• Tuesday June 22,2021

Zellzyklus

Wir erklären, was der Zellzyklus ist, seine Phasen, Kontrollpunkte und Regulierung. Darüber hinaus ist seine Bedeutung für die Entwicklung von Krebs.

Der Zellzyklus besteht aus drei Phasen der Grenzfläche und einer mythischen Phase.
  1. Was ist der Zellzyklus?

Der Zellzyklus ist die geordnete und sequentielle Menge von Ereignissen, die im Allgemeinen in allen Zellen stattfinden . Sie beinhalten ihr Wachstum und ihre eventuelle Vermehrung in zwei Zellen - Töchter. Dieser Prozess ist wesentlich für die Existenz von vielzelligen Wesen.

Es beginnt mit dem Erscheinen einer jungen Zelle und gipfelt in ihrer Reifung und Zellteilung, dh der Schaffung von zwei neuen Zellen. Es wird nach einer Reihe von Reizen und biochemischen Reaktionen durchgeführt, die vom Zellkern interpretiert werden und die eine ordnungsgemäße Reproduktion des Körpergewebes gewährleisten.

Daher starten Zellen normalerweise ihren Zellzyklus, wenn die Umgebungsbedingungen dies fördern. Der Zyklus verläuft jedoch nicht immer auf die gleiche Weise, mit wichtigen Variationen von tierischen und pflanzlichen Zellen oder Prokaryoten und Eukaryoten. Es kommt jedoch bei allen Lebewesen mit ähnlichen Zwecken und ähnlichen Stadien vor.

Es kann Ihnen dienen: Mikrobiologie

  1. Phasen des Zellzyklus

Die Stadien des Zellzyklus werden gemäß der Formel beschrieben:

  • G 1 : aus englischer Lücke 1 oder Intervall 1
  • S : Synthese oder Synthese
  • G 2 : Lücke 2 oder Intervall 2
  • M : M-Phase oder Phase M, deren Name auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass es sich um Mitose oder Meiose vor der zytoplasmatischen Teilung oder Zytokinese handelt.

Die Zellen werden vor Beginn des Zellzyklus als "ruhig" bezeichnet (was bedeutet, dass sie sich dafür entscheiden, still zu sein), und sobald sie den Zellzyklus durchlaufen haben, werden sie als "proliferierend" bezeichnet (was bedeutet, dass sie sich schnell vermehren).

Der Zellzyklus ist nicht linear, sondern zirkulär, da junge Zellen den Vorgang wiederholen können, wodurch je nach Bedarf zwei neue Zellen entstehen. Im Großen und Ganzen gliedern sich die verschiedenen Phasen, aus denen es besteht, in zwei separate Phasen:

Die Schnittstelle Diese erste Phase umfasst die G1-S-G2-Stadien, und während dieser Phase wächst sie auf das richtige Niveau, um die Vervielfältigung ihres genetischen Materials zu initiieren und es vollständig gemäß ihrer DNA zu kopieren.

  • Lückenstufe 1 . Die Zelle wächst physisch und verdoppelt ihre Organellen und Proteine, die für die folgenden Stadien erforderlich sind.
  • Stufe S Es wird eine vollständige Kopie der DNA der Zelle sowie ein Duplikat des Zentrosoms synthetisiert, wodurch die DNA in späteren Stadien leichter getrennt werden kann.
  • Lückenstufe 2 . Die Zelle wird noch größer, erzeugt neue Proteine ​​und Organellen und bereitet sich auf Mitose und Zellteilung vor.

M-Phase Die mitotische Phase beginnt, wenn die Zelle ihr genetisches Material und ihre Organellen bereits verdoppelt hat und bereit ist, sich in zwei identische Individuen zu teilen. Der Beginn der Mitose beginnt mit der Trennung der DNA in zwei Doppelketten, und die beiden neuen Zellkerne bewegen sich voneinander weg in Richtung entgegengesetzter Pole.

Phase M ist in vier Phasen unterteilt: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase .

Wenn also die Zytokinese beginnt, die die Vorbereitung für die endgültige Trennung der beiden neuen Zellen darstellt, wird jeder Zellkern getrennt. Es beginnt, eine Barriere zwischen beiden Zellen zu erzeugen, die dann Teil der Plasmamembran selbst ist, und schließlich erfolgt eine physikalische Trennung.

  1. Zellzyklus-Regulation

Der Zellzyklus muss unter ganz bestimmten Bedingungen ablaufen, die ganz bestimmte Steuerungs- und Regelungsmaßnahmen erfordern. Ohne die genauen Anweisungen startet also nicht nur der gesamte Zyklus, sondern es findet kein Übergang von einer Stufe zur nächsten statt.

In erster Linie wird die Kontrolle durch Gene im zelleigenen genetischen Code ausgeübt . Es gibt Anweisungen zur Herstellung oder Modifizierung von Proteinen, um jede Phase des Zyklus zu detonieren. Die Enzyme, die jede Phase aktivieren, erleichtern oder beenden, sind Cyclin- und Cyclin- abhängige Kinasen .

  1. Kontrollpunkte für den Zellzyklus

Das p53-Protein repariert die DNA während des Zellzyklus.

Insbesondere während der Mitose gibt es eine Reihe von Zellzykluskontrollpunkten, an denen der Prozess überwacht wird und sichergestellt wird, dass keine Fehler gemacht wurden. Dies sind vorübergehende Verifikationswege der Existenz, das heißt, sobald ihre Funktion erfüllt ist und nachgewiesen wurde, dass der Prozess ohne Fehler fortgesetzt wird, verschwinden sie.

Wenn das Problem nach einer gewissen Zeit nicht zufriedenstellend gelöst wurde, bereiten diese Kontrollpunkte die Zelle auf die Selbstzerstörung oder Apoptose vor.

Die Kontrollpunkte während der Mitose sind:

  • Am Ende der Etappe G1 und vor S. Dies ist der Kontrollpunkt für die nicht replizierte DNA, die das Cdc25-Gen hemmt, das seinerseits Cyclin A / B Cdk1 aktiviert. Somit wird verhindert, dass der Zyklus fortgesetzt wird.
  • Vor der Anaphase bei Mitose . Es ist ein Kontrollpunkt, der die Trennung der Chromosomen garantiert und durch Aktivierung des Mad2-Proteins wirkt, das den Abbau des Segurins verhindert, bis die Bedingungen angemessen sind.
  • DNA-Schadenskontrollpunkte in G1, S oder G2 . Im Falle einer Zellschädigung, speziell des genetischen Materials, wird das p53-Protein aktiviert, was eine DNA-Reparatur ermöglicht. Schlägt dies fehl, werden die Apoptoseprozesse sofort aktiviert.
  1. Bedeutung des Zellzyklus

Der Zellzyklus ist der grundlegende Zyklus der Zellreproduktion, der das Wachstum von mehrzelligen Organismen und die Reparatur von Gewebe ermöglicht . Darüber hinaus verursacht es die Proliferation, die erforderlich ist, um zum Beispiel eine kritische Zellmasse zu erzeugen, um Embryonen zukünftiger neuer Individuen der Spezies zu bilden.

Es ist ein Prozess, der ständig durchgeführt wird . Es ist in unserer DNA selbst kodiert und somit einer der grundlegenden und ursprünglichen Zyklen des eukaryotischen Zelllebens.

  1. Krebs und der Zellzyklus

Wie bekannt ist, ist Krebs eine Krankheit, bei der bestimmte Zellen bestimmter Gewebe eine abnormale, unaufhaltsame Reproduktion von dysfunktionellen Zellen auslösen. Dieser Prozess, der durchaus zum Tod führen kann, wenn er nicht rechtzeitig zum Stillstand kommt, wird nicht durch den natürlichen Prozess der zellulären Apoptose unterbrochen, sodass ein medizinischer Eingriff erforderlich ist.

Viele Spezialisten schlagen vor, dass der Beginn des krebserzeugenden Prozesses in bestimmten regulatorischen Genen des Zellzyklus liegt, die nicht gut funktionieren oder beschädigt wurden, wodurch der Prozess einem Mangel an Kontrolle unterworfen wird, der wiederum andere Fehler hervorruft und mit gipfelt die Bildung eines Tumors. Diese Gene werden als Onkogene und ihre Vorläufer als Protonkogene bezeichnet.

Mehr in: Krebs


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