Ćelijski ciklus

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Ćelijski ciklus – vanjski prsten: I = Interfaza, M = Mitoza; unutrašnji prsten: M = Mitoza, G1 = G1 faza, G2 = G2 faza, S = S faza (sinteze);: G0 = G0 faza.[1]
Ćelije luka (Allium cepa) u različitim fazama ćelijskog ciklusa. Rast organizma je precizno kontroliran putem regulatora ćelijskog ciklusa.
Paul Nurse, laureat Nobelove nagrade (Leland H. Hartwell, R. Timothy Hunt, i Paul M. Nurse dobili su 2001. Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu za otkriće dvije centralne molekule – ciklin i ciklin-zavisnu kinazu – za kontrolu ćelijskog ciklusa).

Ćelijski ciklus je niz događaja koji se odvijaju u ćeliji koji vodi ka podjeli i ponovnom dupliranju u procesu postanka dvije kćeri ćelije od jedne materinske. U ćelijama bez jedra (prokarioti), ćelijski ciklus se javlja preko procesa zvanog binarna fisija. U ćelijama s jedrom (eukarioti), ovaj proces se može podijeliti u tri faze:

U međufaznom razdoblju ćelije rastu, akumuliraju hranjive tvari potrebne za mitozu i „pripremaju“ za ćelijsku diobu i umnožavanje svoje DNK. U fazi mitoze ćeliju dijeli sama u dvije nove ćelije, često nazivane „kćerke ćelije“. U završnoj fazi, citokinezi, ćelija je potpuno podijeljena u dvije nove. Ćelijski ciklus je vitalni proces kojim se od jednostavnog, zigota (oplođene jajne ćelije) razvija zreli organizam, kao i proces u kojem se obnavlja kosa, koža, krvna zrnaca ili neki unutrašnji organi.

Stupanj Skraćenica Opis
Mirovanje/
Starenje
G0 faza G0 "Faza mirovanja": ćelija je prekinula ciklus i prestala se dijeliti.
Interfaza G1 faza G1 Ćelije povećavaju veličinu u G1. Mehanizam kontrole osigurava da bude sve spremno za DNK sintezu.
S faza S Tokom ove faze odvija se DNK replikacija.
G2 faza G2 Tokom prekida sinteze DNK i mitoze, ćelije nastavljaju rast: G2-M DNK kontrolna tačka za oštećenja (G2 čekpoint kontrolni mehanizam osigurava da sve bude spremno za M mitoznu fazu i diobu).
Dioba ćelije Mitoza M Rast ćelije prestaje na ovom stupnju i ćelijska energija se fokusira na urednu podjelu na dvije ćerke ćelije. Tačka u sredini diobenog vretena (metafazna kontrolna tačka) osigurava spremnost ćelije da završi podjelu.

G0 faza[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: G0 faza
Ćelijski ciklus kod biljaka
Ćelijski ciklus kod životinja.

Nakon podjele, svaka ćerka ćelija ulazi u interfazu novog ciklusa. Ćelijski ciklus je proces u kojem je pojedine faze ( morfološki) teško diferencirati, svaka od njih ima poseban skup specijaliziranih biohemijskih procesa koji pripremaju ćelije za pokretanje podjele. Termin "post-mitotska" se ponekad odnosi na G0 fazu mirova nja i na starenje ćelije. Neproliferative ćelije kod višećelijskih eukariota s uglavnom uvod u mirovanje. G0 stupanj iz G1 i može ostati mirovanja za duže vrijeme, možda u nedogled (kao što je to često slučaj sa neuronima). To je vrlo uobičajena za ćelije koje su u potpunosti diferencirane. Ćelijsko starenje se javlja kao odgovor na oštećenje DNK ili degradaciju koja bi uzrokovala nevijabilno ćelijsko potomstvo. To je čest odgovor na mgućnost da ćelija postane kancerogena. Neke ćelije ulaze u G 0 fazu polupropusnosti (jetra, bubreg, želudac. Mnoge ćelije i ne uđu u G0 i dalje se dijele čitavog života organizma (npr. epitelne ćelije).

Interfaza[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Interfaza

Prije nego ćelija može ući podjelu, ćelija treba uzeti hranljive tvari. Sve pripreme za to su ostvarene tokom interfaze. Interfaza obuhvata niz promjena koje se odvijaju u novoformiranoj ćeliji i njenom jedru, prije nego što postane opet sposobna za dijeljenje. Naziva se pripremna faza ili intermitoza. Ranije se zvala „faza mirovanja“, jer nema vidljive aktivnosti koje se odnose na ćeliju diobu.Tipska interfaza traje najmanje 90% od ukupnog vremena potrebnog za ćelijski ciklus. Interfaza obuhvata tri faze: G1, S i G2 , koje prethode novom ciklusu mitoze i citokineze. Hromosomi ćelija sa jedrom se dupliraju u S fazi.

G1 faza[uredi | uredi izvor]

Prva faza u okviru interfaze, od kraja prethodne M faze do početka sinteze DNK, zove se G1(simbol G ukazuje na gap = jaz, praznina). Naziva se još i faza rasta. U ovoj fazi biosintetskih aktivnosti ćelije, koje su znatno usporen tokom M faze, one se intenzivno nastavljaju. Trajanje G 1 je veoma varijabilno, čak i među različitim ćelijama iste vrste. U ovoj fazi, ćelije povećavaju dotok proteina, povećavaju broj organela (kao što su mitohondrije, ribosomi), a rastu i u veličini.

S faza[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: S faza

Naredna, S faza počinje kada započne replikacija (dupliranje) molekula DNK. Kada je kompletirana, svi hromosomi su udvojeni, odnosno svaki hromosoma ima dvije (sestrinske) hromatide. Dakle, u ovoj fazi, kolićina DNK u ćeliji je potpuno udvostručena, iako je ploidija ćelije ostala ista. U ovoj fazi, sinteza se završena što je brže moguće, zbog izloženosti parova baza štetnim vanjskim faktorima, na koje su osjetljive (kao što su mutageni i tereatogeni).

G2 faza[uredi | uredi izvor]

Koncem S-faze iz citoplazme iščezava signalna supstanca: S-fazni aktivator, kada ćelija prelazi u G2 fazu interfaze. Ova faza je obično najkraći dio interfaze. U njoj se replicira centrosom, tako da svaka postojeća centriola pokreće formiranje po jednog novog, što rezultira pojavom po dva diplosoma sa po jednom starom i jednom novom centriolom. Centrosomi se međusobno udaljavaju i počinje priprema za M fazu. G2 je završni period interfaze u pripremi za sintezu tzv. MPF-kinaze (M-phase Promoting Factor : faktor aktivacije M faze).

M faza (mitoza)[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Mitoza

Relativno kratka M faza se sastoji od nuklearne diobe (kariokineza). To je relativno kratak period ćelijskog ciklusa. M fazia je složen i visoko reguliran proces. Slijed događaja u njemu je podijeljen u faze, što odgovara završetku jednog seta aktivnosti i početak narednog. Ove faze su hronološki poznate kao:

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Cooper G. M. (2000): The cell: a molecular approach. ASM Press, Washington, D.C, ISBN 0-87893-106-6.
  2. ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
  3. ^ Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004): Biologija 1, Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-686-8.
  4. ^ Ibrulj S., Haverić S., Haverić A. (2008): Citogenetičke metode – Primjena u medicini . Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo,ISBN 978-9958-9344-5-2.

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]