Клітинний цикл

Як Клітинний цикл - термін, що використовується для опису регулярно зустрічаються послідовностей різних фаз у клітині тіла. Клітинний цикл завжди починається після поділу клітини і закінчується після завершення наступного поділу клітини.

Що таке клітинний цикл?

Клітинний цикл починається відразу після поділу клітин з інтерфазою. Інтерфаза також відома як фаза G. Він складається з фаз G1, G2, S і 0.

У фазі G1, також відомій як фаза розриву, увага приділяється росту клітин. Клітина розширюється різними компонентами клітини, такими як цитоплазма та деякі клітинні органели. У клітині виробляються різні білки та РНК, рибонуклеїнова кислота. РНК відіграє роль у клітині як носій генетичної інформації.

У фазі G діляться так звані центріоли. Центриоли - органели клітин тварин, які розташовані поблизу ядра клітини. Тепер ядро ​​добре видно. У фазі G1 кожна хромосома складається лише з однієї хроматиди. Фаза G1 зазвичай триває від 1 до 12 годин. У разі вироджених клітин ця фаза може бути вкрай скорочена.

За фазою G1 слідує фаза S. У цій фазі реплікація ДНК відбувається в ядрі клітини, так що в кінці цієї фази синтезу ДНК подвоюється і кожна хромосома утворюється з двох хроматид. Фаза S триває від 7 до 8 годин.

Фаза G2 являє собою перехід до мітозу, поділу ядра клітин, ця фаза також відома як постсинтетичний або преміотичний інтервал. Контакт клітин з сусідніми клітинами розчиняється, клітина набуває округлу форму і стає більшою через збільшення припливу рідини. Крім того, для поділу клітин синтезується все більше молекул і білків РНК. Цей процес займає близько чотирьох годин.

Потім так званий М-фазостимулюючий фактор (МПФ) призводить до переходу до М-фази, мітотичної фази. У статевих клітинах мітотичну фазу ще називають мейозом. Фактичний поділ клітин відбувається у фазі М. Хромосоми діляться так само, як клітинне ядро ​​і сама клітина.Митотична фаза сама поділяється на профазну, метафазну, анафазну і телофазну.

Деякі клітини переходять у фазу G0 після їх поділу. Більше клітин не утворюється у фазі G0. Нервові клітини або епітеліальні клітини часто знаходяться у фазі G0. Клітини фази G0 також можуть бути реактивовані спеціальними факторами росту, так що клітинний цикл знову починається в цих клітинах у фазі G1.

Функція та завдання

Періодичний клітинний цикл дає можливість організму замінити використані та мертві клітини новими клітинами. Тривалість життя клітин людини сильно відрізняється. Хоча нервові клітини мозку ніколи не замінюються, деякі клітини тіла живуть лише кілька годин. Вчені підрахували, що щомісяця гине близько 50 мільйонів клітин. При цьому однакова кількість клітин регенерується клітинним циклом і тим самим безпосередньо замінює втрачені клітини. Організм компенсує втрату відмираючих клітин через постійний клітинний цикл.

Клітинний цикл також відіграє важливу роль у фізичному розвитку. Клітини можуть виростати лише до певного розміру. Щоб люди могли зростати, потрібно сформувати нові клітини. Клітинний цикл також необхідний для регенерації пошкоджених частин тіла або тканин. Поділ клітин служить для заміни клітин, пошкоджених травмами. Наприклад, рани можуть закриватися лише тоді, коли утворюються нові клітини. Внаслідок загоєння ран швидкість поділу клітин у ділянці рани значно збільшується.

Хвороби та недуги

З патологічної точки зору клітинний цикл відіграє важливу роль у розвитку раку. У здорових людей клітинний цикл контролюється так званими контрольними точками клітинного циклу. Вони служать для захисту ДНК та геному і повинні запобігати переродженню клітин. Вони також пригнічують поділ клітин у клітинах із пошкодженням ДНК. Потім уражені клітини мають можливість або відшкодувати пошкодження, або, у разі непоправної шкоди, ініціювати запрограмовану загибель клітин. Неопластичні клітини, тобто ракові клітини, діють автономно і більше не піддаються цим механізмам контролю.

Зараз два фактори сприяють неконтрольованому росту клітин. З одного боку, так звані прото-онкогени мутують в онкогени. Вони викликають надмірний ріст ураженої клітини. Крім того, мутація генів-супресорів пухлини. У нормальному стані вони фактично гальмують ріст. Після мутації, однак, їх функції порушуються і апоптоз, тобто запрограмована загибель клітин пошкоджених клітин, вже не спрацьовує. Таким чином, ракові клітини можуть безперешкодно розмножуватися.

Порушення фаз мейозу, тобто поділу статевих клітин, може призвести до неправильного розподілу хромосом. Потім кількість хромосом у дочірніх клітинах патологічно змінюється. У цьому випадку йдеться про аберацію хромосом. Найвідоміша хромосомна аберація - це, безумовно, синдром Дауна, також трисомія 21. Тут хромосома 21 присутня тричі замість двічі. Замість 46 хромосом - 47 хромосом. Особливістю трисомії 21 є розширення вгору осей кришки, гіпотонія м’язів та борозна на чотири пальці. У більшості випадків захворювання призводить до порушення інтелекту. Близько половини всіх постраждалих також страждають від пороку серця.

Іншими хромосомними абераціями, спричиненими несправним клітинним циклом, є синдром Тернера або синдром Клайнфельтера. Тут уражені статеві хромосоми. Хромосомні аберації також часто є причиною раннього викидня.