GRENSESNITT: VARIGHET OG FASER - BIOLOGI - 2026

Den grensesnittet er en scene der celler vokse og utvikle seg, tar næringsstoffer fra det ytre miljø. Generelt er cellesyklusen delt inn i grensesnitt og mitose.

Grensesnittet tilsvarer det "normale" stadiet i cellen, der genetisk materiale og celleorganeller replikerer og cellen forbereder seg på forskjellige måter for neste trinn i syklusen, mitose. Det er fasen der celler tilbringer mesteparten av tiden sin.

Kilde: File: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivative arbeid: Chabacano, via Wikimedia Commons

Grensesnittet består av tre underfaser: fase G ₁ , som tilsvarer det første intervallet; S-fasen, av syntese og G ₂ fasen , det andre intervallet. Ved avslutningen av dette stadiet går cellene i mitose, og dattercellene fortsetter cellesyklusen.

Hva er grensesnittet?

En "liv" for en celle er delt inn i flere trinn, og disse utgjør cellesyklusen. Syklusen er delt inn i to grunnleggende hendelser: grensesnitt og mitose.

I løpet av dette stadiet kan cellevekst og kromosomkopiering observeres. Målet med dette fenomenet er forberedelsen av cellen til å dele seg.

Hvor lenge varer det?

Selv om den tidsmessige lengden på cellesyklusen varierer betydelig mellom celletyper, er grensesnittet et langt stadium, hvor et betydelig antall hendelser oppstår. Cellen bruker omtrent 90% av sin levetid på grensesnittet.

I en typisk menneskelig celle kan cellesyklusen dele seg i løpet av 24 timer og vil bli fordelt på følgende måte: mitosefasen tar mindre enn en time, S-fasen tar omtrent 11-12 timer - omtrent halve syklusen.

Resten av tiden er det delt inn i fasene G ₁ og G ₂ . Det siste ville vare i vårt eksempel mellom fire og seks timer. For G- ₁ fase, det er vanskelig å tildele en rekke, da det varierer mellom celletyper.

I epitelceller kan for eksempel cellesyklusen fullføres på mindre enn 10 timer. Derimot tar leverceller lengre tid, og de kan dele seg en gang i året.

Andre celler mister evnen til å dele seg etter hvert som kroppen eldes, som tilfellet er med nevroner og muskelceller.

faser

Grensesnittet er delt inn i følgende under faser: G ₁ fase, S-fasen, og G ₂ fase . Vi vil beskrive hvert av trinnene nedenfor.

Fase G

G _1- fasen er lokalisert mellom mitose og begynnelsen av replikasjonen av genetisk materiale. På dette stadiet syntetiserer cellen de nødvendige RNA-ene og proteiner.

Denne fasen er avgjørende i levetiden til en celle. Følsomheten øker, når det gjelder interne og eksterne signaler, som gjør det mulig å bestemme om cellen er klar til å dele seg. Når beslutningen om å fortsette er tatt, kommer cellen inn i resten av fasene.

S fase

S-fasen kommer fra "syntese". I denne fasen skjer DNA-replikasjon (denne prosessen vil bli beskrevet i detalj i neste seksjon).

Fase G

G _2- fasen tilsvarer intervallet mellom S-fasen og den følgende mitosen. Her finner vi DNA-reparasjonsprosesser, og cellen gjør de endelige forberedelsene for å starte delingen av kjernen.

Når en human celle kommer inn i G _2- fase , har det to identiske kopier av sitt genom. Det vil si at hver av cellene har to sett med 46 kromosomer.

Disse identiske kromosomene kalles søsterkromatider, og materiale blir ofte utvekslet under grensesnittet, i en prosess kjent som søsterkromatidutveksling.

Fase G

Det er en ekstra etappe, G ₀ . En celle sies å gå inn "G ₀ " når den slutter å dele seg over en lengre periode. På dette stadiet kan cellen vokse og være metabolsk aktiv, men DNA-replikasjon forekommer ikke.

Noen celler ser ut til å være fanget i denne nesten "statiske" fasen. Blant disse kan vi nevne cellene i hjertemuskelen, øyet og hjernen. Hvis disse cellene er skadet, er det ingen reparasjoner.

Cellen går inn i delingsprosessen takket være forskjellige stimuli, enten interne eller eksterne. For at dette skal skje, må DNA-replikasjon være nøyaktig og fullstendig, og cellen må være av tilstrekkelig størrelse.

Replikering av DNA

Den mest betydningsfulle og lengste hendelsen av grensesnittet er replikasjonen av DNA-molekylet. Eukaryote celler presenterer genetisk materiale i en kjerne, avgrenset av en membran.

Dette DNA må replikere for at cellen skal dele seg. Således refererer begrepet replikasjon til duplikasjonshendelsen til arvestoffet.

Kopiering av DNA fra en celle må ha to veldig intuitive egenskaper. For det første må kopien være så nøyaktig som mulig, med andre ord, prosessen må vise tro.

For det andre må prosessen være rask, og distribusjonen av det enzymatiske maskineriet som er nødvendig for replikasjon, må være effektivt.

DNA-replikasjon er semikonservativ

I mange år ble det gitt forskjellige hypoteser om hvordan DNA-replikasjon kunne oppstå. Det var først i 1958 at forskerne Meselson og Stahl konkluderte med at DNA-replikasjon er semikonservativ.

"Semikonservativ" betyr at en av de to trådene som utgjør den dobbelte heliksen av DNA, fungerer som en mal for syntesen av den nye streng. På denne måten er sluttproduktet av replikasjon to DNA-molekyler, hver består av en original kjede og en ny.

Hvordan replikerer DNA?

DNA må gjennomgå en serie komplekse modifikasjoner for at replikasjonsprosessen skal finne sted. Det første trinnet er å løsne molekylet og skille kjedene - akkurat som vi pakker opp klærne.

På denne måten blir nukleotidene eksponert og fungerer som en mal for en ny DNA-streng som skal syntetiseres. Denne regionen av DNA hvor de to kjedene skiller og kopierer hverandre kalles replikasjonsgaffelen.

Alle de nevnte prosessene støttes av spesifikke enzymer - som polymeraser, topoisomeraser, helikaser, blant andre - med forskjellige funksjoner, og danner et nukleoproteinkompleks.

referanser

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Livet på jorden. Pearson utdanning.
2. Boticario, CB, & Angosto, MC (2009). Innovasjoner innen kreft. Redaksjonell UNED.
3. Ferriz, DJO (2012). Grunnleggende om molekylærbiologi. Redaksjonell UOC.
4. Jorde, LB (2004). Medisinsk genetikk. Elsevier Brasil.
5. Rodak, BF (2005). Hematologi: grunnleggende og kliniske anvendelser. Panamerican Medical Ed.