Innhold
- Når går celler inn i de forskjellige fasene?
- Trinnene i cellesyklusen
- Inngang til G2-fasen
- Hva skjer i G2-fasen?
- G2 / M-fase sjekkpunkt
- Forlater G2-fasen
Når eukaryote celler deler seg, gjennomgår de en kompleks prosess med fire hovedstadier, inkludert en G2-fase. De cellesyklus inkluderer trinn som cellevekst, DNA-replikasjon og mitose (et kritisk tema i cellebiologi).
Fordi eukaryote celler har en kjerne som også må dupliseres, er den totale prosessen mer komplisert enn den binære fisjonen som brukes av prokaryote celler, som mangler en kjerne.
Mitosefasen er det siste trinnet i celledeling. Det resulterer i to nye datterceller, hver med et komplett komplement av DNA, en kjerne og organeller. Hvis cellen skal slutte å dele seg, går den ut av cellesyklusen og går inn i G0-fasen.
Hvis cellen skal dele seg igjen, kommer den inn i inter mellom to celleinndelinger. De tre delene av grensesnittet er G1-fase (eller gap 1-fase) etterfulgt av S fase (eller protein- og DNA-syntesefase) og til slutt G2-fase (eller Gap 2-fase) som går foran neste mitosefase.
Når går celler inn i de forskjellige fasene?
Celledeling gjennom mitose er en aseksuell form for cellemultiplikasjon som brukes til å produsere mer av samme type celle. Høyere dyreceller bruker mitose for å produsere nye celler som inkluderer celler som slites raskt ut, for eksempel hudceller. Prosessen brukes også under vevsvekst, for eksempel hos små dyr eller for å reparere skader.
Når en organisme har det nødvendige antallet celler av en bestemt type, trenger ikke noen nye celler, og de eksisterende cellene går inn i G0-fasen der de ikke lenger formerer seg. Dette gjelder spesielt sterkt differensierte celler som nerveceller. Når hjernen eller ryggmargen har riktig antall celler, deler nervecellene seg ikke for å produsere mer.
Hvis cellen må dele seg igjen, går den inn i følgende faser:
Trinnene i cellesyklusen
1. G1 Gap-fasen
Dette er gapet mellom celledeling og DNA-replikasjon. De cellen gjør seg klar for neste divisjon i cellesyklusen, eller den går ut av cellesyklusen og går inn i G0.
2. S-syntesefasen
Cellen er forpliktet til å starte neste celledeling og lage kopier av dens DNA mens man syntetiserer ytterligere proteiner som er nødvendige for celledeling.
3. G2 Gap-fasen
Dette er gapet mellom DNA-replikasjon og mitose. Cellen reproduserer organellene sine og sørger for at alt er klar for splittelsen.
Inngang til G2-fasen
Etter cellevekst under G1-fasen og DNA-replikasjon i løpet av S-fasen, er cellen klar til å gå inn i G2-fasen. G2 kalles en gapefase fordi ingen videre celledelingsspesifikk fremgang finner sted. I stedet er det høye forberedelser og sjekker å sørge for at alt er på plass for en vellykket mitose.
Før G2-fasen kan starte, må hvert kromosom i cellen ha blitt duplisert, og proteinene som er nødvendige for de ekstra cellemembranene og cellestrukturene må være til stede.
I begynnelsen av G2 begynner organellene som mitokondriene og lysosomene å formere seg. Disse organellene har sitt eget DNA og kan begynne å dele seg uavhengig, men selve cellen må lage ekstra ribosomer for å tilfredsstille behovene til de potensielle to dattercellene.
Hva skjer i G2-fasen?
G2-fasen har to hovedfunksjoner.
Først må cellen sjekk at alt er klart for mitose, og det må det rette eventuelle mangler. Hvis cellen oppdager store problemer som ikke kan løses umiddelbart, kan det avbryte cellesyklusen og stoppe delingsprosessen. G2-fasen er der organismen sørger for at nye celler ikke er defekte.
Kontroller at cellen utfører inkluderer å verifisere at DNAet er blitt replisert riktig, og at det er nok materiale til stede for to celler. DNA-strengene må være komplette, uten brudd, og det må være riktig antall dobbelt av trådene til den opprinnelige cellen. Hvis cellen finner et brudd, er DNA-strengen reparert.
De to nye cellene må lukkes med komplette membraner, og de må hver motta nok cellemateriale til å fungere ordentlig. I løpet av G2-fasen syntetiseres ofte ekstra protein, og organellene formerer seg til det er nok til to celler.
Andre cellematerialer så som lipider for membranen kan også produseres. Med all denne aktiviteten, cellen ofte vokser betydelig under G2.
G2 / M-fase sjekkpunkt
Avanserte organismer som virveldyr har spesialiserte og differensierte celler som koordinerer deres aktivitet og er avhengige av hverandre for mange funksjoner. Som et resultat er disse organismene veldig følsomme for cellenedbrytning og defekte celler.
For å unngå å lage celler som ikke fungerer som de skal, har mange dyr et celledelingskontroll sent inn G2-fasen. Cellen har verifisert mange viktige faktorer, og resultatene blir vurdert ved sjekkpunktet.
Hvis cellen fant noen problemer og klarte å fikse dem, vil den passere sjekkpunktet, og celledelingen vil få lov til å fortsette. Hvis problemer vedvarer, vil ikke cellen dele seg og prøve å fikse problemene før du fortsetter celledelingsprosessen.
Spesifikke vurderinger utført på sjekkpunktet inkluderer:
Forlater G2-fasen
Når G2-sjekkpunktet er passert, kan cellen forberede seg til mitose. Det første stadiet av mitose er profasen, der forberedelsene for migrering av kromosomene til motsatte ender av cellen finner sted. Når cellen forlater G2-fasen, frigjøres proteiner som fremmer mitosefunksjonene.
Cellen starter delingsprosessen.
Nøkkelfunksjoner utført når cellen forlater G2 initieres av et proteinkompleks kalt MPF eller mitosefremmende faktor. Når de første mitosefunksjonene er i gang, blir MPF nøytralisert.
På dette tidspunktet har spindlene for mitose begynt å danne seg, og atomkonvolutten har begynt å forringe. Det dupliserte DNA er i form av kromatin, og det kondenserer for å danne de nye kromosomene.
Mens G2-fasen er en viktig faktor i cellevekstkontroll for avanserte organismer, er det ikke viktig for celledeling. Noen primitive eukaryote celler og noen kreftceller kan gå direkte fra S-fasen av DNA-replikasjon til mitose.
Fraværet av G2-fasen eliminerer et kontrollpunkt som kan brukes til å kontrollere vevsvekst og hjelper noen kreftformer til å spre seg raskt.
Normale celler i vev fra avanserte dyr trenger G2-fasen og dets kontrollpunkt for å sikre at alle celler i organismen og dets vev vokser på en koordinert måte. Når en celle forlater G2-fasen og har passert det tilsvarende kontrollpunktet, a vellykket celledeling med to funksjonelle datterceller blir mye mer sannsynlig.