Interne Faktoren, die die Zellteilung beeinflussen

Zellen in fortgeschrittenen Organismen teilen sich nicht kontinuierlich, sondern geplant und koordiniert. Junge Organismen wachsen kontrolliert und die Zellen reifer Organismen teilen sich nicht so oft. Um diese Koordination zu erreichen, verwenden Zellen sowohl externe als auch interne Faktoren, um zu entscheiden, wann sie sich teilen.

In dem Zellzyklus, Zellen verbringen die meiste Zeit im Zwischenphase wo sie spezialisierte Funktionen erfüllen und wachsen. Wenn interne oder externe Faktoren, die die Zellteilung beeinflussen, sie zur Teilung veranlassen, durchlaufen sie mehrere Phasen der Vorbereitung. In jeder Phase können sie den Teilungsprozess abhängig von den vorhandenen Faktoren stoppen.

Interne Faktoren, die die Zellteilung beeinflussen, sind besonders wichtig, da sie dazu beitragen, dass sich Zellen nur dann teilen, wenn der Organismus neue Zellen benötigt. Zu diesen Faktoren gehören Chemikalien, die in der Zelle selbst vorhanden sind und chemische Auslöser aus den Signalen anderer Zellen resultieren. Diese Chemikalien beeinflussen, wie die Zellen und der Organismus wachsen und sich verhalten.

Der Zellzyklus besteht aus dem Teil, in dem sich die Zelle tatsächlich teilt, und der Interphase, oder Teil, in dem die Zelle nicht zur Teilung bereit ist oder sich darauf vorbereitet.

Die vier Hauptstadien des Zellzyklus sind wie folgt:

1. Lücke 1. Die Zelle hat sich erfolgreich geteilt und die beiden neuen Tochterzellen sind bereit, ihre Aufgaben im Organismus zu übernehmen. Die meisten Zellen verbringen fast ihre ganze Zeit in diesem Stadium.
2. Synthese. Die Zelle hat sich entschieden, ihre DNA zu teilen und zu replizieren, damit sie die erforderlichen zwei Kopien jedes Chromosoms hat.
3. Lücke 2. Die Zelle ist bereit, sich zu teilen, muss aber überprüfen, ob alles bereit ist. Die DNA-Integrität, das Vorhandensein von genügend Zellmaterial und die Verifizierung von Signalen anderer Zellen wird durchgeführt.
4. Mitose. Die Chromosomen und der Zellkern teilen sich. Die Organellen werden verteilt und die Zelle wächst eine neue Teilungsmembran. Es entstehen zwei identische Tochterzellen.

Die Stellen, an denen äußere und innere Faktoren den Zellzyklus und den Zellteilungsprozess beeinflussen können, liegen in den Lücken und der Mitose. Diese Kontrollpunkte zulassen, dass chemische Signale und andere Faktoren den weiteren Fortschritt stoppen. Dies sind die Faktoren, die den Zellzyklus und die Zellteilung steuern.

Die beiden Hauptmerkmale, die Zellen bei Kontrollpunkten überprüfen, sind, ob die Zelle genügend Material zur Verfügung hat, um sich in zwei funktionelle Tochterzellen zu teilen, und ob die Zell-DNA unbeschädigt ist. Obwohl beide Faktoren innerhalb der Zelle liegen, können sie durch äußere Faktoren beeinflusst werden.

Typisch externe Faktoren die die Zellteilung beeinflussen sind folgende:

• Verfügbarkeit von Rohstoffen kann die Zellteilung beeinflussen. Wenn nicht genügend Nährstoffe zur Verfügung stehen, kann die Zelle nicht genug wachsen und wird sich nicht teilen.
• Strahlung können DNA-Moleküle verändern. Wenn die DNA falsche Sequenzen aufweist, wird die Zelle entweder warten und die DNA reparieren, aufhören sich zu teilen oder in die Zellapoptose oder den Zelltod eintreten.
• Giftstoffe kann die Zell-DNA schädigen. Solche Schäden werden an den Kontrollpunkten entdeckt und die Zelle hört auf, sich zu teilen.
• Viren replizieren, indem sie den Stoffwechsel einer Zelle entführen, um Kopien der Virus, aber Viren können auch die Zell-DNA beeinflussen. Wenn solche Anomalien an einem Kontrollpunkt entdeckt werden, teilt sich die Zelle nicht.
• Drogen kann die Zellteilung beeinflussen. Beispielsweise beeinflussen Krebsmedikamente die Zellteilung, indem sie interne Faktoren oder Handlungen blockieren, die für das Fortschreiten der Zellteilung unerlässlich sind.

Eine solche Umwelteinflüsse beeinflussen interne Faktoren und beeinflussen dadurch die Zellteilung. Die Zelle kann aufhören, sich zu teilen, während sie Probleme repariert oder behebt. In einigen Fällen können Zellen dann den Zellzyklus und den Zellteilungsprozess wieder aufnehmen, während sich die Zelle in anderen Fällen nicht teilt.

Der Organismus verfügt über interne und externe Regulatoren, die die Zellteilung innerhalb bestimmter Organe oder Gewebe koordinieren. Zum Beispiel teilen sich einige Hautzellen kontinuierlich, um abgenutzte und abgestorbene Hautzellen zu ersetzen, die sich von der Hautoberfläche abgelöst haben. Interne und externe Regler Sagen Sie Hautzellen innerhalb einer niedrigeren Hautebene, dass sie sich teilen sollen, wenn mehr Hautzellen benötigt werden.

Zu diesen Regulierungsbehörden gehören:

• Wachstumshormon. Kontrolliert das Wachstum von Zellen in jungen Organismen, reduziert dann aber das Wachstum, wenn der Organismus die reife Größe erreicht.
• Dichteabhängige Zellsignalisierung. Wenn es Zellen gibt, die Signale von allen Seiten senden, kann eine Zelle aufhören, sich zu teilen. Wenn auf einer oder mehreren Seiten keine Signale vorhanden sind, könnte sich die Zelle weiter teilen.
• G1 Kontrollpunkt. Die Zelle überprüft, ob sie bereit ist, den Teilungsprozess zu starten. Wenn nicht, kann die Zelle die Teilung aufschieben, weiter wachsen oder ganz aufhören, sich zu teilen.
• G2-Checkpoint. Die DNA-Replikation ist abgeschlossen und die Zelle ist bereit zur Aufspaltung. Die DNA-Moleküle werden auf Vollständigkeit und Richtigkeit überprüft. Wenn ein Problem auftritt, versucht die Zelle, es zu beheben oder den Teilungsprozess zu stoppen.
• M Kontrollpunkt. Die Mitose hat begonnen und dies ist die letzte Chance zu verzögern oder zu stoppen Zellteilung. Die Zelle prüft, ob sich die richtigen DNA-Moleküle getrennt haben und bereit sind, zwei Zellen zu bilden.

Organinterne Faktoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung, ob eine Zelle mit der Teilung beginnt und ob sie sich erfolgreich teilt. Andere Zellen senden Signale und die teilungsbereiten Zellen reagieren. Die Kontrollpunkte selbst werden durch Chemikalien im Inneren jeder Zelle kontrolliert.

Wenn Zellen innerhalb des Zellzyklus einen Kontrollpunkt erreichen, wird der Prozess reguliert, ob sie sich weiter teilen oder abbrechen Cyclin-abhängige Proteinkinasen. Kinasen sind in der Zelle vorhanden, während die Konzentration von Cyclinen mit dem Zellzyklus steigt und fällt. Die Cycline aktivieren die Kinasen.

Kinasen haben eine Signalintegrationsfunktion für interne Zellsignale wie das Vorhandensein von beschädigter DNA oder das Vorhandensein bestimmter Nährstoffe. Liegen die richtigen Signale vor, werden die Kinasen durch die Cycline aktiviert und die Zelle passiert den Checkpoint. Wenn ein Blockierungssignal vorhanden ist oder ein erforderliches Signal fehlt, werden einige der Kinasen möglicherweise nicht aktiviert und die Zelle hört auf, sich zu teilen.

Die Zellteilung wird streng kontrolliert, denn wenn etwas schief geht, können die Zellen aufhören, sich zu teilen, wenn neue Zellen benötigt werden, oder sie können weitermachen unkontrolliert teilen. In diesem Fall kann der Organismus Tumore oder Krankheiten wie Krebs entwickeln.

Die inneren Faktoren, die die Zellteilung beeinflussen, wie Zellsignale und cyclinabhängige Kinasen, werden selbst durch die genetischer Code. Gene ermöglichen es Zellen, die erforderlichen Proteine ​​und Hormone zu produzieren, die zur Regulierung der Zellteilung verwendet werden.

Wenn ein Gen mutiert oder beschädigt wird, können Substanzen, die normalerweise die Zellteilung stoppen würden, nicht mehr produziert werden und Zellen können sich weiter teilen, wenn sie nicht benötigt werden. Verschiedene Arten von Krebs treten auf, wenn solche unerwünschten Zellmassen bösartig werden und aussenden Tumorzellen zu anderen Körperteilen.

Die internen Regulatoren der Zellteilung halten das Gewebewachstum in Schach und leiten die Zellen an, sich nach Bedarf zu teilen. Sie sind ein wichtiger Bestandteil eines gesunden Organismus, der das Wachstum zur Reife lenkt und dann nur verlorene oder beschädigte Zellen ersetzt.