Cum se controlează ciclul celular în celule normale
Share
În celulele normale, controlul evenimentelor ciclului celular apare în principal în două moduri: punctele de control ale ciclului celular și regulatorii ciclului celular. Puncte de control ale ciclului celular sunt etapele ciclului celular eucariot care examinează atât indiciile interne cât și cele externe pentru a determina progresia ciclului celular în stadiul următor. Regulatoare de ciclu de celule permit apariția ciclului celular într-o manieră secvențială.
Ciclul celular este seria de evenimente care apar în timpul ciclului de viață al unei celule. Cele trei evenimente secvențiale ale ciclului celular sunt interfaza, faza mitotică și citokineza. În timpul interfazei, organelele, proteinele și alte molecule care sunt necesare pentru replicarea ADN-ului se dublează în cantități. În timpul fazei mitotice, are loc împărțirea nucleului. În timpul citokinezei, diviziunea citoplasmei care înconjoară cele două nuclee fiice determină formarea a două celule fiice. Toate evenimentele din ciclul celular trebuie să fie strict controlate pentru a asigura o diviziune celulară adecvată. Prin urmare, o celulă trebuie să treacă prin mai multe cicluri de control pentru a trece în etapa următoare. Aceste puncte de control sunt descrise în acest articol.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este ciclul celular
- Definiție, Etape, Funcție
2. Cum se controlează ciclul celular în celule normale
- Controlul ciclului celular prin punctele de control
Termeni cheie: ciclul celular, punctele de control, ciclurile, citokineza, interfața, faza mitotică
Ce este ciclul celular
Ciclul celular este seria de evenimente care au loc în interiorul celulei, ducând la divizarea celulei în două celule identice ale fiicei. Cele trei etape ale ciclului celular sunt interfaza, faza mitotică și citokineza. În general, mitoza este tipul de diviziune celulară care apare în timpul ciclului celular. Mitoza are ca rezultat două celule fiice care sunt identice cu celulă-mamă. Celulele fiice sunt alcătuite din aceeași cantitate de material genetic, organele și alte molecule față de cea a celulei părinte. Etapele ciclului celular sunt prezentate în figura 1.
Figura 1: Ciclu de celule
interfază
Prima fază a ciclului celular este interfața. Celula se pregătește pentru viitoarea diviziune nucleară în timpul interfazei. Cele trei faze ale interfazei sunt G1 fază S, și faza G2 fază. G0 faza este faza de odihnă a celulei, care există înainte de intrarea în ciclul celular. O celulă din G0 faza intră în G1 fază.
- G1 faza - în timpul G1 faza, sinteza de proteine are loc în celulă.
- Faza S - În timpul fazei S apar replicarea ADN-ului și sinteza proteinelor histone.
- G2 faza - în timpul G2faza, organele se divid.
Faza Mitotică (M)
A doua fază a ciclului celular este faza mitotică în care are loc diviziunea nucleului. Cele patru faze ale fazei mitotice sunt profază, metafază, anafază și telofază.
- Profază - În timpul prophase, cromatidele sunt condensate în cromozomi și sunt aliniate în placa ecuatorială. Formarea aparatului de arbore este pornită de la prophase și microtubuli sunt atașați la centromere.
- Metafaza - Microtubulii atașați la centromere sunt contractați pentru a alinia cromozomii omologi pe ecuatorul celular.
- Anafază - Contracția suplimentară a microtubulilor duce la separarea cromozomilor omologi unul de celălalt.
- Telofaza - În timpul telofazei, cromozomii individuali se deplasează în polii opuși ai celulei. Se formează noi membrane nucleare care înconjoară cele două nuclee fiice.
cytokinesis
A treia etapă sau etapa finală a ciclului celular este citokineza. În timpul citokinezei, citoplasma împreună cu organele este împărțită în două într-o manieră aproximativ egală.
Cum se controlează ciclul celular în celule normale
Evenimentele din ciclul celular trebuie să fie controlate pentru a asigura diviziunea corespunzătoare a celulei părinte, producând două celule fiice identice. Controlul evenimentelor ciclului celular are loc în principal în două moduri: punctele de control ale ciclului celular și regulatorii ciclului celular.
Puncte de control ale ciclului celular
Punctele de control ale ciclului celular sunt etapele ciclului celular eucariot care examinează indiciile interne și externe pentru a determina progresia ciclului celular în etapa următoare. Indicațiile interne pot fi molecule de semnal și indicii externi pot fi semnale de deteriorare a ADN-ului. G1 punctul de control, G2 punctul de control și punctul de asamblare a arborelui sunt cele mai importante trei puncte de control ale ciclului celular.
- G1 punctul de control - G1 punctul de control apare la trecerea lui G1/ S. Prezența suficientelor materii prime pentru replicarea ADN este verificată la G1 Aceasta este etapa de limitare a vitezei ciclului celular cunoscut sub numele de punct de restricție. Prin urmare, G1 punctul de control servește drept punctul principal de decizie al progresiei ciclului celular.
- G2 punctul de control - G2 punctul de control apare la trecerea lui G2/ M. În G2 punctul de control, integritatea ADN-ului și replicarea ADN-ului sunt verificate.
- Punctul de control al asamblării axului - punctul de control al asamblării axului este, de asemenea, cunoscut sub numele de punct de control mitotic; aici este verificată atașarea corectă a microtubulilor arborilor la cromozomi. Punctul de control al ansamblului fusului are loc în faza mitotică.
Reglarea ciclului celular cu puncte de control și cicline este prezentată în figura 2.
Figura 2: Puncte de control și ciclini
Regulatoare de ciclu de celule
Ciclinele și kinazele dependente de ciclină (CDK) sunt cele două tipuri de molecule de reglementare care permit apariția ciclului celular într-o manieră secvențială. Ambele cicline și CDK-urile funcționează într-un mod interactiv. Ciclinele sunt proteine care produc subunități de reglare, în timp ce CDK-urile sunt enzimele care produc subunități catalitice. G1 complexul cyclin-CDK pregătește G1 pentru cel de fază S prin promovarea expresiei factorilor de transcripție care promovează ciclinii S. G1 complexul cyclin-CDK degradează de asemenea inhibitorii de fază S. Ciclinele exprimate în fiecare etapă a ciclului celular sunt prezentate în figura 3.
Figura 3: Ciclul de exprimare al ciclinelor
Cyclin D-CDK4 / 6 reglează temporizarea lui G1 fază. Este activat 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. Un bazin mare de ciclin A-CDK2 activează G2 fază. Ciclina B-CDK2 împinge G2 faza la faza M (G2/ M).
Concluzie
Ciclul celular este o serie de evenimente care apar în timpul ciclului de viață al unei celule. Cele trei etape ale ciclului celular sunt interfaza, faza mitotică și citokineza. Fiecare etapă a ciclului celular trebuie controlată pentru a asigura o diviziune corespunzătoare a celulei. Prin urmare, fiecare etapă este controlată prin intermediul a trei puncte de control și a diferitelor complexe ciclin-CDK.
Referinţă:
1. "Punctele de control ale ciclului celular" Academia Khan, disponibilă aici.
2. "Regulatoare de ciclu de celule". Academia Khan, disponibilă aici.
Datorită fotografiei:
1. "Ciclul celular animal-en" De Kelvinsong - Activitate proprie (CC0) prin Wikimedia Commons
2. "Ciclu de celule 0332 cu ciclini și puncte de control" Prin OpenStax - (CC BY 4.0) prin Wikimedia Commons
3. "Figura 10 03 02" Prin CNX OpenStax - (CC BY 4.0) prin Wikimedia Commons
