Hvordan forbereder interphase en cell til å dele
Share
Livssyklusen til cellen er kjent som cellesyklusen. Det består av en rekke hendelser som skjedde mellom cellens fødsel og oppdeling i nye datterceller. For å dele, bør en celle fullføre flere oppgaver. De viktigste to målene er DNA-replikasjon og proteinsyntese. Disse to målene er fullført gjennom en rekke sekvensielle hendelser som finnes i cellesyklusen. Den eukaryote cellesyklusen består av tre sekvensielle perioder kalt interfase, mitotisk fase og cytokinesen.
Denne artikkelen forklarer,
1. Hva er Interphase
2. Hvordan forbereder interphase en cell til å dele
- G1 fase
- S fase
- G2 fase
- G0 fase
Hva er Interphase
Interfase er den første fasen av cellesyklusen, hvor cellen forbereder seg for den kommende atomkomponentdelen. Den består av tre faser, som kalles G1 fase, S-fase og G2 fase. G0 fase er en annen spesiell fase hvor celle hviler før du går inn i celle syklusen er funnet. Under G1 fase, syntetiserer cellen flere ribosomer og proteiner for å vokse til riktig størrelse. Under S-fase replikeres DNA og proteiner som pakker DNA syntetiseres sammen med mer cellemembranmateriale. Under G2 fase, organelles divide. Cellen kan også komme inn i G0 fase mens den er i sin G1 fase. Vanligvis er en celle som går inn i G0 vil enten bli modnet til en spesiell funksjon eller ikke lenger komme inn i cellesyklusen. En celle i interphase er vist i Figur 1.
Figur 1: En interfasecelle
Hvordan forbereder interphase en cell til å dele
I det følgende avsnittet undersøker vi hvordan interfase forbereder en celle til å dele ved å analysere de forskjellige fasene av interfase.
G1 fase
G1 fase er den første gapfasen i interfasen. Under G1 fase, syntetiserer cellen proteiner for å øke cellens størrelse. Konsentrasjonen av proteiner i en celle ved G1 Fasen er estimert rundt100 mg / ml. Ribosomer anses som molekylære maskiner, som syntetiserer proteiner i cellen. Antallet ribosomer i cellen økes også under G1 fase. En celle går inn i sin S-fase når den er sammensatt av nok ribosomer for å syntetisere DNA-pakkeproteiner som kreves i S-fasen. I løpet av sen G1 fase, mitokondrier smeltes sammen, danner et mitokondrialt nettverk for å produsere energi for cellen effektivt. Mekanisme for proteinsyntese er vist i figur 2.
Figur 2: Proteinsyntese
En G1 Fase celle er fremstilt av G1 cyklin-CDK-komplekset for å gå inn i S-fasen ved å fremme ekspresjonen av transkripsjonsfaktorer som fremmer S-fase-syklinene. G1 syklin-CDK-kompleks 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 når cellen er ved G1 fase. På den annen side, av G1/ S-kontrollpunktet, kontrolleres tilstedeværelsen av de tilstrekkelige radmaterialene sammen med ribosomerene for DNA-replikasjonen ved S-fasen. Overgangen til G1/ S er hastighetsbegrensende trinn i cellesyklusen som er kjent som begrensningspunktet.
S fase
Syntesefasen der DNA-replikasjonen av cellen foregår kalles S-fasen. Siden DNA pakkes i kjernen av proteiner, syntetiseres disse emballeringsproteiner i S-fasen på en koblet måte. Emballasjeproteinene er histoner. Under S-fasen produserer cellen et stort antall fosfolipider. Fosfolipider er involvert i syntesen av cellemembranen, så vel som membranen til organeller. Mengden fosfolipid fordobles i løpet av S-fasen for å oppnå to datterceller, som er innesluttet av membraner. Mekanisme for DNA-replikasjon er vist i figur 3.
Figur 3: DNA-replikasjon
Et stort basseng av cyklin A-CDK2 aktiverer forekomsten av G2 fase ved å avslutte S-fasen ved å regulere tidspunktet for S-fasen.
G2 fase
Den andre gapfasen i interfasen er G2 fase, hvor replikasjon av organeller forekommer i cellen. Cell tillater videre syntese av proteiner under G2 fase. En celle ved G2 fase består av dobbelt så mye DNA som i G1 fase. G2 fase sikrer at DNA er intakt uten noen brudd eller nicks. Cyclin B-CDK2 skyver G2 fase til M-fasen (G2/ M overgang). G2/ M overgang er det endelige kontrollpunktet før cellen går inn i mitose. Den samtidige replikasjonen av DNA i et voksende embryo kontrolleres av G2/ M kontrollpunkt, oppnå en symmetrisk cellefordeling i embryoet.
G0 fase
G0 Fase kan forekomme enten like etter mitose eller like før G1 fase. En G1 Fasecelle kan også komme inn i G0 fase. Innføringen i G0 fase anses å forlate cellesyklusen. Det betyr, G0 fase er hvilepasen, og cellen forlater cellesyklusen og stopper divisjonen. Noen av cellene, som kommer inn i G0 Fasen er differensiert til høyt spesialiserte celler. Terminalt differensierte celler går aldri inn i cellesyklusen igjen. Noen celler som nevroner forblir sovende permanent. Noen celler kan imidlertid forlate G0 fase og skriv inn G igjen1 fase, slik at celledeling. Celler som nyre-, lever- og magesceller forblir halvt permanent på G0 fase. Noen celler som epitelceller kommer aldri inn i G0 fase. En oversikt over faser i eukaryotisk celle syklus er vist i figur 4.
Figur 4: Cellefase i eukaryoter
Etter den vellykkede gjennomføringen av interfasen, vil en celle gå inn i sin mitotiske delingsfase for å gjennomgå atomarvdeling. Kjernedivisjon er etterfulgt av cytokinesis, som er cytoplasmatisk deling, noe som resulterer i to datterceller genetisk og funksjonelt identisk med deres foreldrecelle.
Konklusjon
Interfasen er perioden for cellesyklusen som forbereder cellen til å dele seg ved å gi rom for kjernen og organeller. Plassen er gitt ved å forstørre cellen. Derfor er cellen i stand til å fungere og dele seg senere av seg selv. Tre faser kan identifiseres i interfasen: G1 fase, S-fase og G2 fase. Under G1 fase, tar cellen opp næringsstoffer i cellen og øker antall ribosomer inne i cellen. Derfor induceres proteinsyntesen under G1 fase. Cellen replikerer sitt genetiske materiale for å opprettholde en jevn ploidi gjennom hele sitt avkom. Antallet ribosomer økes også for å syntetisere histoner som er nødvendige for emballering av nylig repliserende DNA. Under G2 fase, øker cellen antallet organeller eller dobler bare antall organeller som kreves for delingen i to nye celler. Den sekvensielle karakteren av hver fase og sluttresultatet av interfasen reguleres av cyklin-CDks og kontrollpunkter i hver fase.
Metabolismen av cellen er også høy gjennom interfasen. Etter ferdigstillelse av interfasen på en vellykket måte, går cellen inn i sin mitotiske fase hvor kjernefysisk deling av cellen finner sted. Nukleær divisjon følges av cytokinesis. Etter ferdigstillelse av celledeling er det endelige resultatet de to dattercellene som er genetisk og metabolsk identisk med stamcellene.
Henvisning:
1. Nguyen D. H., Leaf Group. "Hva skjer i løpet av cellesyklusens interfase?"
Bilde Courtesy:
1. "Schinterphase" Av Ymai antatt (basert på opphavsrettskrav) - Egnet arbeid antatt (basert på opphavsrettskrav)., (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Proteinsyntese" Av Mayera på engelskspråk Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "0323 DNA Replication" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
4. "Eukaryotisk replikasjonssyklus" Av Boumphreyfr - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
