Tyypillisen solusyklin vaiheet

Kahdenlaisella elävällä solulla on erilaiset solusyklit. Prokaryootit ovat yksinkertaisia ​​organismeja, joiden soluilla ei ole ydintä; nämä solut kasvavat ja jakautuvat sitten seuraamatta monimutkaista solusykliä. Eukaryoottiset solut on monimutkainen rakenne, jossa on ydin ja organellit, kuten mitokondriot. Eukaryoottisoluissa tyypillinen solusykli koostuu nelivaiheisesta solunjakoprosessista, jota kutsutaan mitoosi (uudemmat lähteet lisäävät viidennen vaiheen) ja a kolmesta neljään vaiheeseen välivaihe jossa solu viettää suurimman osan ajastaan.

Sekä prokaryoottisissa että eukaryoottisoluissa solusykli jakautuu solujen jakautuminen ja jakamisen välinen aika. Prokaryoottisolut kasvavat niin kauan kuin tarvittavat ravintoaineet ovat käytettävissä, tilaa on tarpeeksi ja jätettä ei muodostu. Kun he saavuttavat tietyn koon, ne jakautuvat kahteen osaan.

Eukaryoottisolujen solujen kasvu ja jakautuminen riippuu monista tekijöistä. Eukaryoottisolut ovat usein osa monisoluista organismia, eivätkä ne voi vain kasvaa ja jakautua itsenäisesti. Heille mitoosi ja faasien väliset solusyklivaiheet ovat koordinoituneet organismin muiden solujen kanssa. Solut

Prokaryoottisoluilla on vain kaksi vaihetta solusyklissään. Ne ovat joko kasvuvaiheessa tai, jos ne ovat riittävän suuria, ne tulevat fissio vaiheessa. Monien prokaryoottien selviytymisstrategiana on lisääntyä nopeasti, kunnes ulkoiset rajat, kuten ravinteiden puute, saavutetaan. Tämän seurauksena solusyklin fissio-osa voi tapahtua hyvin nopeasti.

Fissiovaiheen ensimmäinen vaihe on DNA kopiointi. Prokaryoottisoluissa on yksi pyöreä DNA-juoste kiinnittynyt solukalvoon. Halkeilun aikana tehdään kopio DNA: sta ja kiinnitetään myös solukalvoon. Kun solu pidentyy fissiota valmisteltaessa, kaksi DNA-kopiota vedetään toisistaan ​​solun vastakkaisiin päihin.

Uusi solukalvomateriaali kerrostuu solun kahden pään väliin, ja niiden väliin kasvaa uusi seinä. Kun uusi soluseinä on valmis, kaksi uutta tytärsolua erottuu ja siirtyy solusyklinsa kasvuvaiheeseen. Jokaisella uudella solulla on identtinen DNA-juoste ja osuus muusta solumateriaalista.

Kuten prokaryoottisolut, myös eukaryoottien solujen on replikoitava DNA: nsa ja jaettava kahteen tytärsoluun. Tämä prosessi on monimutkainen, koska monet DNA-säikeet on kopioitava ja eukaryoottinen solurakenne on kopioitava. Lisäksi erikoistuneet solut voivat lisääntyä nopeasti, kun taas toiset tuskin koskaan jakautuvat ja toiset lopettavat solusyklin kokonaan.

Eukaryoottisolut jakautuvat, koska organismi kasvaa tai se korvaa kadonneet solut. Esimerkiksi nuorten organismien on kasvava kokonaisuutena, ja niiden solujen on jaettava. Ihosolut kuolevat jatkuvasti ja irtoavat organismin pinnalta. Heidän on jaettava jatkuvasti korvaamaan kadonneet solut. Muut solut, kuten aivojen neuronit, ovat hyvin erikoistuneita eivätkä jakaudu ollenkaan. Onko solulla aktiivinen solusykli, riippuu sen roolista kehossa.

Jopa säännöllisesti jakautuvat solut viettävät suurimman osan ajastaan ​​interfaasissa valmistautuen jakamiseen. Interfaasilla on seuraavat neljä vaihetta:

• Ensimmäistä aukkoa kutsutaan G₁. Se on lepovaihe sen jälkeen, kun solu on jakanut mitoosin ja ennen kuin se alkaa valmistautua toiseen jakautumiseen.
• Kohdasta G1 solu voi poistua solusyklistä ja siirtyä soluun G₀ vaihe. Julkaisussa G₀, solut eivät enää jakaudu tai valmistaudu jakautumiseen.
• Solut alkavat valmistautua jakamiseen poistumalla G: stä₁ ja syöttämällä synteesi tai S vaiheessa. Solun DNA replikoituu S-vaiheen aikana ensimmäisenä askeleena mitoosiin sitoutumisessa.
• Kun DNA-replikaatio on valmis, solu siirtyy toiseen aukkovaiheeseen, G₂. G: n aikana₂ DNA: n oikea päällekkäisyys varmistetaan ja solunjakautumiseen tarvittavia soluproteiineja tuotetaan.

Raon vaiheet erottavat mitoosin DNA-replikaatioprosessista. Tämä erottaminen on kriittinen sen varmistamiseksi, että vain ne solut, joilla on täydellinen ja tarkka DNA-replikaatio, voivat jakautua. G₁ sisältää tarkistuspisteitä, jotka varmistavat, että solu on jakautunut onnistuneesti ja että sen DNA on muodostettu oikein. G₂ on eri tarkistuspisteet varmistaakseen, että DNA-replikaatio on onnistunut. DNA: n eheys varmistetaan ja solujen jakautuminen voidaan peruuttaa tai lykätä.

Kun solu poistuu interfaasista ja G: stä₂, solu hajoaa mitoosin aikana. Mitoosin alussa on olemassa kopioita DNA: sta, ja solu on tuottanut tarpeeksi materiaaleja, proteiineja, organelleja ja muita rakenne-elementtejä solujen jakautumisen mahdollistamiseksi kahteen osaan tytärsolut. Mitoosin neljä vaihetta ovat seuraavat:

• Prophase. Solun DNA muodostaa kromosomipareja, ja ydinkalvo liukenee. Kara, jota pitkin kromosomit erottuvat, alkaa muodostua. Uudemmat lähteet paikka prometafaasi profaasin jälkeen mutta ennen metafaasia.
  
• Metafaasi. Karan muodostuminen on valmis. ja kromosomit ovat linjassa metafaasilevyn kanssa, taso puolivälissä karan päiden välillä.
• Anafaasi. Kromosomit alkavat kulkeutua karaa pitkin, kukin kaksoiskappaleista kulkee solun vastakkaisiin päihin solun pidentyessä.
• Telefaasi. Kromosomaalinen migraatio on täydellinen, ja kullekin joukolle muodostuu uusi ydin. Kara liukenee ja kahden solusolun väliin muodostuu uusi solukalvo.

Mitoosi tapahtuu suhteellisen nopeasti. Uudet solut siirtyvät välivaiheeseen G₁ vaiheessa. Uudet solut erilaistuvat usein tässä vaiheessa ja niistä tulee erikoistuneita soluja, kuten maksasolut tai verisolut. Jotkut solut pysyvät erottamattomina ja ovat enemmän solujen lähde, jotka voivat jakautua ja erikoistua. Signaalit solujen jakautumisesta, erilaistumisesta ja erikoistumisesta tulevat organismin muista soluista.

Solusyklin päätehtävä on tuottaa tytärsoluja a: lla geneettinen koodi identtinen alkuperäisen solun kanssa. Tällöin sykli voi hajota haitallisimmilla vaikutuksilla, ja tätä kuiluvaiheiden tarkistuspisteet yrittävät välttää. Tytärsolut, joissa on viallinen DNA ja siksi viallinen geneettinen koodi voi aiheuttaa syöpää ja muita sairauksia. Solut, joilla ei ole tarkistuspisteitä, voivat lisääntyä hallitsemattomasti ja luoda kasvuja ja kasvaimia.

Kun solu havaitsee ongelman tarkistuspisteessä, se voi yrittää korjata ongelman tai, jos se ei onnistu, se voi laukaista solukuoleman tai apoptoosi. Kehittyneet solusyklivaiheet ja tarkistuspisteet auttavat varmistamaan, että vain terveet solut, joilla on todennettu DNA, voivat lisääntyä ja tuottaa miljoonia uusia soluja, joita normaali keho tuottaa säännöllisesti.

Solusykli, joka ei toimi kunnolla, johtaa nopeasti viallisiin soluihin. Jos näitä ei saada kiinni tarkistuspisteestä, tuloksena voi olla organismi, joka ei pysty täyttämään normaaleja toimintoja, kuten ruoan etsimistä tai lisääntymistä. Jos vialliset solut ovat avainelimessä, kuten sydämessä tai aivoissa, organismin kuolema voi johtaa.