SUČELJE: TRAJANJE I FAZE - BIOLOGIJA - 2026

Sučelje je pozornica na kojoj stanice rastu i razvijaju, uzimanje hranjivih tvari iz vanjskog okruženja. Općenito, stanični ciklus je podijeljen na sučelje i mitozu.

Sučelje je ekvivalentno "normalnom" stadiju stanice, gdje se genetski materijal i stanične organele repliciraju i stanica se u različitim aspektima priprema za sljedeću fazu ciklusa, mitozu. To je faza u kojoj stanice provode većinu svog vremena.

Izvor: Datoteka: Cytokinesis eukaryotic mitosis.svg: LadyofHatsderivativni rad: Chabacano, putem Wikimedia Commons

Sučelje se sastoji od tri podfaze: faza G ₁, što odgovara prvom intervalu; S fazu, u sintezi i G ₂ faze, a drugi razmak. Na kraju ove faze stanice prelaze u mitozu, a kćeri nastavljaju stanični ciklus.

Što je sučelje?

"Život" stanice je podijeljen u nekoliko stadija, a oni obuhvaćaju stanični ciklus. Ciklus je podijeljen na dva temeljna događaja: sučelje i mitozu.

Tijekom ove faze može se promatrati rast stanica i kopiranje kromosoma. Cilj ovog fenomena je priprema stanice za diobu.

Koliko dugo to traje?

Iako se vremenska duljina staničnog ciklusa značajno razlikuje između tipova stanica, sučelje je duga faza u kojoj se događa značajan broj događaja. Stanica provodi oko 90% svog života na sučelju.

U tipičnoj ljudskoj stanici stanični ciklus se može podijeliti u 24 sata i rasporediti se na sljedeći način: faza mitoze traje manje od sat vremena, S faza traje otprilike 11-12 sati - otprilike pola ciklusa.

Ostatak vremena je podijeljen u faze G ₁ i G ₂. Potonje bi u našem primjeru trajalo između četiri i šest sati. Za G ₁ fazu, to je teško odrediti broj, kao što je uvelike varira između tipova stanica.

U epitelnim stanicama, na primjer, stanični ciklus može se završiti za manje od 10 sati. Suprotno tome, jetrenim stanicama treba duže, pa se mogu podijeliti jednom godišnje.

Ostale stanice gube sposobnost dijeljenja s vremenom tijela, kao što je slučaj s neuronima i mišićnim stanicama.

faze

Sučelje je podijeljen u sljedeće podfaze: G ₁ faza, faza S i G ₂ faze. U nastavku ćemo opisati svaku od faza.

Faza G

G ₁ faza se nalazi između mitoze i početak replikacije genetskog materijala. U ovoj fazi stanica sintetizira potrebne RNA i proteine.

Ova faza je presudna u životu stanice. Osjetljivost se povećava, u smislu unutarnjih i vanjskih signala, što omogućuje odlučivanje je li stanica spremna podijeliti se. Nakon što se donese odluka o nastavku, ćelija ulazi u ostale faze.

S faza

S faza dolazi iz "sinteze". U ovoj fazi dolazi do replikacije DNA (taj će postupak detaljno biti opisan u sljedećem odjeljku).

Faza G

G ₂ faza odgovara intervala između S faze i nakon mitoze. Ovdje se odvijaju postupci popravljanja DNK, a stanica vrši završne pripreme za započinjanje diobe jezgre.

Kada ljudska stanica ulazi u G ₂ faze, ima dvije identične kopije svom genomu. Odnosno, svaka stanica ima dva seta od 46 kromosoma.

Ti se identični kromosomi nazivaju sestrinskim kromatidama, a materijal se često razmjenjuje tijekom sučelja, u procesu poznatom kao sestrinska kromatidna razmjena.

Faza G

Postoji dodatna faza, G ₀. Kaže se da ćelija ulazi u "G ₀ " kada se prestane dijeliti u dužem vremenskom razdoblju. U ovoj fazi stanica može rasti i biti metabolički aktivna, ali ne dolazi do replikacije DNK.

Čini se da su neke stanice zarobljene u ovoj gotovo "statičkoj" fazi. Među njima možemo spomenuti stanice srčanog mišića, oka i mozga. Ako su ove stanice oštećene, nema popravka.

Stanica ulazi u proces diobe zahvaljujući različitim podražajima, unutarnjim ili vanjskim. Da bi se to dogodilo, replikacija DNA mora biti točna i cjelovita, a stanica mora biti odgovarajuće veličine.

Replikacija DNA

Najznačajniji i najduži događaj sučelja je replikacija molekule DNA. Eukariotske stanice predstavljaju genetski materijal u jezgri, određenoj membranom.

Ova se DNK mora ponoviti kako bi se stanica podijelila. Stoga se izraz replikacija odnosi na kopiranje genetskog materijala.

Kopiranje DNK stanice mora imati dvije vrlo intuitivne karakteristike. Prvo, kopija mora biti što točnija, drugim riječima, postupak mora pokazati vjernost.

Drugo, proces mora biti brz, a primjena enzimskih strojeva potrebnih za replikaciju mora biti učinkovita.

Replikacija DNA je polukonzervativna

Dugi niz godina postavljale su se različite hipoteze o tome kako može doći do replikacije DNK. Tek 1958. godine, istraživači Meselson i Stahl zaključili su da je replikacija DNA polukonzervativna.

"Polukonzervativnost" znači da jedan od dva lanca koji tvori dvostruku spiralu DNA služi kao predložak za sintezu novog lanca. Na taj su način krajnji produkt replikacije dvije molekule DNA, od kojih je svaka sastavljena u izvornom lancu, a nova.

Kako se replicira DNK?

DNK mora proći niz složenih modifikacija da bi se odvijao proces replikacije. Prvi je korak odmotavanje molekule i razdvajanje lanaca - baš kao što otkopčavamo odjeću.

Na taj se način nukleotidi izlažu i služe kao predložak za sintezu novog lanca DNA. Ova regija DNA u kojoj se dva lanca razdvajaju i kopiraju jedan drugome naziva se viljuškom replikacije.

Svi navedeni procesi potpomažu se specifičnim enzimima - poput polimeraza, topoizomeraza, helikaza, između ostalog - s različitim funkcijama, tvoreći nukleoproteinski kompleks.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologija: Život na Zemlji. Pearsonovo obrazovanje.
2. Boticario, CB i Angosto, MC (2009). Inovacije u raku. Uredništvo UNED.
3. Ferriz, DJO (2012). Osnove molekularne biologije. Uredništvo UOC-a.
4. Jorde, LB (2004). Medicinska genetika. Elsevier Brazil.
5. Rodak, BF (2005). Hematologija: osnove i kliničke primjene. Panamerican Medical Ed.