mi a sejtciklus?

a sejtciklus magában foglalja a sejt teljes élettartamát a születéstől a halálig. Ez az idő a sejt kialakulásától a szülő sejtjétől a lánysejtjeibe való felosztásáig.

a sejtciklus fontos része a sejtosztódás, az a folyamat, amelyben egy sejt replikálódik, hogy két lánysejtet képezzen, mitózis vagy aszexuális reprodukció útján; vagy négy lánysejt, meiózis vagy szexuális reprodukció útján. Ez a felosztás azonban a sejtciklusnak csak egy kis részét képezi.

a sejtciklus fázisai

az eukariótákban a sejtciklus általában két fő fázisra oszlik. A ciklus először akkor kezdődik, amikor a mitózis vagy a meiózis lánysejtet termel. Ez a sejt interfázisba lép, egy hosszú szakasz, amely a sejtciklus körülbelül 90% – át teszi ki. Az interfázist követően a sejt belép a mitózisba vagy a meiózisba, ami sejtosztódáshoz (citokinézishez), valamint egy új sejtciklus kezdetéhez vezet minden egyes lánysejtben.

A mitózis, átfedés lehet további három részre szakadt al-fázisa van: az első ismert, { G }_{ 1 } az első rés vagy első növekedés; a második ismert, mint az S-fázis, a szintézis, a harmadik néven ismert, { G }_{ 2 } a második rés vagy második növekedés. A két g fázis alatt sejtnövekedés,fehérjeszintézis és enzimszintézis történik, míg az S fázis alatt a DNS replikálódik. A DNS-replikáció a kromoszóma számának növelése nélkül történik; ily módon elegendő DNS van a sejtben két lánysejt számára, ugyanazt a ploidiát (a kromoszóma-készletek számát) tartva, mint az anyasejt. Ne tévesszen össze a DNS replikáció és a kromoszóma replikáció között. A kromoszóma replikáció a ploidia megváltozásához vezet, míg a DNS-replikáció nem.

a meiózisban a sejtciklus kissé bonyolultabb: ugyanúgy, ahogy a meiózis i-re és meiózis II-re osztható, így interphase is lehet. Az I. Interphase megelőzi az I. meiózist, és G és S fázisokra oszlik. A meiózis I befejezése után interphase II lép fel, de ez csak egy G fázisból áll. Ezt követően meiózis II fordul elő. A két g fázis elengedhetetlen a sejtnövekedéshez és a fehérjeszintézishez, míg az S fázis felelős a DNS replikációért. Az I. meiózis után a DNS-replikációnak nem kell bekövetkeznie az I. meiózis után, mivel a replikáció már megtörtént a meiózis előtt I. ezért az interphase II nem tartalmaz s fázist.

a sejtciklus több ponton is vezérelhető bizonyos események kiváltására és koordinálására. Ezek közé tartozik egy { g} _ {1 }ellenőrző pont, egy { G } _ {2 } ellenőrző pont, valamint egy M ellenőrző pont, valamint az a képesség, hogy váltani egy nem osztódó { G }_{ 0 } fázis egy jel nem adott. Ez jól jön azokban az organizmusokban, ahol a sejtek elhasználódnak, és folyamatosan cserélni kell őket (így nőünk és idővel öregszünk). A növekedés során új sejtekre van szükség a megnövekedett testméret (mind a súly, mind a magasság) figyelembe vételéhez.

minden ellenőrzőpontnál számos esemény fordul elő. A második növekedési fázis végén, közvetlenül azelőtt, hogy a sejt belépne az M fázisú minőségellenőrzésbe; a sejt tömegét ellenőrizzük annak biztosítása érdekében, hogy megduplázódott, a DNS-replikáció arra a következtetésre jutott, hogy a DNS nem sérült meg. Ezt a pontot mitotikus vezérlőpontnak nevezik. Közvetlenül azelőtt, hogy a sejt kilépne az M fázisból, újabb minőségellenőrzésre kerül sor; itt ellenőrzik a kromoszóma igazítását, és ellenőrzik az orsó rögzítését az összes kromoszómához. Mielőtt a sejtek belépnének az interfázis s fázisába, átmennek a kiindulási vagy korlátozási ponton; itt ellenőrzik a sejt táplálkozási állapotát, és ami a legfontosabb, a DNS-t ismét ellenőrzik a károsodás szempontjából. Ha figyelmet fordított, akkor észrevehette, hogy a DNS integritását már egyszer ellenőrizték a mitotikus kontrollponton, ez azért van, mert a DNS integritása vitathatatlanul a legfontosabb dolog a sejtben.

az Interphase s fázisa

a sejtciklus S fázisa az interphase során, a mitózis vagy a meiózis előtt fordul elő, és felelős a DNS szintéziséért vagy replikációjáért. Ily módon a sejt genetikai anyaga megduplázódik, mielőtt belép a mitózisba vagy a meiózisba, lehetővé téve, hogy elegendő DNS legyen a lánysejtekre való felosztáshoz. Az S fázis csak akkor kezdődik, amikor a sejt átment a { G }_{ 1 } ellenőrzőponton, és elég nagy ahhoz, hogy a DNS kétszerese legyen. Az S fázist egy P16 nevű fehérje leállítja, amíg ez meg nem történik.

a P16 fehérje létfontosságú a tumorok elnyomásában, és olyan fehérjeként azonosították, amely megakadályozza egyes rákok kialakulását. Ellensúlyozza a ciklinfüggő kináz fehérjék aktivitását, amelyek felelősek a jelért, amikor a sejt készen áll a következő fázisra. A kinázok ezt a retinoblasztóma fehérje (PRB) foszforilálásával jelzik, amely aktív állapotban azt mondja a sejtnek, hogy lépjen tovább a következő fázisba.

az S fázisban előforduló legfontosabb esemény a DNS replikációja. Ennek a folyamatnak a célja a DNS mennyiségének megduplázása, amely a lánysejtek kromoszómakészleteinek alapját képezi. A DNS-replikáció olyan ponton kezdődik, ahol a szabályozó pre-replikációs komplexek a { G }_{ 1 }fázisban kapcsolódnak a DNS-hez. Ezek a komplexek jelként működnek, ahol a DNS-replikációnak meg kell kezdődnie. Az S fázisban eltávolítják őket, mielőtt a replikáció megkezdődik, így a DNS-replikáció nem fordul elő többször.

A DNS-replikáció mellett a sejtnövekedés az S fázison keresztül is folytatódik, és a DNS-szintézishez szükséges fehérjék és enzimek továbbra is termelődnek.

DNS-szintézis

a DNS-molekula kettős spirál formájában van. Az S fázis alatt egy helikáz nevű enzim leválasztja a DNS-szálat, ugyanúgy, mint a cipzár kibontása. A két egyetlen DNS-szál ezután sablonként használható két azonos kettős DNS-szál kialakításához.

a DNS-polimeráz nevű enzim ezután a komplementer bázispárosítási szabály alkalmazásával megköti a nukleotidokat az egyes sablon DNS-szálakhoz: az adenin kötődik a timinhoz, a citozin pedig a guaninhoz kötődik. Ily módon kialakul a DNS új kettős spirálja, amely megegyezik az eredetivel.

3.ábra: Az S fázisban előforduló DNS-szintézis.

Miután az összes DNS-t kicsomagolták és két új DNS-szálba szintetizálták, a sejt ebből a fázisból a mitózis { g }_{ 1 } fázisába, vagy a meiózis I profázisába költözik.

miért fontos az S fázis

a DNS-szintézisnek gyorsan meg kell történnie, mivel a replikáció során a DNS-szál párosítatlan bázispárjai érzékenyek a káros mutagénekre, ami genetikai rendellenességekhez, sejtbetegséghez vagy akár sejthalálhoz vezethet. Ez a fázis erősen szabályozott, mivel fontos a genetikai anyag megőrzésében. Ha egy sejtben a DNS károsodik, az azonosítható és rögzíthető az S fázisban.

A DNS-replikáció mellett a show zökkenőmentes futásának biztosításában részt vevő számos kontroll döntő fontosságú annak biztosításában, hogy a sejt ne töltsön több időt, mint amennyire ebben a fázisban szükséges. Bármilyen késés kaszkád hatással lehet a növekedési ütemre, a sejtpótlásra, és ez káros hatással lehet a szervezet egészére.

Biology Review

a sejtciklus az a folyamat, amikor egy sejtet osztással alakítanak ki, egészen addig a pontig, ahol lánysejtekre oszlik. Ez magában foglalja a mitózist vagy a meiózist, valamint az interfázist. Egy mitotikus ciklusban az interphase egy első résfázisra ({ g }_{ 1 }), egy szintézis fázisra (s) és egy második résfázisra ({ g }_{ 2}) oszlik. Során { g} _ {1 } és { G} _ {2 } a sejt növekszik, és a fehérjék és enzimek szintetizálódnak. Az S fázis alatt a DNS-t szintetizálják a DNS-replikáció folyamatában. A meiotikus ciklusban az interphase I. és II. interfázisra oszlik.az I. Interphase egy gap fázist (g) és egy szintézis fázist (s) tartalmaz, míg az interphase II csak gap fázist (G) tartalmaz.

az S fázist szabályozó előreplikációs komplexek szabályozzák, amelyek jelzik, hogy hol kell kezdeni a DNS-szintézist; a P16 fehérje és társult Partnerei, amelyek gátolják a sejt bejutását az S fázisba, amíg elég nagy; valamint a DNS-replikáció során szabályozási utak. Ebben a fázisban a hibák genetikai rendellenességekhez, betegségekhez vagy sejthalálhoz vezethetnek (nem tervezett sejthalál, nem tévesztendő össze az apoptózissal). Az S fázis fontos szerepet játszik a DNS-károsodás kimutatásában és korrekciójában is.

biológiai gyakorlatot keres?

nézze meg a biológiáról szóló egyéb cikkeinket.

Több ezer gyakorlati kérdést is találhat Albert.io. Albert.io lehetővé teszi a tanulási élmény testreszabását a gyakorlat céljához, ahol a legtöbb segítségre van szüksége. Adunk kihívást jelentő gyakorlati kérdéseket, hogy segítsen elérni mesteri Biológia.

itt kezdje el gyakorolni.

Ön egy tanár vagy adminisztrátor érdekelt fellendítése biológia diák eredmények?

Tudjon meg többet az iskolai engedélyekről itt.