Інтерфаза мітозу - це етап клітинного поділу, що передує самому поділу клітини на дві дочірні клітини. Пресинтетичний період інтерфази є першою фазою інтрафазного періоду і передує синтезу ДНК.
У пресинтетичному періоді інтерфази відбувається підготовка клітини до поділу. На цьому етапі клітина виробляє Активний величезний синтез РНК і білків, які будуть необхідні для утворення клітинних структур і молекул в наступних етапах мітозу. Збільшується кількість енергії в клітині з метою забезпечення всіх необхідних процесів у ділення клітини.
Пресинтетичний період інтерфази також включає в себе період Г1, Г2 і S. У періоді Г1 клітина росте, синтезує білки і активно працює над підготовкою до поділу. Крім того, клітина проводить метаболічні процеси і організовує центрозому, точку, з якої відбудеться поділ клітини.
Період S або синтез ДНК - це найважливіший етап пресинтетичного періоду інтерфази. Протягом цього періоду клітина синтезує ДНК-головний компонент генетичного матеріалу. В результаті процесу реплікації клітина створює повну копію свого геному для передачі його в дочірні клітини.
Пресинтетичний період інтерфази мітозу: основні етапи
Пресинтетичний період інтерфази мітозу складається з декількох основних етапів:
1. Фаза G1 (перша фаза інтерфази). У цій фазі клітина активно росте і синтезує необхідні білки і органели. Вона також готує свої компоненти для синтезу ДНК.
2. Фаза S (фаза синтезу). У цій фазі відбувається синтез ДНК. Дві странди ДНК відокремлюються, і кожна странда служить матрицею для синтезу нових комплементарних странд. Таким чином, утворюється подвійна спіраль ДНК - повне копіювання генетичного матеріалу клітини.
3. Фаза G2 (друга фаза інтерфази). У цій фазі клітина продовжує синтезувати білки та органели, необхідні для поділу. Також проводиться остаточна перевірка та ремонт ДНК перед поділом.
В результаті пресинтетичного періоду інтерфази мітозу клітина повністю готується до поділу і містить повний комплект генетичного матеріалу.
Підготовка до клітинного поділу
Спочатку пресинтетичного періоду клітина проходить фазу G1 (перша Гап-фаза). У цей момент клітина росте, синтезує нові органели і білки, необхідні для подальшої поділу. Також відбувається активне накопичення енергії, яка буде використана в процесі поділу.
Після фази G1 клітина переходить у фазу S (фаза синтезу ДНК). Протягом цієї фази відбувається дублювання генетичної інформації клітини. Комплекс ферментів, відомий як ДНК-полімераза, розміщується на місці поділу ДНК і починає синтезувати нові ланцюги ДНК, повністю копіюючи початкову послідовність нуклеотидів.
Після фази S клітина переходить у фазу G2 (друга Гап-фаза). У цій фазі клітина продовжує рости і готується до поділу. Вона активно синтезує білки, необхідні для утворення внутрішніх структур клітини, таких як мікротрубочки та інші компоненти клітинного цитоскелету.
Весь пресинтетичний період інтерфази мітозу спрямований на підготовку клітини до другої стадії клітинного поділу - мітозу. Під час мітозу відбувається рівномірний розподіл дубльованої генетичної інформації між двома дочірніми клітинами, що дозволяє їм володіти ідентичною генетичної складової і функціональності.
Фаза G1: ріст і підготовка клітини
У пресинтетичному періоді інтерфази мітозу перша фаза, звана фазою G1 (Growth 1), являє собою час активного росту і підготовки клітини до поділу.
Під час фази G1 клітина проходить кілька важливих процесів:
| Збільшення розміру клітини | Клітина активно росте і накопичує необхідні ресурси для подальшого поділу. |
| Білковий синтез | Відбувається інтенсивна синтезування білків, які необхідні клітині для утворення структурних елементів і участі в різних метаболічних шляхах. |
| Реплікація ДНК | Під час фази G1 відбувається дублювання генетичної інформації - ДНК. Клітина готується до подальшого поділу шляхом створення точної копії своєї генетичної матеріал. |
| Підготовка до синтезу нових органел | Клітина активно працює на створенням нових органел, таких як мітохондрії і Голді апарат, які відіграють важливу роль в діленні клітини. |
Фаза G1 є першим етапом в циклі інтерфази мітозу і має велике значення для підготовки клітини до поділу. Весь цей процес контролюється різними факторами, включаючи циклінозалежні кінази та білкові сигнальні шляхи.
Фаза S: синтез ДНК
У пресинтетичний період інтерфази мітозу настає фаза S, яка відноситься до періоду активного синтезу ДНК в клітині. У цій фазі відбувається дублювання генетичного матеріалу з метою підготовки до поділу клітини.
Синтез ДНК починається з відокремлення двох спіралей ДНК, які розвиваються в протилежні напрямки. Кожна з спіралей служить матрицею для синтезу нової нитки ДНК. Синтез відбувається завдяки роботі ферментів ДНК-полімерази, які додають нуклеотиди до утворюється ланцюжку на основі комплементарності між нуклеотидами.
ДНК-полімераза додає нові нуклеотиди до обох ланцюгів ДНК одночасно, рухаючись у напрямку від 3 'кінця до 5' кінця. Цей процес називається синтезом ДНК в 5' -3 ' напрямку. В результаті, на кожній матриці утворюється еластичний подвійний спіральний молекулярний комплекс, що складається зі старої і нової ниток ДНК.
Синтез ДНК у фазі S являє собою один з найважливіших процесів в клітині, оскільки забезпечує передачу точних копій генетичної інформації від однієї клітини до іншої. Це дозволяє дочірнім клітинам отримати повні та точні генетичні інструкції, необхідні для їх нормального функціонування та розвитку.
Фаза G2: активне зростання і підготовка до поділу
У пресинтетичному періоді інтерфази мітозу фаза G2 передує поділу клітини і настає після фази S, коли дочірні хроматиди синтезованого ДНК вже утворюють хромосоми.
Фаза G2 характеризується активним ростом клітини, яка збільшує свій розмір і накопичує необхідні ресурси для поділу на дві дочірні клітини.
У цей час проводиться останній етап реплікації ДНК, щоб переконатися, що кожна хромосома отримує повний набір генетичної інформації. Якщо в процесі реплікації ДНК виникають помилки, то Детектори пошкодження ДНК активують процеси ремонту, щоб виправити ці помилки.
Також у фазі G2 відбувається організація клітинних органел, включаючи мітохондрії та хромосоми, щоб вони були рівномірно розподілені в утворених дочірніх ядрах.
Закінчення фази G2 сигналізує про можливість початку поділу клітини, і відразу після цього настає фаза мітозу (поділу), яка включає в себе послідовні етапи профази, метафази, анафази і телофази.
Мітоз: поділ клітини та утворення двох дочірніх ядер
Процес мітозу здійснюється чотирма послідовними фазами: пресинтетичною, синтетичною, постсинтетичною та мітотичною. У цьому розділі ми розглянемо пресинтетичну фазу інтерфази мітозу, яка передує синтетичній фазі.
Пресинтетична фаза інтерфази мітозу є першою і найтривалішою фазою, що охоплює близько 90% часу мітотичного циклу. Протягом цієї фази клітина готується до поділу шляхом збільшення свого розміру і проліферації органел.
У пресинтетичній фазі відбувається дуплікація (подвоєння) ДНК. Для цього кожна хромосома розплітається і розширюється, утворюючи дві странди. Кожна з цих странд служить матрицею для синтезу нової ДНК. Так відбувається утворення двох однакових копій хромосом, званих сестринськими хроматидами.
Важливо відзначити, що в пресинтетичній фазі не відбувається поділ клітини або ядра. Це лише підготовча стадія для наступних фаз мітозу, де відбувається сам процес поділу і утворення двох дочірніх ядер.
В результаті пресинтетичної фази інтерфази мітозу, клітина готується до ефективного і точного поділу. Дублювання ДНК і утворення двох однакових копій хромосом дозволяють гарантувати рівний розподіл генетичного матеріалу між двома дочірніми клітинами в наступних фазах мітозу.