Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Cykl komórkowycykl komórkowyCykl komórkowy, czyli cykl życiowy komórki, składa się z interfazyinterfazainterfazy i fazy mitozy. Każda nowo powstała komórka rozpoczyna swój własny cykl.

bg‑yellow

Fazy cyklu komórkowego

Zasadniczymi etapami cyklu komórkowego są: interfaza, obejmująca fazy GIndeks dolny 1, S i GIndeks dolny 2, oraz mitoza (faza M). Fazy GIndeks dolny 1 i GIndeks dolny 2 (ang. gap – przerwa) to momenty, w których zachodzą procesy przygotowujące komórkę do replikacji DNA (GIndeks dolny 1) lub mitozy (GIndeks dolny 2). Replikacja DNA odbywa się w fazie S; proces ten prowadzi do podwojenia ilości materiału genetycznego.

1
GIndeks dolny 1 (interfaza)

Jest to faza następująca po zakończeniu mitotycznego podziału komórkowego. W młodej komórce obserwuje się intensywne procesy anaboliczne. Komórka intensywnie rośnie, zachodzi wzmożona synteza makrocząsteczek (m.in. białek i RNA) i budowa organelli. Pod koniec tej fazy komórka albo przechodzi do fazy S, albo może opuścić cykl komórkowy i wejść w fazę GIndeks dolny 0.

S (replikacja DNA)

Replikacja DNA to proces biosyntezy DNA, w wyniku którego z jednej dwuniciowej cząsteczki DNA powstają dwie cząsteczki DNA identyczne pod względem sekwencji nukleotydów. Do każdej z dwóch „starych” nici DNA zostaje dobudowana „nowa” nić. W wyniku tego procesu ilość DNA w komórce zostaje podwojona. Proces replikacji DNA jest bardzo precyzyjny i stanowi podstawę przekazywania identycznej informacji genetycznej do nowych komórek.

GIndeks dolny 2

To stosunkowo krótka faza, w której komórka rośnie i przygotowuje się do podziału. Zachodzi m.in. synteza białek niezbędnych do tworzenia wrzeciona podziałowego i składników błon komórkowych oraz budowa organelli. W komórkach zwierzęcych podwajają się centriole.

M (mitoza)

MitozamitozaMitoza to podział jądra komórkowego poprzedzony interfazą. W wyniku mitozy powstają dwa jądra potomne – każde z nich otrzymuje taki sam zestaw chromosomów jak ten, który miało jądro komórkowe przed podziałem. Faza ta składa się z profazyprofazaprofazy, metafazymetafazametafazy, anafazyanafazaanafazytelofazytelofazatelofazy. Jądro komórkowe ulega dezintegracji, a z chromatyny formują się chromosomy. Ponieważ w fazie S interfazy nastąpiła replikacja, obie chromatydychromatydachromatydy zawierają takie same cząsteczki DNA. Jedna jest kopią drugiej. Następnie chromatydy każdego chromosomu rozdzielają się i przemieszczają do przeciwnych biegunów komórki. Proces mitozy trwa ok. godziny (z dość dużymi odchyleniami, najdłużej kilka godzin); okres między dwoma kolejnymi mitozami może trwać od ośmiu godzin do ponad roku.

C (cytokineza)

W fazie tej dochodzi do podziału cytoplazmy po podziale jądra komórkowego. W komórkach zwierzęcych polega ona na przewężaniu się komórki w wyniku kurczenia pierścienia (bruzdy podziałowej) złożonego z miofilamentów aktynowych i miozynowych, ostatecznie rozdzielającego komórkę na dwie potomne. Natomiast u roślin wytwarzana jest nowa ściana komórkowa z udziałem wrzeciona cytokinetycznego (fragmoplastu) – struktury zbudowanej z mikrofilamentów i mikrotubul.

Rk18FDhCVwnQ3
Schemat przedstawiający cytokinezę w komórce roślinnej (u góry) oraz zwierzęcej (na dole).
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
GIndeks dolny 0 (faza spoczynku)

Po zakończeniu fazy GIndeks dolny 1 komórki mogą wejść w fazę spoczynku GIndeks dolny 0. Komórki takie zaprzestają aktywności podziałowej. Niektóre z nich mogą wrócić po pewnym czasie do cyklu komórkowego i znów zacząć się dzielić, a niektóre po zróżnicowaniu się nie powrócą już nigdy do podziału komórkowego.

bg‑yellow

Regulacja cyklu komórkowego

Precyzyjna regulacja cyklu komórkowego ma zasadnicze znaczenie szczególnie dla eukariontów o bardziej złożonej budowie. Dwa najważniejsze punkty kontroli cyklu komórkowego to przejście z fazy GIndeks dolny 1 do S oraz z fazy GIndeks dolny 2 do M. Przejście komórki przez te punkty kontrolne jest zależne od obecności aktywnego kompleksu dwóch białek. Pierwszym z nim jest specyficzna dla danego etapu cyklina. Białko to pojawia się wyłącznie w ściśle określonym etapie cyklu komórkowego po spełnieniu pewnych warunków związanych z gotowością przejścia komórki do następnego etapu, np. gdy osiągnie ona odpowiednią wielkość lub gdy została zakończona replikacja DNA. Drugim białkiem jest określona kinazakinazykinaza, zależna od cyklin. Zaburzenia przekazywania sygnałów regulujących cykl komórkowy są zazwyczaj pierwszym etapem powstawania nowotworu.

bg‑yellow

Czas trwania cyklu komórkowego

Cykl komórkowy typowej komórki ssaków trwa ok. 24 godz., ale istnieją znaczne różnice pod tym względem w rożnych typach komórek i organizmów. Komórki zarodków zwierząt dzielą się bardzo szybko – co kilkanaście minut (u muszki owocowej, Drosophila – co osiem). W innych komórkach miedzy podziałami mogą upłynąć tygodnie, a nawet lata. Podziały mogą też całkowicie ustać. Najbardziej zmienne czasowo są fazy GIndeks dolny 1 i GIndeks dolny 0.

Słownik

anafaza
anafaza

faza podziału jądra komórkowego; w anafazie następuje rozchodzenie się chromatyd (w mitozie) lub chromosomów (w pierwszym podziale mejozymejozamejozy) do przeciwnych biegunów wrzeciona podziałowego

chromatyda
chromatyda

połowa chromosomu, widoczna jako odrębna jednostka morfologiczna w stadiach bezpośrednio poprzedzających podział materiału genetycznego; chromatydy jednego chromosomu zawierają takie same cząsteczki DNA

cykl komórkowy
cykl komórkowy

cykl życiowy komórki; uporządkowany ciąg zdarzeń zachodzących w komórce; można go podzielić na dwa okresy: interfazę oraz podział komórki

interfaza
interfaza

etap cyklu komórkowego obejmujący czas między kolejnymi podziałami komórkowymi, najdłuższe stadium cyklu komórkowego (z wyjątkiem komórek dzielących się bardzo intensywnie); interfaza jest okresem najbardziej aktywnych przemian metabolicznych

kinazy
kinazy

grupa enzymów z klasy transferaz; katalizują reakcję przeniesienia grupy fosforanowej z wysokoenergetycznego ATP na inne związki z wytworzeniem ich pochodnych fosforanowych; reakcja ta nazywa się fosforylacją

mejoza
mejoza

podział redukcyjny jądra komórkowego prowadzący do wytworzenia haploidalnych komórek płciowych, czyli gamet u zwierząt tkankowych, zarodników u niektórych grzybów, a także mszaków i paprotników oraz ich odpowiedników u roślin nasiennych (sporogeneza)

metafaza
metafaza

etap podziału jądra komórkowego, podczas którego chromosomy układają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona podziałowego, tworząc tzw. płytkę metafazalną, co umożliwia uporządkowany podział materiału genetycznego między dwie powstające komórki potomne; następuje po profazie, a poprzedza anafazę

mitoza
mitoza

sposób podziału jądra komórkowego, w wyniku którego powstają dwa jądra potomne; każde z nich otrzymuje zestaw chromosomów identyczny pod względem ich liczby, jak ten, który miało jądro komórkowe przed podziałem

profaza
profaza

pierwszy etap podziału jądra komórkowego; podczas profazy następuje stopniowa kondensacja chromatyny w chromosomy, zanikają jąderko oraz błona jądrowa i zaczyna się tworzyć wrzeciono podziałowe, z którym łączą się kondensujące chromosomy

telofaza
telofaza

końcowa faza podziału jądra komórkowego, w której organizują się jądra potomne

Aplikacje dostępne w
Pobierz aplikację ZPE - Zintegrowana Platforma Edukacyjna na androida