Jakie są etapy cyklu komórkowego?
Etapy cyklu komórkowego, zwane również fazami, są elementami składającymi się na cykl życia komórki. Istnieją cztery etapy cyklu komórkowego, faza przerwy 1 (G1), synteza (S), faza przerwy 2 (G2) i mitoza (M). Mitoza jest dalej podzielona na cztery etapy: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Niektóre opisy etapów cyklu komórkowego obejmują trzecią fazę przerwy, znaną jako G0.
Etapy G1, S i G2 są wspólnie znane jako interfaza. Komórka w fazie G1 aktywnie rośnie i przechodzi zmiany metaboliczne wymagane do podziału komórek. Faza G1 kończy się w punkcie ograniczenia, kiedy komórka „decyduje się” na podział i przechodzi do fazy S.
Cały DNA komórki ulega replikacji podczas fazy syntezy etapów cyklu komórkowego. Podczas syntezy DNA lub replikacji specjalne składniki komórkowe dzielą dwuniciową helisę DNA na dwie pojedyncze nici. Następnie enzym zwany polimerazą DNA biegnie wzdłuż każdej nici matrycy DNA i opiera się na drugiej nici, aby dokładnie skopiować oryginalny DNA komórki. Inne enzymy w komórce sprawdzają, czy DNA zostało poprawnie skopiowane. Końcowym wynikiem syntezy są dwie dokładnie dwuniciowe kopie oryginalnego DNA komórki, zwane chromosomami.
Komórki przygotowują się do mitozy podczas drugiego etapu przerwy. W cytoplazmie komórki wymagane są specjalne materiały, aby mogła wystąpić mitoza. Komórka ulega przemianom metabolicznym podczas G2 w celu utworzenia tych materiałów cytoplazmatycznych.
Po G2 mitoza zaczyna się od etapu profazy. Podczas tej fazy powstaje struktura zwana wrzecionem mitotycznym. Inna struktura zwana centrosomem sama się duplikuje, a duplikaty przenoszą się na przeciwne końce komórki. Chromosomy poruszają się w kierunku regionu wrzeciona mitotycznego zwanego płytką metafazową, a centromery łączą się z wrzecionem za pomocą struktur zwanych kinetochorami. Ten ostatni etap profazy jest czasem dalej dzielony na etap zwany prometafazą.
Podczas metafazy chromosomy są wyrównane z płytką metafazy, aby pomóc chromosomom prawidłowo oddzielić się podczas anafazy. Po wyrównaniu chromosomów dochodzi do anafazy, gdy chromosomy rozdzielają się i przesuwają na przeciwległe końce komórki. Oddzielone chromosomy nazywane są chromosomami potomnymi.
Telofaza jest ostatnią fazą mitozy i etapów cyklu komórkowego. Chromosomy potomne nabywają własne błony jądrowe, a włókna wrzeciona odrywają się i znikają. Podział komórek nie jest jednak całkowity, dopóki nie nastąpi cytokineza i komórka całkowicie nie podzieli się na dwie nowe komórki. W tym momencie cykl komórkowy zaczyna się ponownie od G1.
Niektórzy badacze obejmują piątą fazę etapów cyklu komórkowego. Faza G0 jest wstawiana między mitozą a G1. Jeśli komórki wejdą w fazę G0, nie będą już rosły. Mogą jednak zostać reaktywowane i ponownie wejść w fazę G1.