Come Interphase prepara una cellula a dividere

Il ciclo di vita della cellula è noto come il ciclo cellulare. Consiste in una serie di eventi avvenuti tra la nascita e la divisione della cellula in nuove cellule figlie. Per dividere, una cella dovrebbe completare diverse attività. I due obiettivi più importanti sono la replicazione del DNA e la sintesi proteica. Questi due obiettivi sono completati attraverso una serie di eventi sequenziali trovati nel ciclo cellulare. Il ciclo cellulare eucariotico è composto da tre periodi sequenziali chiamati interfase, fase mitotica e citochinesi.

Questo articolo spiega, 

1. Cos'è Interphase
2. Come Interphase prepara una cellula a dividere
      - sol₁ fase
      - S fase
      - sol₂ fase
      - sol₀ fase

Cos'è Interphase

L'interfase è la prima fase del ciclo cellulare, in cui la cellula si prepara per la prossima divisione nucleare. Consiste di tre fasi, che sono chiamate G₁ fase, fase S e G₂ fase. sol₀ fase è un'altra fase speciale in cui si trova la cella prima di entrare nel ciclo cellulare. Durante G₁ fase, la cellula sintetizza più ribosomi e proteine ​​per crescere alla sua giusta dimensione. Durante la fase S, il DNA viene replicato e le proteine ​​che impacchettano il DNA sono sintetizzate insieme a più materiale della membrana cellulare. Durante G₂ fase, gli organelli si dividono. La cella può anche entrare in G₀ fase mentre è nella sua G₁ fase. In generale, una cella che entra in G₀ sarebbe maturato in una funzione speciale o non rientrerà più nel ciclo cellulare. Viene mostrata una cella nella sua interfase Figura 1.

Figura 1: una cella interfase

Come Interphase prepara una cellula a dividere

Nella sezione seguente, esamineremo come interfase prepara una cella a dividere analizzando le diverse fasi dell'interfase.

sol₁ fase

sol₁ fase è la prima fase gap dell'interfase. Durante il G₁ fase, la cellula sintetizza le proteine ​​per aumentare le dimensioni della cellula. La concentrazione di proteine ​​in una cellula in G₁ la fase è stimata intorno a 100 mg / ml. I ribosomi sono considerati come le macchine molecolari, che sintetizzano le proteine ​​nella cellula. Anche il numero di ribosomi nella cellula aumenta durante il G₁ fase. Una cellula entra nella sua fase S solo quando è composta da ribosomi sufficienti per sintetizzare le proteine ​​di confezionamento del DNA richieste durante la fase S. Durante il tardo G₁ fase, i mitocondri sono fusi insieme, formando una rete mitocondriale al fine di produrre energia per la cellula in modo efficiente. Il meccanismo di sintesi proteica è mostrato in figura 2.

Figura 2: sintesi proteica

A G₁ la cella di fase viene preparata dal G₁ complesso ciclin-CDK per entrare nella fase S promuovendo l'espressione dei fattori di trascrizione che promuovono le cicline in fase S. sol₁ il complesso cyclin-CDK degrada anche gli inibitori di fase S. I tempi del G₁ la fase è regolata dalla ciclina D-CDK4 / 6, che viene attivata da G₁ complesso cyclin-CDK. Il complesso cyclin E-CDK2 spinge la cella da G₁ alla fase S (G₁/ Transizione S). Cyclin A-CDK2 inibisce la replicazione del DNA della fase S smontando il complesso di replicazione quando la cellula è a G₁ fase. D'altra parte, dal G₁/ S checkpoint, viene controllata la presenza dei materiali di fila sufficienti insieme ai ribosomi per la replicazione del DNA nella fase S. La transizione di G₁/ S è la fase di limitazione della velocità del ciclo cellulare che è nota come punto di restrizione.

S fase

La fase di sintesi durante la quale avviene la replicazione del DNA della cellula è chiamata fase S. Poiché il DNA è impacchettato nel nucleo da proteine, queste proteine ​​di confezionamento sono anche sintetizzate durante la fase S in modo collegato. Le proteine ​​dell'imballaggio sono istoni. Durante la fase S, la cellula produce un gran numero di fosfolipidi. I fosfolipidi sono coinvolti nella sintesi della membrana cellulare e della membrana degli organelli. La quantità di fosfolipide viene raddoppiata durante la fase S al fine di ottenere due cellule figlie, che sono racchiuse da membrane. Il meccanismo di replicazione del DNA è mostrato in figura 3.

Figura 3: Replicazione del DNA

Un grande pool di cyclin A-CDK2 attiva l'occorrenza di G₂ fase terminando la fase S regolando i tempi della fase S.

sol₂ fase

La seconda fase di gap dell'interfase è G₂ fase, in cui la replica degli organelli avviene nella cellula. La cellula consente un'ulteriore sintesi di proteine ​​durante il G₂ fase. Una cella al G₂ fase consiste di due volte la quantità di DNA rispetto a G₁ fase. sol₂ fase assicura che il DNA sia intatto senza rotture o tagli. Cyclin B-CDK2 spinge G₂ fase alla fase M (G₂/ M transizione). La G₂La transizione / M è il checkpoint finale prima che la cellula entri in mitosi. La simultanea replicazione del DNA in un embrione in crescita è controllata da G₂/ M checkpoint, ottenendo una distribuzione cellulare simmetrica nell'embrione.

sol₀ fase

sol₀ fase può verificarsi o subito dopo la mitosi o poco prima di G₁ fase. A G₁ la cella di fase può anche entrare in G₀ fase. L'entrata in G₀ fase viene considerata come lasciare il ciclo cellulare. Ciò significa, G₀ fase è la fase di riposo, e la cellula lascia il ciclo cellulare e interrompe la sua divisione. Alcune delle celle, che entrano nel G₀ fase sono differenziate in cellule altamente specializzate. Le cellule terminalmente differenziate non entrano mai più nel ciclo cellulare. Alcune cellule come i neuroni rimangono dormienti permanentemente. Tuttavia, alcune celle potrebbero lasciare G₀ fase e reinserire G₁ fase, consentendo la divisione cellulare. Le cellule come il rene, il fegato e le cellule dello stomaco rimangono semipermanenti al G₀ fase. Alcune cellule come le cellule epiteliali non entrano mai nel G₀ fase. Viene mostrata una panoramica delle fasi del ciclo cellulare eucariotico figura 4.

Figura 4: Fase del ciclo cellulare negli eucarioti

Dopo il completamento positivo dell'interfase, una cellula entrerà nella sua fase di divisione mitotica, al fine di subire la divisione nucleare. La divisione nucleare è seguita dalla citochinesi, che è la divisione citoplasmatica, con il risultato che due cellule figlie geneticamente e funzionalmente identiche alla loro cellula madre.

Conclusione

L'interfase è il periodo del ciclo cellulare che prepara la cellula a dividere fornendo lo spazio per il nucleo e gli organelli. Lo spazio è fornito ingrandendo la cella. Quindi, la cellula è in grado di funzionare e di dividere in seguito da sola. Tre fasi possono essere identificate nell'interfase: G₁ fase, fase S e G₂ fase. Durante G₁ fase, la cellula assorbe i nutrienti necessari nella cellula e aumenta il numero di ribosomi all'interno della cellula. Quindi, la sintesi proteica è indotta durante il G₁ fase. La cellula replica il suo materiale genetico per mantenere una ploidia uniforme in tutta la sua progenie. Il numero di ribosomi è anche aumentato per sintetizzare gli istoni che sono richiesti per il confezionamento del DNA di nuova replica. Durante G₂ fase, la cellula aumenta il numero di organelli o semplicemente raddoppia il numero di organelli, che è richiesto per la sua divisione in due nuove cellule. La natura sequenziale di ciascuna fase e l'esito finale dell'interfase è regolata da cyclin-CDks e checkpoint in ciascuna fase.

Anche il tasso metabolico della cellula è elevato durante l'interfase. Dopo il completamento dell'interfase in modo efficace, la cellula entra nella sua fase mitotica in cui avviene la divisione nucleare della cellula. La divisione nucleare è seguita dalla citochinesi. Dopo il completamento della divisione cellulare, il risultato finale sono le due cellule figlie che sono geneticamente e metabolicamente identiche alla cellula madre.

 Riferimento:
1. Nguyen D. H., Leaf Group. "Cosa succede nell'interfase del ciclo cellulare?"

Cortesia dell'immagine:
1. "Schinterphase" di Ymai presupposto (basato su rivendicazioni di copyright) - Opera propria ipotizzata (basata su rivendicazioni di copyright)., (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Proteinsynthesis" di Mayera nella lingua inglese di Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "0323 DNA Replication" di OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
4. "Ciclo di replicazione eucariotica" di Boumphreyfr - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia