VMESNIK: TRAJANJE IN FAZE - BIOLOGIJA - 2025

Vmesnik je oder, kjer celice rastejo in se razvijajo, pri čemer se hranila iz zunanjega okolja. Na splošno je celični cikel razdeljen na vmesnik in mitozo.

Vmesnik je enakovreden "normalni" fazi celice, kjer se genetski material in celične organele razmnožujejo in celica se v različnih pogledih pripravi na naslednjo stopnjo cikla, mitozo. To je faza, v kateri celice preživijo večino svojega časa.

Vir: File: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivativno delo: Chabacano, prek Wikimedia Commons

Vmesnik je sestavljen iz treh podfaz: faza G ₁ , kar ustreza prvemu intervalu; S fazo, sinteze in G ₂ fazi , drugi interval. Po zaključku te faze celice preidejo v mitozo, hčerinske celice pa nadaljujejo s celicnim ciklom.

Kaj je vmesnik?

"Življenje" celice je razdeljeno na več stopenj, ki vključujejo celični cikel. Cikel je razdeljen na dva temeljna dogodka: vmesnik in mitoza.

V tej fazi lahko opazimo rast celic in kopiranje kromosomov. Cilj tega pojava je priprava celice na delitev.

Kako dolgo traja?

Čeprav se časovna dolžina celičnega cikla med vrstami celic precej razlikuje, je vmesnik dolga stopnja, kjer se zgodi veliko število dogodkov. Celica preživi približno 90% svoje življenjske dobe na vmesniku.

V običajni človeški celici se lahko celični cikel razdeli v 24 urah in bi se razdelil na naslednji način: faza mitoze traja manj kot eno uro, S faza traja približno 11-12 ur - približno polovica cikla.

Preostali čas je razdeljen na faze G ₁ in G ₂ . Slednje bi v našem primeru trajalo od štiri do šest ur. Za fazo G ₁ je težko dodeliti številko, saj se med vrstami celic močno razlikuje.

V epitelnih celicah se lahko na primer celični cikel zaključi v manj kot 10 urah. V nasprotju s tem jetrne celice trajajo dlje in se lahko razdelijo enkrat na leto.

Druge celice s staranjem telesa izgubijo sposobnost delitve, kar velja za nevrone in mišične celice.

Faze

Vmesnik je razdeljen na naslednje podfaze: faza G _1, faza S in faza G ₂ . Vsako od spodnjih stopenj bomo opisali.

Faza G

G ₁ faza se nahaja med mitozo in začetkom replikacije genskega materiala. Na tej stopnji celica sintetizira potrebne RNA in proteine.

Ta faza je ključna v življenju celice. Občutljivost se poveča na notranje in zunanje signale, ki omogočajo odločitev, ali je celica pripravljena deliti. Ko je odločitev za nadaljevanje sprejeta, celica vstopi v preostale faze.

S faza

S faza izvira iz "sinteze". V tej fazi pride do podvajanja DNK (ta postopek bo podrobno opisan v naslednjem razdelku).

Faza G

Skupina G ₂ faza ustreza intervalu med fazo S in spodnji mitoze. Tu potekajo postopki popravljanja DNK in celica opravi zadnje priprave za začetek delitve jedra.

Ko človeška celica vstopi v G ₂ faze , da ima dve identičnih kopij svojega genoma. To pomeni, da ima vsaka od celic dva niza 46 kromosomov.

Te identične kromosome imenujemo sestrske kromatide, material pa se med vmesnikom pogosto izmenjuje, v procesu, imenovanem sestrska kromatidna izmenjava.

Faza G

Obstaja dodatna stopnja, G ₀ . Rečeno je, da celica vnese "G ₀ ", ko se preneha deliti za daljše časovno obdobje. V tej fazi lahko celica raste in je presnovno aktivna, vendar se ne zgodi podvajanja DNK.

Zdi se, da so nekatere celice ujete v tej skoraj "statični" fazi. Med temi lahko omenimo celice srčne mišice, očesa in možganov. Če so te celice poškodovane, popravila ni mogoče.

Celica vstopi v delitveni proces zaradi različnih dražljajev, notranjih ali zunanjih. Da se to zgodi, mora biti podvajanje DNK natančno in popolno, celica pa mora biti ustrezne velikosti.

Podvajanje DNK

Najpomembnejši in najdaljši dogodek vmesnika je podvajanje molekule DNK. Evkariontske celice predstavljajo genetski material v jedru, ločenem z membrano.

Ta DNK se mora ponoviti, da se celica lahko deli. Tako se izraz podvajanja nanaša na podvajanje genetskega materiala.

Kopiranje DNK celice mora imeti dve zelo intuitivni lastnosti. Prvič, kopija mora biti čim bolj natančna, z drugimi besedami, postopek mora pokazati zvestobo.

Drugič, postopek mora biti hiter, uvajanje encimskih strojev, potrebnih za razmnoževanje, pa mora biti učinkovito.

Podvajanje DNK je pol-konzervativno

Dolga leta so se postavljale različne hipoteze o tem, kako lahko pride do podvajanja DNK. Šele leta 1958 sta raziskovalca Meselson in Stahl ugotovila, da je replikacija DNK konzervativna.

"Semkonservativen" pomeni, da eden od dveh niti, ki tvori dvojno vijačnico DNA, služi kot predloga za sintezo novega sklopa. Na ta način sta končna produkta replikacije dve molekuli DNK, vsaka pa je sestavljena iz originalne verige in nove.

Kako se podvaja DNK?

DNK mora opraviti vrsto zapletenih sprememb, da lahko pride do ponovitve. Prvi korak je, da odvijemo molekulo in ločimo verige - tako kot odklepamo oblačila.

Na ta način so nukleotidi izpostavljeni in služijo kot predloga za sintezo novega verige DNK. To območje DNA, kjer se dve verigi ločita in se med seboj kopirata, imenujemo replikacijska vilica.

Pri vseh omenjenih procesih pomagajo specifični encimi - na primer polimeraze, topoizomeraze, helikaze - z različnimi funkcijami, ki tvorijo nukleoproteinski kompleks.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: Življenje na Zemlji. Pearsonova vzgoja.
2. Boticario, CB in Angosto, MC (2009). Inovacije pri raku. Uredništvo UNED.
3. Ferriz, DJO (2012). Osnove molekularne biologije. Uredništvo UOC.
4. Jorde, LB (2004). Medicinska genetika. Elsevier Brazilija.
5. Rodak, BF (2005). Hematologija: osnove in klinične uporabe. Panamerican Medical Ed.