Cykl komórkowy

Autor: Kelvinsong (Praca własna) [ CC0 ], przez Wikimedia Commons

Cykl komórkowy to złożona sekwencja zdarzeń, dzięki którym komórki rosnąć i dzielić. W komórkach eukariotycznych proces ten obejmuje serię czterech odrębnych faz. Fazy ​​te składają się z Faza mitozy (M), Faza Gap 1 (G 1), Faza syntezy (S) i Faza Gap 2 (G 2) . Fazy ​​G1, S i G2 cyklu komórkowego są zbiorczo określane jako interfaza. Dzieląca się komórka spędza większość czasu w interfazie, gdy rośnie, przygotowując się do podziału komórki. The mitoza faza procesu podziału komórki obejmuje rozdział jądrowy chromosomy , śledzony przezcytokineza(podział cytoplazmy tworzący dwie odrębne komórki). Pod koniec mitotycznego cyklu komórkowego powstają dwie odrębne komórki potomne. Każda komórka zawiera identyczny materiał genetyczny.

Czas potrzebny na komórka do ukończenia jednego cyklu komórkowego różni się w zależności od rodzaj komórki . Niektóre komórki, takie jak krew komórki w szpik kostny , skóra komórki i komórki wyściełające żołądek i jelita dzielą się szybko i stale. Inne komórki dzielą się w razie potrzeby, aby zastąpić uszkodzone lub martwe komórki. Te typy komórek obejmują komórki nerki , wątroba i płuca . Jeszcze inne typy komórek, w tym komórki nerwowe , przestań dzielić, gdy dojrzeje.

Kluczowe dania na wynos: cykl komórkowy

• Komórki rosną i dzielą się w cyklu komórkowym.
• Fazy ​​cyklu komórkowego obejmują Międzyfaza i Faza mitotyczna . Interfaza składa się z fazy Gap 1 (G 1), fazy syntezy (S) i fazy Gap 2 (G 2).
• Dzielące się komórki spędzają większość czasu w interfazie, w której zwiększają swoją masę i replikują DNA w przygotowaniu do podziału komórek.
• W mitozie zawartość dzielącej się komórki jest równomiernie rozłożona między dwie komórki potomne.
• Cykl komórkowy zachodzi również w replikacji komórek płciowych lub mejoza . Po zakończeniu cyklu komórkowego w mejozie powstają cztery komórki potomne.

Fazy ​​cyklu komórkowego

Darryl Leja, NHGRI

Dwa główne działy cyklu komórkowego to interfaza i mitoza.

Międzyfaza

Podczas tego odcinka cyklu komórkowego komórka podwaja swoją cytoplazmę i syntetyzuje DNA . Szacuje się, że dzieląca się komórka spędza w tej fazie około 90-95% swojego czasu.

Faza G1:Okres przed syntezą DNA. W tej fazie komórka zwiększa masę i liczbę organelli, przygotowując się do podziału komórki. Komórki zwierzęce w tej fazie są diploidalny , co oznacza, że ​​mają dwa zestawy chromosomów. Faza S:Okres, w którym syntetyzowane jest DNA. W większości komórek istnieje wąskie okno czasowe, w którym replikacja DNA występuje. W tej fazie zawartość chromosomów jest podwojona. Faza G2:Nastąpił okres po syntezie DNA, ale przed rozpoczęciem mitozy. Komórka syntetyzuje dodatkowo białka i nadal się powiększa.

Etapy mitozy

W mitozie i cytokinezie zawartość dzielącej się komórki jest równomiernie rozłożona między dwiema komórkami potomnymi. Mitoza ma cztery fazy: profazę, metafazę, anafazę i telofazę.

Profaza:Na tym etapie zmiany zachodzą zarówno w cytoplazma oraz jądro komórki dzielącej. Chromatyna kondensuje w odrębne chromosomy. Chromosomy zaczynają migrować w kierunku centrum komórki. Koperta jądrowa rozpada się i włókna wrzeciona tworzą się na przeciwległych biegunach komórki. Metafaza:Na tym etapie błona jądrowa całkowicie znika. Wrzeciono w pełni się rozwija, a chromosomy ustawiają się na płytce metafazowej (płaszczyźnie, która jest równie odległa od dwóch biegunów). Anafaza:Na tym etapie sparowane chromosomy ( chromatydy siostrzane ) oddziel i zacznij przemieszczać się do przeciwległych końców (biegunów) komórki. Włókna wrzeciona niepołączone z chromatydami wydłużają i wydłużają komórkę. Telofaza:Na tym etapie chromosomy są oddzielone kordonem w odrębne, nowe jądra, a genetyczna zawartość komórki jest podzielona równo na dwie części. Cytokineza rozpoczyna się przed zakończeniem mitozy i kończy się krótko po telofazie.

Gdy komórka zakończy cykl komórkowy, wraca do G₁faza i powtarza cykl ponownie. Komórki w ciele mogą być również umieszczone w stanie niepodzielnym zwanym Luka₀faza (G₀) w dowolnym momencie ich życia. Komórki mogą pozostawać na tym etapie przez bardzo długi czas, dopóki nie zostaną zasygnalizowane przejście przez cykl komórkowy zainicjowany obecnością pewnych czynników wzrostu lub innych sygnałów. Komórki zawierające mutacje genetyczne są na stałe umieszczone w G₀faza, aby upewnić się, że nie są replikowane. Kiedy cykl komórkowy się nie powiedzie, normalny wzrost komórek zostaje utracony.Komórki nowotworowemogą się rozwijać, które przejmą kontrolę nad własnymi sygnałami wzrostu i nadal będą się rozmnażać bez kontroli.

Cykl komórkowy i mejoza

Mikrosporocyt pylnika lilii w telofazie II mejozy. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

Nie wszystkie komórki dzielą się w procesie mitozy. Organizmy, którerozmnażać się seksualnieulegają również podziałowi komórek zwanemu mejoza . Mejoza występuje wkomórki płciowei jest podobny w procesie do mitozy. Jednak po pełnym cyklu komórkowym w mejozie powstają cztery komórki potomne. Każda komórka zawiera połowę liczby chromosomów jako pierwotna komórka rodzicielska. Oznacza to, że komórki płciowe są haploidalny komórki. Kiedy haploidalny mężczyzna i kobieta gamety zjednoczyć się w procesie zwanymnawożenietworzą jedność diploidalny komórka zwana zygotą.