ტიპიური უჯრედის ციკლის ეტაპები

ორი სახის ცოცხალი უჯრედი განსხვავებული უჯრედული ციკლია. პროკარიოტები არის მარტივი ორგანიზმები, რომელთა უჯრედებს არ აქვთ ბირთვი; ეს უჯრედები იზრდება და შემდეგ იყოფა რთული უჯრედული ციკლის გარეშე. ეუკარიოტული უჯრედები აქვს რთული სტრუქტურა ბირთვით და ორგანელებით, როგორიცაა მიტოქონდრია. ეუკარიოტულ უჯრედებში, ტიპიური უჯრედის ციკლი შედგება უჯრედის დაყოფის ოთხსაფეხურიანი პროცესისგან, რომელსაც ეწოდება მიტოზი (ახალი წყაროები დაამატებენ მეხუთე ეტაპს) და ა სამ-ოთხი ეტაპი ინტერფაზი რომელშიც უჯრედი უმეტეს დროს ატარებს.

როგორც პროკარიოტულ, ასევე ეუკარიოტულ უჯრედებში უჯრედული ციკლი გაყოფილია უჯრედის დაყოფა და პერიოდს შორის დაყოფები. პროკარიოტული უჯრედები იზრდება, სანამ საჭირო ნუტრიენტებია ხელმისაწვდომი, საკმარისი ადგილია და ნარჩენები არ გროვდება. როდესაც ისინი გარკვეულ ზომას მიაღწევენ, ისინი ორად გაიყვნენ.

ეუკარიოტული უჯრედებისათვის უჯრედების ზრდა და დაყოფა დამოკიდებულია მრავალ ფაქტორზე. ეუკარიოტული უჯრედები ხშირად მრავალუჯრედიანი ორგანიზმის ნაწილია და მათ არ შეუძლიათ მხოლოდ დამოუკიდებლად გაიზარდონ და დაყონ. მათთვის ორგანიზმის სხვა უჯრედებთან კოორდინირებულია მიტოზი და უჯრედთაშორისი ციკლის ეტაპები. უჯრედები

პროკარიოტულ უჯრედებს უჯრედული ციკლის მხოლოდ ორი ეტაპი აქვთ. ისინი ან ზრდის ეტაპზე არიან, ან, თუ საკმარისად დიდია, ისინი შედიან განხეთქილება ეტაპი. მრავალი პროკარიოტის გადარჩენის სტრატეგია არის სწრაფად გამრავლება, სანამ არ მიიღწევა ისეთი გარეგანი საზღვრები, როგორიცაა საკვები ნივთიერებების ნაკლებობა. შედეგად, უჯრედის ციკლის დაშლის ნაწილი შეიძლება ძალიან სწრაფად მოხდეს.

გახლეჩის ეტაპის პირველი ეტაპია დნმ-ის რეპლიკაცია. პროკარიოტულ უჯრედებს უჯრედის მემბრანაზე აქვთ დნმ-ის ერთი წრიული ბოჭკო. გახლეჩის დროს დნმ-ის ასლი მზადდება და ერთვის უჯრედულ მემბრანასაც. უჯრედის გახლეჩისთვის ემზადება, დნმ-ის ორი ეგზემპლარი იშლება უჯრედის საპირისპირო ბოლოებთან.

უჯრედის მემბრანის ახალი მასალა ინახება უჯრედის ორ ბოლოს შორის და მათ შორის იზრდება ახალი კედელი. ახალი უჯრედის კედლის დასრულების შემდეგ, ორი ახალი ქალიშვილი უჯრედი გამოყოფს და შედის მათი უჯრედული ციკლის ზრდის ეტაპზე. ახალ უჯრედებს აქვთ დნმ-ის იდენტური ძაფი და სხვა უჯრედული მასალის წილი.

პროკარიოტული უჯრედების მსგავსად, ეუკარიოტების უჯრედებიც უნდა ახდენდნენ დნმ-ის ტირაჟირებას და იყოფა ორ ქალიშვილ უჯრედად. ეს პროცესი გართულებულია, რადგან დნმ – ის მრავალი ძაფის კოპირებაა საჭირო, ხოლო ეუკარიოტული უჯრედის სტრუქტურა დუბლირებულია. გარდა ამისა, სპეციალიზებული უჯრედები შეიძლება სწრაფად გამრავლდნენ, სხვები კი თითქმის არ იყოფა და სხვები საერთოდ გამოდიან უჯრედული ციკლიდან.

ეუკარიოტული უჯრედები იყოფა, რადგან ორგანიზმი იზრდება, ან ის ცვლის დაკარგულ უჯრედებს. მაგალითად, ახალგაზრდა ორგანიზმები მთლიანობაში უნდა გაიზარდონ და მათი უჯრედები უნდა გაიყონ. კანის უჯრედები განუწყვეტლივ იღუპება და იღვრება ორგანიზმის ზედაპირიდან. მათ განუწყვეტლივ უნდა დაყონ, რომ შეცვლილი უჯრედები შეცვალონ. ტვინის სხვა უჯრედები, როგორიცაა ნეირონები, ძალზე სპეციალიზირებულია და საერთოდ არ იყოფა. აქვს თუ არა უჯრედს აქტიური უჯრედული ციკლი, ეს დამოკიდებულია სხეულში მის როლზე.

უჯრედებიც კი, რომლებიც რეგულარულად ყოფენ, დროის უმეტეს ნაწილს ინტერფაზაში ატარებენ და გაყოფისთვის ემზადებიან. ინტერფაზას აქვს შემდეგი ოთხი ეტაპი:

• პირველი ხარვეზის ეტაპი ეწოდება გ₁. ეს არის მოსვენების ეტაპი მას შემდეგ, რაც უჯრედმა მიტოზით დაყოფა დაასრულა და სანამ იგი დაიწყებს სხვა განყოფილებისთვის მომზადებას.
• G1– დან უჯრედს შეუძლია გამოვიდეს უჯრედის ციკლიდან და შევიდეს უჯრედში გ₀ ფაზა გ₀, უჯრედები აღარ იყოფა და არც ემზადება გაყოფისთვის.
• უჯრედები დაყოფისთვის ემზადებიან G– ით გამოსვლით₁ და შესვლის სინთეზი ან ს ეტაპი. უჯრედის დნმ-ის ტირაჟირება ხდება S სტადიის დროს, როგორც მიტოზში ჩართვის პირველი ეტაპი.
• დნმ-ის რეპლიკაციის დასრულების შემდეგ, უჯრედი შედის მეორე ხარვეზის ეტაპზე, გ₂. გ₂ გადამოწმებულია დნმ-ის სწორი დუბლირება და წარმოიქმნება უჯრედული ცილები, რომლებიც აუცილებელია უჯრედის გაყოფისთვის.

ხარვეზის ეტაპები მიტოზს გამოყოფს დნმ – ის რეპლიკაციის პროცესისგან. ეს გამოყოფა მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მხოლოდ იმ უჯრედებს აქვთ სრული და ზუსტი დნმ-ის რეპლიკაციის გაყოფა. გ₁ აერთიანებს საგუშაგოებს, რომლებიც ადასტურებენ, რომ უჯრედი წარმატებით გაიყო და მისი დნმ სწორად არის შედგენილი. გ₂ აქვს სხვადასხვა საგუშაგოები, რომ დარწმუნდეთ, რომ დნმ – ის რეპლიკაცია წარმატებულია. გადამოწმებულია დნმ-ის მთლიანობა და უჯრედების დაყოფა შეიძლება გაუქმდეს ან გადაიდოს.

უჯრედის ინტერფაზის გამოსვლის შემდეგ და G₂, მიტოზის დროს ხდება უჯრედის გაყოფა. მიტოზის დასაწყისში დნმ-ის ასლები არსებობს და უჯრედმა საკმარისად გამოიმუშავა მასალა, ცილები, ორგანელები და სხვა სტრუქტურული ელემენტები, რაც საშუალებას იძლევა უჯრედების ორად გაყოფა ქალიშვილი უჯრედები. მიტოზის ოთხი ეტაპი ასეთია:

• პროფაზი. უჯრედის დნმ ქმნის ქრომოსომების წყვილებს და ბირთვული მემბრანა იშლება. იწყება spindle, რომლის გასწვრივ ქრომოსომები გამოიყოფა, იწყება ფორმირება. ახალი წყაროების ადგილი პრომეთაფაზი პროფაზის შემდეგ, მაგრამ მეტაფაზამდე.
  
• მეტაფაზი. Spindle- ის ფორმირება დასრულებულია. და ქრომოსომები რიგდება მეტაფაზის ფირფიტაზე, სიბრტყეზე, რომელიც შუა ნაწილშია მოთავსებული, spindle– ის ბოლოებს შორის.
• ანაფაზი. ქრომოსომები იწყებენ მიგრირებას spindle– ის გასწვრივ, თითოეული ეგზემპლარი მიემართება უჯრედის მოპირდაპირე ბოლოებში, რადგან უჯრედის გახანგრძლივება ხდება.
• ტელოფაზი. ქრომოსომული მიგრაცია დასრულებულია და თითოეული ნაკრებისთვის იქმნება ახალი ბირთვი. Spindle იშლება და ახალი უჯრედის მემბრანა იქმნება ორ ქალიშვილ უჯრედს შორის.

მიტოზი შედარებით სწრაფად ხდება. ახალი უჯრედები შედიან ინტერფაზა G- ში₁ ეტაპი ახალი უჯრედები ამ ეტაპზე ხშირად დიფერენცირდება და ხდება სპეციალიზებული უჯრედები, როგორიცაა ღვიძლის უჯრედები ან სისხლის უჯრედები. ზოგიერთი უჯრედი რჩება არადიფერენცირებული და წარმოადგენს უფრო მეტ უჯრედს, რომელსაც შეუძლია გაყო და გახდეს სპეციალიზებული. უჯრედების დაყოფის, დიფერენცირებისა და სპეციალიზაციის სიგნალები ორგანიზმის სხვა უჯრედებიდან მოდის.

უჯრედული ციკლის მთავარი ფუნქციაა ქალიშვილი უჯრედების წარმოქმნა ა გენეტიკური კოდი ორიგინალური უჯრედის იდენტურია. სწორედ აქ შეიძლება ჩაიშალოს ციკლი ყველაზე მავნე ზემოქმედებით და სწორედ ამის თავიდან ასაცილებლად ცდილობენ გამშვები პუნქტები ხარვეზის ეტაპებზე. ქალიშვილის უჯრედები დეფექტური დნმ-ით და ამიტომ დეფექტურმა გენეტიკურმა კოდმა შეიძლება გამოიწვიოს კიბო და სხვა დაავადებები. უჯრედები, რომლებსაც არ აქვთ საგუშაგოები, შეიძლება უკონტროლოდ გამრავლდნენ და შექმნან წარმონაქმნები და სიმსივნეები.

როდესაც უჯრედი საგუშაგოზე აღმოაჩენს პრობლემას, მას შეუძლია სცადოს პრობლემის მოგვარება, ან თუ ვერ შეძლებს, მას შეუძლია გამოიწვიოს უჯრედის სიკვდილი ან აპოპტოზი. დაწვრილებითი უჯრედული ციკლის ეტაპები და საგუშაგოები უზრუნველყოფს, რომ მხოლოდ ჯანმრთელ უჯრედებს გადამოწმებული დნმ-ით გაამრავლონ და წარმოქმნან მილიონობით ახალი უჯრედი, რომელსაც ნორმალური სხეული აწარმოებს რეგულარულად.

უჯრედის ციკლი, რომელიც არ მუშაობს სწორად, სწრაფად იწვევს დეფექტურ უჯრედებს. თუ ისინი საგუშაგოზე არ დაიჭირეს, შედეგი შეიძლება იყოს ორგანიზმი, რომელსაც არ შეუძლია შეასრულოს ნორმალური ფუნქციები, როგორიცაა საკვების ძებნა ან გამრავლება. თუ დეფექტური უჯრედები იმ მნიშვნელოვან ორგანოშია, როგორიცაა გული ან ტვინი, შეიძლება გამოიწვიოს ორგანიზმის სიკვდილი.