3 фазе међуфазе

Научници су први пут приметили процес дељења ћелија крајем 1800-их. Доследни микроскопски докази да ћелије троше енергију и материјал да би се копирале и раздвојиле оповргли су широко распрострањену теорију да су нове ћелије настале спонтаним стварањем. Научници су почињали да разумеју феномен ћелијског циклуса; ово је процес којим се ћелије „рађају“ дељењем ћелија, а затим живе свој живот, бавећи се свакодневним ћелијским активностима, све док не дође време да саме подвргну дељењу ћелија.

Постоји мноштво разлога зашто ћелија можда не би прошла кроз поделу. Неке ћелије у људском телу једноставно немају; на пример, већина нервних ћелија на крају престаје да се подвргава дељењу ћелија, због чега особа која трпи оштећења нерва може претрпети трајни моторички или сензорни дефицит.

Међутим, обично ћелијски циклус је процес који се састоји од две фазе: интерфазна и митоза. Митоза је део ћелијског циклуса који укључује поделу ћелија, али просечна ћелија проводи 90 посто свог живота у интерфази, што једноставно значи да ћелија живи и расте и не дели се. Постоје три подфазе у међуфази. Су

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Три фазе међуфазе су Г.₁, што значи Гап фаза 1; С фаза, што је скраћеница од Фаза синтезе; и Г.₂, што значи Гап фаза 2. Интерфаза је прва од две фазе еукариотског ћелијског циклуса. Друга фаза је митоза или М фаза, када долази до деобе ћелија. Понекад ћелије не напуштају Г.₁ зато што нису врста ћелија које се деле или зато што умиру. У тим случајевима су у фази која се назива Г.₀, што се не сматра делом ћелијског циклуса.

Названи су једноћелијски организми попут бактерија прокариоти, а када се укључе у деобу ћелија, њихова сврха је репродукција несполним путем; стварају потомство. Названа је прокариотска ћелијска подела Бинарни фисија уместо митозе. Прокариоти обично имају само један хромозом који не садржи ни нуклеарна мембрана, а недостају им органели које имају друге врсте ћелија. Током бинарне фисије, прокарионтска ћелија прави копију свог хромозома, а затим веже сваку сестринску копију хромозома на супротну страну своје ћелијске мембране. Тада почиње да формира пукотину у својој мембрани која се стеже према унутра у процесу који се назива инвагинација, све док се не раздвоји у две идентичне, одвојене ћелије. Ћелије које су део митотског ћелијског циклуса су еукариотске ћелије. Они нису појединачни живи организми, већ ћелије које постоје као сарадничке јединице већих организама. Све ћелије у вашим очима или костима, или ћелије на језику ваше мачке или у влати траве на вашем травњаку су све еукариотске ћелије. Садрже много више генетског материјала од прокариота, па је и процес деобе ћелија много сложенији.

Ћелијски циклус је добио име јер се ћелије непрестано деле, започињући живот изнова. Једном када се ћелија подели, то је крај фазе митозе и она одмах поново започиње интерфазу. Наравно, у пракси се ћелијски циклус одвија флуидно, али научници су разграничили фазе и подфазе унутар процеса како би боље разумели микроскопске грађевне блокове живота. Новоподељена ћелија, која је сада једна од две ћелије које су раније биле једна ћелија, налази се у Г.₁ подфаза међуфазе. Г.₁ је скраћеница за фазу „Гап“; биће још један са ознаком Г.₂. Ове записе можете видети и као Г1 и Г2. Када су научници под микроскопом открили заузето, темељно ћелијско дело митозе, они су протумачио релативно мање драматичну међуфазу као фазу одмора или паузе између ћелије дивизије.

Назвали су Г.₁ фаза са речју „јаз“ користећи ову интерпретацију, али у том смислу то је погрешан назив. У стварности, Г.₁ је више фаза раста него фаза одмора. Током ове фазе, ћелија ради све ствари које су нормалне за њен тип ћелије. Ако се ради о белим крвним зрнцима, извршиће одбрамбене акције за имуни систем. Ако је то ћелија листа у биљци, извршиће фотосинтезу и размену гасова. Ћелија ће вероватно расти. Неке ћелије полако расту током Г.₁ док други расту врло брзо. Ћелија синтетише молекуле, као нпр рибонуклеинска киселина (РНК) и разни протеини. У одређеном тренутку касно у Г.₁ фаза, ћелија мора да „одлучи“ да ли ће прећи на следећу фазу међуфазе.

Молекул зван циклин-зависна киназа (ЦДК) регулише ћелијски циклус. Ова уредба је неопходна да би се спречио губитак контроле раста ћелија. Неконтролисана подела ћелија на животињама је још један начин описивања малигног тумора или рака. ЦДК даје сигнале на контролним тачкама током одређених тачака ћелијског циклуса да би ћелија могла да настави или да направи паузу. Одређени фактори животне средине доприносе томе да ли ЦДК пружа ове сигнале. То укључује доступност хранљивих састојака и фактора раста и густину ћелија у околном ткиву. Густина ћелија је посебно важна метода саморегулације коју ћелије користе за одржавање здравих стопа раста ткива. ЦДК регулише ћелијски циклус током три фазе интерфазе, као и током митозе (која се назива и М фаза).

Ако ћелија дође до регулаторне контролне тачке и не добије сигнал да настави са ћелијским циклусом (на пример, ако је на крају Г₁ у међуфази и чека улазак у С фазу у међуфази), постоје две могуће ствари које ћелија може да уради. Једна је да би могла да застане док се проблем реши. Ако је, на пример, нека неопходна компонента оштећена или недостаје, могу се извршити поправке или допуне, а затим се поново може приближити контролној тачки. Друга опција за ћелију је улазак у другу фазу која се назива Г₀, који је изван ћелијског циклуса. Ова ознака је за ћелије које ће и даље функционисати онако како треба, али неће прећи у С фазу или митозу и као такве неће учествовати у деоби ћелија. Сматра се да је већина одраслих људских нервних ћелија у Г.₀ фази, јер обично не прелазе у С фазу или митозу. Ћелије у Г.₀ фазе сматрају се мирним, што значи да су у стању које се не дели или старају, што значи да умиру.

Током Г.₁ фаза интерфазе, постоје две регулаторне тачке кроз које ћелија мора да прође пре него што настави. Процењује се да ли је ДНК ћелије оштећена, а ако јесте, ДНК мора да се поправи пре него што настави. Чак и када је ћелија иначе спремна да пређе на С фазу међуфазе, треба извршити још једну контролну тачку сигурни да су услови околине - што значи стање околине која непосредно окружује ћелију - такви повољно. Ови услови укључују густину ћелија околног ткива. Када ћелија има потребне услове да крене од Г.₁ за С фазу, протеин циклина се везује за ЦДК, излажући активни део молекула, који сигнализира ћелији да је време да започне С фазу. Ако ћелија не испуњава услове за прелазак из Г.₁ до С фазе, циклин неће активирати ЦДК, што ће спречити напредовање. У неким случајевима, попут оштећене ДНК, протеини инхибитора ЦДК везаће се за молекуле ЦДК-циклина како би спречили напредовање док се проблем не реши.

Једном кад ћелија уђе С фаза, мора се наставити све до краја ћелијског циклуса без враћања или повлачења у Г.₀. Током процеса постоји више контролних тачака, како би се осигурало да се кораци правилно завршавају пре него што ћелија пређе на следећу фазу ћелијског циклуса. „С“ у С фази означава синтезу, јер ћелија синтетише или ствара потпуно нову копију своје ДНК. У људским ћелијама то значи да ћелија ствара сасвим нови сет од 46 хромозома током С фазе. Ова фаза је пажљиво регулисана како би се спречило да грешке пређу у следећу фазу; те грешке су мутације. Мутације се дешавају довољно често, али прописи о ћелијском циклусу спречавају да се догоди много више њих. Током репликације ДНК, сваки хромозом постаје изузетно намотан око нити протеина званих хистони, смањујући њихову дужину са 2 нанометра на 5 микрона. Позвана су два нова дупликата сестринских хромозома хроматиде. Хистони међусобно чврсто вежу две одговарајуће хроматиде. Тачка на којој су спојени назива се центромера. (Визуелни приказ овога потражите у Ресурсима.)

Да се ​​додају сложени покрети који се дешавају током репликације ДНК, многе еукариотске ћелије су диплоидне, што значи да су њихови хромозоми нормално распоређени у паровима. Већина људских ћелија је диплоидна, са изузетком репродуктивних ћелија; ту спадају ооцити (јаја) и сперматоцити (сперма), који су хаплоидни и имају 23 хромозома. Људске соматске ћелије, које су све остале ћелије у телу, имају 46 хромозома распоређених у 23 пара. Упарени хромозоми називају се хомологним паром. Током С фазе интерфазе, када се сваки појединачни хромозом из оригиналног хомологног пара реплицира, резултирајуће две сестринске хроматиде из сваког оригиналног хромозома су спојене, формирајући фигуру која изгледа као залепљене две Кс-ове заједно. Током митозе, језгро ће се раздвојити на два нова језгра, повлачећи по једну хроматиду из сваког хомологног пара даље од своје сестре.

Ако ћелија пређе контролне пунктове С фазе, који су посебно забринути да ДНК није оштећена, да је правилно реплицирао и да се поновио само једном, тада регулаторни фактори омогућавају ћелији да пређе у следећу фазу интерфазна. Ово је Г.₂, што значи Гап фаза 2, попут Г₁. Такође је погрешан назив, јер ћелија не чека, али је веома заузета током ове фазе. Ћелија наставља да обавља свој уобичајени посао. Присетите се оних примера из Г.₁ лисне ћелије која врши фотосинтезу или беле крвне ћелије које бране тело од патогена. Такође се припрема за напуштање интерфазе и улазак у митозу (М фаза), која је друга и последња фаза ћелијског циклуса, пре него што се подели и започне испочетка.

Још један контролни пункт током Г.₂ осигурава да се ДНК правилно реплицира, а ЦДК јој омогућава да се креће напред само ако пређе на збир. Током Г.₂, ћелија реплицира центромеру која веже хроматиде, формирајући нешто што се назива микротубуле. Ово ће постати део вретена, које је мрежа влакана која ће водити сестринске хроматиде једни од других и на њихова одговарајућа места у новоподељеним језгрима. Током ове фазе, митохондрији и хлоропласти се такође деле, када су присутни у ћелији. Када ћелија пређе контролне тачке, спремна је за митозу и завршила је три фазе међуфазе. Током митозе, језгро ће се поделити на два језгра, и готово истовремено, процес тзв цитокинеза поделиће цитоплазму, што значи остатак ћелије, у две ћелије. На крају ових процеса постојаће две нове ћелије, спремне да започну Г₁ фаза интерфазе поново.