Вътрешни фактори, които влияят на клетъчното делене

Клетките в напредналите организми не се делят непрекъснато, а по-скоро планирано, координирано. Младите организми растат контролирано и клетките на зрелите организми не се делят толкова често. За да постигнат тази координация, клетките използват както външни, така и вътрешни фактори, за да решат кога да се разделят.

В клетъчен цикъл, клетките прекарват по-голямата част от времето си в междуфазен етап където те изпълняват специализирани функции и растат. Когато вътрешни или външни фактори, които влияят на клетъчното делене, им казват да се разделят, те преминават през няколко етапа, за да се подготвят. На всеки етап те могат да спрат процеса на разделяне в зависимост от наличните фактори.

Вътрешните фактори, които влияят на клетъчното делене, са особено важни, защото те помагат да се гарантира, че клетките се делят само когато са необходими нови клетки от организма. Такива фактори включват химикали, присъстващи в самата клетка и химически задействания произтичащи от сигналите на други клетки. Тези химикали влияят върху това как клетките и организмът растат и се държат.

Клетъчният цикъл се състои от частта, в която клетката действително се дели, и интерфазата, или част, в която клетката не е готова за делене или прави подготовка за нея.

Четирите основни етапа на клетъчния цикъл са както следва:

1. Пропуск 1. Клетката се е разделила успешно и двете нови дъщерни клетки са готови да поемат своите роли в организма. Повечето клетки прекарват почти цялото си време в този етап.
2. Синтез. Клетката е решила да се раздели и репликира своята ДНК, така че ще има необходимите две копия на всяка хромозома.
3. Пропуск 2. Клетката е готова за разделяне, но трябва да провери, за да се увери, че всичко е готово. Извършва се целостта на ДНК, наличието на достатъчно клетъчен материал и проверката на сигналите от други клетки.
4. Митоза. Хромозомите и ядрото се разделят. Органелите се споделят и клетката пораства нова разделителна мембрана. Създават се две еднакви дъщерни клетки.

Точките, в които външните и вътрешните фактори могат да повлияят на клетъчния цикъл и процеса на клетъчно делене, са разположени през пропуските и митозата. Тези контролно-пропускателни пунктове позволяват химически сигнали и други фактори да спрат по-нататъшния напредък. Това са факторите, които контролират клетъчния цикъл и клетъчното делене.

Двете основни характеристики, които клетките проверяват по време на контролните пунктове, са дали клетката има достатъчно материал под ръка, за да се раздели на две функционални дъщерни клетки и дали клетъчната ДНК е неповредена. Въпреки че и двата фактора са вътрешни за клетката, те могат да бъдат повлияни от външни фактори.

Типично външни фактори които влияят на клетъчното делене са следните:

• Наличност на суровини може да повлияе на клетъчното делене. Ако няма достатъчно хранителни вещества, клетката не може да расте достатъчно и няма да се дели.
• Радиация мога променят молекулите на ДНК. Ако ДНК има неправилни последователности, клетката или ще изчака и ще поправи ДНК, ще спре да се дели или ще влезе в клетъчна апоптоза или клетъчна смърт.
• Токсини може да увреди клетъчната ДНК. Такива повреди ще бъдат открити на пунктовете и клетката ще спре да се дели.
• Вируси репликират чрез отвличане на метаболизма на клетката, за да направят копия на вирус, но вирусите могат да повлияят и на клетъчната ДНК. Ако такива аномалии бъдат открити на контролно-пропускателен пункт, клетката няма да се раздели.
• Наркотици може да повлияе на клетъчното делене. Например, лекарствата против рак влияят на клетъчното делене, като блокират вътрешните фактори или действията, необходими за протичането на клетъчното делене.

Такива влияния на околната среда влияят на вътрешните фактори и чрез тях влияят на клетъчното делене. Клетката може да спре да се дели, докато поправя или отстранява проблеми. В някои случаи клетките могат след това да възобновят клетъчния цикъл и процеса на клетъчно делене, докато в други случаи клетката няма да се дели.

Организмът има вътрешни и външни регулатори, които координират клетъчното делене в рамките на определени органи или тъкани. Например, някои кожни клетки се разделят непрекъснато, за да заменят износените и мъртви кожни клетки, отлепнали от повърхността на кожата. Вътрешни и външни регулатори кажете на кожните клетки на по-ниско ниво на кожата да се разделят, ако са необходими повече кожни клетки.

Такива регулатори включват следното:

• Хормон на растежа. Контролира растежа на клетките в младите организми, но след това намалява растежа, когато организмът достигне зрели размери.
• Зависима от плътността клетъчна сигнализация. Ако има клетки, изпращащи сигнали от всички страни, клетка може да спре да се дели. Ако няма сигнали от една или повече страни, клетката може да продължи да се дели.
• ГКПП G1. Клетката проверява дали е готова да започне процеса на разделяне. Ако не, клетката може да отложи делението, да порасне още или да спре да дели изобщо.
• ГКПП G2. Репликацията на ДНК е завършена и клетката е готова за разделяне. ДНК молекулите се проверяват за пълнота и точност. Ако има проблем, клетката се опитва да го поправи или може да спре процеса на разделяне.
• М контролен пункт. Митозата е започнала и това е последният шанс за забавяне или спиране клетъчно делене. Клетката проверява дали правилните ДНК молекули са се отделили и са готови да образуват две клетки.

Вътрешните за организма фактори играят ключова роля при определянето дали клетката започва да се дели и дали се дели успешно. Други клетки изпращат сигнали и клетките, които са готови да се разделят, реагират. Самите контролно-пропускателни пунктове се контролират от химикали, вътрешни във всяка клетка.

Когато клетките достигнат контролна точка в рамките на клетъчния цикъл, дали продължават разделянето или прекъсват, процесът се регулира от циклин-зависими протеинкинази. Киназите присъстват в клетката, докато концентрацията на циклини се повишава и спада с клетъчния цикъл. Циклините активират киназите.

Киназите имат a функция за интегриране на сигнала за вътрешни клетъчни сигнали като наличие на увредена ДНК или наличие на специфични хранителни вещества. Ако са налице правилните сигнали, киназите се активират от циклините и клетката преминава контролната точка. Ако има блокиращ сигнал или липсва необходим сигнал, някои от киназите може да не се активират и клетката спира да се дели.

Клетъчното делене е строго контролирано, защото, ако нещо се обърка, клетките могат да спрат да се делят, когато са необходими нови клетки или могат да продължат разделяйте неконтролируемо. В този случай организмът може да развие тумори или заболявания като рак.

Вътрешните фактори, които влияят на клетъчното делене, като клетъчни сигнали и циклин-зависими кинази, самите се регулират от организма генетичен код. Гените позволяват на клетките да произвеждат необходимите протеини и хормони, използвани за регулиране на клетъчното делене.

Ако генът мутира или претърпи увреждане, вещества, които обикновено спират клетъчното делене, вече не могат да се произвеждат и клетките могат да продължат да се делят, когато не са необходими. Различни видове рак възникват, когато такива нежелани клетъчни маси станат злокачествени и се изпращат туморни клетки към други части на тялото.

Вътрешните регулатори на клетъчното делене контролират растежа на тъканите и насочват клетките да се делят според нуждите. Те са ключова част от здравия организъм, насочвайки растежа към зрялост и след това само за заместване на загубени или увредени клетки.