Quando as células eucarióticas se dividem, elas passam por um processo complexo com quatro estágios principais, incluindo uma fase G2. O ciclo de célula inclui etapas como crescimento celular, replicação de DNA e mitose (um tópico crítico em biologia celular).
Porque células eucarióticas tendo um núcleo que também precisa ser duplicado, o processo geral é mais complicado do que a fissão binária usada pelas células procarióticas, que não têm núcleo.
O mitose fase é a etapa final na divisão celular. Isso resulta em duas novas células-filhas, cada uma com um complemento total de DNA, um núcleo e organelas. Se a célula parar de se dividir, ela sai do ciclo celular e entra na fase G0.
Se a célula deve se dividir novamente, ela entra no interfase entre duas divisões de células. As três partes da interfase são os Fase G1 (ou fase Gap 1) seguido pelo Fase S (ou fase de síntese de proteína e DNA) e, finalmente, a Fase G2 (ou fase Gap 2) precedendo a próxima fase de mitose.
Quando as células entram nas diferentes fases?
A divisão celular por meio da mitose é uma forma assexuada de multiplicação celular usada para produzir mais do mesmo tipo de célula. As células animais superiores usam a mitose para produzir novas células, incluindo células que se desgastam rapidamente, como as células da pele. O processo também é usado durante o crescimento de tecidos, como em animais jovens ou para reparar danos.
Em alguns tecidos, uma vez que um organismo tenha o número necessário de células de um tipo específico, nenhuma célula nova é necessária e as células existentes entram na fase G0, onde não mais se multiplicam. Isso é especialmente verdadeiro para células altamente diferenciadas, como as células nervosas. Depois que o cérebro ou a medula espinhal têm o número certo de células, as células nervosas não se dividem para produzir mais.
Se a célula tiver que se dividir novamente, ela entrará nas seguintes fases:
As etapas do ciclo celular
1. O Fase G1 Gap
Esta é a lacuna entre a divisão celular e a replicação do DNA. O celular fica pronto para sua próxima divisão no ciclo celular ou sai do ciclo celular e entra em G0.
2. O Fase S Síntese
A célula está empenhada em iniciar a próxima divisão celular e faz cópias de seu DNA enquanto sintetiza proteínas adicionais necessárias para a divisão celular.
3. A fase G2 Gap
Esta é a lacuna entre Replicação de DNA e mitose. A célula reproduz seu organelas e certifica-se de que tudo está pronto para a divisão.
Entrada na Fase G2
Após o crescimento celular durante a fase G1 e a replicação do DNA durante a fase S, a célula está pronta para entrar na fase G2. G2 é chamado de fase de lacuna porque nenhum outro progresso específico da divisão celular ocorre. Em vez disso, existem altos níveis de preparação e checando para ter certeza de que tudo está pronto para uma mitose bem-sucedida.
Antes que a fase G2 possa começar, cada cromossomo da célula deve ter sido duplicado e as proteínas necessárias para as membranas celulares extras e estruturas celulares devem estar presentes.
No início do G2, as organelas como o mitocôndria e a lisossomos comece a multiplicar. Essas organelas têm seu próprio DNA e podem começar a se dividir de forma independente, mas a própria célula precisa criar ribossomos extras para satisfazer as necessidades das duas células filhas em potencial.
O que acontece na fase G2?
A fase G2 tem duas funções principais.
Primeiro, a célula tem que verifique se está tudo pronto para mitose, e tem que corrija quaisquer deficiências. Se a célula detectar problemas graves que não podem ser corrigidos imediatamente, ela pode interromper o ciclo celular e interromper o processo de divisão. A fase G2 é onde o organismo se certifica de que quaisquer novas células não sejam defeituosas.
As verificações de que a célula se compromete incluem verificar se o DNA foi replicado corretamente e se há material suficiente para duas células. As fitas de DNA devem estar completas, sem nenhuma quebra, e deve haver o número correto de duas vezes as fitas da célula original. Se a célula encontra uma quebra, a fita de DNA é consertado.
As duas novas células precisam ser envolvidas por membranas completas e cada uma delas precisa receber material celular suficiente para funcionar adequadamente. Durante a fase G2, proteína extra é freqüentemente sintetizada e as organelas se multiplicam até que haja o suficiente para duas células.
Outros materiais celulares, como lipídios para a membrana também pode ser produzida. Com toda essa atividade, a célula muitas vezes cresce substancialmente durante o G2.
O ponto de verificação da fase G2 / M
Organismos avançados, como os vertebrados, têm células especializadas e diferenciadas que coordenam sua atividade e dependem umas das outras para muitas funções. Como resultado, esses organismos são muito sensíveis à degradação celular e células defeituosas.
Para evitar a criação de células que não funcionam corretamente, muitos animais têm um ponto de verificação de divisão celular mais tarde a fase G2. A célula verificou muitos fatores-chave e os resultados são revisados no ponto de verificação.
Se a célula encontrou alguns problemas e foi capaz de corrigi-los, ela passará no checkpoint e a divisão celular poderá prosseguir. Se os problemas persistirem, a célula não se dividirá e tentará consertar os problemas antes de continuar o processo de divisão celular.
Avaliações específicas realizadas no ponto de verificação incluem:
- Dano de DNA: Proteínas específicas se acumulam nos locais do DNA quebrado. Se essas proteínas estiverem presentes, a célula não se dividirá.
- Replicação de DNA: A célula aborta o processo de divisão se nem todas as fitas de DNA forem completamente duplicadas.
- Avaliação da condição celular: Proteínas celulares, organelas e outras estruturas devem estar presentes em quantidades suficientes.
- Estresse celular: Se a célula estiver sob estresse, o crescimento celular será interrompido. Por exemplo, luz UV pode estressar as células e resultar na ativação de um ponto de verificação da fase G2 / M, interrompendo o ciclo celular.
Saindo da fase G2
Assim que o ponto de verificação G2 for ultrapassado, a célula pode se preparar para a mitose. O primeiro estágio da mitose é a prófase, durante a qual ocorrem os preparativos para a migração dos cromossomos para extremidades opostas da célula. À medida que a célula sai da fase G2, são liberadas proteínas que promovem as funções de mitose.
A célula inicia o processo de divisão.
As principais funções realizadas quando a célula deixa G2 são iniciadas por um complexo de proteínas chamado MPF ou o fator de promoção da mitose. Assim que as primeiras funções de mitose estiverem em andamento, o MPF é neutralizado.
Neste ponto, os fusos para mitose começaram a se formar e o envelope nuclear começou a se degradar. O DNA duplicado está na forma de cromatina, e se condensa para formar os novos cromossomos.
Embora a fase G2 seja um fator importante no controle do crescimento celular para organismos avançados, não é essencial para a divisão celular. Algumas células eucarióticas primitivas e algumas células cancerosas podem ir diretamente da fase S da replicação do DNA para a mitose.
A ausência da fase G2 elimina um ponto de verificação que pode ser usado para controlar o crescimento do tecido e ajuda alguns cânceres a se espalharem rapidamente.
As células normais nos tecidos de animais avançados precisam da fase G2 e seu ponto de verificação para garantir que todas as células do organismo e seus tecidos cresçam de forma coordenada. Quando uma célula sai da fase G2 e passou com sucesso o ponto de verificação correspondente, um divisão celular bem sucedida com duas células-filhas funcionais torna-se muito mais provável.