Kitaran sel. Secara ringkas mengenai interfasa

rumah / penceraian

Ketinggian badan manusia disebabkan oleh peningkatan dalam saiz dan bilangan sel, yang kedua dipastikan oleh proses pembahagian, atau mitosis. Percambahan sel berlaku di bawah pengaruh faktor pertumbuhan ekstraselular, dan sel-sel itu sendiri mengalami urutan berulang peristiwa yang dikenali sebagai kitaran sel.

Terdapat empat utama fasa: G1 (prasintetik), S (sintetik), G2 (pascasintesis) dan M (mitotik). Ini diikuti dengan pemisahan sitoplasma dan membran plasma, menghasilkan dua sel anak yang sama. Fasa Gl, S dan G2 adalah sebahagian daripada interfasa. Replikasi kromosom berlaku semasa fasa sintetik, atau fasa S.
Majoriti sel tidak tertakluk kepada pembahagian aktif; aktiviti mitosis mereka ditindas semasa fasa GO, yang merupakan sebahagian daripada fasa G1.

Tempoh fasa M adalah 30-60 minit, manakala keseluruhan kitaran sel berlaku dalam kira-kira 20 jam Bergantung pada umur, sel manusia normal (bukan tumor) menjalani sehingga 80 kitaran mitosis.

Proses kitaran sel dikawal oleh pengaktifan berulang secara berurutan dan penyahaktifan enzim utama yang dipanggil kinase protein bergantung kepada siklik (CDPK), serta kofaktornya, siklik. Dalam kes ini, di bawah pengaruh fosfokinase dan fosfatase, fosforilasi dan defosforilasi kompleks cyclin-CZK khas berlaku, yang bertanggungjawab untuk permulaan fasa tertentu kitaran.

Selain itu, pada yang berkaitan peringkat serupa dengan protein CZK menyebabkan pemadatan kromosom, pecah sampul nuklear dan penyusunan semula mikrotubul sitoskeletal untuk membentuk gelendong pembelahan (mitosis spindle).

Fasa G1 kitaran sel

fasa G1- peringkat pertengahan antara fasa M dan S, di mana jumlah sitoplasma meningkat. Di samping itu, pada penghujung fasa G1 terdapat pusat pemeriksaan pertama di mana pembaikan DNA dan keadaan persekitaran diperiksa (sama ada ia cukup baik untuk peralihan ke fasa S).

Dalam kes nuklear DNA rosak, aktiviti protein p53 meningkat, yang merangsang transkripsi p21. Yang terakhir mengikat kompleks cyclin-CZK tertentu, bertanggungjawab untuk memindahkan sel ke fasa S, dan menghalang pembahagiannya pada peringkat fasa Gl. Ini membolehkan enzim pembaikan untuk membetulkan serpihan DNA yang rosak.

Sekiranya patologi berlaku replikasi protein p53 DNA yang rosak berterusan, yang membolehkan sel membahagikan untuk mengumpul mutasi dan menyumbang kepada perkembangan proses tumor. Inilah sebabnya mengapa protein p53 sering dipanggil "penjaga genom."

Fasa G0 kitaran sel

Proliferasi sel dalam mamalia hanya mungkin dengan penyertaan sel yang dirembeskan oleh sel lain. faktor pertumbuhan ekstraselular, yang memberikan kesannya melalui transduksi isyarat lata proto-onkogen. Jika semasa fasa G1 sel tidak menerima isyarat yang sesuai, maka ia keluar dari kitaran sel dan memasuki keadaan G0, di mana ia boleh kekal selama beberapa tahun.

Blok G0 berlaku dengan bantuan protein - penindas mitosis, salah satunya adalah protein retinoblastoma(protein Rb) yang dikodkan oleh alel normal gen retinoblastoma. Protein ini melekat pada protein kawal selia yang condong, menyekat rangsangan transkripsi gen yang diperlukan untuk percambahan sel.

Faktor pertumbuhan ekstrasel memusnahkan blok dengan pengaktifan Kompleks cyclin-CZK khusus Gl, yang memfosforilasi protein Rb dan mengubah bentuknya, akibatnya sambungan dengan protein pengawalseliaan terputus. Pada masa yang sama, yang terakhir mengaktifkan transkripsi gen yang dikodkan, yang mencetuskan proses percambahan.

Fasa S kitaran sel

Kuantiti standard Heliks berganda DNA dalam setiap sel, set diploid sepadan kromosom beruntai tunggal biasanya ditetapkan sebagai 2C. Set 2C dikekalkan sepanjang fasa G1 dan berganda (4C) semasa fasa S, apabila DNA kromosom baharu disintesis.

Bermula dari akhir fasa S dan sehingga fasa M (termasuk fasa G2), setiap kromosom yang kelihatan mengandungi dua molekul DNA terikat rapat yang dipanggil kromatid kakak. Oleh itu, dalam sel manusia, dari penghujung fasa S hingga pertengahan fasa M, terdapat 23 pasang kromosom (46 unit kelihatan), tetapi 4C (92) heliks ganda DNA nuklear.

Sedang berlangsung mitosis set kromosom yang sama diedarkan di antara dua sel anak sedemikian rupa sehingga setiap satu daripadanya mengandungi 23 pasang molekul DNA 2C. Perlu diingatkan bahawa fasa G1 dan G0 adalah satu-satunya fasa kitaran sel di mana 46 kromosom dalam sel sepadan dengan set 2C molekul DNA.

Fasa G2 kitaran sel

Kedua semak Point, di mana saiz sel diuji, berada pada penghujung fasa G2, terletak di antara fasa S dan mitosis. Di samping itu, pada peringkat ini, sebelum beralih kepada mitosis, kesempurnaan replikasi dan integriti DNA diperiksa. Mitosis (fasa-M)

1. Profase. Kromosom, masing-masing terdiri daripada dua kromatid yang sama, mula mengembun dan kelihatan di dalam nukleus. Pada kutub sel yang bertentangan, radas seperti gelendong mula membentuk sekitar dua sentrosom daripada gentian tubulin.

2. Prometaphase. Membran nuklear membahagi. Kinetokor terbentuk di sekeliling sentromer kromosom. Gentian tubulin menembusi ke dalam nukleus dan menumpukan berhampiran kinetochores, menghubungkannya dengan gentian yang terpancar daripada sentrosom.

3. Metafasa. Ketegangan gentian menyebabkan kromosom berbaris di tengah-tengah antara kutub gelendong, dengan itu membentuk plat metafasa.

4. Anafasa. DNA centromere, dikongsi antara kromatid kakak, diduakan, dan kromatid berpisah dan bergerak menjauh lebih dekat ke kutub.

5. Telofasa. Kromatid kakak yang dipisahkan (yang dari masa ini dianggap sebagai kromosom) mencapai kutub. Membran nuklear muncul di sekeliling setiap kumpulan. Kromatin yang dipadatkan hilang dan membentuk nukleolus.

6. Sitokinesis. Membran sel mengecut dan alur belahan terbentuk di tengah antara kutub, yang dari masa ke masa memisahkan dua sel anak.

Kitaran centrosom

Dalam Masa fasa G1 sepasang sentriol yang dipautkan kepada setiap sentrosom memisahkan. Semasa fasa S dan G2, sentriol anak perempuan baru terbentuk di sebelah kanan sentriol lama. Pada permulaan fasa M, sentrosom membahagi, dan dua sentrosom anak perempuan bergerak ke arah kutub sel.

Kitaran sel ialah tempoh kewujudan sel dari saat pembentukannya dengan membahagikan sel induk sehingga pembahagian atau kematiannya sendiri.

Tempoh kitaran sel

Panjang kitaran sel berbeza-beza antara sel yang berbeza. Sel-sel organisma dewasa yang membiak dengan cepat, seperti sel hematopoietik atau basal epidermis dan usus kecil, boleh memasuki kitaran sel setiap 12-36 jam Kitaran sel pendek (kira-kira 30 minit) diperhatikan semasa pemecahan pesat telur echinoderms, amfibia. dan haiwan lain. Di bawah keadaan percubaan, banyak garisan kultur sel mempunyai kitaran sel yang pendek (kira-kira 20 jam). Bagi sel yang paling aktif membahagikan, tempoh antara mitosis adalah lebih kurang 10-24 jam.

Fasa kitaran sel

Kitaran sel eukariotik terdiri daripada dua tempoh:

Tempoh pertumbuhan sel yang dipanggil "interphase," di mana DNA dan protein disintesis dan persediaan untuk pembahagian sel berlaku.

Tempoh pembahagian sel, dipanggil "fasa M" (daripada perkataan mitosis - mitosis).

Interphase terdiri daripada beberapa tempoh:

G 1-fasa (daripada bahasa Inggeris. jurang- selang), atau fasa pertumbuhan awal, di mana sintesis mRNA, protein, dan komponen selular lain berlaku;

Fasa S (daripada bahasa Inggeris. sintesis- sintesis), semasa replikasi DNA nukleus sel berlaku, penggandaan sentriol juga berlaku (jika wujud, sudah tentu).

Fasa G 2, di mana persediaan untuk mitosis berlaku.

Dalam sel terbeza yang tidak lagi membahagi, mungkin tiada fasa G 1 dalam kitaran sel. Sel tersebut berada dalam fasa rehat G0.

Tempoh pembahagian sel (fasa M) merangkumi dua peringkat:

karyokinesis (pembahagian nukleus sel);

sitokinesis (pembahagian sitoplasma).

Sebaliknya, mitosis dibahagikan kepada lima peringkat.

Penerangan pembahagian sel adalah berdasarkan data mikroskop cahaya digabungkan dengan fotografi mikrosin dan hasil mikroskop cahaya dan elektron sel tetap dan bernoda.

Peraturan kitaran sel

Urutan perubahan biasa dalam tempoh kitaran sel berlaku melalui interaksi protein seperti kinase dan cyclin yang bergantung kepada cyclin. Sel dalam fasa G0 boleh memasuki kitaran sel apabila terdedah kepada faktor pertumbuhan. Pelbagai faktor pertumbuhan, seperti faktor pertumbuhan yang berasal dari platelet, epidermis dan saraf, dengan mengikat pada reseptornya, mencetuskan lata isyarat intraselular, akhirnya membawa kepada transkripsi gen siklik dan kinase yang bergantung kepada siklik. Kinase yang bergantung kepada cyclin menjadi aktif hanya apabila berinteraksi dengan cyclin yang sepadan. Kandungan pelbagai cyclin dalam sel berubah sepanjang kitaran sel. Cyclin ialah komponen pengawalseliaan kompleks kinase yang bergantung kepada cyclin-cyclin. Kinase adalah komponen pemangkin kompleks ini. Kinase tidak aktif tanpa cyclin. Siklin yang berbeza disintesis pada peringkat kitaran sel yang berbeza. Oleh itu, kandungan cyclin B dalam oosit katak mencapai maksimum pada masa mitosis, apabila keseluruhan lata tindak balas fosforilasi yang dimangkin oleh kompleks kinase yang bergantung kepada cyclin B / cyclin dilancarkan. Menjelang akhir mitosis, cyclin dimusnahkan dengan cepat oleh proteinase.

InterfasaG1 mengikuti telofase mitosis. Semasa fasa ini, sel mensintesis RNA dan protein. Tempoh fasa adalah dari beberapa jam hingga beberapa hari. G0. Sel boleh keluar dari kitaran dan berada dalam fasa G0. Dalam fasa G0, sel mula membezakan. S. Semasa fasa S, sintesis protein berterusan dalam sel, replikasi DNA berlaku, dan sentriol terpisah. Dalam kebanyakan sel, fasa S berlangsung 8-12 jam. G2. Semasa fasa G2, sintesis RNA dan protein berterusan (contohnya, sintesis tubulin untuk mikrotubul gelendong mitosis). Sentriol anak perempuan mencapai saiz organel muktamad. Fasa ini berlangsung 2-4 jam. Mitosis Semasa mitosis, nukleus (karyokinesis) dan sitoplasma (sitokinesis) membahagi. Fasa-fasa mitosis: profase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase (Rajah 2-52). Profase. Setiap kromosom terdiri daripada dua kromatid saudara yang disambungkan oleh sentromer; Sentriol menyusun gelendong mitosis. Sepasang sentriol adalah sebahagian daripada mi-

nasi. 2-51. Peringkat kitaran sel. Kitaran sel dibahagikan kepada mitosis, fasa M yang agak pendek, dan tempoh yang lebih panjang, antara fasa. Fasa M terdiri daripada profase, prometaphase, metaphase, anaphase dan telofase; interfasa terdiri daripada fasa Gj, S dan G2. Sel-sel yang meninggalkan kitaran tidak lagi membahagi dan mula membezakan. Sel dalam fasa G0 biasanya tidak berkitar balik. nasi. 2-52. M fasa kitaran sel. Selepas fasa G2, fasa M kitaran sel bermula. Ia terdiri daripada lima peringkat pembahagian nuklear (karyokinesis) dan pembahagian sitoplasma (sitokinesis). Fasa M berakhir pada permulaan fasa G1 kitaran seterusnya. pusat otik dari mana mikrotubulus memanjang secara jejari. Pertama, pusat mitosis terletak berhampiran membran nuklear, dan kemudian mereka menyimpang dan gelendong mitosis bipolar terbentuk. Proses ini melibatkan mikrotubulus kutub, yang berinteraksi antara satu sama lain apabila ia memanjang. Sentriol ialah sebahagian daripada sentrosom (sentrosom mengandungi dua sentriol dan matriks pericentriol) dan mempunyai bentuk silinder dengan diameter 150 nm dan panjang 500 nm; dinding silinder terdiri daripada 9 triplet mikrotubul. Dalam sentrosom, sentriol terletak pada sudut tepat antara satu sama lain. Semasa fasa S kitaran sel, sentriol digandakan. Dalam mitosis, sepasang sentriol, masing-masing terdiri daripada yang asli dan yang baru terbentuk, menyimpang ke kutub sel dan mengambil bahagian dalam pembentukan gelendong mitosis. Prometaphase. Sampul nuklear hancur menjadi serpihan kecil. Di kawasan centromere, kinetochore muncul, berfungsi sebagai pusat untuk mengatur mikrotubul kinetochore. Pemergian kinetochores dari setiap kromosom dalam kedua-dua arah dan interaksinya dengan mikrotubulus polar gelendong mitosis adalah sebab pergerakan kromosom.

Metafasa. Kromosom terletak di kawasan khatulistiwa gelendong. Plat metafasa terbentuk di mana setiap kromosom dipegang oleh sepasang kinetokor dan mikrotubul kinetokor yang berkaitan diarahkan ke kutub bertentangan gelendong mitosis. Anafasa— perbezaan kromosom anak perempuan ke kutub gelendong mitosis pada kelajuan 1 μm/min. Telofasa. Kromatid mendekati kutub, mikrotubulus kinetochore hilang, dan kutub terus memanjang. Sampul nuklear terbentuk dan nukleolus muncul. Sitokinesis- pembahagian sitoplasma kepada dua bahagian yang berasingan. Proses ini bermula pada anafasa lewat atau telofasa. Plasmalemma ditarik balik antara dua nukleus anak perempuan dalam satah berserenjang dengan paksi panjang gelendong. Alur belahan semakin dalam, dan jambatan kekal di antara sel anak - badan sisa. Pemusnahan lanjut struktur ini membawa kepada pemisahan lengkap sel anak. Pengatur pembahagian sel Percambahan sel, yang berlaku melalui mitosis, dikawal ketat oleh pelbagai isyarat molekul. Aktiviti yang diselaraskan bagi pengawal selia kitaran sel berbilang ini memastikan kedua-dua peralihan sel dari fasa ke fasa kitaran sel dan pelaksanaan tepat kejadian setiap fasa. Sebab utama kemunculan sel yang tidak terkawal secara proliferatif adalah mutasi dalam gen yang mengekodkan struktur pengawal selia kitaran sel. Pengawal selia kitaran sel dan mitosis dibahagikan kepada intrasel dan antara sel. Isyarat molekul intraselular adalah banyak, di antaranya, pertama sekali, pengawal selia kitaran sel sendiri (siklin, kinase protein yang bergantung kepada cyclin, pengaktif dan perencatnya) dan penindas tumor harus disebut. Meiosis Semasa meiosis, gamet haploid terbentuk (Rajah 2-53, lihat juga

nasi. 15-8). Pembahagian meiotik pertama Pembahagian pertama meiosis (profasa I, metafasa I, anafasa I dan telofasa I) ialah pengurangan. Profase I melalui beberapa peringkat berturut-turut (leptotena, zigotena, pachytene, diplotene, diakinesis). Leptotena- kromatin terkondensasi, setiap kromosom terdiri daripada dua kromatid yang disambungkan oleh sentromer. nasi. 2-53. Meiosis memastikan peralihan sel kuman daripada keadaan diploid kepada keadaan haploid. Zigotena- kromosom berpasangan homolog mendekat dan bersentuhan fizikal (sinapsis) dalam bentuk kompleks sinaptonemal yang memastikan konjugasi kromosom. Pada peringkat ini, dua pasang kromosom yang bersebelahan membentuk bivalen. Pachytena- kromosom menebal disebabkan oleh spiralisasi. Bahagian berasingan kromosom terkonjugasi bersilang antara satu sama lain dan membentuk chiasmata. Berlaku di sini menyeberangi- pertukaran bahagian antara kromosom homolog paternal dan maternal. Diplotena- pemisahan kromosom terkonjugasi dalam setiap pasangan akibat pembelahan longitudinal kompleks sinaptonemal. Kromosom berpecah sepanjang keseluruhan kompleks, kecuali chiasmata. Dalam bivalen, 4 kromatid boleh dibezakan dengan jelas. Dwivalen sedemikian dipanggil tetrad. Tapak yang meleraikan muncul dalam kromatid tempat RNA disintesis. Diakinesis. Proses pemendekan dan pembelahan kromosom pasangan kromosom berterusan. Chiasmata bergerak ke hujung kromosom (terminalization). Membran nuklear dimusnahkan dan nukleolus hilang. Spindle mitosis muncul. Metafasa I. Dalam metafasa I, tetrad membentuk plat metafasa. Secara umum, kromosom paternal dan maternal diagihkan secara rawak pada satu sisi atau satu lagi khatulistiwa gelendong mitosis. Corak taburan kromosom ini mendasari undang-undang kedua Mendel, yang (bersama-sama dengan persilangan) memastikan perbezaan genetik antara individu.

1. Apakah kitaran sel?

Kitaran sel ialah kewujudan sel dari saat pembentukannya semasa pembahagian sel induk sehingga pembahagiannya sendiri (termasuk bahagian ini) atau kematian. Kitaran sel terdiri daripada interfasa dan mitosis (pembahagian sel).

2. Apakah yang dipanggil interfasa? Apakah peristiwa utama yang berlaku dalam tempoh G 1 -, S- dan G 2 - interfasa?

Interphase ialah bahagian kitaran sel antara dua bahagian berturut-turut. Semasa keseluruhan interfasa, kromosom tidak bergelung dan terdapat dalam nukleus sel dalam bentuk kromatin. Sebagai peraturan, interphase terdiri daripada tiga tempoh:

● Tempoh prasintesis (G 1) – bahagian terpanjang antara fasa (dari 2 – 3 jam hingga beberapa hari). Dalam tempoh ini, sel berkembang, bilangan organel meningkat, tenaga dan bahan terkumpul untuk penggandaan DNA seterusnya. Dalam tempoh G 1, setiap kromosom terdiri daripada satu kromatid. Set kromosom (n) dan kromatid (c) sel diploid dalam tempoh G 1 ialah 2n2c.

● Semasa tempoh sintetik (S), penggandaan DNA (replikasi) berlaku, serta sintesis protein yang diperlukan untuk pembentukan kromosom seterusnya. Dalam tempoh yang sama ini, penggandaan sentriol berlaku. Menjelang akhir tempoh S, setiap kromosom terdiri daripada dua kromatid kakak yang serupa yang disambungkan pada sentromer. Set kromosom dan kromatid sel diploid pada akhir tempoh S (iaitu selepas replikasi) ialah 2n4c.

● Semasa tempoh pascasintesis (G 2), sel mengumpul tenaga dan mensintesis protein untuk bahagian yang akan datang (contohnya, tubulin untuk membina mikrotubul, yang kemudiannya membentuk gelendong). Sepanjang tempoh G 2 keseluruhan, set kromosom dan kromatid dalam sel ialah 2n4c.

Pada penghujung interfasa, pembahagian sel bermula.

3. Sel manakah yang dicirikan oleh tempoh G 0? Apa yang berlaku dalam tempoh ini?

Tidak seperti sel-sel yang sentiasa membahagikan (contohnya, sel-sel lapisan germinal epidermis kulit, sumsum tulang merah, membran mukus saluran gastrousus haiwan, sel-sel tisu pendidikan tumbuhan), kebanyakan sel-sel organisma multiselular mengambil laluan pengkhususan dan, selepas melalui sebahagian daripada tempoh G 1, lulus semasa tempoh rehat (G 0 -tempoh).

Sel-sel dalam tempoh G0 melaksanakan fungsi khusus mereka dalam badan, proses metabolik dan tenaga berlaku di dalamnya, tetapi persediaan untuk replikasi tidak berlaku. Sel-sel sedemikian, sebagai peraturan, kehilangan keupayaan untuk membahagikan secara kekal. Contohnya termasuk neuron, sel kanta dan banyak lagi.

Walau bagaimanapun, sesetengah sel yang berada dalam tempoh G0 (contohnya, leukosit, sel hati) boleh meninggalkannya dan meneruskan kitaran sel, melalui semua tempoh interfasa dan mitosis. Oleh itu, sel-sel hati sekali lagi boleh memperoleh keupayaan untuk membahagikan selepas beberapa bulan berada dalam tempoh rehat.

4. Bagaimanakah replikasi DNA dijalankan?

Replikasi ialah pertindihan DNA, salah satu tindak balas sintesis templat. Semasa replikasi, enzim khas memisahkan dua helai molekul DNA induk asal, memecahkan ikatan hidrogen antara nukleotida pelengkap. Molekul DNA polimerase, enzim replikasi utama, mengikat pada helai yang dipisahkan. Kemudian molekul DNA polimerase mula bergerak di sepanjang rantai ibu, menggunakannya sebagai templat, dan mensintesis rantai anak perempuan baru, memilih nukleotida untuk mereka mengikut prinsip saling melengkapi.

Hasil daripada replikasi, dua molekul DNA untai dua yang serupa terbentuk. Setiap daripadanya mengandungi satu rantai molekul ibu asal dan satu rantai anak perempuan yang baru disintesis.

5. Adakah molekul DNA yang membentuk kromosom homolog adalah sama? Dalam komposisi kromatid kakak? kenapa?

Molekul DNA dalam kromatid saudara bagi satu kromosom adalah sama (mempunyai jujukan nukleotida yang sama), kerana ia terbentuk hasil daripada replikasi molekul DNA ibu asal. Setiap satu daripada dua molekul DNA yang membentuk kromatid saudara perempuan mengandungi satu helai molekul DNA ibu asal (templat) dan satu helai anak perempuan baharu yang disintesis pada templat ini.

Molekul DNA dalam kromosom homolog tidak sama. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kromosom homolog mempunyai asal usul yang berbeza. Dalam setiap pasangan kromosom homolog, satu adalah ibu (diwarisi daripada ibu), dan satu lagi adalah bapa (diwarisi daripada bapa).

6. Apakah nekrosis? Apoptosis? Apakah persamaan dan perbezaan antara nekrosis dan apoptosis?

Nekrosis ialah kematian sel dan tisu dalam organisma hidup, disebabkan oleh tindakan faktor merosakkan pelbagai sifat.

Apoptosis ialah kematian sel yang diprogramkan yang dikawal oleh badan (yang dipanggil "bunuh diri selular").

Persamaan:

● Nekrosis dan apoptosis ialah dua jenis kematian sel.

● Berlaku pada semua peringkat kehidupan badan.

Perbezaan:

● Nekrosis ialah kematian sel rawak (tidak dirancang), yang mungkin disebabkan oleh pendedahan kepada suhu tinggi dan rendah, sinaran mengion, pelbagai bahan kimia (termasuk toksin), kerosakan mekanikal, bekalan darah terjejas atau pemuliharaan tisu, atau tindak balas alahan. Apoptosis pada mulanya dirancang oleh badan (diprogramkan secara genetik) dan dikawal olehnya. Semasa apoptosis, sel mati tanpa kerosakan langsung, akibat daripada mereka menerima isyarat molekul tertentu - "perintah untuk memusnahkan diri sendiri."

● Akibat apoptosis, sel khusus individu mati (hanya yang telah menerima "perintah"), dan keseluruhan kumpulan sel biasanya mengalami kematian nekrotik.

● Semasa kematian nekrotik dalam sel yang rosak, kebolehtelapan membran terganggu, sintesis protein terhenti, proses metabolik lain terhenti, nukleus, organel dan, akhirnya, seluruh sel dimusnahkan. Biasanya, sel yang mati diserang oleh leukosit, dan tindak balas keradangan berkembang di kawasan nekrosis. Semasa apoptosis, sel terpecah menjadi serpihan berasingan yang dikelilingi oleh plasmalemma. Biasanya, serpihan sel mati diserap oleh sel darah putih atau sel jiran tanpa mencetuskan tindak balas keradangan.

Dan (atau) ciri penting lain.

7. Apakah kepentingan kematian sel terprogram dalam kehidupan organisma multisel?

Salah satu fungsi utama apoptosis dalam organisma multisel adalah untuk memastikan homeostasis selular. Terima kasih kepada apoptosis, nisbah yang betul bagi bilangan sel pelbagai jenis dikekalkan, pembaharuan tisu dipastikan, dan sel-sel yang rosak secara genetik dikeluarkan. Apoptosis nampaknya mengganggu infiniti pembahagian sel. Kelemahan apoptosis sering membawa kepada perkembangan tumor malignan dan penyakit autoimun (proses patologi di mana tindak balas imun berkembang terhadap sel dan tisu badan sendiri).

8. Mengapakah anda berpendapat bahawa dalam kebanyakan organisma hidup, penyimpan utama maklumat keturunan ialah DNA, dan RNA hanya menjalankan fungsi bantu?

Sifat dua untaian molekul DNA mendasari proses pertindihan diri (replikasi) dan penghapusan kerosakan - pembaikan (helai yang tidak rosak berfungsi sebagai matriks untuk memulihkan helai yang rosak). Menjadi terkandas tunggal, RNA tidak mampu mereplikasi, dan proses pembaikannya sukar. Di samping itu, kehadiran kumpulan hidroksil tambahan pada ribosa (berbanding deoksiribosa) menjadikan RNA lebih mudah terdedah kepada hidrolisis daripada DNA.

Apakah interfasa? Istilah ini berasal dari perkataan Latin "inter", diterjemahkan sebagai "antara", dan "fasis" Yunani - tempoh. Ini adalah tempoh paling penting di mana sel membesar dan mengumpul nutrien sebagai persediaan untuk pembahagian seterusnya. Interphase menduduki sebahagian besar daripada keseluruhan kitaran sel sehingga 90% daripada keseluruhan hayat sel berlaku di dalamnya.

Apakah interfasa

Sebagai peraturan, bahagian utama komponen sel tumbuh sepanjang keseluruhan fasa, jadi agak sukar untuk membezakan mana-mana peringkat individu di dalamnya. Walau bagaimanapun, ahli biologi telah membahagikan interfasa kepada tiga bahagian, memberi tumpuan kepada masa replikasi dalam nukleus sel.

Tempoh antara fasa: Fasa G(1), fasa S, fasa G(2). Tempoh prasintetik (G1), yang namanya berasal daripada jurang bahasa Inggeris, diterjemahkan sebagai "selang," bermula serta-merta selepas pembahagian. Ini adalah tempoh yang sangat lama, berlangsung dari sepuluh jam hingga beberapa hari. Dalam tempoh inilah pengumpulan bahan berlaku dan persediaan untuk penggandaan bahan genetik berlaku: sintesis RNA bermula dan protein yang diperlukan terbentuk.

Apakah interfasa dalam tempoh terakhirnya? Dalam fasa prasintetik, bilangan ribosom meningkat, luas permukaan retikulum endoplasma kasar meningkat, dan mitokondria baru muncul. Sel, memakan banyak tenaga, berkembang dengan cepat.

Sel yang dibezakan, tidak lagi boleh membahagi, kekal dalam fasa rehat yang dipanggil G0.

Tempoh utama antara fasa

Tidak kira apa proses yang berlaku dalam sel semasa interfasa, setiap subfasa adalah penting untuk persediaan keseluruhan untuk mitosis. Walau bagaimanapun, tempoh sintetik boleh dipanggil titik perubahan, kerana pada masa itu kromosom digandakan dan persediaan segera untuk pembahagian bermula. RNA terus disintesis, tetapi segera bergabung dengan protein kromosom, memulakan replikasi DNA.

Interfasa sel di bahagian ini berlangsung dari enam hingga sepuluh jam. Akibatnya, setiap kromosom berganda dan sudah terdiri daripada sepasang kromatid kakak, yang kemudiannya akan tersebar ke kutub gelendong. Dalam fasa sintetik, sentriol berganda, jika, sudah tentu, mereka hadir dalam sel. Dalam tempoh ini, kromosom boleh dilihat di bawah mikroskop.

Tempoh ketiga

Secara genetik, kromatid adalah benar-benar serupa, kerana salah satu daripada mereka adalah ibu, dan yang kedua direplikasi menggunakan RNA messenger.

Sebaik sahaja penggandaan lengkap semua bahan genetik telah berlaku, tempoh pasca sintetik bermula, sebelum pembahagian. Ini diikuti dengan pembentukan mikrotubulus, dari mana gelendong seterusnya akan terbentuk, dan kromatid akan menyimpang ke kutub. Tenaga juga disimpan, kerana semasa mitosis sintesis nutrien berkurangan. Tempoh tempoh pascasintesis adalah pendek, biasanya hanya berlangsung beberapa jam.

Pusat pemeriksaan

Semasa proses itu, sel mesti melalui pusat pemeriksaan tertentu - "penanda" penting, selepas itu ia berlalu ke peringkat lain. Jika atas sebab tertentu sel tidak dapat melepasi pusat pemeriksaan, maka keseluruhan kitaran sel akan membeku, dan fasa seterusnya tidak akan bermula sehingga masalah yang menghalangnya daripada melalui pusat pemeriksaan diperbetulkan.

Terdapat empat perkara utama, yang kebanyakannya hanya dalam interfasa. Sel melepasi pusat pemeriksaan pertama dalam fasa prasintetik, apabila integriti DNA diperiksa. Jika semuanya betul, maka tempoh sintetik bermula. Di dalamnya, titik perdamaian adalah pengesahan ketepatan dalam replikasi DNA. Pusat pemeriksaan dalam fasa pasca sintesis ialah pemeriksaan untuk kerosakan atau peninggalan pada dua titik sebelumnya. Fasa ini juga menyemak bagaimana replikasi dan sel sepenuhnya telah berlaku. Mereka yang tidak lulus ujian ini tidak dibenarkan menyertai mitosis.

Masalah dalam interfasa

Gangguan kitaran sel normal boleh membawa bukan sahaja kepada kegagalan dalam mitosis, tetapi juga kepada pembentukan tumor pepejal. Lebih-lebih lagi, ini adalah salah satu sebab utama penampilan mereka. Perjalanan biasa bagi setiap fasa, tidak kira sesingkat mana pun, menentukan awal kejayaan menyelesaikan peringkat seterusnya dan ketiadaan masalah. Sel tumor mempunyai perubahan di pusat pemeriksaan kitaran sel.

Sebagai contoh, dalam sel dengan DNA yang rosak, tempoh sintetik interfasa tidak berlaku. Mutasi berlaku yang mengakibatkan kehilangan atau perubahan dalam gen protein p53. Tiada penyumbatan kitaran sel dalam sel, dan mitosis bermula lebih awal daripada jadual. Hasil daripada masalah tersebut adalah sejumlah besar sel mutan, yang kebanyakannya tidak berdaya maju. Walau bagaimanapun, mereka yang boleh berfungsi menimbulkan sel-sel malignan, yang boleh membahagi dengan sangat cepat disebabkan oleh fasa rehat yang dipendekkan atau tidak hadir. Ciri interfasa membolehkan tumor malignan yang terdiri daripada sel mutan membahagi dengan begitu pantas.

Tempoh antara fasa

Mari kita berikan beberapa contoh tentang berapa banyak interfasa yang diambil dalam kehidupan sel berbanding dengan mitosis. Dalam epitelium usus kecil tikus biasa, "fasa berehat" mengambil masa sekurang-kurangnya dua belas jam, dan mitosis itu sendiri berlangsung dari 30 minit hingga satu jam. Sel-sel yang membentuk akar kacang faba membahagi setiap 25 jam, dengan fasa M (mitosis) berlangsung kira-kira setengah jam.

Apakah interfasa untuk kehidupan sel? Ini adalah tempoh yang paling penting, tanpa itu bukan sahaja mitosis, tetapi juga kehidupan selular secara keseluruhan adalah mustahil.