bg‑gold

Cykl komórkowy

Cykl komórkowy jest procesem, któremu podlegają wszystkie komórki organizmów żywych. Te, których cykl komórkowy przebiega z podziałem mitotycznymmitozamitotycznym, wzrastają, powielają materiał genetyczny, białka oraz zawartość cytoplazmy, i ponownie przechodzą podział, co gwarantuje wzrost organizmu. Niektóre, kończąc ten cykl, różnicują się, czyli przekształcają w wyspecjalizowane komórki konkretnych tkanek.

Cykl komórkowy przebiegający z podziałem mitotycznym składa się z interfazyinterfazainterfazy i następującego po niej podziału komórki – mitozy, którą można podzielić na kariokinezę (podział jądra komórkowego) i cytokinezę (podział cytoplazmy). Nowo powstałe po mitozie komórki wchodzą w interfazę, rosną do wielkości komórki rodzicielskiej i ponownie przechodzą podział. Podczas interfazy i podziałów zmienia się ilość materiału genetycznego, natomiast ploidalność komórki zależy od stopnia ploidalności komórki rodzicielskiej. Jeżeli w podział mitotyczny wchodzi komórka diploidalnakomórka diploidalnakomórka diploidalna zawierająca podwójny zestaw chromosomówchromosomychromosomów (oznaczana jako 2n), to nowo powstałe komórki również będą diploidalne. Z komórek powstałych po podziale mejotycznym, które są haploidalnekomórka haploidalnahaploidalne i zawierają pojedynczy zestaw chromosomów (oznaczane jako 1n), utworzą się komórki haploidalne.

RG8vHOGF1kXeW1
Grafika przedstawia fazy cyklu komórkowego. Cykl rozpoczyna się od podziału oznaczonego literą M. Pozostałe fazy należą do interfazy. Pierwsza fazą interfazy jest faza G indeks dolny 1. Podczas niej dochodzi do wzrostu komórki, syntezy fosfolipidów oraz syntezy białek budulcowych i enzymatycznym. Faza G indeks dolny 1 może przechodzić w fazę G indeks dolny 0, w której dochodzi do różnicowania komórek i odwrotnie. Kolejną fazą interfazy jest faza S. Podczas jej trwania w komórce dochodzi do replikacji DNA oraz syntezy histonów. Ostatnią fazą jest faza G indeks dolny 2. Dochodzi w niej do syntezy tubuliny oraz podziału organelli półautonomicznych. Faza G indeks dolny 2 następnie przechodzi w podział M. Cykl zamyka się.
Fazy cyklu komórkowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cykl komórkowy z podziałem mitotycznym dzieli się na interfazę oraz zachodzące po niej podział jądra komórkowego i cytokinezę (podział cytoplazmy). Interfaza może zajmować nawet 90% całego cyklu komórkowego. Więcej o cyklu komórkowych w lekcji „Cykl komórkowy i jego charakterystyka”.

RazGMlSiRIL4f1
W fazie G1 komórka haploidalna (1n) zawiera 1c DNA, natomiast komórka diploidalna (2n) – 2c DNA. W obu komórkach w fazie G1 chromosomy składają się z jednej chromatydy. Podczas fazy S – replikacji – dochodzi do podwojenia ilości DNA z 1c do 2c w komórce haploidalnej i z 2c do 4c w komórce diploidalnej. Chromosomy po replikacji składają się z dwóch chromatyd.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑gold

Jak wyglądają zmiany ploidalności i ilości materiału genetycznego w komórkach przechodzących mitozę?

RlhAS50yYrhnd1
Zapoznaj się z opisem wykresu poniżej.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑gray2
Ciekawostka
RQWMhyP0cg0yl
Zmiany ilości DNA i liczby chromosomów w komórce przechodzącej podział mejotyczny.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wykres przedstawia komórkę diploidalną (2n) przystępującą do podziału mejotycznego. W komórce rodzicielskiej ilość DNA wynosi 2c. Podczas replikacji (w fazie S) ilość DNA podwaja się do 4c, natomiast liczba chromosomów nie zmienia się. W trakcie pierwszego podziału mejotycznego liczba chromosomów zostaje zredukowana z 2n do 1n, a ilość DNA z 4c do 2c. Podczas drugiego podziału mejotycznego liczba chromosomów nie ulega zmianie, natomiast ilość DNA zmniejsza się do 1c.

Słownik

chromatyda siostrzana
chromatyda siostrzana

jedna z dwóch kopii chromosomu, która powstaje w wyniku replikacji DNA poprzedzającej mitozę bądź mejozę

chromosomy
chromosomy

struktury zawierające materiał genetyczny komórki; stanowią jednostki segregacji w podziale jądra komórkowego

interfaza
interfaza

etap cyklu komórkowego obejmujący okres między kolejnymi podziałami komórkowymi (mitoza); w interfazie rozróżnia się 3 kolejne fazy: G1, S i G2; podczas fazy S następuje replikacja DNA, w wyniku której powstaje pełna kopia genomu jądrowego komórki (stanowi to niezbędny warunek umożliwiający kolejny podział komórkowy)

komórka diploidalna
komórka diploidalna

komórka zawierająca podwójny zestaw chromosomów

komórka haploidalna
komórka haploidalna

komórka zawierająca pojedynczy zestaw chromosomów

mitoza
mitoza

sposób podziału jądra komórkowego (poprzedzony interfazą), w wyniku którego powstają 2 jądra potomne (siostrzane), z których każde otrzymuje zestaw chromosomów identyczny pod względem ich liczby (ploidalności), jak ten, który miało jądro komórkowe przed podziałem