Περιεχόμενο
Ο κυτταρικός κύκλος έχει τρεις φάσεις που πρέπει να εμφανιστούν πριν από τη μίτωση ή την κυτταρική διαίρεση. Αυτές οι τρεις φάσεις είναι συλλογικά γνωστές ως ενδιάμεσες φάσεις. Είναι G1, S, και G2. Το G σημαίνει κενό και το S σημαίνει σύνθεση. Οι φάσεις G1 και G2 είναι χρόνοι ανάπτυξης και προετοιμασίας για σημαντικές αλλαγές. Η φάση σύνθεσης είναι όταν το κύτταρο αντιγράφει το DNA σε ολόκληρο το γονιδίωμα του. Οι τρεις φάσεις της ενδιάμεσης φάσης επιτρέπουν επίσης στα σημεία ελέγχου να διασφαλίσουν ότι τα πράγματα λειτουργούν σωστά.
Φάση G1
Η φάση G1 εμφανίζεται αμέσως μετά τη διάλυση των κυττάρων. Κατά τη διάρκεια της G1, συμβαίνει πολλή σύνθεση πρωτεϊνών προκειμένου να αυξηθεί η ποσότητα κυτοσόλης στο κύτταρο. Η κυτοσόλη είναι το υγρό μέσα στο κύτταρο, αλλά εκτός από τα οργανίδια, που περιέχει τις πρωτεΐνες των κυττάρων. Οι πρωτεΐνες είναι οι μοριακές μηχανές που υποστηρίζουν τις καθημερινές δραστηριότητες του κυττάρου. Η αύξηση του μεγέθους των κυττάρων δεν συμβαίνει μόνο επειδή γίνονται περισσότερες πρωτεΐνες, αλλά και επειδή το κύτταρο παίρνει περισσότερο νερό. Η συγκέντρωση πρωτεΐνης σε κύτταρο θηλαστικού εκτιμάται ότι είναι 100 χιλιοστόγραμμα ανά χιλιοστόλιτρο.
Φάση σύνθεσης
Κατά τη διάρκεια της φάσης σύνθεσης, ένα κύτταρο αντιγράφει το DNA του. Ο αναδιπλασιασμός του DNA είναι μια τεράστια προσπάθεια που απαιτεί πολλές πρωτεΐνες. Δεδομένου ότι το DNA δεν υπάρχει από μόνο του σε ένα κύτταρο αλλά είναι συσκευασμένο από πρωτεΐνες, πρέπει επίσης να κατασκευάζονται περισσότερες πρωτεΐνες συσκευασίας κατά τη φάση S. Οι ιστοόνες είναι πρωτεΐνες γύρω από τις οποίες αναδιπλώνεται το ϋΝΑ. Η παραγωγή νέων πρωτεϊνών ιστόνης αρχίζει ταυτόχρονα με τη σύνθεση DNA. Η δέσμευση της σύνθεσης ϋΝΑ με ένα χημικό φάρμακο εμποδίζει επίσης τη σύνθεση ιστόνης, συνεπώς οι δύο διεργασίες συνδέονται κατά τη διάρκεια της φάσης S.
Φάση G2
Κατά τη διάρκεια της φάσης G2, το κύτταρο προετοιμάζεται να εισέλθει σε μίτωση. Το DNA έχει ήδη αντιγραφεί κατά τη διάρκεια της φάσης S, οπότε η φάση G2 είναι όταν τα οργανίδια του κυττάρου πρέπει να επαναλάβουν. Όχι μόνο το διπλασιασμένο DNA θα κατανεμηθεί ομοιόμορφα κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, αλλά και τα οργανίδια. Ορισμένα οργανίδια, όπως τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες, είναι διακριτές μονάδες που δεν απομακρύνονται από μεγαλύτερα οργανίδια. Τα διακριτά οργανίδια αυξάνονται σε αριθμό υποβάλλοντας τη δική τους διαίρεση κατά τη διάρκεια της G2.
Σημεία ελέγχου
Το πλεονέκτημα της ύπαρξης τριών φάσεων στην ενδιάμεση φάση είναι ότι επιτρέπει τον χρόνο για την προετοιμασία της μίτωσης να πραγματοποιείται κατά τρόπο ομαλό. Επιτρέπει επίσης χρόνο για να ελέγξετε ότι τα πράγματα συμβαίνουν όπως πρέπει. Τρία σημεία ελέγχου υπάρχουν κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης, κατά τη διάρκεια της οποίας το κύτταρο βεβαιώνεται ότι όλα έχουν πάει όπως είχε προγραμματιστεί και, αν χρειαστεί, διορθώνει σφάλματα. Το σημείο ελέγχου G1-S στο τέλος της φάσης G1 εξασφαλίζει ότι το DNA είναι άθικτο και ότι το κύτταρο έχει αρκετή ενέργεια για να εισέλθει στη φάση S. Το σημείο ελέγχου της φάσης S διασφαλίζει ότι το DNA αντιγράφεται σωστά χωρίς θραύσεις. Το σημείο ελέγχου G2-M στο τέλος της φάσης G2 είναι μια άλλη εγγύηση σε περίπτωση που κάτι συμβαίνει με το DNA ή το κύτταρο προτού υποστεί το τεράστιο έργο της διαίρεσης.