Ląstelių ciklas: funkcija, užduotys, vaidmuo ir ligos

Ląstelių ciklas yra reguliariai vykstanti įvairių fazių seka kūno ląstelėje. Ląstelių ciklas visada prasideda dalijantis ląstelei ir baigiasi užbaigus kitą ląstelių dalijimąsi.

Kas yra ląstelių ciklas?

Ląstelių ciklas visada prasideda po ląstelės dalijimosi ir baigiasi užbaigus kitą ląstelių dalijimąsi. Ląstelių ciklas prasideda iškart po ląstelių dalijimosi su fazėmis. Tarpfazis taip pat žinomas kaip G fazė. Ją sudaro G1, G2, S ir 0. fazės. G1 fazėje, dar vadinamoje tarpo faze, pagrindinis dėmesys skiriamas ląstelių augimui. Į ląstelę pridedami įvairūs ląstelių komponentai, tokie kaip citoplazma ir kai kurie ląstelių organeliai. Įvairūs baltymai ir RNR, ribonukleino rūgštis, gaminami ląstelėje. RNR vaidina vaidmenį ląstelėje kaip genetinės informacijos nešėja. G fazėje vadinamosios centriolės dalijasi. Centriolės yra gyvūnų ląstelių organelės, esančios šalia branduolio. Dabar aiškiai matomas ląstelės branduolys. G1 fazėje kiekviena chromosoma susideda tik iš vienos chromatidės. G1 fazė paprastai trunka nuo 1 iki 12 valandų. Degeneracinėse ląstelėse ši fazė gali būti labai sutrumpinta. Po G1 fazės seka S fazė. Šioje fazėje DNR replikacija vyksta branduolyje, todėl šios sintezės fazės pabaigoje DNR pasikartoja ir kiekviena chromosoma susidaro iš dviejų chromatidžių. S fazė trunka nuo 7 iki 8 valandų. G2 fazė reiškia perėjimą prie mitozės, ląstelės branduolio dalijimąsi. Ši fazė dar vadinama postsinteziniu arba premitotiniu intervalu. Ląstelių kontaktai su kaimyninėmis ląstelėmis nutrūksta, ląstelė įgauna apvalią formą ir tampa didesnė dėl padidėjusio skysčio antplūdžio. Be to, padidėjo RNR molekulės ir baltymai yra sintetinami ląstelių dalijimuisi. Šis procesas trunka apie keturias valandas. Vadinamasis M fazės stimuliuojantis faktorius (MPF) veda prie perėjimo į M fazę, mitozinę fazę. Lytinėse ląstelėse taip pat vadinama mitozės fazė mejozė. M fazėje vyksta tikrasis ląstelių dalijimasis. The chromosomų skaidyti, taip pat branduolį ir pačią ląstelę. Mitozės fazė dar skirstoma į fazę, metafazę, anafazę ir telofazę. Kai kurios ląstelės po dalijimosi patenka į G0 fazę. G0 fazėje daugiau ląstelių nesusidaro. Nervų ląstelės arba epitelio ląstelės dažnai būna G0 fazėje. Specialūs augimo faktoriai taip pat gali vėl suaktyvinti ląsteles nuo G0 fazės, todėl ląstelių ciklas vėl prasideda G1 fazėje ir šioms ląstelėms.

Funkcija ir užduotis

Periodinis ląstelių ciklas leidžia organizmui panaudotas ir negyvas ląsteles pakeisti naujomis. Žmogaus ląstelių gyvenimo trukmė labai skiriasi. Nors nervų ląstelės smegenys niekada nepakeičiami, kai kurios kūno ląstelės gyvena tik kelias valandas. Mokslininkų skaičiavimais, kiekvieną sekundę miršta apie 50 milijonų ląstelių. Tuo pačiu metu per ląstelių ciklą naujai susidaro tas pats ląstelių skaičius, tiesiogiai pakeičiantis prarastas ląsteles. Taigi organizmas kompensuoja mirštančių ląstelių praradimą per nuolat vykstantį ląstelių ciklą. Ląstelių ciklas taip pat vaidina svarbų vaidmenį fiziniame vystymesi. Ląstelės gali tik augti iki tam tikro dydžio. Taigi, kad žmonės augti turi būti suformuotos didesnės, naujos ląstelės. Ląstelių ciklas taip pat būtinas pažeistoms kūno dalims ar audiniams atsinaujinti. Čia ląstelių dalijimasis padeda pakeisti sužalojimo pažeistas ląsteles. Žaizdos, pavyzdžiui, gali užsidaryti tik suformavus naujas ląsteles. Todėl einant žaizdų gijimas, ląstelių dalijimosi greitis žaizdos srityje smarkiai padidėja.

Ligos ir skundai

Patologiniu požiūriu ląstelių ciklas vaidina svarbų vaidmenį vystantis Vėžys. Sveikiems žmonėms ląstelių ciklą kontroliuoja vadinamieji ląstelių ciklo kontroliniai taškai. Jie padeda apsaugoti DNR ir genetinę medžiagą bei užkirsti kelią ląstelių degeneracijai. Be to, jie slopina ląstelių dalijimąsi ląstelėse, turinčiose DNR pažeidimų. Pažeistos ląstelės turi galimybę arba atitaisyti žalą, arba, jei žala nepataisoma, pradėti užprogramuotą ląstelių mirtį. Neoplastinės ląstelės, t Vėžys ląstelės, veikia autonomiškai ir nebeturi šių kontrolės mechanizmų. Prie nekontroliuojamo ląstelių augimo dabar prisideda du veiksniai. Pirma, vadinamieji protoonkogenai mutuoja į onkogenus. Tai sukelia pernelyg didelį paveiktos ląstelės augimą. Be to, naviką slopinantys genai mutuoja. Normalioje būsenoje jie iš tikrųjų turi augimą slopinantį poveikį. Po mutacijos sutrinka jų funkcijos ir apoptozė, ty užprogramuota pažeistų ląstelių žūtis, nebesukelia. The Vėžys ląstelės gali netrukdomai daugintis. Trikdžiai fazėse mejozė, ty lytinių ląstelių dalijimasis vadovauti iki klaidingo paskirstymo chromosomų. Skaičius chromosomų dukterinėse ląstelėse patologiškai pakinta. Tai taip pat vadinama chromosomų aberacija. Geriausiai žinoma chromosomų aberacija yra Dauno sindromas, dar vadinama trisomija 21, kurioje 21 chromosoma yra tris kartus, o ne du kartus. Vietoj 46 chromosomų yra 47 chromosomos. Trisomijos 21 charakteristikos yra akies vokas ašys veikia raumenų hipotonija ir keturiųpirštas vaga. Daugeliu atvejų sutrikimas sukelia psichiką atsilikimas. Maždaug pusė visų nukentėjusių asmenų taip pat kenčia nuo a širdis defektas. Kiti chromosomų nukrypimai, kuriuos sukelia defektinis ląstelių ciklas, yra Turnerio sindromas or Klinefelterio sindromas. Čia paveikiamos lytinės chromosomos. Chromosomų nukrypimai taip pat dažnai lemia ankstyvą persileidimą.