Внутрішні фактори, що впливають на поділ клітин

Клітини в розвинутих організмах не діляться безперервно, а скоріше у плановій, скоординованій формі. Молоді організми ростуть контрольовано, і клітини зрілих організмів діляться не так часто. Для досягнення цієї координації клітини використовують як зовнішні, так і внутрішні фактори, щоб вирішити, коли ділитись.

В клітинний цикл, клітини проводять більшу частину свого часу в міжфазна стадія де вони виконують спеціалізовані функції та ростуть. Коли внутрішні чи зовнішні фактори, що впливають на ділення клітин, закликають їх ділитися, вони проходять кілька етапів підготовки. На кожному етапі вони можуть зупинити процес поділу залежно від наявних факторів.

Внутрішні фактори, що впливають на ділення клітин, особливо важливі, оскільки вони допомагають забезпечити розподіл клітин лише тоді, коли організм потребує нових клітин. До таких факторів належать хімічні речовини, присутні в самій клітині та хімічні тригери в результаті сигналів інших клітин. Ці хімічні речовини впливають на те, як клітини та організм ростуть та поводяться.

Клітинний цикл складається з тієї частини, в якій клітина фактично ділиться, та інтерфази, або частини, в якій клітина не готова до поділу або готується до неї.

Чотири основні стадії клітинного циклу такі:

1. Розрив 1. Клітина успішно поділилася, і дві нові дочірні клітини готові взяти на себе свою роль в організмі. Більшість клітин проводять майже весь свій час на цій стадії.
2. Синтез. Клітина вирішила розділити та реплікацію своєї ДНК, тому вона матиме необхідні дві копії кожної хромосоми.
3. Розрив 2. Клітина готова до поділу, але має перевірити, чи все готово. Проводиться цілісність ДНК, наявність достатньої кількості клітинного матеріалу та перевірка сигналів від інших клітин.
4. Мітоз. Хромосоми і ядро ​​діляться. Органели розподіляються, і клітина вирощує нову ділильну мембрану. Створюються дві однакові дочірні клітини.

Точки, в яких зовнішні та внутрішні фактори можуть впливати на клітинний цикл та процес поділу клітини, розташовані по всій лакуні та мітозі. Ці контрольно-пропускні пункти дозволяють хімічним сигналам та іншим факторам зупиняти подальший прогрес. Це фактори, які контролюють клітинний цикл і поділ клітин.

Дві основні характеристики, які клітини перевіряють під час контрольних пунктів, - це те, чи має клітина під рукою достатньо матеріалу, щоб поділитися на дві функціональні дочірні клітини, і чи не пошкоджена ДНК клітини. Хоча обидва ці фактори є внутрішніми для клітини, на них можуть впливати зовнішні фактори.

Типовий зовнішні фактори що впливають на поділ клітини є наступними:

• Наявність сировини може впливати на поділ клітин. Якщо недостатньо поживних речовин, клітина не може рости в достатній мірі і не буде ділитися.
• Випромінювання може змінювати молекули ДНК. Якщо ДНК має неправильні послідовності, клітина буде або чекати, і відновлювати ДНК, припиняти ділення або входити в апоптоз клітини або загибель клітини.
• Токсини може пошкодити ДНК клітини. Такі пошкодження будуть виявлені на блокпостах, і камера перестане ділитися.
• Віруси копіювати, викрадаючи метаболізм клітини, щоб зробити копії вірус, але віруси також можуть впливати на ДНК клітин. Якщо такі аномалії будуть виявлені на контрольно-пропускному пункті, клітина не буде ділитися.
• Наркотики може впливати на поділ клітин. Наприклад, ліки від раку впливають на поділ клітин, блокуючи внутрішні фактори або дії, необхідні для подальшого поділу клітини.

Такий впливи навколишнього середовища впливають на внутрішні фактори і через них впливають на поділ клітин. Клітина може перестати ділитися, поки вона відновлює або усуває проблеми. У деяких випадках клітини можуть потім відновити клітинний цикл і процес поділу клітин, тоді як в інших випадках клітина не буде ділитися.

Організм має внутрішні та зовнішні регулятори, які координують поділ клітин у межах певних органів чи тканин. Наприклад, деякі клітини шкіри безперервно діляться, щоб замінити зношені і відмерлі клітини шкіри, відшаровані від поверхні шкіри. Внутрішні та зовнішні регулятори скажіть клітинам шкіри на нижньому рівні шкіри розділитися, якщо потрібно більше клітин шкіри.

До таких регуляторів належать такі:

• Соматотропін. Контролює ріст клітин у молодих організмах, але потім зменшує ріст, коли організм досягає зрілих розмірів.
• Сигналізація клітин, що залежить від щільності. Якщо є комірки, що посилають сигнали з усіх боків, комірка може припинити ділитись. Якщо на одній або декількох сторонах немає сигналів, клітина може продовжувати ділитися.
• КПП G1. Клітина перевіряє, чи готова вона розпочати процес поділу. Якщо ні, клітина може відкласти ділення, ще трохи вирости або взагалі припинити ділення.
• КПП G2. Реплікація ДНК завершена, і клітина готова до розщеплення. Молекули ДНК перевіряють на повноту та точність. Якщо є проблема, клітина намагається її виправити, або вона може зупинити процес поділу.
• М КПП. Мітоз розпочався, і це останній шанс затримки або зупинки поділ клітин. Клітина перевіряє, що правильні молекули ДНК відокремились і готові утворити дві клітини.

Внутрішні для організму фактори відіграють ключову роль у визначенні того, чи починає клітина ділитися, і чи ділиться вона успішно. Інші клітини посилають сигнали, і клітини, готові до поділу, реагують. Самі контрольно-пропускні пункти контролюються хімічними речовинами, що містяться у кожній камері.

Коли клітини досягають контрольної точки в межах клітинного циклу, чи продовжують вони ділення, чи припиняють процес, це регулюється циклінозалежні протеїнкінази. Кінази присутні в клітині, тоді як концентрація циклінів зростає і падає разом із клітинним циклом. Цикліни активують кінази.

Кінази мають a функція інтеграції сигналів для внутрішніх клітинних сигналів, таких як наявність пошкодженої ДНК або наявність специфічних поживних речовин. Якщо присутні правильні сигнали, кінази активуються циклінами, і клітина проходить контрольну точку. Якщо присутній сигнал блокування або необхідний сигнал відсутній, деякі кінази можуть не активуватися, і клітина припиняє ділитися.

Поділ клітин жорстко контролюється, оскільки, якщо щось піде не так, клітини можуть припинити ділитися, коли потрібні нові клітини або вони можуть продовжувати ділити неконтрольовано. У цьому випадку організм може розвинути пухлини або такі захворювання, як рак.

Внутрішні фактори, що впливають на поділ клітин, такі як клітинні сигнали та циклінозалежні кінази, самі регулюються організмом генетичний код. Гени дозволяють клітинам виробляти необхідні білки та гормони, що використовуються для регулювання поділу клітин.

Якщо ген мутує або зазнає пошкодження, речовини, які зазвичай зупиняють ділення клітин, більше не можуть вироблятися, і клітини можуть продовжувати ділитися, коли вони не потрібні. Різні види раку виникають, коли такі небажані клітинні маси стають злоякісними і розсилаються клітини пухлини до інших частин тіла.

Внутрішні регулятори клітинного поділу контролюють ріст тканин і направляють клітини на поділ у міру необхідності. Вони є ключовою частиною здорового організму, спрямовуючи ріст до зрілості, а потім лише для заміщення втрачених або пошкоджених клітин.