Γιατί αυξάνεται το περιεχόμενο DNA κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης;

Η μίωση είναι η θεμελιώδης διαδικασία με την οποία αναπτύσσονται και αναπαράγονται οι περισσότερες μορφές ζωής. Συνήθως αναφέρεται ως κυτταρική διαίρεση, η μίτωση εμφανίζεται όταν ένα κύτταρο χωρίζεται σε δύο κύτταρα που έχουν τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων με το γονικό κύτταρο. Η μιτώση είναι η κύρια μορφή αναπαραγωγής για μονοκύτταρους οργανισμούς και είναι το μέσο ανάπτυξης και αναγέννησης για πολυκύτταρους οργανισμούς. Το DNA, το οποίο πρέπει να περάσει στο προκύπτον κύτταρο, αναδιπλασιάζεται κατά τη διάρκεια μιας προπαρασκευαστικής περιόδου γνωστής ως ενδιάμεση φάση.

Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, κοινώς γνωστό ως DNA, είναι ένα μακρύ μόριο που αποτελείται από μικρές τομές γνωστές ως νουκλεοτίδια. Οι διαφορετικοί συνδυασμοί νουκλεοτιδίων στο DNA σχηματίζουν έναν γενετικό κώδικα που διέπει όλες τις δράσεις που εκτελούνται από ένα κύτταρο και έτσι επηρεάζουν κάθε πτυχή της ζωής ενός οργανισμού. Το DNA είναι σαν ένα σύνολο εντολών που διδάσκει σε κάθε κύτταρο πώς να δρα έτσι ώστε να συμβάλλει στη συνολική ευημερία ενός οργανισμού. Κατά συνέπεια, κάθε νέο κύτταρο που δημιουργείται μέσω μίτωσης πρέπει να λάβει ένα ακριβές αντίγραφο αυτού του DNA.

Το Interphase περιλαμβάνει την πλειοψηφία της ζωής ενός κυττάρου, από τη δημιουργία του μετά τη μίτωση έως τις τελικές προετοιμασίες για τη δική του αναπαραγωγική διαδικασία. Για τα περισσότερα κελιά, η ενδιάμεση φάση χωρίζεται σε τρεις υπο-φάσεις: G1, S και G2. Η φάση G1 είναι η μεγάλη περίοδος κατά την οποία ένα κύτταρο ωριμάζει μετά από μίτωση και εκτελεί τις συνήθεις λειτουργίες συνδέεται με τον ιδιαίτερο ρόλο του ως μεμονωμένου μέλους ενός οικοσυστήματος ή ως συστατικό ενός ανώτερου οργανισμός. Τελικά, το κελί πρέπει να στρέψει την προσοχή του στην αναπαραγωγή. Αυτό είναι όταν μπαίνει στη φάση S.

Το τμήμα της φάσης S της ενδιάμεσης φάσης είναι όταν αυξάνεται το περιεχόμενο DNA ενός κυττάρου. Συνήθως, ένα κύτταρο έχει ένα σύνολο χρωμοσωμάτων, τα οποία είναι δομές τύπου νήματος που περιέχουν το DNA του κυττάρου. Κατά τη διάρκεια της φάσης G1, κάθε χρωμόσωμα περιέχει ένα μόριο DNA. Αλλά όταν ξεκινά η αναπαραγωγική διαδικασία, το κύτταρο θα χρειαστεί δύο σύνολα DNA: ένα για το ίδιο και ένα για το απόγονο κύτταρο. Κατά τη φάση S, το κύτταρο αναπαράγει το γενετικό του υλικό έτσι ώστε κάθε χρωμόσωμα να περιέχει δύο μόρια DNA. Έτσι, μετά την ολοκλήρωση της φάσης S, το κύτταρο έχει τον ίδιο αριθμό χρωμοσωμάτων, αλλά η περιεκτικότητά του σε DNA διπλασιάστηκε.

Η φάση S ακολουθείται από τη φάση G2. Αυτή η περίοδος μοιάζει με τη φάση G1 στο ότι το κελί συνεχίζει τις συνήθεις λειτουργίες του, αλλά διαφέρει από τη φάση G1 κατά το ότι τελειώνει με τα τελικά παρασκευάσματα για μίτωση αντί για DNA αναπαραγωγή. Η κυτταρική διαίρεση παράγει ένα κελί που είναι σχεδόν πανομοιότυπο με το αρχικό κελί, οπότε το νέο κελί θα χρειαστεί όλες τις εξειδικευμένες δομές, γνωστές ως οργανίδια, που κατέχονται από το μητρικό κύτταρό του. Κατά τη διάρκεια της φάσης G2, το κελί αντιγράφει τα οργανίδια του έτσι ώστε ένα σετ να είναι διαθέσιμο για το κελί απογόνων.