15.2: Еукаріотичний клітинний цикл

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3645

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Більшість еукаріотичних клітин проходять репродуктивний цикл, щоб генерувати або іншу копію себе, або генерувати гамети (статеві клітини), і при цьому вимагають складного механізму управління безпечною та точною реплікацією їх набагато більших (ніж прокаріот) геномів. Відразу після мітозу новостворені клітини знаходяться в фазі G ₁. Це багато в чому фаза росту, під час якої відбувається багато біосинтезу білків, ліпідів, вуглеводів. Однак синтезу нової ДНК в цей час немає. G ₁ є найдовшою з фаз клітинного циклу у багатьох типах клітин, і більша частина фізіологічної активності клітини відбувається під час G ₁. Слідом за G ₁ наступною фазою клітинного циклу є S-фаза, під час якої відбувається синтез нової ДНК. Іншими словами, геном реплікується під час цієї фази; таким чином, наприкінці S-фази клітина має вдвічі більшу нормальну кількість ДНК. Після S-фази клітина переходить у G ₂, що дає можливість клітині провести самооцінку та зробити остаточні препарати (такі як більший ріст клітин, ремонт ДНК), коли це необхідно, перш ніж вона нарешті потрапить в мітоз. Мітоз, або M фаза, в першу чергу

розпад ядра,
перерозподіл ДНК на протилежні сторони клітини, і
утворення двох нових ядер навколо цієї ДНК, і цитокінез, остаточне розщеплення самої клітини.

Коли клітина прогресує через різні фази мітозу, і з цього приводу, фази клітинного циклу в цілому, вона робить це певним і контрольованим чином, з контрольними пунктами, які «запитують», чи готова клітина до наступного кроку: чи достатньо вона велика, чи здорова ДНК тощо, щоб клітина мала найкраще шанс генерації здорових дочірніх клітин. Наприклад, якщо клітинний цикл проходить занадто швидко через кожну фазу, то не вистачає часу для того, щоб клітина наростила свою масу при підготовці до розмноження, і це призводить до аномально дрібних дочірніх клітин, а потенційно навіть дочірніх клітин, які занадто малі, щоб вижити. Якщо клітина піддається мітозу з пошкодженою або мутованою ДНК, то це може збільшити ймовірність виживання патологічної мутації і завдати шкоди організму, перетворившись на ракову пухлину.