The šūnu cikls sastāv no mitozes, kas ir tad, kad šūnas dalās, un starpfāzē, kad šūnas aug, veic specializētas funkcijas un gatavojas mitozei.
Mitoze ir ātrs process, kas parasti aizņem mazāk nekā 20 procentus no šūnas laika, pat šūnām, kas bieži dalās. Lielākā daļa citu šūnu, piemēram, nervu šūnas, aknu šūnas, nieru šūnas un plaušu šūnas vai nu ļoti reti dalās, vai arī vispār nedalās. Šo audu šūnas lielāko daļu laika pavada starpfāzēs vai vispār atstāj šūnu ciklu.
Kuras šūnas dalās un kāpēc tās dara
Augstāko organismu šūnas dalās un iekļūst mitozē tikai tad, kad tādas ir īpašie trigeri. Piemēram, jaunajos organismos audiem ir jāaug, lai sasniegtu pilnu izmēru. Šūnas turpina dalīties, līdz organisms ir nobriedis un audi ir pilnībā izauguši.
Šūnas, kas atrodas ādas ārējos slāņos, mirst un tiek atdalītas. Rezultātā, ādas šūnas turpiniet dalīties, jo mirušās šūnas ir jāaizstāj. Šūnas var sadalīties arī, lai novērstu bojājumus, ja audi ir ievainoti. Ja šādu izraisītāju nav, šūnas parasti paliek starpfāzēs.
Vai šūnas iekļūst mitoze ir atkarīgs no šiem izraisītājiem un no tā, cik šūnas ir specializētas. Dažām šūnām ir jāmainās, lai veiktu savas funkcijas un zaudētu spēju dalīties. Piemēram, asins šūnas pārvadāt skābekli visā ķermenī. Viņiem nav kodola, tāpēc viņi vairs nevar iekļūt mitozē.
Citas šūnas, piemēram, nervu šūnas kļūst ļoti specializēti un paliek starpfāzēs visu pieaugušā organisma dzīvi. Attiecībā uz audiem, kuros šūnas ir mainījušās, lai pildītu īpašas funkcijas, šīs šūnas lielāko daļu laika pavada starpfāzēs.
Šūnu cikla posmi
Šūnu cikla galvenās daļas ir starpfāzes un mitozes. Trīs galvenie starpfāžu fāzes ir šādi:
- G1 vai 1. atstarpe: Šūna aug un veic savas specializētās funkcijas. Ja tas vairs nespēj sadalīties, tas iziet no šūnu cikla un nonāk G0 stadijā.
- S vai sintēze: Šūna ir saņēmusi signālu, kas iedarbina šūnu dalīšanos, un tā veido visu savu hromosomu kopijas. Šūna mēģinās iekļūt mitozē, taču procesu joprojām varētu pārtraukt.
- G2 vai Gap 2: Šūna pārbauda, vai hromosomu DNS kods ir nokopēts pilnībā un pareizi. Tas pārbauda, vai ir pieejami visi mitozei nepieciešamie resursi.
Kad G2 šūnu pārbaudes ir veiksmīgi pabeigtas, šūna ievada faktisko šūnu dalīšanās process no mitozes. Tālāk ir mitozes galvenie posmi:
- Priekšnoteikums: Kodols izšķīst un šūnas iekšpusē izveidojas vārpsta, kas noenkurota šūnas pretējos galos ar divām centrosomām.
- Metafāze: Dublētās hromosomas sakrīt gar vārpstas vidusdaļu šūnas centrā.
- Anafāze: Katras hromosomas divas kopijas migrē pa vārpstas šķiedrām uz šūnas pretējiem galiem.
- Telofāze un citokinēze: Vārpsta izšķīst un šūnas kodols reformējas ap hromosomu kolekciju katrā šūnas galā. Veidojas šūnu dalošā siena / membrāna, lai izveidotu divas jaunas meitas šūnas.
Šūnu cikla šūnas pavada visvairāk laika
Šūnas, kas nedalās, pavada laiku G1 posms, kas ir starpfāžu daļa. Šūnas, kas dažreiz sadala, lielāko daļu laika pavada trīs starpfāžu stadijās un ātri iziet cauri mitozei, lai neregulāri dalītos šūnās.
Šūnas, kas sadala, bieži lielu daļu laika pavada starpfāzēs S posms, gatavojoties mitozei. Viņi var arī pavadīt daudz laika G2 posms ja DNS ir jālabo vai ja veiksmīgai mitozei nepieciešami papildu fermenti vai olbaltumvielas.
The mitozes stadijas vienmēr ir īsas un tās var ātri pabeigt, jo laikietilpīgie sagatavošanās darbi notiek starpfāžu S un G2 posmos. Mitozē izveidotās šūnas ir identiskas vecāku šūnas kopijas. Abas meitas šūnas nonāk G1 stadijā, lai augtu un uzņemtos savas funkcijas audos.