Содержание
- Когда клетки вступают в разные фазы?
- Шаги клеточного цикла
- Вступление в фазу G2
- Что происходит в фазе G2?
- Контрольная точка фазы G2 / M
- Покидая фазу G2
Когда эукариотические клетки делятся, они проходят сложный процесс с четырьмя основными стадиями, включая фазу G2. клеточный цикл включает такие этапы, как рост клеток, репликация ДНК и митоз (критическая тема в клеточной биологии).
Поскольку у эукариотических клеток есть ядро, которое также должно быть продублировано, общий процесс является более сложным, чем бинарное деление, используемое прокариотическими клетками, у которых нет ядра.
Фаза митоза является последним этапом деления клеток. В результате образуются две новые дочерние клетки, каждая с полным набором ДНК, ядром и органеллами. Если ячейка перестает делиться, она выходит из клеточного цикла и входит в фазу G0.
Если ячейка должна снова разделиться, она входит в интерфаза между двумя клеточными делениями. Три части интерфазы являются Фаза G1 (или разрыв 1 фазы) с последующим S фаза (или фаза синтеза белка и ДНК) и, наконец, Фаза G2 (или фаза Gap 2), предшествующая следующей фазе митоза.
Когда клетки вступают в разные фазы?
Деление клеток посредством митоза является бесполой формой размножения клеток, которая используется для производства большего количества клеток того же типа. Клетки высших животных используют митоз для производства новых клеток, включая клетки, которые быстро изнашиваются, например клетки кожи. Процесс также используется во время роста ткани, например, у молодых животных или для восстановления повреждений.
В некоторых тканях, когда организм получает необходимое количество клеток определенного типа, новые клетки не нужны, и существующие клетки входят в фазу G0, где они больше не размножаются. Это особенно верно для высокодифференцированных клеток, таких как нервные клетки. Как только мозг или спинной мозг имеют нужное количество клеток, нервные клетки не делятся, чтобы произвести больше.
Если ячейка должна снова разделиться, она вступает в следующие фазы:
Шаги клеточного цикла
1. Фаза G1 Gap
Это разрыв между делением клеток и репликацией ДНК. клетка готовится для его следующего деления в клеточном цикле или он выходит из клеточного цикла и входит в G0.
2. Фаза синтеза S
Ячейка стремится начать следующее деление клетки и делает копии его ДНК при синтезе дополнительных белков, необходимых для деления клеток.
3. Фаза G2 Gap
Это разрыв между репликацией ДНК и митозом. Клетка воспроизводит свои органеллы и гарантирует, что все готов к расколу.
Вступление в фазу G2
После роста клеток во время фазы G1 и репликации ДНК во время фазы S, клетка готова войти в фазу G2. G2 называется фазой разрыва, потому что никакого дальнейшего специфичного для клеточного деления прогресса не происходит. Вместо этого есть высокий уровень подготовки и проверка чтобы убедиться, что все готово для успешного митоза.
Перед началом фазы G2 каждая хромосома клетки должна быть продублирована, и должны присутствовать белки, необходимые для дополнительных клеточных мембран и клеточных структур.
В начале G2 органеллы, такие как митохондрии и лизосомы, начинают размножаться. Эти органеллы имеют свою собственную ДНК и могут начать делиться независимо, но сама клетка должна создать дополнительные рибосомы, чтобы удовлетворить потребности предполагаемых двух дочерних клеток.
Что происходит в фазе G2?
Фаза G2 имеет две основные функции.
Во-первых, клетка должна проверьте, что все готово для митоза, и это должно исправить любые недостатки, Если ячейка обнаруживает серьезные проблемы, которые не могут быть устранены немедленно, это может прервать цикл ячейки и остановить процесс деления. Фаза G2 - это место, где организм следит за тем, чтобы любые новые клетки не были дефектными.
Проверки, которые проводит клетка, включают в себя проверку правильности репликации ДНК и наличия достаточного количества материала для двух клеток. Нити ДНК должны быть полными, без каких-либо разрывов, и должно быть правильное число удвоенных нитей исходной клетки. Если клетка обнаруживает разрыв, нить ДНК отремонтированный.
Две новые клетки должны быть окружены полными мембранами, и каждая из них должна получать достаточно клеточного материала для правильного функционирования. Во время фазы G2 часто синтезируется дополнительный белок, и органеллы размножаются, пока их не хватит на две клетки.
Также могут быть получены другие клеточные материалы, такие как липиды для мембраны. При всей этой активности клетка часто существенно растет во время G2.
Контрольная точка фазы G2 / M
У продвинутых организмов, таких как позвоночные, есть специализированные и дифференцированные клетки, которые координируют свою деятельность и полагаются друг на друга во многих функциях. В результате эти организмы очень чувствительны к разрушению клеток и дефектным клеткам.
Чтобы избежать создания клеток, которые не работают должным образом, многие животные имеют контрольные точки деления клеток в конце фаза G2, В ячейке проверено множество ключевых факторов, и результаты проверяются на контрольно-пропускном пункте.
Если ячейка обнаружила какие-либо проблемы и смогла их устранить, она пройдет контрольную точку, и деление ячейки будет разрешено. Если проблемы сохраняются, клетка не будет делиться и попытается устранить проблемы, прежде чем продолжить процесс деления клетки.
Конкретные оценки На контрольно-пропускном пункте проводятся:
Покидая фазу G2
После прохождения контрольной точки G2 клетка может подготовиться к митозу. Первой стадией митоза является профаза, во время которой происходит подготовка к миграции хромосом к противоположным концам клетки. Когда клетка покидает фазу G2, белки, которые способствуют функциям митоза, высвобождаются.
Клетка начинает процесс деления.
Ключевые функции, выполняемые по мере того, как клеточные листья G2 инициируются белковым комплексом под названием MPF или фактор, стимулирующий митоз, Как только первые функции митоза выполняются, MPF нейтрализуется.
В этот момент начали формироваться веретена для митоза, и ядерная оболочка начала разрушаться. Дублированная ДНК находится в форме хроматина, и она конденсируется с образованием новых хромосом.
Хотя фаза G2 является важным фактором в контроле роста клеток для продвинутых организмов, она не является необходимой для деления клеток. Некоторые примитивные эукариотические клетки и некоторые раковые клетки могут переходить непосредственно из S-фазы репликации ДНК в митоз.
Отсутствие фазы G2 устраняет контрольную точку, которую можно использовать для контроля роста ткани, и помогает некоторым раковым заболеваниям быстро распространяться.
Нормальные клетки в тканях продвинутых животных нуждаются в фазе G2 и ее контрольной точке, чтобы обеспечить скоординированный рост всех клеток организма и его тканей. Когда ячейка покидает фазу G2 и успешно прошла соответствующую контрольную точку, успешное деление клеток с двумя функциональными дочерними клетками становится гораздо вероятнее.