Forskjellen mellom cellesyklus og celledeling

Hovedforskjell - Cell Cycle vs Cell Division

Celle syklus og celledeling består av en rekke hendelser som foregår sekventielt i en celles liv. Celle syklus inkluderer hele serien av hendelser, interfase av cellen som følges av den mitotiske fasen, som deretter blir fulgt av cytokinesis. Interfasen av cellesyklusen kan deles inn i tre sekvensielle faser: G₁, S og G₂. Celleoppdeling skjer under de mitotiske og cytokinetiske perioder av celle syklusen. Den mitotiske perioden kan deles inn i fire faser: profase, metafase, anafase og telofase. Cytokinesen er delingen av cytoplasma. De hovedforskjell mellom celle syklus og celle divisjon er det celle syklus er serien av perioder i cellens liv mens celle divisjon er serien av faser hvor cellen splitter for å øke sitt antall i befolkningen.

Denne artikkelen forklarer,

1. Hva er Cyklus
      - Faser, egenskaper, regulering
2. Hva er Cell Division
      - Faser, egenskaper, regulering
3. Hva er forskjellen mellom Cell Cycle og Cell Division

Hva er celle syklus

Celle syklusen er serien av hendelser som foregår under cellens liv. Den eukaryote cellesyklus består hovedsakelig av tre sekvensielle perioder: interfase, mitotisk fase og cytokinesen. Under interfasen skjer cellens vekst gjennom syntese av nødvendige proteiner for cellens fremtidige stadier og replikering av DNA for å utføre celledeling. Under den mitotiske fasen er kjernen delt inn i genetisk identiske to datterkjerner, som initierer celledeling. Cytokinesis er delingen av cytoplasma av foreldrecellen. Celle syklus kontrollpunkter sikrer riktig oppdeling av eukaryotiske celler.

Prokaryotisk celle syklus kan deles inn i tre sekvensielle perioder: B, C og D. DNA-replikasjon initieres i B-perioden og fortsetter i C-perioden. Den ender i D-perioden. Bakteriecellen splitter også inn i datterceller i D-perioden.

Celleperioder

Den eukaryote cellesyklusen består av tre store sekvensielle faser kjent som interfase, M fase og cytokinesi. De inter er den første fasen av celle syklusen i eukaryoter. Før cellen inngår, forbereder cellen seg for divisjonen ved å ta alle nødvendige næringsstoffer inn i cellen, proteinsyntese og replikasjon av DNA i interfasen. Interphase tar omtrent 90% av den totale tiden av cellesyklusen.

Interfasen kan deles inn i tre faser, som forekommer etter hverandre. De er G₁ fase, S-fase og G₂ fase. Før du går inn i G₁ fase, finnes en celle normalt på G₀ fase. G₀ fase er hvilepasen hvor cellen forlater cellesyklusen og stopper divisjonen. Generelt er ikke-delende celler i de multicellulære organismer, som er ved G₁ fase inn i denne hvilende G₀ fase. Noen celler som nevroner forblir sovende permanent. Noen celler som nyre, lever og magesceller forblir halvt permanent i G₀ fase. Noen celler som epitelceller går ikke inn i G₀ fase. Innføring av cellene i G₀ fase er vist i Figur 1.

Figur 1: Inngang til G0-fasen

De G₁ fase eller vekstfasen er den første fasen av cellesyklusen. De biosyntetiske aktivitetene til cellen foregår raskt under G₁ fase. Syntese av proteiner, samt økningen av antall organeller som mitokondrier og ribosomer, forekommer hos G₁ fase, vokser cellen i sin størrelse. G₁ fase følges av S-fasen. Replikasjon av DNA begynner og fullføres under S fase, danner to søster kromatider per enkelt kromosom. Ploidien av cellen forblir uendret ved dobling av mengden DNA under replikasjonen. S-fasen er fullført innen kort tid for å redde DNA fra eksterne faktorer som mutagener. S-fasen følges av G₂ fase. De G₂ fase er den andre vekstfasen av interfasen som gjør at cellen kan fullføre veksten før divisjonen.

Regulering av cellesyklus av syklin-CDK-komplekser

Forekomsten av cellesyklusen på sekvensiell måte reguleres av to klasser av regulatoriske molekyler: cykliner og cyklin-avhengige kinaser (CDK'er). Sykliner produserer regulatoriske underenheter mens CDK produserer katalytiske underenheter. Både sykliner og CDK'er fungerer på en interaktiv måte. Fremstillingen av cellen for S-fasen som er ved G₁ fase er utført av G₁ cyklin-CDK-kompleks ved å fremme ekspresjonen av transkripsjonsfaktorer som fremmer S-syklinene. G1-cyklin-CDK-komplekset nedbryter også S-faseinhibitorene.

Tidspunktet for G₁ Fasen reguleres av cyklin D-CDK4 / 6, som aktiveres av G₁ cyklin-CDK-kompleks. Cyklin E-CDK2-komplekset skyver cellen fra G₁ til S-fasen (G₁/ S-overgang). Syklin A-CDK2 hemmer DNA-replikasjonen av S-fasen ved å demontere replikasjonskomplekset. Et stort basseng av cyclin A-CDK2 aktiverer G₂ fase. Cyclin B-CDK2 skyver G₂ fase til M-fasen (G₂/ M overgang). 

Regulering av cellecyklus gjennom kontrollpunkter

To kontrollpunkter kan identifiseres i mellomfasen: G₁/ S kontrollpunkt og G2 / M kontrollpunkt. Overgangen til G₁/ S, er hastighetsbegrensende trinn i cellesyklusen som er kjent som begrensningspunkt. Av G₁/ S-kontrollpunktet, er tilstedeværelsen av de tilstrekkelige råmaterialene for DNA-replikasjonen kontrollert. Den samtidige replikasjonen av DNA i et voksende embryo kontrolleres av G₂/ M kontrollpunkt, oppnå en symmetrisk cellefordeling i embryoet.

Figur 2: Cyklus med syklin-CDK og kontrollpunkt

Hva er Cell Division

Cell divisjon er oppdeling av en overordnet celle i to datterceller. Dette inkluderer to perioder av celle syklus: mitotisk deling og cytokinesis.

Cell divisjon Perioder

De fire faser i mitotisk deling er profase, metafase, anafase og telofasen. Under prophase, kromatider kondenseres til kromosomer, som viser korte og tykke trådlignende strukturer. Disse kromosomene er justert i ekvatorialplaten av cellen ved dannelse av en spindelapparat. Spindelapparat består av tre komponenter: spindelmikrotubuli, kinetofor-mikrotubuli og kinetochore-proteinkomplekser. Kinetochore-proteinkompleksene er festet til sentromerer av hvert kromosom. Alle mikrotubuli i en celle styres av to sentrosomer anordnet ved de motsatte polene i cellen, som danner spindelapparatet. Spindel mikrotubuli er koblet til hver av de to sentrosomene ved deres to ender. Kinetochore mikrotubuli, startet fra ett sentrosom, er festet til sentromeren gjennom kinetochore-proteinkomplekset.  

Under meta, kinetochore mikrotubuli er kontrahert, tilpasse de individuelle bivalente kromosomer på celle ekvator. Spenning genereres på centromeren som holder de to søsterkromatidene sammen på anaphase ved videre kontrakting av kinetochore mikrotubuli. Denne spenningen fører til spaltningen av kohesinproteinkomplekser i sentromeren, separerer de to søsterkromatidene fra hverandre og produserer to datterkromosomer. Under telophase, Disse datterkromosomene trekkes mot de motsatte polene ved sammentrekning av kinetochore mikrotubuli.

Etter fullføring av den mitotiske fasen undergår stamcellen cytoplasmatisk deling, noe som resulterer i genetisk identiske to separerte celler. De cytokinese er initiert på sen anafase. Under cytokinesis deles organeller, sammen med cytoplasma, mellom to datterceller av cellemembranen på omtrent samme måte. Plantecelle-cytokinesis foregår gjennom dannelsen av en celleplate i midten av stamcellen. Dyrcelle-cytokinesis finner sted ved hjelp av klyvfasen dannet av cellemembranen. Forskjellen mellom plante- og dyrecellecytokinese er kravet om dannelse av ny cellevegg som omgir plantecellen.

Faser av celledeling

Regulering av celledivisjonen ved syklin-CDK-komplekser og kontrollpunkter

Cyclin B-CDK2-komplekset styrer timingen til G₂ fase, inn i den mitotiske divisjonen. Et enkelt, men kritisk kontrollpunkt kan identifiseres. Det er kjent som metafase-kontrollpunktet siden det finner sted ved sen metafase. Under metafase-kontrollpunktet kontrolleres tilpasningen av alle individuelle, bivalente kromosomer på celle ekvator. Metafase-kontrollpunktet muliggjør lik segregering av kromosomer mellom datterceller. Den delende cellen ved sen metafase skal passere det mitotiske kontrollpunktet for å komme inn i anafasen.

Forskjellen mellom cellesyklus og celledeling

Definisjon

Cyklus: Celle syklusen er serien av perioder av cellens liv.

Cell divisjon: Cell divisjon er splittelsen av en celle i to datterceller, og øker celle nummeret i befolkningen.

perioder

Cyklus: Celle syklus består av tre perioder: interfase, mitotisk deling og cytokinesis.

Cell divisjon: Cell divisjon oppstår i de to siste perioder av celle syklus, mitotisk deling og cytokinesis.

Regulering gjennom syklin-CDK-komplekser

Cyklus: Cyclin D-CDK4 / 6, cyklin E-CDK2, cyklin A-CDK2 og cyklin B-CDK2 er involvert i regulering av celle syklus.

Cell divisjon: Cyclin B-CDK2 er involvert i reguleringen av celledeling.

Regulering gjennom kontrollpunkter

Cyklus: To kontrollpunkter kan identifiseres i mellomfasen: G₁/ S kontrollpunkt og G₂/ M kontrollpunkt. 

Cell divisjon: Det mitotiske kontrollpunktet er involvert i reguleringen av celledeling.

Konklusjon

Både celle syklus og celle divisjon inneholder forskjellige men sekventielle perioder av cellens liv. Celle syklusen består av tre perioder. De er interfase, mitotisk fase og cytokinesen. Mitotisk deling og cytokinesis kalles kollektivt som celledeling. Cellecyklens interfase består av G₁, S og G₂ faser. Mitotisk deling består av fire faser: profase, metafase, anafase og telofasen. Telofase følges av cytokinesen. Hovedforskjellen mellom cellesyklus og celledeling er at celledeling er en del av cellesyklusen.

Henvisning:
1. "Celle syklus." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 8. mars 2017. Web. 10. mars 2017.

Bilde Courtesy:
1. "0329 Cell Cycle" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "0332 Cell Cycle With Cyclins and Checkpoints" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "Mitoseceller-sekvens" Av LadyofHats - Eget arbeid. (Public Domain) via Commons Wikimedia