Belső tényezők, amelyek befolyásolják a sejtosztódást

A fejlett organizmusokban lévő sejtek nem osztódnak folyamatosan, hanem inkább tervszerűen, összehangoltan. A fiatal organizmusok ellenőrzött módon nőnek, és az érett szervezetek sejtjei nem osztódnak olyan gyakran. Ennek a koordinációnak az elérése érdekében a sejtek mind külső, mind belső tényezők segítségével döntenek arról, mikor osztódnak.

Ban,-ben sejtciklus, a sejtek idejük nagy részét a fázisfázis ahol speciális funkciókat látnak el és növekednek. Amikor a sejtosztódást befolyásoló belső vagy külső tényezők megosztásra késztetik őket, több szakaszon mennek keresztül a felkészülés érdekében. Minden szakaszban leállíthatják a felosztási folyamatot a jelenlévő tényezőktől függően.

A sejtosztódást befolyásoló belső tényezők különösen fontosak, mert segítenek abban, hogy a sejtek csak akkor oszlanak meg, ha új sejtekre van szükség a szervezet számára. Ilyen tényezők magukban a sejtekben jelen lévő vegyi anyagok és kémiai kiváltók más sejtek jeleiből adódóan. Ezek a vegyi anyagok befolyásolják a sejtek és a szervezet növekedését és viselkedését.

A sejtciklus abból a részből áll, amelyben a sejt ténylegesen osztódik, és az interfázisból, vagy abból a részből áll, amelyben a sejt nem áll készen az osztódásra, vagy arra készül.

A sejtciklus négy fő szakasza a következő:

1. 1. rés. A sejt sikeresen feloszlott, és a két új leánysejt készen áll arra, hogy felvegye szerepét a szervezetben. A legtöbb sejt szinte teljes idejét ebben a szakaszban tölti.
2. Szintézis. A sejt úgy döntött, hogy megosztja és megismétli DNS-ét, így minden kromoszómából megkapja a szükséges két példányt.
3. 2. rés. A cella felkészült az osztódásra, de ellenőriznie kell, hogy minden készen áll-e. A DNS integritását, elegendő sejtanyag jelenlétét és más sejtekből származó jelek ellenőrzését végezzük.
4. Mitózis. A kromoszómák és a mag megoszlik. Az organellák megoszlanak, és a sejt új osztóhártyát növeszt. Két azonos leánysejt jön létre.

Azok a pontok, ahol a külső és belső tényezők befolyásolhatják a sejtciklust és a sejtosztódási folyamatot, a réseken és a mitózison belül helyezkednek el. Ezek ellenőrzőpontok a kémiai jelek és egyéb tényezők megállíthatják a további előrehaladást. Ezek azok a tényezők, amelyek szabályozzák a sejtciklust és a sejtosztódást.

A két fő jellemző, amelyet a sejtek ellenőriznek az ellenőrzési pontok során, az, hogy a sejtnek van-e elegendő anyaga a kézben ahhoz, hogy két funkcionális leánysejtre oszthasson, és hogy a sejt DNS sértetlen-e. Bár mindkét tényező a sejten belül van, külső tényezők befolyásolhatják őket.

Tipikus külső tényezők amelyek a sejtosztódást befolyásolják, a következők:

• A nyersanyagok elérhetősége befolyásolhatja a sejtosztódást. Ha nem áll rendelkezésre elegendő tápanyag, a sejt nem tud eléggé növekedni és nem osztódik el.
• Sugárzás tud változtassuk meg a DNS-molekulákat. Ha a DNS-nek helytelen szekvenciája van, a sejt vagy megvárja, és helyrehozza a DNS-t, leáll az osztódás, vagy belép a sejt apoptózisába vagy a sejtpusztulásba.
• Toxinok károsíthatja a sejt DNS-ét. Ilyen károkat észlelnek az ellenőrző pontokon, és a cella leáll az osztódással.
• Vírusok reprodukálni a sejt anyagcseréjével, hogy másolatokat készítsen a sejtből vírus, de a vírusok befolyásolhatják a sejt DNS-ét is. Ha ilyen rendellenességeket észlelnek egy ellenőrző ponton, a cella nem osztódik fel.
• Kábítószerek befolyásolhatja a sejtosztódást. Például a rákellenes gyógyszerek befolyásolják a sejtosztódást azáltal, hogy blokkolják a sejtosztódás folytatásához elengedhetetlen belső tényezőket vagy tevékenységeket.

Ilyen környezeti hatások befolyásolják a belső tényezőket és rajtuk keresztül befolyásolják a sejtosztódást. A cella abbahagyhatja az osztódást, miközben javítja vagy megoldja a problémákat. Bizonyos esetekben a sejtek folytathatják a sejtciklust és a sejtosztódási folyamatot, míg más esetekben a sejt nem osztódik fel.

A szervezetnek vannak belső és külső szabályozói, amelyek koordinálják a sejtek osztódását meghatározott szervekben vagy szövetekben. Például egyes bőrsejtek folyamatosan osztódnak, hogy a kopott és elhalt hámsejteket kicseréljék a bőr felszínéről. Belső és külső szabályozók utasítsa az alsó bőrszinten lévő bőrsejteket, hogy osztódjanak meg, ha több bőrsejtre van szükség.

Ilyen szabályozók a következők:

• Növekedési hormon. Kontrollálja a sejtek növekedését a fiatal organizmusokban, de ezután visszafogja a növekedést, amikor a szervezet eléri az érett méretét.
• Sűrűségfüggő sejtjelzés. Ha vannak cellák, amelyek minden oldalról jelet küldenek, akkor egy cella leállíthatja az osztódást. Ha egy vagy több oldalon nincsenek jelek, a cella folytathatja az osztódást.
• G1 ellenőrzőpont. A cella ellenőrzi, hogy készen áll-e az osztási folyamat megkezdésére. Ha nem, akkor a sejt elhalaszthatja az osztódást, tovább nőhet, vagy teljesen leállíthatja az osztódást.
• G2 ellenőrzőpont. A DNS-replikáció befejeződött, és a sejt hasadásra kész. A DNS-molekulák teljességét és pontosságát ellenőrizzük. Ha probléma merül fel, a cella megpróbálja kijavítani, vagy leállíthatja az osztási folyamatot.
• M ellenőrzőpont. A mitózis elkezdődött, és ez az utolsó lehetőség a késleltetésre vagy a leállításra sejtosztódás. A sejt ellenőrzi, hogy a helyes DNS-molekulák elváltak-e, és készen állnak-e két sejt kialakítására.

A szervezeten belüli tényezők kulcsfontosságú szerepet játszanak annak meghatározásában, hogy egy sejt elkezd-e osztódni és sikeresen osztódik-e. Más sejtek jeleket küldenek, és az osztásra kész sejtek reagálnak. Magukat az ellenőrzési pontokat az egyes cellák belső vegyi anyagai irányítják.

Amikor a sejtek a sejtcikluson belül elérnek egy ellenőrzési pontot, függetlenül attól, hogy folytatják-e az osztódást, vagy megszakítják a folyamatot, az szabályozza ciklin-függő protein-kinázok. Kinázok vannak jelen a sejtben, miközben a ciklinek koncentrációja a sejtciklussal együtt emelkedik és csökken. A ciklinek aktiválják a kinázokat.

A kinázoknak van egy jelintegrációs funkció belső sejtjelek esetén, például sérült DNS jelenléte vagy specifikus tápanyagok jelenléte esetén. Ha megfelelő jelek vannak, a kinázokat a ciklinek aktiválják, és a sejt áthalad az ellenőrzési ponton. Ha blokkoló jel van, vagy hiányzik a kívánt jel, akkor előfordulhat, hogy a kinázok egy része nem aktiválódik, és a cella leáll az osztódással.

A sejtosztódás szigorúan ellenőrzött, mert ha valami nem megfelelő, a sejtek leállhatnak az osztódással, ha új sejtekre van szükség, vagy folytathatják szétválaszthatatlanul. Ebben az esetben a szervezetben daganatok vagy olyan betegségek alakulhatnak ki, mint a rák.

A sejtosztódást befolyásoló belső tényezőket, például a sejtjeleket és a ciklintől függő kinázokat maguk is a szervezet szabályozzák genetikai kód. A gének lehetővé teszik a sejtek számára, hogy előállítsák a sejtosztódás szabályozásához szükséges fehérjéket és hormonokat.

Ha egy gén mutálódik vagy károsodást szenved, akkor a sejtosztódást normálisan leállító anyagok már nem termelhetők, és a sejtek tovább oszthatnak, ha nincs rá szükség. Különböző típusú rák akkor fordulnak elő, amikor az ilyen nem kívánt sejttömegek rosszindulatúvá válnak és kiküldenek tumorsejtek a test más részeire.

A sejtosztódás belső szabályozói kordában tartják a szövetek növekedését, és szükség esetén osztják a sejteket. Az egészséges szervezet kulcsfontosságú részét képezik, a növekedést érettségre irányítják, majd csak az elveszett vagy sérült sejtek pótlására szolgálnak.