Bunkový cyklus

Kelvinsong (vlastné dielo) [ CC0 ], prostredníctvom Wikimedia Commons

Bunkový cyklus je komplexná postupnosť udalostí, ktorými bunky rásť a deliť sa. V eukaryotických bunkách tento proces zahŕňa sériu štyroch odlišných fáz. Tieto fázy pozostávajú z Fáza mitózy (M), fáza Gap 1 (G 1), fáza syntézy (S) a fáza Gap 2 (G 2) . Fázy G1, S a G2 bunkového cyklu sa súhrnne označujú ako interfáza. Deliaca sa bunka strávi väčšinu svojho času v interfáze, keď rastie v príprave na delenie bunky. The mitóza fáza procesu bunkového delenia zahŕňa separáciu jadra chromozómov , nasledovanýcytokinéza(delenie cytoplazmy tvoriace dve odlišné bunky). Na konci mitotického bunkového cyklu sa vytvoria dve odlišné dcérske bunky. Každá bunka obsahuje rovnaký genetický materiál.

Čas potrebný na a bunka na dokončenie jedného bunkového cyklu sa líši v závislosti od typ bunky . Niektoré bunky, ako napr krvi bunky v kostná dreň , koža bunky a bunky lemujúce žalúdok a črevá sa delia rýchlo a neustále. Iné bunky sa delia, keď je to potrebné, aby nahradili poškodené alebo odumreté bunky. Tieto typy buniek zahŕňajú bunky z obličky , pečeň a pľúc . Ešte ďalšie typy buniek, vrátane nervové bunky , prestať deliť, akonáhle dospeje.

Kľúčové poznatky: Bunkový cyklus

• Bunky rastú a delia sa počas bunkového cyklu.
• Fázy bunkového cyklu zahŕňajú Medzifáza a Mitotická fáza . Interfáza pozostáva z fázy Gap 1 (G 1), fázy syntézy (S) a fázy Gap 2 (G 2).
• Deliace sa bunky trávia väčšinu času v interfáze, v ktorej zväčšujú hmotnosť a replikujú sa DNA pri príprave na delenie buniek.
• Pri mitóze je obsah deliacej sa bunky rovnomerne rozdelený medzi dve dcérske bunky.
• Bunkový cyklus prebieha aj pri replikácii pohlavných buniek, príp meióza . Po dokončení bunkového cyklu v meióze sa vytvoria štyri dcérske bunky.

Fázy bunkového cyklu

Darryl Leja, NHGRI

Dve hlavné delenia bunkového cyklu sú interfáza a mitóza.

Medzifáza

Počas tohto segmentu bunkového cyklu bunka zdvojnásobí svoju cytoplazmu a syntetizuje DNA . Odhaduje sa, že deliaca sa bunka strávi v tejto fáze asi 90-95 percent svojho času.

Fáza G1:Obdobie pred syntézou DNA. V tejto fáze bunka zvyšuje hmotnosť a počet organel v rámci prípravy na delenie buniek. Živočíšne bunky v tejto fáze sú diploidný , čo znamená, že majú dve sady chromozómov. S fáza:Obdobie, počas ktorého sa syntetizuje DNA. Vo väčšine buniek existuje úzke časové okno, počas ktorého replikácia DNA vyskytuje. V tejto fáze sa obsah chromozómov zdvojnásobí. Fáza G2:Obdobie po syntéze DNA, ale pred začiatkom mitózy. Bunka syntetizuje ďalšie bielkoviny a stále sa zväčšuje.

Etapy mitózy

Pri mitóze a cytokinéze je obsah deliacej sa bunky rovnomerne rozdelený medzi dve dcérske bunky. Mitóza má štyri fázy: profázu, metafázu, anafázu a telofázu.

Profáza:V tomto štádiu dochádza k zmenám v oboch cytoplazme a jadro deliacej bunky. Chromatín kondenzuje do samostatných chromozómov. Chromozómy začnú migrovať do bunkového centra. Jadrový obal sa rozpadne a vretenové vlákna tvoria na opačných póloch bunky. Metafáza:V tomto štádiu jadrová membrána úplne zmizne. Vreteno sa úplne vyvinie a chromozómy sa zarovnajú na metafázovej platni (rovina, ktorá je rovnako vzdialená od dvoch pólov). anafáza:V tomto štádiu párové chromozómy ( sesterské chromatidy ) oddeľte a začnite sa pohybovať na opačné konce (póly) bunky. Vretenové vlákna, ktoré nie sú spojené s chromatidami, predlžujú a predlžujú bunku. Telofáza:V tejto fáze, chromozómov sú ohraničené do odlišných nových jadier a genetický obsah bunky je rovnomerne rozdelený na dve časti. Cytokinéza začína pred koncom mitózy a končí krátko po telofáze.

Akonáhle bunka dokončí bunkový cyklus, vráti sa späť do G₁fázy a cyklus sa znova opakuje. Bunky v tele môžu byť tiež umiestnené do nedeliaceho sa stavu nazývaného Medzera₀fáza (G₀) v ktoromkoľvek bode ich života. Bunky môžu v tomto štádiu zotrvať veľmi dlhú dobu, kým im nie je signalizovaný postup bunkovým cyklom, ktorý je iniciovaný prítomnosťou určitých rastových faktorov alebo iných signálov. Bunky, ktoré obsahujú genetické mutácie sú trvalo umiestnené v G₀fáze, aby sa zabezpečilo, že sa nebudú replikovať. Keď sa bunkový cyklus pokazí, normálny rast buniek sa stratí.Rakovinové bunkysa môžu vyvinúť, ktoré získajú kontrolu nad svojimi rastovými signálmi a ďalej sa nekontrolovane množia.

Bunkový cyklus a meióza

Lily Anther Microsporocyte v telofáze II meiózy. Ed Reschke/Fotoknižnica/Getty Images

Nie všetky bunky sa delia procesom mitózy. Organizmy, ktoréreprodukovať sexuálnetiež prejsť typom bunkového delenia tzv meióza . Meióza sa vyskytuje vpohlavné bunkya procesom je podobný mitóze. Po úplnom bunkovom cykle v meióze sa však vytvoria štyri dcérske bunky. Každá bunka obsahuje polovicu počtu chromozómov ako pôvodná rodičovská bunka. To znamená, že pohlavné bunky sú haploidný bunky. Keď haploidný muž a žena gaméty zjednotiť v procese tzvoplodnenie, tvoria jeden diploidný bunka nazývaná zygota.