Obsah
- Kedy bunky vstupujú do rôznych fáz?
- Kroky bunkového cyklu
- Vstup do fázy G2
- Čo sa stane vo fáze G2?
- Kontrolný bod fázy G2 / M
- Opúšťanie fázy G2
Keď sa eukaryotické bunky delia, podstúpia komplexný proces so štyrmi hlavnými štádiami, vrátane fázy G2. bunkový cyklus zahŕňa kroky, ako je rast buniek, replikácia DNA a mitóza (kritická téma v bunkovej biológii).
Pretože eukaryotické bunky majú jadro, ktoré sa tiež musí duplikovať, celkový proces je komplikovanejší ako binárne štiepenie používané prokaryotickými bunkami, ktorým chýba jadro.
Fáza mitózy je posledným krokom v delení buniek. Výsledkom sú dve nové dcérske bunky, každá s úplným doplnkom DNA, jadro a organely. Ak má bunka prestať deliť, opúšťa bunkový cyklus a vstupuje do fázy G0.
Ak sa má bunka znova rozdeliť, vstúpi do bunky interfázy medzi dvoma bunkovými deleniami. Tri časti tejto fázy sú G1 fáza (alebo fáza Gap 1), za ktorou nasleduje S fáza (alebo fáza syntézy proteínov a DNA) a nakoniec G2 fáza (alebo fáza Gap 2) predchádzajúca ďalšej fáze mitózy.
Kedy bunky vstupujú do rôznych fáz?
Bunkové delenie prostredníctvom mitózy je asexuálna forma množenia buniek, ktorá sa používa na produkciu viacerých rovnakých druhov buniek. Vyššie živočíšne bunky používajú mitózu na výrobu nových buniek, vrátane buniek, ktoré sa rýchlo opotrebujú, ako sú napríklad kožné bunky. Tento proces sa používa aj pri raste tkanív, napríklad u mladých zvierat alebo pri oprave poškodenia.
Ak má organizmus v niektorých tkanivách požadovaný počet buniek určitého typu, nie sú potrebné žiadne nové bunky a existujúce bunky vstupujú do fázy G0, kde sa už ďalej množia. Platí to najmä pre vysoko diferencované bunky, ako sú nervové bunky. Akonáhle mozog alebo miecha má správny počet buniek, nervové bunky sa nerozdelia, aby produkovali viac.
Ak sa bunka musí znova rozdeliť, vstúpi do nasledujúcich fáz:
Kroky bunkového cyklu
1. G1 Gap Gap Phase
Toto je priepasť medzi delením buniek a replikáciou DNA. bunka sa pripraví na ďalšie rozdelenie bunkového cyklu alebo opúšťa bunkový cyklus a vstupuje do G0.
2. Fáza syntézy S
Bunka je odhodlaná začať ďalšie delenie buniek a vytvára kópie jeho DNA pričom sa syntetizujú ďalšie proteíny potrebné na delenie buniek.
3. Gap Gap Phase
Toto je priepasť medzi replikáciou DNA a mitózou. Bunka reprodukuje svoje organely a zaisťuje všetko pripravené na rozdelenie.
Vstup do fázy G2
Po raste buniek počas fázy G1 a replikácii DNA počas fázy S je bunka pripravená vstúpiť do fázy G2. G2 sa nazýva medzerová fáza, pretože nenastáva žiadny ďalší pokrok špecifický pre bunkové delenie. Namiesto toho existujú vysoké úrovne prípravy a kontrola aby ste sa ubezpečili, že je všetko pripravené na úspešnú mitózu.
Pred začatím fázy G2 musí byť každý chromozóm bunky duplikovaný a musia byť prítomné proteíny potrebné pre extra bunkové membrány a bunkové štruktúry.
Na začiatku G2 sa organely, ako sú mitochondrie a lyzozómy, množia. Tieto organely majú svoju vlastnú DNA a môžu sa deliť nezávisle, ale samotná bunka musí vytvoriť ďalšie ribozómy, aby uspokojila potreby budúcich dcérskych buniek.
Čo sa stane vo fáze G2?
Fáza G2 má dve hlavné funkcie.
Po prvé, bunka musí skontrolujte, či je všetko pripravené na mitózu a musí opravte všetky nedostatky, Ak bunka zistí hlavné problémy, ktoré nemožno okamžite opraviť, môže prerušiť bunkový cyklus a zastaviť proces delenia. Fáza G2 je oblasť, v ktorej organizmus zaisťuje, že žiadne nové bunky nie sú poškodené.
Kontroly, že sa bunka zaviaže, zahŕňajú overenie, či sa DNA správne replikovala a či je pre dve bunky dostatok materiálu. Vlákna DNA musia byť úplné, bez prerušenia a musí existovať správny počet dvojnásobných vlákien pôvodnej bunky. Ak bunka nájde zlom, reťazec DNA je opravené.
Dve nové bunky musia byť uzavreté úplnými membránami a každá musí dostať dostatok bunkového materiálu, aby správne fungovala. Počas fázy G2 sa často syntetizuje extra proteín a organely sa množia, až kým nie je dosť pre dve bunky.
Môžu sa tiež vyrábať ďalšie bunkové materiály, ako napríklad lipidy pre membránu. Pri tejto aktivite bunka často podstatne rastie počas G2.
Kontrolný bod fázy G2 / M
Pokročilé organizmy, ako sú stavovce, majú špecializované a diferencované bunky, ktoré koordinujú svoju činnosť a pri mnohých funkciách sa navzájom spoliehajú. Výsledkom je, že tieto organizmy sú veľmi citlivé na rozklad buniek a defektné bunky.
Aby sa predišlo vytváraniu buniek, ktoré nepracujú správne, mnoho zvierat má neskoro kontrolný bod delenia buniek fáza G2, Bunka overila veľa kľúčových faktorov a výsledky sa preskúmajú v kontrolnom bode.
Ak bunka zistila nejaké problémy a dokázala ich napraviť, prejde kontrolným bodom a rozdelenie bunky bude môcť pokračovať. Ak problémy pretrvávajú, bunka sa nerozdelí a pokúsi sa problémy vyriešiť pred pokračovaním v procese delenia buniek.
Osobitné hodnotenia vykonané na kontrolnom bode zahŕňajú:
Opúšťanie fázy G2
Po prekonaní kontrolného bodu G2 sa bunka môže pripraviť na mitózu. Prvým stupňom mitózy je profáza, počas ktorej prebiehajú prípravy na migráciu chromozómov na opačné konce bunky. Keď bunka opúšťa fázu G2, uvoľňujú sa proteíny, ktoré podporujú mitózové funkcie.
Bunka začína proces delenia.
Kľúčové funkcie vykonávané ako bunkové listy G2 sú iniciované proteínovým komplexom nazývaným MPF alebo faktor podporujúci mitózu, Akonáhle sú spustené prvé funkcie mitózy, je MPF neutralizovaný.
V tomto okamihu sa začali tvoriť vretená pre mitózu a jadrový obal sa začal zhoršovať. Duplikovaná DNA je vo forme chromatínu a kondenzuje za vzniku nových chromozómov.
Kým fáza G2 je dôležitým faktorom pri riadení bunkového rastu pokročilých organizmov, nie je nevyhnutná na delenie buniek. Niektoré primitívne eukaryotické bunky a niektoré rakovinové bunky môžu ísť priamo zo S fázy replikácie DNA na mitózu.
Neprítomnosť fázy G2 eliminuje kontrolný bod, ktorý sa môže použiť na kontrolu rastu tkanív a pomáha rýchlemu šíreniu niektorých druhov rakoviny.
Normálne bunky v tkanivách pokročilých zvierat potrebujú fázu G2 a jej kontrolný bod, aby sa zabezpečilo, že všetky bunky organizmu a jeho tkanív rastú koordinovane. Keď bunka opúšťa fázu G2 a úspešne prešla zodpovedajúcim kontrolným bodom, a úspešné delenie buniek s dvoma funkčnými dcérskymi bunkami sa stáva oveľa pravdepodobnejšou.