Περιεχόμενο
- Όταν τα κύτταρα κυττάρων εισέρχονται στις διαφορετικές φάσεις;
- Τα βήματα του κυτταρικού κύκλου
- Η είσοδος στη φάση G2
- Τι συμβαίνει στη φάση G2;
- Το σημείο ελέγχου της φάσης G2 / M
- Αφήνοντας τη φάση G2
Όταν τα ευκαρυωτικά κύτταρα διαιρούνται, υφίστανται μια πολύπλοκη διαδικασία με τέσσερα κύρια στάδια, συμπεριλαμβανομένης μιας φάσης G2. ο κυτταρικού κύκλου περιλαμβάνει βήματα όπως κυτταρική ανάπτυξη, αναδιπλασιασμό ϋΝΑ και μίτωση (ένα κρίσιμο θέμα στην κυτταρική βιολογία).
Επειδή τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν έναν πυρήνα που επίσης πρέπει να αντιγραφεί, η συνολική διαδικασία είναι πιο περίπλοκη από τη δυαδική σχάση που χρησιμοποιείται από προκαρυωτικά κύτταρα, τα οποία στερούνται πυρήνα.
Η φάση μίτωσης είναι το τελικό βήμα στην κυτταρική διαίρεση. Καταλήγει σε δύο νέα θυγατρικά κύτταρα, το καθένα με ένα πλήρες συμπλήρωμα DNA, έναν πυρήνα και οργανίδια. Εάν η κυψέλη πρόκειται να σταματήσει τη διαίρεση, εξέρχεται από τον κυτταρικό κύκλο και εισέρχεται στη φάση G0.
Εάν το κελί πρόκειται να χωρίσει ξανά, εισέρχεται στο ενδιάμεση φάση μεταξύ δύο κυτταρικών διαιρέσεων. Τα τρία μέρη της ενδιάμεσης φάσης είναι τα Φάση G1 (ή φάση 1 διαστήματος) που ακολουθείται από το S φάση (ή φάση σύνθεσης πρωτεϊνών και DNA) και τέλος Φάση G2 (ή φάση Gap 2) που προηγείται της επόμενης φάσης μίτωσης.
Όταν τα κύτταρα κυττάρων εισέρχονται στις διαφορετικές φάσεις;
Η κυτταρική διαίρεση μέσω μίτωσης είναι μια ασυσματική μορφή πολλαπλασιασμού κυττάρων που χρησιμοποιείται για την παραγωγή περισσότερων από το ίδιο είδος κυττάρου. Τα ανώτερα ζωικά κύτταρα χρησιμοποιούν μίτωση για την παραγωγή νέων κυττάρων περιλαμβάνουν κύτταρα που φθείρονται γρήγορα όπως τα κύτταρα του δέρματος. Η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης κατά την ανάπτυξη ιστών όπως σε νεαρά ζώα ή για την αποκατάσταση βλαβών.
Σε ορισμένους ιστούς, όταν ο οργανισμός έχει τον απαιτούμενο αριθμό κυττάρων συγκεκριμένου τύπου, δεν χρειάζονται νέα κύτταρα και τα υπάρχοντα κύτταρα εισέρχονται στη φάση G0 όπου δεν πολλαπλασιάζονται πλέον. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για ιδιαίτερα διαφοροποιημένα κύτταρα όπως τα νευρικά κύτταρα. Μόλις ο εγκέφαλος ή ο νωτιαίος μυελός έχει τον σωστό αριθμό κυττάρων, τα νευρικά κύτταρα δεν διαχωρίζονται για να παράγουν περισσότερα.
Εάν το κελί πρέπει να χωρίσει ξανά, εισέρχεται στις ακόλουθες φάσεις:
Τα βήματα του κυτταρικού κύκλου
1. Η φάση Gap Gap
Αυτό είναι το κενό μεταξύ της κυτταρικής διαίρεσης και της αντιγραφής του DNA. ο το κύτταρο είναι έτοιμο για την επόμενη διαίρεσή του στον κυτταρικό κύκλο ή εξέρχεται από τον κυτταρικό κύκλο και εισέρχεται στο G0.
2. Η φάση σύνθεσης S
Η κυψέλη δεσμεύεται να ξεκινήσει την επόμενη κυτταρική διαίρεση και κάνει αντίγραφα του DNA του ενώ συνθέτουν πρόσθετες πρωτεΐνες που απαιτούνται για την κυτταρική διαίρεση.
3. Η φάση Gap Gap
Αυτό είναι το κενό μεταξύ της αντιγραφής του DNA και της μίτωσης. Το κύτταρο αναπαράγει τα οργανίδια του και φροντίζει τα πάντα έτοιμο για το χωρισμό.
Η είσοδος στη φάση G2
Μετά την κυτταρική ανάπτυξη κατά τη φάση G1 και την αντιγραφή του DNA κατά τη διάρκεια της φάσης S, το κύτταρο είναι έτοιμο να εισέλθει στη φάση G2. Το G2 ονομάζεται φάση χάσματος επειδή δεν πραγματοποιείται περαιτέρω πρόοδος συγκεκριμένης διαίρεσης κυττάρων. Αντ 'αυτού υπάρχουν υψηλά επίπεδα προετοιμασίας και έλεγχος για να βεβαιωθείτε ότι όλα είναι στη θέση τους για μια επιτυχημένη μίτωση.
Πριν από την έναρξη της φάσης G2, κάθε χρωμόσωμα του κυττάρου πρέπει να έχει αντιγραφεί και πρέπει να υπάρχουν οι πρωτεΐνες που απαιτούνται για τις μεμβράνες και τις κυτταρικές δομές.
Στην αρχή του G2, τα οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια και τα λυσοσώματα αρχίζουν να πολλαπλασιάζονται. Αυτά τα οργανίδια έχουν το δικό τους DNA και μπορούν να αρχίσουν να χωρίζουν ανεξάρτητα, αλλά το ίδιο το κύτταρο πρέπει να δημιουργήσει επιπλέον ριβοσώματα για να ικανοποιήσει τις ανάγκες των δυο θυγατρικών κυττάρων.
Τι συμβαίνει στη φάση G2;
Η φάση G2 έχει δύο σημαντικές λειτουργίες.
Πρώτον, το κελί πρέπει να ελέγξτε ότι όλα είναι έτοιμα για τη μίτωση, και πρέπει να διορθώσετε τυχόν ελλείψεις. Αν το κύτταρο εντοπίσει σημαντικά προβλήματα που δεν μπορούν να σταθεροποιηθούν αμέσως, μπορεί να διακόψει τον κυτταρικό κύκλο και να σταματήσει τη διαδικασία διαίρεσης. Η φάση G2 είναι όπου ο οργανισμός φροντίζει ώστε τα νέα κύτταρα να μην είναι ελαττωματικά.
Οι έλεγχοι που αναλαμβάνει το κύτταρο περιλαμβάνουν την επαλήθευση ότι το DNA έχει αντιγραφεί σωστά και ότι υπάρχει αρκετό υλικό για δύο κύτταρα. Οι κλώνοι του DNA πρέπει να είναι πλήρεις, χωρίς διαλείμματα, και πρέπει να υπάρχει ο σωστός αριθμός των διπλάσιων κλώνων του αρχικού κελιού. Αν το κύτταρο βρει ένα σπάσιμο, το σκέλος του DNA είναι επισκευαστεί.
Τα δύο νέα κύτταρα πρέπει να περικλείονται από πλήρεις μεμβράνες και κάθε ένα από αυτά πρέπει να λαμβάνει αρκετό κυτταρικό υλικό για να λειτουργεί σωστά. Κατά τη διάρκεια της φάσης G2, συχνά συντίθενται επιπλέον πρωτεΐνες και τα οργανίδια πολλαπλασιάζονται μέχρις ότου επαρκούν για δύο κύτταρα.
Άλλα κυτταρικά υλικά όπως λιπίδια για τη μεμβράνη μπορούν επίσης να παραχθούν. Με όλη αυτή τη δραστηριότητα, το κελί συχνά αυξάνεται ουσιαστικά κατά τη διάρκεια του G2.
Το σημείο ελέγχου της φάσης G2 / M
Οι προηγμένοι οργανισμοί όπως τα σπονδυλωτά έχουν εξειδικευμένα και διαφοροποιημένα κύτταρα που συντονίζουν τη δραστηριότητά τους και βασίζονται μεταξύ τους για πολλές λειτουργίες. Ως αποτέλεσμα, αυτοί οι οργανισμοί είναι πολύ ευαίσθητοι στην καταστροφή των κυττάρων και στα ελαττωματικά κύτταρα.
Για να αποφύγετε τη δημιουργία κυττάρων που δεν δουλεύουν σωστά, πολλά ζώα έχουν ένα σημείο ελέγχου κυτταρικής διαίρεσης αργότερα τη φάση G2. Το κελί έχει επαληθεύσει πολλούς βασικούς παράγοντες και τα αποτελέσματα εξετάζονται στο σημείο ελέγχου.
Εάν το κελί βρήκε κάποια προβλήματα και ήταν σε θέση να τα διορθώσει, θα περάσει το σημείο ελέγχου και θα επιτραπεί η διαίρεση των κυττάρων. Εάν τα προβλήματα επιμένουν, το κελί δεν θα χωρίσει και θα προσπαθήσει να διορθώσει τα προβλήματα πριν συνεχίσει τη διαδικασία διαίρεσης κυττάρων.
Ειδικές αξιολογήσεις που πραγματοποιούνται στο σημείο ελέγχου περιλαμβάνουν:
Αφήνοντας τη φάση G2
Μόλις περάσει το σημείο ελέγχου G2, το κύτταρο μπορεί να προετοιμαστεί για μίτωση. Το πρώτο στάδιο της μίτωσης είναι η προφορά, κατά την οποία λαμβάνουν χώρα οι προετοιμασίες για τη μετανάστευση των χρωμοσωμάτων στα αντίθετα άκρα του κυττάρου. Καθώς το κύτταρο εγκαταλείπει τη φάση G2, απελευθερώνονται πρωτεΐνες που προάγουν τις λειτουργίες μίτωσης.
Το κελί ξεκινά τη διαδικασία διαίρεσης.
Βασικές λειτουργίες που διεξάγονται καθώς το κύτταρο αφήνει G2 ξεκινούν από ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που ονομάζεται MPF ή το παράγοντα προαγωγής της μίτωσης. Μόλις ολοκληρωθούν οι πρώτες λειτουργίες μίτωσης, το MPF εξουδετερώνεται.
Σε αυτό το σημείο, άρχισαν να σχηματίζονται οι άξονες για τη μίτωση και ο πυρηνικός φάκελος άρχισε να υποβαθμίζεται. Το διπλό DNA έχει τη μορφή χρωματίνης και συμπυκνώνεται για να σχηματίσει τα νέα χρωμοσώματα.
Ενώ η φάση G2 είναι ένας σημαντικός παράγοντας στον έλεγχο κυτταρικής ανάπτυξης για προηγμένους οργανισμούς, δεν είναι απαραίτητη για την κυτταρική διαίρεση. Ορισμένα πρωτόγονα ευκαρυωτικά κύτταρα και μερικά καρκινικά κύτταρα μπορούν να προχωρήσουν απευθείας από τη φάση S του αναδιπλασιασμού του DNA σε μίτωση.
Η απουσία της φάσης G2 εξαλείφει ένα σημείο ελέγχου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της ανάπτυξης των ιστών και βοηθά τους καρκίνους να εξαπλωθούν γρήγορα.
Τα φυσιολογικά κύτταρα στους ιστούς προηγμένων ζώων χρειάζονται τη φάση G2 και το σημείο ελέγχου για να εξασφαλίσουν ότι όλα τα κύτταρα του οργανισμού και οι ιστοί του αναπτύσσονται με συντονισμένο τρόπο. Όταν ένα κύτταρο εγκαταλείπει τη φάση G2 και έχει περάσει με επιτυχία το αντίστοιχο σημείο ελέγχου, α επιτυχημένη κυτταρική διαίρεση με δύο λειτουργικά θυγατρικά κύτταρα γίνεται πολύ πιο πιθανό.