Hlavný rozdiel - bunkový cyklus a delenie buniek

Bunkový cyklus a delenie buniek pozostáva zo série udalostí, ktoré sa dejú postupne v živote bunky. Bunkový cyklus zahŕňa celý rad udalostí, medzifázu bunky, po ktorej nasleduje mitotická fáza, po ktorej nasleduje cytokinéza. Interfázu bunkového cyklu možno rozdeliť do troch po sebe nasledujúcich fáz: G.₁, S a G.₂. K deleniu buniek dochádza v mitotickom a cytokinetickom období bunkového cyklu. Mitotické obdobie možno rozdeliť do štyroch fáz: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. Cytokinéza je rozdelenie cytoplazmy. The hlavný rozdiel medzi bunkovým cyklom a delením buniek je to bunkový cyklus je séria období v živote bunky, zatiaľ čo delenie buniek je séria fáz, v ktorých sa bunka delí, aby zvýšila svoj počet v populácii.

Tento článok vysvetľuje,

1. Čo je to bunkový cyklus - Fázy, charakteristika, regulácia 2. Čo je to bunkové delenie - Fázy, charakteristika, regulácia 3. Aký je rozdiel medzi bunkovým cyklom a delením buniek

Čo je to bunkový cyklus

Bunkový cyklus je séria udalostí, ktoré sa dejú počas života bunky. Cyklus eukaryotických buniek pozostáva hlavne z troch po sebe nasledujúcich periód: interfázy, mitotickej fázy a cytokinézy. Počas interfázy dochádza k bunkovému rastu syntézou proteínov potrebných pre budúce štádiá bunky a replikáciou DNA na bunkové delenie. Počas mitotickej fázy je jadro rozdelené na geneticky identické dve dcérske jadrá, čím sa začína delenie buniek. Cytokinéza je rozdelenie cytoplazmy rodičovskej bunky. Kontrolné body bunkového cyklu zaisťujú správne rozdelenie eukaryotických buniek.

Cyklus prokaryotických buniek je možné rozdeliť do troch po sebe nasledujúcich období: B, C a D. Replikácia DNA sa zaháji v období B a pokračuje počas obdobia C. Končí sa v období D. Bakteriálna bunka sa v období D delí aj na dcérske bunky.

Obdobia bunkového cyklu

Cyklus eukaryotických buniek sa skladá z troch hlavných sekvenčných fáz známych ako interfáza, M fáza a cytokinéza. The medzifáza je počiatočná fáza bunkového cyklu v eukaryotoch. Bunka sa pred delením na bunku delí a pripravuje sa na delenie prijatím všetkých potrebných živín do bunky, syntézou bielkovín a replikáciou DNA počas interfázy. Interfáza zaberá asi 90% z celkového času bunkového cyklu.

Interfázu je možné rozdeliť do troch fáz, ktoré sa vyskytujú jeden po druhom. Sú to G.₁ fáza, S fáza a G₂ fáza. Pred vstupom do G₁ fáza, bunka normálne existuje na G₀ fáza. The G.₀ fáza je fáza pokoja, kde bunka opúšťa bunkový cyklus a zastavuje jej delenie. Vo všeobecnosti nedeliace sa bunky mnohobunkových organizmov, ktoré sú v G₁ fázy vstúpte do tohto pokojného G₀ fáza. Niektoré bunky, ako sú neuróny, zostávajú trvalo spiace. Niektoré bunky, ako sú bunky obličiek, pečene a žalúdka, zostávajú v G polotrvale₀ fáza. Niektoré bunky, ako sú epiteliálne bunky, nevstupujú do G₀ fáza. Vloženie buniek do G₀ fáza je znázornená na obrázku 1.

Obrázok 1: Vstup do fázy G0

The G.₁ fáza alebo rastová fáza je prvou fázou bunkového cyklu. Biosyntetické aktivity bunky prebiehajú rýchlo počas G₁ fáza. Syntéza bielkovín, ako aj zvýšenie počtu organel, ako sú mitochondrie a ribozómy, sa vyskytujú na G₁ fáza, rast bunky vo svojej veľkosti. G₁ po fáze nasleduje fáza S. Replikácia DNA začína a končí vo fáze S, pričom sa na jeden chromozóm vytvoria dve sesterské chromatidy. Ploidia bunky zostáva nezmenená zdvojnásobením množstva DNA počas replikácie. Fáza S je dokončená v krátkom časovom období, aby sa zachránila DNA pred vonkajšími faktormi, ako sú mutagény. Po S fáze nasleduje G₂ fáza. The G.₂ fáza je druhá rastová fáza interfázy, ktorá umožňuje bunke dokončiť rast pred delením.

Regulácia bunkového cyklu komplexmi cyklín-CDK

Výskyt bunkového cyklu sekvenčne je regulovaný dvoma triedami regulačných molekúl: cyklínmi a cyklín-dependentnými kinázami (CDK). Cyklíny produkujú regulačné podjednotky, zatiaľ čo CDK produkujú katalytické podjednotky. Cyklíny aj CDK fungujú interaktívnym spôsobom. Príprava bunky na fázu S, ktorá je na G₁ fázu vykonáva G₁ komplex cyklín-CDK podporou expresie transkripčných faktorov, ktoré podporujú S cyklíny. Komplex G1 cyklín-CDK tiež degraduje inhibítory S fázy.

Načasovanie G.₁ fáza je regulovaná cyklínom D-CDK4/6, ktorý je aktivovaný G₁ komplex cyklín-CDK. Cyklínový komplex E-CDK2 vytláča bunku z G₁ do fázy S (G.₁/S prechod). Cyklín A-CDK2 inhibuje replikáciu DNA fázy S demontážou replikačného komplexu. Veľký fond cyklínu A-CDK2 aktivuje G₂ fáza. Cyklín B-CDK2 tlačí G₂ fáza až fáza M (G.₂/M prechod).

Regulácia bunkového cyklu prostredníctvom kontrolných bodov

Počas medzifázy je možné identifikovať dva kontrolné body: G₁Kontrolný bod/S a kontrolný bod G2/M. Prechod G₁/S, je krok obmedzujúci rýchlosť bunkového cyklu, ktorý je známy ako obmedzujúci bod. Od G.₁/S kontrolný bod, kontroluje sa prítomnosť dostatočných surovín na replikáciu DNA. Simultánna replikácia DNA v rastúcom embryu je kontrolovaná pomocou G.₂/M kontrolný bod, získanie symetrickej distribúcie buniek v embryu.

Obrázok 2: Bunkový cyklus s cyklín-CDK a kontrolnými bodmi

Čo je delenie buniek

Bunkové delenie je rozdelenie rodičovskej bunky na dve dcérske bunky. To zahŕňa dve obdobia bunkového cyklu: mitotické delenie a cytokinézu.

Obdobia delenia buniek

Štyri fázy v mitotické delenie sú profáza, metafáza, anafáza a telofáza. Počas profázy sú chromatidy kondenzované do chromozómov, ktoré vykazujú krátke a hrubé vláknité štruktúry. Tieto chromozómy sú zarovnané v rovníkovej doske bunky vytvorením vretenového aparátu. Vretenový aparát sa skladá z troch zložiek: vretenové mikrotubuly, kinetochorové mikrotubuly a kinetochorové proteínové komplexy. Proteínové komplexy kinetochore sú pripojené k centroméram každého chromozómu. Všetky mikrotubuly v bunke sú riadené dvoma centrosómami usporiadanými na opačných póloch bunky, ktoré tvoria vretenový aparát. Vretenové mikrotubuly sú spojené s každým z dvoch centrozómov svojimi dvoma koncami. Mikrotubuly Kinetochore, vychádzajúce z jedného centrozómu, sú k centromere pripojené prostredníctvom komplexu kinetochore proteínu.

Počas metafázy sa zmrštia mikrotubuly kinetochóru, čím sa zarovnajú jednotlivé bivalentné chromozómy na bunkový rovník. Napätie sa generuje na centromere, ktorá drží dve sesterské chromatidy pohromade v anafáze ďalším stiahnutím mikrotubulov v kinetochore. Toto napätie vedie k štiepeniu komplexov kohezínových bielkovín v centromere, pričom sa oddelia dve sesterské chromatidy a vzniknú dva dcérske chromozómy. Počas telofázy sú tieto dcérske chromozómy ťahané k opačným pólom kontrakciou mikrotubulov kinetochóru.

Po dokončení mitotickej fázy sa rodičovská bunka podrobí cytoplazmatickému deleniu, čo má za následok geneticky identické dve oddelené bunky. The cytokinéza sa začína v neskorej anafáze. Počas cytokinézy sú organely spolu s cytoplazmou rozdelené medzi dve dcérske bunky bunkovou membránou približne rovnakým spôsobom. Cytokinéza rastlinných buniek prebieha vytvorením bunkovej platne v strede rodičovskej bunky. Cytokinéza živočíšnych buniek prebieha štiepnou brázdou tvorenou bunkovou membránou. Rozdiel medzi cytokinézou rastlinných a živočíšnych buniek je v potrebe vytvorenia novej bunkovej steny obklopujúcej rastlinnú bunku.

Fázy bunkového delenia

Regulácia bunkového delenia komplexmi cyklín-CDK a kontrolné body

Cyklínový komplex B-CDK2 riadi načasovanie G₂ fáza, vstupujúca do mitotického delenia. Je možné identifikovať jeden, ale kritický kontrolný bod. Je známy ako kontrolný bod metafázy, pretože prebieha v neskorej metafáze. Počas kontrolného bodu metafázy sa kontroluje zarovnanie všetkých jednotlivých bivalentných chromozómov na bunkovom rovníku. Kontrolný bod metafázy umožňuje rovnakú segregáciu chromozómov medzi dcérskymi bunkami. Deliaca bunka v neskorej metafáze by mala prejsť mitotickým kontrolným bodom, aby sa dostala do anafázy.

Rozdiel medzi bunkovým cyklom a delením buniek

Definícia

Bunkový cyklus: Bunkový cyklus je séria období života bunky.

Bunkové delenie: Bunkové delenie je rozdelenie bunky na dve dcérske bunky, čím sa zvyšuje počet buniek v populácii.

Obdobia

Bunkový cyklus: Bunkový cyklus sa skladá z troch období: interfáza, mitotické delenie a cytokinéza.

Bunkové delenie: K deleniu buniek dochádza v posledných dvoch obdobiach bunkového cyklu, mitotickom delení a cytokinéze.

Regulácia prostredníctvom komplexov Cyklín-CDK

Bunkový cyklus: Cyklín D-CDK4/6, cyklín E-CDK2, cyklín A-CDK2 a cyklín B-CDK2 sa podieľajú na regulácii bunkového cyklu.

Bunkové delenie: Cyklín B-CDK2 sa podieľa na regulácii delenia buniek.

Regulácia prostredníctvom kontrolných bodov

Bunkový cyklus: Počas medzifázy je možné identifikovať dva kontrolné body: G₁Kontrolný bod /S a G₂/M kontrolný bod.

Bunkové delenie: Mitotický kontrolný bod sa podieľa na regulácii delenia buniek.

Záver

Bunkový cyklus aj delenie buniek obsahuje rôzne, ale postupné obdobia života bunky. Bunkový cyklus sa skladá z troch období. Sú to interfázová, mitotická fáza a cytokinéza. Mitotické delenie a cytokinéza sa súhrnne nazývajú delenie buniek. Interfáza bunkového cyklu je zložená z G₁, S a G.₂ fázy. Mitotické delenie sa skladá zo štyroch fáz: profáza, metafáza, anafáza a telofáza. Po telofáze nasleduje cytokinéza. Hlavným rozdielom medzi bunkovým cyklom a delením buniek je skutočnosť, že delenie buniek je súčasťou bunkového cyklu.

Odkaz: 1. „Bunkový cyklus“. Wikipedia. Nadácia Wikimedia, 8. marca 2017. Web. 10. marca 2017.

Obrázok so súhlasom: 1. „Cyklus 0329 buniek“ od OpenStax - (CC BY 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „Cyklus 0332 buniek s cyklinmi a kontrolnými bodmi“ od OpenStax - (CC BY 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia3. „Sekvencia buniek mitózy“ od LadyofHats - vlastná práca. (Public Domain) cez Commons Wikimedia