šķiedras pārvietojas hromosomas šūnu dalīšanas laikā, piestiprinoties pie hromosomu ieročiem un centromeres. Centromērs ir īpašs hromosomas reģions, kurā ir savienoti dublikāti. Identiskas, savienotas vienas hromosomas kopijas tiek sauktas par māsa hromatīdi. Centromērs ir arī kur olbaltumvielas sauc kompleksi kinetochores ir atrasti.
Kinetochori rada šķiedras, kas māsu hromatīdus pievieno vārpstas šķiedrām. Kinetohora šķiedras un vārpstas polārās šķiedras darbojas kopā, lai atdalītu hromosomas mitozes un mejozes laikā. Vārpstas šķiedras, kas šūnu dalīšanas laikā nesaskaras ar hromosomām, stiepjas no viena šūnas pola uz otru. Gatavojoties citokinēzei, šīs šķiedras pārklājas un izstumj šūnu polus viena no otras.
Vārpstas šķiedras mitozē
Vārpstas šķiedras ir ļoti aktīvas mitozes laikā. Viņi migrē visā šūnā un virza hromosomas, lai nonāktu tur, kur viņiem jāiet. Vārpstas šķiedras darbojas līdzīgi meiozē, kur divu vietā veidojas četras meitas šūnas, pēc homologo hromosomu atdalīšanas pēc to dublēšanās, lai sagatavotos dalīšanai.
Prophase: Vārpstas šķiedras veidojas pretējos šūnas polos. Dzīvnieku šūnās mitotiskā vārpsta parādās kā asters, kas ieskauj katru centriola pāri. Šūna kļūst iegarena, jo vārpstas šķiedras stiepjas no katra pola. Māsu hromatīdi pie kinetochorām piestiprinās pie vārpstas šķiedrām.
Metafāze: Vārpstas šķiedras, ko sauc par polārajām šķiedrām, stiepjas no šūnas poliem virzienā uz šūnas viduspunktu, kas pazīstams kā metafāzes plāksne. Hromosomas tiek turētas pie metafāzes plāksnes ar vārpstas šķiedru spēku, kas spiež uz to centromēriem.
Anaphase: Vārpstas šķiedras saīsina un velk māsu hromatīdus virzienā uz vārpstas poliem. Atdalīti māsu hromatīdi virzās uz pretējiem šūnu poliem. Vārpstas šķiedras, kas nav savienotas ar hromatīdiem, šūnu pagarina un pagarina, lai šūnai būtu vieta atdalīties.
Telofāze: Vārpstas šķiedras izkliedējas, kad hromosomas tiek atdalītas un kļūst par diviem jauniem kodoliem.
Citokinēze: Veidojas divas meitas šūnas, katrai no tām ir pareizs hromosomu skaits, jo vārpstas šķiedras to nodrošināja. Citoplazma dalās, un atšķirīgās meitas šūnas pilnībā atdalās.