ROZHRANIE: TRVANIE A FÁZY - BIOLÓGIE - 2026

Rozhranie je štádium, kedy bunky rastú a rozvíjať, pričom živiny z vonkajšieho prostredia. Všeobecne sa bunkový cyklus delí na rozhranie a mitózu.

Rozhranie je rovnocenné s „normálnym“ štádiom bunky, kde sa replikuje genetický materiál a bunkové organely a bunka sa pripravuje v rôznych ohľadoch na ďalšiu fázu cyklu, mitózu. Je to fáza, v ktorej bunky trávia väčšinu času.

Zdroj: Súbor: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivative work: Chabacano, pomocou Wikimedia Commons

Rozhranie sa skladá z troch subphases: fáza G ₁ , čo zodpovedá prvým intervalu; S fázy, syntézy a G ₂ fázy , druhý interval. Na konci tejto fázy bunky prechádzajú do mitózy a dcérske bunky pokračujú v bunkovom cykle.

Aké je rozhranie?

„Život“ bunky je rozdelený do niekoľkých stupňov, ktoré tvoria bunkový cyklus. Cyklus je rozdelený na dve základné udalosti: rozhranie a mitóza.

Počas tejto fázy je možné pozorovať rast buniek a kopírovanie chromozómov. Cieľom tohto javu je príprava bunky na rozdelenie.

Ako dlho to trvá?

Aj keď sa časová dĺžka bunkového cyklu medzi jednotlivými typmi buniek značne líši, rozhranie je dlhé štádium, v ktorom sa vyskytuje významný počet udalostí. Bunka trávi približne 90% svojej životnosti na rozhraní.

V typickej ľudskej bunke sa bunkový cyklus môže rozdeliť do 24 hodín a bude sa distribuovať nasledovne: fáza mitózy trvá menej ako hodinu, fáza S trvá približne 11 - 12 hodín - zhruba polovica cyklu.

Zvyšok času je rozdelený do fáz G ₁ a G ₂ . Posledne menovaná bude trvať v našom príklade štyri až šesť hodín. Pre G ₁ fázy, to je ťažké priradiť číslo, pretože sa veľmi líši medzi bunkovými typmi.

Napríklad v epitelových bunkách môže byť bunkový cyklus ukončený za menej ako 10 hodín. Naproti tomu pečeňové bunky trvajú dlhšie a môžu sa deliť raz ročne.

Iné bunky strácajú schopnosť deliť sa s vekom tela, ako je to v prípade neurónov a svalových buniek.

fázy

Rozhranie je rozdelený do nasledujúcich čiastkových fáz: G ₁ fáza, S fáza, a G ₂ fázy . Opíšeme každú z nižšie uvedených fáz.

Fáza G

G ₁ fáza sa nachádza medzi mitózou a začiatku replikácie genetického materiálu. V tomto štádiu bunka syntetizuje potrebné RNA a proteíny.

Táto fáza je v živote bunky rozhodujúca. Citlivosť sa zvyšuje z hľadiska vnútorných a vonkajších signálov, čo umožňuje rozhodnúť sa, či je bunka pripravená sa rozdeliť. Len čo sa rozhodne pokračovať, bunka vstúpi do zvyšku fáz.

S fáza

Fáza S pochádza zo „syntézy“. V tejto fáze dôjde k replikácii DNA (tento proces bude podrobne opísaný v nasledujúcej časti).

Fáza G

Tieto G ₂ fáza zodpovedá intervalu medzi S fázy a nasledujúce mitózy. Tu prebiehajú opravné procesy DNA a bunka pripravuje konečné prípravy na začatie delenia jadra.

Keď ľudská bunka vstupuje do G ₂ fázy , má dve identické kópie genómu. To znamená, že každá z buniek má dve sady 46 chromozómov.

Tieto identické chromozómy sa nazývajú sesterské chromatidy a materiál sa často vymieňa počas rozhrania, čo je proces známy ako výmena sesterských chromatidov.

Fáza G

Existuje ďalšia etapa, G ₀ . Hovorí sa, že bunka vstúpi do „G ₀ “, keď sa prestane deliť na dlhú dobu. V tomto štádiu môže bunka rásť a byť metabolicky aktívna, ale nedochádza k replikácii DNA.

Zdá sa, že niektoré bunky boli zachytené v tejto takmer „statickej“ fáze. Spomedzi nich môžeme spomenúť bunky srdcového svalu, oko a mozog. Ak sú tieto bunky poškodené, nedôjde k oprave.

Bunka vstupuje do procesu delenia vďaka rôznym stimulom, či už vnútorným alebo vonkajším. Aby k tomu došlo, musí byť replikácia DNA presná a úplná a bunka musí mať primeranú veľkosť.

Replikácia DNA

Najvýznamnejšou a najdlhšou udalosťou rozhrania je replikácia molekuly DNA. Eukaryotické bunky predstavujú genetický materiál v jadre, ohraničený membránou.

Aby sa bunka mohla rozdeliť, musí sa replikovať. Termín replikácia sa teda týka udalosti duplikácie genetického materiálu.

Kopírovanie DNA bunky musí mať dve veľmi intuitívne vlastnosti. Po prvé, kópia musí byť čo najpresnejšia, inými slovami, proces musí preukázať vernosť.

Po druhé musí byť tento proces rýchly a musí byť efektívne nasadenie enzymatického mechanizmu potrebného na replikáciu.

Replikácia DNA je čiastočne konzervatívna

Po mnoho rokov boli predložené rôzne hypotézy o tom, ako by mohla nastať replikácia DNA. Vedci Meselson a Stahl dospeli k záveru, že replikácia DNA je polokonzervatívna až v roku 1958.

„Polokonzervatívny“ znamená, že jeden z dvoch reťazcov, ktoré tvoria dvojitú špirálu DNA, slúži ako šablóna pre syntézu nového vlákna. Týmto spôsobom je konečným produktom replikácie dve molekuly DNA, z ktorých každá je tvorená pôvodným reťazcom a novou.

Ako sa replikuje DNA?

Aby sa uskutočnil proces replikácie, musí DNA podstúpiť celý rad komplexných modifikácií. Prvým krokom je rozvinúť molekulu a oddeliť reťazce - rovnako ako rozbalíme naše oblečenie.

Týmto spôsobom sú nukleotidy exponované a slúžia ako templát pre nové vlákno DNA, ktoré sa má syntetizovať. Táto oblasť DNA, kde sa tieto dva reťazce oddelia a navzájom sa kopírujú, sa nazýva replikačná vidlica.

Všetky uvedené procesy sú podporované špecifickými enzýmami - medzi inými polymerázami, topoizomerázami, helikázami - s rôznymi funkciami, ktoré vytvárajú nukleoproteínový komplex.

Referencie

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biológia: Život na Zemi. Pearsonovo vzdelávanie.
2. Boticario, CB, a Angosto, MC (2009). Inovácie v oblasti rakoviny. Redakčné UNED.
3. Ferriz, DJO (2012). Základy molekulárnej biológie. Redakčný UOC.
4. Jorde, LB (2004). Lekárska genetika. Elsevier Brazília.
5. Rodak, BF (2005). Hematológia: základy a klinické aplikácie. Panamerican Medical Ed.