zellzyklus

Biologe

2022

Wir erklären, was der Zellzyklus ist, seine Phasen, Kontrollpunkte und Regulierung. Darüber hinaus seine Bedeutung für die Entstehung von Krebs.

Der Zellzyklus hat drei Schnittstellenstadien und eine mitotische Phase.

Was ist der Zellzyklus?

Der Zellzyklus ist die geordnete und sequentielle Menge von Ereignissen, die im Allgemeinen in allen Zellen stattfinden. Sie beinhalten ihr Wachstum und ihre eventuelle Fortpflanzung in zwei Zellen "Töchter". Dieser Prozess ist für die Existenz des vielzellige Wesen.

Es beginnt mit dem Erscheinen einer jungen Zelle und endet mit deren Reifung und Zellteilung, also der Bildung zweier neuer Zellen. Es wird nach einer Reihe von Reizen und biochemischen Reaktionen durchgeführt, die von den interpretiert werden Zellkern, die die geordnete Reproduktion von Körpergewebe garantieren.

Aus diesem Grund starten Zellen normalerweise ihren Zellzyklus, wenn die Umgebungsbedingungen dies förderlich sind. Der Zyklus verläuft jedoch nicht immer gleich, mit wichtigen Zellvariationen Tiere Ja Gemüse oder Prokaryoten Ja Eukaryoten. Es kommt jedoch in allen vor Lebewesen, mit ähnlichen Zwecken und ähnlichen Phasen.

Zellzyklusphasen

Die Stadien des Zellzyklus werden nach der Formel beschrieben:

  • G1. Ab Englisch Lücke 1 oder Intervall 1
  • S. Synthese oder Synthese
  • G2. Lücke 2 oder Intervall 2
  • M. M-Phase oder Phase M, deren Name darauf zurückzuführen ist, dass sie die Mitose oder Meiose, vor der zytoplasmatischen Teilung oder Zytokinese.

Bevor der Zellzyklus beginnt, werden Zellen als "ruhend" bezeichnet (was bedeutet, dass sie sich entscheiden, still zu sein), und wenn sie den Zellzyklus begonnen haben, werden sie als "proliferativ" bezeichnet (was bedeutet, dass sie sich schnell vermehren).

Der Zellzyklus ist nicht linear, sondern zirkulär, da junge Zellen sich entscheiden können, den Zyklus zu wiederholen Prozess, so dass je nach Bedarf je zwei neue entstehen. Und im Großen und Ganzen sind die verschiedenen Phasen, aus denen es besteht, auf der Grundlage von zwei separaten Phasen organisiert:

  • Die Schnittstelle. Diese erste Phase umfasst die G1-S-G2-Stadien, und während dieser wächst sie auf ihr angemessenes Niveau, um mit der Verdoppelung ihrer . zu beginnen Genmaterial, kopieren Sie es vollständig nach Ihrem DNA.
    • Phasenlücke 1. Die Zelle wächst physisch und dupliziert ihre Organellen und die Proteine, die für die folgenden Phasen erforderlich sind.
    • Stufe S. Eine vollständige Kopie der DNA der Zelle wird synthetisiert, ebenso wie ein Duplikat des Zentrosoms, das hilft, die DNA in späteren Stadien zu trennen.
    • Lückenstadium 2. Die Zelle wird noch größer, erzeugt Protein und neue Organellen und bereitet die Mitose, Zellteilung vor.
  • Die M-Phase Die mitotische Phase beginnt, wenn die Zelle ihr genetisches Material und ihre Organellen bereits verdoppelt hat und bereit ist, sich in zwei identische Individuen zu teilen. Der Beginn der Mitose beginnt mit der Trennung der DNA in zwei Doppelstränge, und die beiden neuen Zellkerne bewegen sich voneinander weg, in Richtung entgegengesetzter Pole.

Die M-Phase ist in vier verschiedene Phasen unterteilt: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.

Wenn also die Zytokinese beginnt, die die Vorbereitung für die endgültige Trennung der beiden neuen Zellen ist, wird jeder Kern separat belassen. Zwischen beiden Zellen beginnt sich eine Barriere zu bilden, die später Teil der Zelle selbst wird. Plasma Membran, und schließlich kommt es zur physischen Trennung.

Regulierung des Zellzyklus

Der Zellzyklus muss unter ganz bestimmten Bedingungen ablaufen, die ganz bestimmte Fälle von Kontrolle und Regulierung verdienen. Ohne die genauen Anweisungen startet also nicht nur der gesamte Zyklus nicht, sondern es gibt auch keinen Übergang von einer Stufe zur nächsten.

In erster Linie wird die Kontrolle von der Gene auf eigene Faust genetischer Code der Zelle. Es gibt die Anweisungen zur Herstellung oder Modifikation von Proteinen, um jede Phase des Zyklus auszulösen. Der Satz von Enzyme die jede Phase aktivieren, erleichtern oder beenden, sind Cycline und Cyclin-abhängige Kinasen.

Zellzyklus-Checkpoints

Das p53-Protein repariert DNA während des Zellzyklus.

Insbesondere während der Mitose gibt es eine Reihe von Zellzyklus-Checkpoints, an denen der Prozess überwacht und sichergestellt wird, dass keine Fehler gemacht wurden. Dies sind vorübergehende Existenzverifikationsrouten, das heißt, sobald sie ihre Funktion erfüllt und überprüft haben, dass der Prozess fehlerfrei weiterläuft, verschwinden sie.

Wenn das Problem nach einiger Zeit nicht zufriedenstellend gelöst wurde, bereiten diese Kontrollpunkte die Zelle außerdem darauf vor, mit der Selbstzerstörung zu beginnen oder Apoptose.

Die Kontrollpunkte während der Mitose sind:

  • Am Ende des G1-Stadiums und vor dem S. Dies ist der Kontrollpunkt für nicht replizierte DNA, die das Cdc25-Gen hemmt, das wiederum Cyclin A/B Cdk1 aktiviert. Dadurch wird verhindert, dass der Zyklus fortgesetzt wird.
  • Vor der Anaphase in der Mitose. Es ist ein Kontrollpunkt, der die Trennung von Chromosomen, und funktioniert durch die Aktivierung des Mad2-Proteins, das den Abbau von Segurin verhindert, bis die Bedingungen angemessen sind.
  • Kontrollpunkte für DNA-Schäden in G1, S oder G2. Im Falle einer Zellschädigung, speziell des Erbguts, wird das p53-Protein aktiviert, was eine DNA-Reparatur ermöglicht. Sollte dies fehlschlagen, werden sofort Apoptoseprozesse aktiviert.

Bedeutung des Zellzyklus

Der Zellzyklus ist der grundlegende Zyklus der Zellreproduktion, der das Wachstum mehrzelliger Organismen und die Reparatur von Geweben ermöglicht. Darüber hinaus bewirkt es die notwendige Proliferation, um beispielsweise die kritische Zellmasse zu erzeugen, um Embryonen zukünftiger neuer Individuen der Art zu bilden.

Es ist ein Prozess, der ständig durchgeführt wird. Es ist in unserer DNA selbst kodiert, daher ist es einer der grundlegenden und ursprünglichen Zyklen des eukaryotischen Zelllebens.

Krebs und der Zellzyklus

Krebs ist bekanntlich eine Krankheit, bei der bestimmte Zellen bestimmter Gewebe eine abnorme, unaufhaltsame Vermehrung funktionsgestörter Zellen in Gang setzen. Dieser Prozess, der, wenn er nicht rechtzeitig gestoppt wird, durchaus zum Tode führen kann, wird nicht durch den natürlichen Prozess der zellulären Apoptose unterbrochen und erfordert daher eine medizinische Intervention.

Viele Spezialisten vermuten, dass die Initiation des krebserzeugenden Prozesses in bestimmten regulatorischen Genen des Zellzyklus liegt, die nicht gut funktionieren oder beschädigt wurden, wodurch der Prozess einem Mangel an Kontrolle ausgesetzt wird, der wiederum andere Misserfolge erzeugt und in der Bildung eines Tumors gipfelt. Diese Gene werden als Onkogene und ihre Vorläufer als Protonkogene bezeichnet.

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