GRÄNSSNITT: VARAKTIGHET OCH FASER - BIOLOGI - 2025

Den Gränssnittet är ett skede där celler växer och utvecklas, att ta näringsämnen från den yttre miljön. Generellt är cellcykeln uppdelad i gränssnitt och mitos.

Gränssnittet motsvarar cellens "normala" stadium, där genetiskt material och cellulära organeller replikeras och cellen förbereder sig i olika avseenden för nästa steg i cykeln, mitos. Det är fasen där celler tillbringar större delen av sin tid.

Källa: File: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivative arbete: Chabacano, via Wikimedia Commons

Gränssnittet består av tre subphases: fas G ₁ , vilket motsvarar det första intervallet; S-fasen, av syntes och G ₂ fasen , det andra intervallet. I slutet av detta steg går cellerna till mitos och dottercellerna fortsätter cellcykeln.

Vad är gränssnittet?

En cell "liv" är uppdelad i flera steg, och dessa innefattar cellcykeln. Cykeln är indelad i två grundläggande händelser: gränssnitt och mitos.

Under detta steg kan celltillväxt och kromosomkopiering observeras. Syftet med detta fenomen är att förbereda cellen för uppdelning.

Hur länge varar det?

Även om den temporära längden på cellcykeln varierar avsevärt mellan celltyperna är gränssnittet ett långt stadium där ett betydande antal händelser inträffar. Cellen tillbringar ungefär 90% av sin livslängd på gränssnittet.

I en typisk humancell kan cellcykeln delas in i 24 timmar och skulle fördelas på följande sätt: mitosfasen tar mindre än en timme, S-fasen tar cirka 11-12 timmar - ungefär hälften av cykeln.

Resten av den tid det är uppdelat i faser G ₁ och G ₂ . Det senare skulle hålla i vårt exempel mellan fyra och sex timmar. För G _en fas, det är svårt att tilldela ett nummer, eftersom det varierar stort mellan celltyper.

I exempelvis epitelceller kan cellcykeln slutföras på mindre än 10 timmar. Däremot tar leverceller längre tid och de kan delas en gång om året.

Andra celler tappar förmågan att delas när kroppen åldras, vilket är fallet med nervceller och muskelceller.

faser

Gränssnittet är uppdelad i följande underfaser: G ₁ fas, S-fas, och G ₂ fas . Vi kommer att beskriva varje steg nedan.

Fas G

G _en fas ligger mellan mitos och början av replikationen av genetiskt material. I detta skede syntetiserar cellen nödvändiga RNA och proteiner.

Denna fas är avgörande i en cells liv. Känsligheten ökar när det gäller interna och externa signaler, vilket gör det möjligt att bestämma om cellen är redo att delas. När beslutet att fortsätta är fattat kommer cellen in i resten av faserna.

S-fas

S-fasen kommer från "syntes". I denna fas inträffar DNA-replikering (denna process kommer att beskrivas i detalj i nästa avsnitt).

Fas G

G ₂ fas motsvarar intervallet mellan S-fasen och följande mitos. Här sker DNA-reparationsprocesser, och cellen gör de sista förberedelserna för att starta uppdelningen av kärnan.

När en human cell kommer in i G ₂ fasen , har den två identiska kopior av dess genom. Det vill säga att var och en av cellerna har två uppsättningar med 46 kromosomer.

Dessa identiska kromosomer kallas systerkromatider, och material utbyts ofta under gränssnittet, i en process som kallas systerkromatidbyte.

Fas G

Det finns ett ytterligare steg, G ₀ . En cell sägs komma in "G ₀ " när den slutar dela under en lång tid. I detta skede kan cellen växa och vara metabolisk aktiv, men DNA-replikering inträffar inte.

Vissa celler verkar ha fångats i denna nästan "statiska" fas. Bland dessa kan vi nämna hjärtmuskelns celler, ögat och hjärnan. Om dessa celler skadas sker ingen reparation.

Cellen går in i delningsprocessen tack vare olika stimuli, antingen interna eller externa. För att detta ska ske måste DNA-replikering vara korrekt och fullständig, och cellen måste ha tillräcklig storlek.

Replikering av DNA

Den viktigaste och längsta händelsen för gränssnittet är replikationen av DNA-molekylen. Eukaryota celler presenterar genetiskt material i en kärna, avgränsat av ett membran.

Detta DNA måste replikeras för att cellen ska delas. Således avser termen replikation duplikationshändelsen för det genetiska materialet.

Kopiering av en cells DNA måste ha två mycket intuitiva egenskaper. Först måste kopian vara så exakt som möjligt, med andra ord måste processen visa trohet.

För det andra måste processen vara snabb och utplaceringen av den enzymatiska maskiner som är nödvändig för replikering måste vara effektiv.

DNA-replikation är semikonservativ

Under många år framfördes olika hypoteser om hur DNA-replikering kunde ske. Det var inte förrän 1958 som forskarna Meselson och Stahl drog slutsatsen att DNA-replikering är semikonservativ.

"Semikonservativ" betyder att en av de två strängarna som utgör den dubbla helixen av DNA fungerar som en mall för syntesen av den nya strängen. På detta sätt är slutprodukten av replikation två DNA-molekyler, var och en består av en original kedja och en ny.

Hur replikerar DNA?

DNA måste genomgå en serie komplexa modifieringar för att replikationsprocessen ska ske. Det första steget är att rulla upp molekylen och separera kedjorna - precis som vi packar upp våra kläder.

På detta sätt exponeras nukleotiderna och fungerar som en mall för en ny DNA-sträng som ska syntetiseras. Denna region av DNA där de två kedjorna separerar och kopierar varandra kallas replikationsgaffeln.

Alla nämnda processer stöds av specifika enzymer - såsom polymeraser, topoisomeraser, helikaser, bland andra - med olika funktioner, som bildar ett nukleoproteinkomplex.

referenser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Life on Earth. Pearson utbildning.
2. Boticario, CB, & Angosto, MC (2009). Innovationer inom cancer. Redaktionell UNED.
3. Ferriz, DJO (2012). Grundläggande för molekylärbiologi. Redaktionell UOC.
4. Jorde, LB (2004). Medicinsk genetik. Elsevier Brasilien.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: grundläggande och kliniska tillämpningar. Panamerican Medical Ed.