ИНТЕРФЕЙС: ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ И ФАЗЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Интерфейс представляет собой этап , на котором клетки растут и развиваются, принимая питательные вещества из внешней среды. Обычно клеточный цикл делится на интерфейс и митоз.

Интерфейс эквивалентен «нормальной» стадии клетки, где генетический материал и клеточные органеллы реплицируются, и клетка в различных отношениях подготавливается к следующей стадии цикла - митозу. Это фаза, на которой клетки проводят большую часть своего времени.

Источник: Файл: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHats, производная работа: Чабакано, через Wikimedia Commons

Интерфейс состоит из трех подфаз: фаза G ₁ , соответствующая первому интервалу; фаза S синтеза и фаза G ₂ второй интервал. По завершении этого этапа клетки переходят в митоз, а дочерние клетки продолжают клеточный цикл.

Какой интерфейс?

«Жизнь» клетки делится на несколько этапов, и они составляют клеточный цикл. Цикл делится на два основных события: интерфейс и митоз.

На этом этапе можно наблюдать рост клеток и копирование хромосом. Цель этого явления - подготовка клетки к делению.

Как долго это длится?

Хотя временная длина клеточного цикла значительно варьируется между типами клеток, интерфейс представляет собой длительную стадию, на которой происходит значительное количество событий. Ячейка проводит около 90% своей жизни на интерфейсе.

В типичной клетке человека клеточный цикл может делиться за 24 часа и распределяться следующим образом: фаза митоза занимает менее часа, фаза S занимает около 11-12 часов - примерно половину цикла.

В остальное время он разделен на фазы G ₁ и G ₂ . Последний будет длиться в нашем примере от четырех до шести часов. Для фазы G ₁ сложно присвоить номер, поскольку он сильно различается между типами клеток.

Например, в эпителиальных клетках клеточный цикл может завершаться менее чем за 10 часов. Напротив, клеткам печени требуется больше времени, и они могут делиться раз в год.

Другие клетки теряют способность к делению с возрастом тела, как в случае с нейронами и мышечными клетками.

Этапы

Интерфейс разделен на следующие подфазы: фаза G _1, фаза S и фаза G ₂ . Ниже мы опишем каждый из этапов.

Фаза G

Фаза G ₁ расположена между митозом и началом репликации генетического материала. На этом этапе клетка синтезирует необходимые РНК и белки.

Этот этап имеет решающее значение в жизни клетки. Повышается чувствительность к внутренним и внешним сигналам, которые позволяют решить, готова ли клетка к делению. Как только решение о продолжении принято, ячейка переходит в остальные фазы.

S фаза

S-фаза происходит от «синтеза». На этом этапе происходит репликация ДНК (подробно этот процесс будет описан в следующем разделе).

Фаза G

Фаза G ₂ соответствует интервалу между фазой S и следующим митозом. Здесь происходят процессы репарации ДНК, и клетка делает последние приготовления, чтобы начать деление ядра.

Когда человеческая клетка входит в фазу G ₂ , она имеет две идентичные копии своего генома. То есть каждая из клеток имеет два набора по 46 хромосом.

Эти идентичные хромосомы называются сестринскими хроматидами, и во время интерфейса часто происходит обмен материала в процессе, известном как обмен сестринскими хроматидами.

Фаза G

Есть дополнительная ступень G ₀ . Говорят, что клетка входит в «G ₀ », когда она перестает делиться на длительный период времени. На этом этапе клетка может расти и быть метаболически активной, но репликации ДНК не происходит.

Некоторые клетки, кажется, оказались в ловушке этой почти «статической» фазы. Среди них можно упомянуть клетки сердечной мышцы, глаза и мозга. Если эти клетки повреждены, ремонта нет.

Клетка вступает в процесс деления благодаря различным стимулам, внутренним или внешним. Чтобы это произошло, репликация ДНК должна быть точной и полной, а клетка должна иметь адекватный размер.

Репликация ДНК

Наиболее значимое и продолжительное событие интерфейса - это репликация молекулы ДНК. Эукариотические клетки представляют собой генетический материал в ядре, ограниченном мембраной.

Эта ДНК должна реплицироваться, чтобы клетка могла делиться. Таким образом, термин «репликация» относится к дублированию генетического материала.

Копирование ДНК клетки должно обладать двумя очень интуитивными характеристиками. Во-первых, копия должна быть максимально точной, другими словами, процесс должен демонстрировать верность.

Во-вторых, процесс должен быть быстрым, а развертывание ферментативного механизма, необходимого для репликации, должно быть эффективным.

Репликация ДНК полуконсервативная

На протяжении многих лет выдвигались различные гипотезы о том, как может происходить репликация ДНК. Только в 1958 году исследователи Мезельсон и Шталь пришли к выводу, что репликация ДНК полуконсервативна.

«Полуконсервативный» означает, что одна из двух цепей, составляющих двойную спираль ДНК, служит в качестве матрицы для синтеза новой цепи. Таким образом, конечным продуктом репликации являются две молекулы ДНК, каждая из которых состоит из исходной цепи и новой.

Как реплицируется ДНК?

ДНК должна претерпеть ряд сложных модификаций, чтобы произошел процесс репликации. Первый шаг - развернуть молекулу и разделить цепи - так же, как мы расстегиваем молнию на одежде.

Таким образом, нуклеотиды обнажены и служат в качестве матрицы для синтеза новой цепи ДНК. Эта область ДНК, где две цепи разделяются и копируют друг друга, называется вилкой репликации.

Всем упомянутым процессам помогают определенные ферменты, такие как полимеразы, топоизомеразы, геликазы и другие, с различными функциями, образующие комплекс нуклеопротеинов.

Ссылки

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Биология: жизнь на Земле. Образование Пирсона.
2. Ботикарио, CB, и Ангосто, MC (2009). Инновации в раке. От редакции UNED.
3. Ферриз, DJO (2012). Основы молекулярной биологии. Редакция УПЦ.
4. Хорде, LB (2004). Медицинская генетика. Эльзевьер Бразилия.
5. Родак, Б.Ф. (2005). Гематология: основы и клиническое применение. Panamerican Medical Ed.