Interfaza

Plik Interfaza odnosi się do części cyklu komórkowego, która znajduje się między dwoma podziałami komórkowymi. W tej fazie komórka spełnia swoje normalne funkcje i przygotowuje się do następnej mitozy. Prawidłowy przebieg cyklu komórkowego jest monitorowany w dwóch punktach kontrolnych interfazy i jednym punkcie kontrolnym podczas mitozy.

Jaka jest interfaza?

Interfaza jest częścią cyklu komórkowego, na który składa się mitoza i faza między podziałami komórkowymi. Komórka spędza ponad 90 procent czasu w cyklu komórkowym w interfazie. Zarówno interfaza, jak i mitoza są ponownie podzielone na różne sekcje.

Cykl komórkowy to powtarzający się cykliczny proces, który dzieli się na wzrost i podział komórek. W ten proces wbudowanych jest kilka mechanizmów kontrolnych w celu uniknięcia zakłóceń w rozmnażaniu komórek.

Rozmnażanie i wzrost komórek muszą być względem siebie zrównoważone. W embriogenezie i fazach wzrostu fizycznego mitoza przeważa w cyklu komórkowym.

Interfaza jest podzielona na trzy sekcje. To są fazy G1, GS i G2. Litera G oznacza angielskie słowo „gap” na „gap”. Po fazie G1, w zależności od rodzaju komórki, może nastąpić dłuższa faza spoczynku, określana jako G0.

Funkcja i zadanie

Po podziale komórki (mitozie) zawsze występuje faza przygotowująca do następnego podziału komórki. To jest interfaza. Funkcja organizmu zawsze zależy od tworzenia nowych komórek i śmierci starych komórek.

W trakcie życia następuje ciągły proces odnowy i regeneracji. Nawet gdy organizm jest bardzo stary, cykl komórkowy nadal działa, chociaż do tego czasu podział komórek coraz bardziej spowalnia.

Podczas mitozy jedna komórka tworzy dwie nowe komórki z identycznym materiałem genetycznym. Materiał genetyczny jest obecny w chromosomach w postaci DNA. Z kolei chromosomy składają się z jednej lub dwóch chromatyd. Chromatyda składa się z podwójnej nici DNA i białek chromatyny.

W fazie G1 interfazy każdy chromosom zawiera tylko jedną chromatydę, ponieważ w kontekście mitozy dwie identyczne chromatydy chromosomu zostały rozdzielone i każda podzielona między dwie nowe komórki. Etap G1 interfazy charakteryzuje się głównie wzrostem komórek i tworzeniem nowych organelli komórkowych. Ponadto zachodzi biosynteza białek i synteza RNA.

Na tym etapie komórka osiąga typowy stosunek jądra do osocza. Jeśli ten stosunek zostanie przekroczony, komórka nie może już na tym etapie pełnić swojej określonej funkcji. Komórka przechodzi do etapu GS lub G0.

Na etapie GS (S do syntezy) komórka nadal znajduje się w cyklu komórkowym i syntetyzuje nowe DNA w celu replikacji identycznych chromatyd. Dla każdej chromatydy sporządza się identyczną kopię. Są połączone ze sobą w obrębie chromosomu poprzez centromer. Zatem chromosom składa się teraz z dwóch chromatyd. Centrosomy również się podwajają. Stwarza to podstawę do następnego podziału komórkowego.

Jednak po etapie G1 może również nastąpić etap G0. W fazie G0 komórka znajduje się w odwracalnej fazie spoczynku, w której nie jest przygotowywana do kolejnej mitozy. W zależności od rodzaju komórki komórka przejmuje wtedy ważne funkcje dla organizmu. Faza spoczynku może mieć różną długość. Na przykład komórki nerwowe zwykle nie dzielą się, a komórki macierzyste mogą również pozostać na tym etapie przez bardzo długi czas.

Jeśli jednak komórka jest już w fazie GS, wkrótce nastąpi następny podział komórki. Po etapie GS etap G2 następuje po interfazie. W tej fazie synteza białek i RNA jest kontynuowana w ramach przygotowań do następnej mitozy. W tym samym czasie przeprowadza się kontrolę w celu określenia, czy replikacja chromatyd była wolna od błędów.

Ogólnie interfaza trwa około 23 godzin, z około 10 godzinami dla fazy G1, 9 godzin dla fazy GS i 4 godzin dla fazy G2. Następna mitoza jest zakończona w zaledwie około 40 minut. Dlatego pełny cykl komórkowy trwa około 24 godzin. Jeśli jednak interfaza jest przerywana fazami spoczynku, czasy całego procesu są zupełnie inne. Różni się to w zależności od typu komórki.

Choroby i dolegliwości

Zakłócenia w przebiegu cyklu komórkowego mogą mieć katastrofalne skutki zdrowotne. Zarówno w fazie wzrostu, jak iw stabilnych fazach życia zawsze ważna jest właściwa równowaga między odnową komórek a śmiercią starych komórek. Jeśli ten związek zostanie zakłócony, mogą rozwinąć się nowotwory złośliwe. Rak zawsze charakteryzuje się niekontrolowanym wzrostem komórek. Mechanizm regulacyjny, który zatrzymuje trwający podział komórek, zawodzi w obrębie guza. Przyczyny są różne.

Istnieją jednak trzy punkty kontrolne w cyklu komórkowym, które kontrolują prawidłowy przebieg procesów i jednocześnie zapewniają prawidłowy rozkład chromosomów. Istnieją dwa systemy sterowania w interfazie i jeden system sterowania w fazie podziału komórki. Podczas mitozy w punkcie kontrolnym metafazy przeprowadzane jest sprawdzenie, czy wszystkie chromosomy są przyłączone do wrzeciona. W międzyfazie znajduje się punkt kontrolny G1 i punkt kontrolny G2. Tutaj sprawdza się, czy warunki środowiskowe sprzyjają podziałowi komórek. W punkcie kontrolnym G2 sprawdza się, czy chromosomy mają dwie chromatydy. Podział komórki jest następnie regulowany za pomocą kompleksu kinazy cyklinozależnej i cykliny.