Der Zellzyklus
Der Zellzyklus
Wir haben bereits besprochen, dass die beiden wichtigsten Ereignisse der zellulären Reproduktion das Kopieren von Zellbestandteilen und die Spaltung der Zelle sind. Diese beiden Ereignisse, das Kopieren und die Spaltung, stellen die beiden größeren Phasen des Zellzyklus dar, die Interphase und die Mitose. Die Mitose ist der Teil des Zellzyklus, in dem sich die Zelle auf die Zellteilung vorbereitet und diese abschließt. Während der Interphase werden die entsprechenden Zellbestandteile kopiert. Die Interphase ist auch eine Zeit der Kontrollpunkte, um sicherzustellen, dass die Zelle bereit ist, in die Mitose überzugehen. Diese beiden Phasen haben weitere Unterteilungen. Da der Zellzyklus ein „Zyklus“ ist, hat er keinen eindeutigen Anfang und kein eindeutiges Ende. Die Zellen treten ständig in die verschiedenen Phasen des Zyklus ein und verlassen sie wieder. Die Mitose wird in der nächsten SparkNote ausführlich behandelt; hier konzentrieren wir uns auf die Vorgänge in der Interphase.
Interphase
Interphase
Wir beginnen unsere Diskussion über die Ereignisse, die während der Interphase stattfinden, mit denen, die unmittelbar nach der erfolgreichen Teilung einer Zelle während der Mitose auftreten. Diese Phase wird G1 genannt.
G1-Phase
G1 ist eine Zwischenphase, die die Zeit zwischen dem Ende der Zellteilung in der Mitose und dem Beginn der DNA-Replikation während der S-Phase einnimmt. Während dieser Zeit wächst die Zelle in Vorbereitung auf die DNA-Replikation, und bestimmte intrazelluläre Komponenten, wie z. B. die Zentrosomen, werden repliziert. Bevor eine Zelle mit der DNA-Replikation beginnt, muss sie sicherstellen, dass sie biologisch bereit ist, einen solchen Prozess zu übernehmen. G1 ist die Phase, in der diese zelluläre Überwachung stattfindet.
Während G1 überprüft die Zelle die zelluläre Umgebung und die Zellgröße, um sicherzustellen, dass die Bedingungen geeignet sind, die DNA-Replikation zu unterstützen. Erst wenn die Zelle bereit ist, verlässt sie G1. Wenn noch nicht alles für die DNA-Replikation bereit ist, kann die Zelle während G1 pausieren und in eine Phase namens G0 eintreten. Je nach der Bereitschaft einer Zelle, den Zellzyklus fortzusetzen, kann G0 Tage, Wochen oder sogar Jahre dauern. Wenn die Zelle eine angemessene Größe erreicht hat und sich in einer unterstützenden Umgebung für die DNA-Replikation befindet, verlässt sie entweder G1 oder G0 und tritt in die nächste Phase der Interphase ein, die S-Phase.
S-Phase
Die S-Phase oder Synthese ist die Phase des Zellzyklus, in der die in Chromosomen verpackte DNA repliziert wird. Dieses Ereignis ist ein wesentlicher Aspekt des Zellzyklus, da die Replikation dafür sorgt, dass jede Zelle, die durch Zellteilung entsteht, die gleiche genetische Ausstattung hat. (Die Einzelheiten, wie diese Replikation abläuft, werden in der SparkNote zur DNA-Replikation in der Reihe der SparkNotes zur Molekularbiologie behandelt). Während der S-Phase finden eine Reihe von Ereignissen zusätzlich zur Chromosomenreplikation statt. Das Zellwachstum geht in der S-Phase weiter, ebenso wie die Syntheserate einer Reihe von Proteinen und Enzymen, die an der DNA-Synthese beteiligt sind. Sobald die DNA-Replikation abgeschlossen ist, enthält die Zelle die doppelte Anzahl an Chromosomen und ist bereit, in die G2-Phase einzutreten.