Cum interfața pregătește o celulă pentru a diviza
Share
Ciclul de viață al celulei este cunoscut ca ciclul celular. Se compune dintr-o serie de evenimente care au avut loc între nașterea celulei și divizarea celulelor fiice noi. Pentru a diviza, o celulă ar trebui să-și îndeplinească mai multe sarcini. Cele mai importante două obiective sunt replicarea ADN-ului și sinteza proteinelor. Aceste două obiective sunt finalizate printr-o serie de evenimente secvențiale găsite în ciclul celular. Ciclul de celule eucariote este compus din trei perioade secvențiale numite interfază, fază mitotică și citokineza.
Acest articol explică,
1. Ce este Interfaza
2. Cum interfața pregătește o celulă pentru a diviza
- G1 fază
- S fază
- G2 fază
- G0 fază
Ce este Interfaza
Interfaza este prima fază a ciclului celular, unde celula se pregătește pentru viitoarea diviziune nucleară. Se compune din trei faze, numite G1 fază S și G2 fază. G0 faza este o altă fază specială în care se află restul celulei înainte de a intra în ciclul celular. În timpul lui G1 fază, celula sintetizează mai multe ribozomi și proteine pentru a crește la dimensiunea corespunzătoare. În timpul fazei S, ADN-ul este replicat și proteinele care ambalează ADN-ul sunt sintetizate împreună cu mai mult material de membrană celulară. În timpul lui G2 faza, organele se divid. Celula poate introduce și G0 în timp ce este în G1 fază. În general, o celulă care intră în G0 ar fi maturată într-o funcție specială sau nu va mai reintra în ciclul celular. O celulă în interfața sa este prezentată în figura 1.
Figura 1: O celulă interfazică
Cum interfața pregătește o celulă pentru a diviza
În următoarea secțiune, vom examina modul în care interfazia pregătește o celulă pentru a diviza analizând diferitele faze ale interfazei.
G1 fază
G1 faza este prima fază a interfaței. În timpul G1 , celulele sintetizează proteinele pentru a mări dimensiunea celulei. Concentrația de proteine într-o celulă la G1 faza este estimată în jur de 100 mg / ml. Ribosomii sunt considerați ca mașini moleculare, care sintetizează proteinele din celulă. Numărul de ribozomi din celulă este, de asemenea, crescut în timpul perioadei G1 fază. O celulă intră numai în faza sa S atunci când este compusă din ribozomi suficienți pentru a sintetiza proteinele de ambalare ADN necesare în faza S. În timpul târzii G1 faza, mitocondriile sunt topite impreuna, formand o retea mitocondriala pentru a produce energia pentru celula eficient. Mecanismul de sinteză a proteinelor este prezentat în figura 2.
Figura 2: Sinteza proteinelor
A G1 celulă de fază este pregătită de către G1 complexul cyclin-CDK pentru a intra în faza S prin promovarea expresiei factorilor de transcripție care promovează ciclinii din faza S. G1 complexul cyclin-CDK degradează de asemenea inhibitorii de fază S. Calendarul G1 faza este reglată de ciclina D-CDK4 / 6, care este activată de G1 ciclin-CDK complex. Complexul ciclin E-CDK2 împinge celula din G1 la faza S (G1/ S). Ciclina A-CDK2 inhibă replicarea ADN a fazei S prin dezasamblarea complexului de replicare atunci când celula este la G1 fază. Pe de altă parte, de către G1/ S, se verifică prezența suficientelor materiale de rând împreună cu ribozomii pentru replicarea ADN în faza S. Trecerea lui G1/ S este etapa de limitare a vitezei a ciclului celular, cunoscută sub denumirea de punct de restricție.
S fază
Faza de sinteză în care are loc replicarea ADN a celulei se numește faza S. Deoarece ADN este ambalat în nucleu de proteine, aceste proteine de ambalare sunt, de asemenea, sintetizate în timpul fazei S într-o manieră legată. Proteinele de ambalare sunt histone. În timpul fazei S, celula produce un număr mare de fosfolipide. Fosfolipidele sunt implicate în sinteza membranei celulare, precum și a membranei organelilor. Cantitatea de fosfolipid este dublată în timpul fazei S, pentru a obține două celule fiice, care sunt închise de membrane. Mecanismul replicării ADN este prezentat în figura 3.
Figura 3: Replicarea ADN
Un mare grup de ciclin A-CDK2 activează apariția lui G2 prin încheierea fazei S prin reglarea temporizării fazei S.
G2 fază
A doua fază a interfaței este G2 în care replicarea organelilor are loc în celulă. Celulele permit sinteza suplimentară a proteinelor în timpul procesului G2 fază. O celulă de la G2 faza constă din dublul cantității de ADN decât în G1 fază. G2 faza asigura ca ADN-ul este intact, fara nici o pauza sau pauza. Ciclina B-CDK2 împinge G2 faza la faza M (G2/ M). G2/ M este punctul de control final înainte de intrarea celulei în mitoză. Replicarea simultană a ADN-ului într-un embrion în creștere este verificată de către G2/ M, obținând o distribuție simetrică a celulelor în embrion.
G0 fază
G0 poate să apară imediat după mitoză sau chiar înainte de G1 fază. A G1 celula de fază poate, de asemenea, să intre în G0 fază. Intrarea în G0 faza este considerată a părăsi ciclul celular. Asta înseamnă, G0 faza este faza de repaus, iar celula părăsește ciclul celular și oprește diviziunea sa. Unele dintre celule, care intră în G0 faza sunt diferențiate în celule foarte specializate. Terminally differentiated cells nu intră niciodată în ciclul celular din nou. Unele celule cum ar fi neuronii rămân latente permanent. Cu toate acestea, unele celule pot părăsi G0 faza și reintroduceți G1 fază, permițând diviziunea celulară. Celulele cum ar fi celulele rinichilor, ficatului și a stomacului rămân semi-permanent la G0 fază. Unele celule cum ar fi celulele epiteliale nu intră niciodată în G0 fază. O prezentare generală a fazelor în ciclul celular eucariot este prezentată în figura 4.
Figura 4: Faza ciclului celular în eucariote
După finalizarea cu succes a interfazei, o celulă va intra în faza divizării mitotice, pentru a se supune diviziunii nucleare. Divizarea nucleară este urmată de citokineză, care este diviziunea citoplasmatică, rezultând două celule fiice identice genetic și funcțional cu celulă mamă.
Concluzie
Interfaza este perioada ciclului celular care pregătește celulele să se împartă prin asigurarea spațiului pentru nucleu și organele. Spațiul este asigurat prin mărirea celulei. Prin urmare, celula este capabilă să funcționeze și să se împartă mai târziu prin propriile sale. Se pot identifica trei faze în interfața: G1 fază S, și faza G2 fază. În timpul lui G1 faza, celulele primesc nutrientii necesari in celula si creste numarul de ribozomi din interiorul celulei. Prin urmare, sinteza proteinei este indusă în timpul G1 fază. Celula își reproduce materialul genetic pentru a menține o ploidie uniformă în întreaga descendență. Numărul de ribozomi este de asemenea mărit pentru a sintetiza histonele care sunt necesare pentru ambalarea ADN-ului nou replicat. În timpul lui G2 faza, celula creste numarul de organele sau pur si simplu dubleaza numarul de organele, care este necesara pentru divizarea ei in doua celule noi. Natura secvențială a fiecărei faze și rezultatul final al interfazei este reglementată de ciclin-CD-urile și punctele de control la fiecare fază.
Rata metabolică a celulei este de asemenea ridicată pe parcursul interfazei. După terminarea interfazei într-o manieră reușită, celula intră în faza mitotică în care are loc diviziunea nucleară a celulei. Divizarea nucleară este urmată de citokineză. După finalizarea diviziunii celulare, rezultatul final este cel al celor două celule fiice care sunt identice din punct de vedere genetic și metabolic cu celulă-mamă.
Referinţă:
1. Nguyen D. H., Leaf Group. Ce se întâmplă în interfața ciclului celular?
Datorită fotografiei:
1. "Schinterphase" Prin presupunerea Ymai (bazată pe reclamații privind drepturile de autor) - Lucrări proprii asumate (bazate pe reclamații privind drepturile de autor)., (CC BY-SA 2.5) prin Wikimedia Commons
2. "Proteinasinteza" de Mayera la limba engleza Wikipedia (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
3. "Reproducerea ADN 0323" Prin OpenStax - (CC BY 4.0) prin Wikimedia Commons
4. "Ciclul de replicare eucariotă" de Boumphreyfr - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
