Interfáze mitózy - je to fáze buněčného dělení, která předchází samotnému dělení buňky na dvě dceřiné buňky. Presyntetické období interfázy je první fází intrafázového období a předchází syntéze DNA.
V presyntetickém období interfázy dochází k přípravě buňky na dělení. V této fázi buňka produkuje aktivní obrovskou syntézu RNA a proteinů, které budou nezbytné pro tvorbu buněčných struktur a molekul v dalších fázích mitózy. Zvyšuje se množství energie v buňce s cílem zajistit všechny potřebné procesy v buněčném dělení.
Presyntetické období interfázy zahrnuje také období G1, G2 a s. V období G1 buňka roste, syntetizuje proteiny a aktivně pracuje na přípravě na dělení. Kromě toho buňka provádí metabolické procesy a organizuje centrosom, bod, ze kterého dojde k dělení buňky.
Období S nebo syntéza DNA - je to nejdůležitější fáze presyntetického období interfázy. Během tohoto období buňka syntetizuje DNA-hlavní složku genetického materiálu. V důsledku procesu replikace buňka vytvoří úplnou kopii svého genomu, aby jej přenesla do dceřiných buněk.
Presyntetické období mitózy interfázy: hlavní fáze
Presyntetické období mitózy interfázy se skládá z několika hlavních fází:
1. Fáze G1 (první fáze interfázy). V této fázi buňka aktivně roste a syntetizuje potřebné proteiny a organely. Připravuje také své složky pro syntézu DNA.
2. Fáze S (fáze syntézy). V této fázi dochází k syntéze DNA. Dvě země DNA se oddělují a každá Stranda slouží jako matrice pro syntézu nových komplementárních Strand. Vzniká tak dvojitá spirála DNA-úplné kopírování genetického materiálu buňky.
3. Fáze G2 (druhá fáze interfázy). V této fázi buňka pokračuje v syntéze proteinů a organel potřebných k dělení. Před dělením se také provádí finální kontrola a oprava DNA.
V důsledku presyntetického období mitózy je buňka plně připravena na dělení a obsahuje kompletní sadu genetického materiálu.
Příprava na buněčné dělení
Na začátku presyntetického období buňka prochází fází G1 (první fáze gap). V tomto okamžiku buňka roste, syntetizuje nové organely a proteiny potřebné k následnému dělení. Dochází také k aktivní akumulaci energie, která bude použita v procesu dělení.
Po fázi G1 přechází buňka do fáze S (fáze syntézy DNA). Během této fáze dochází k duplikaci genetické informace buňky. Komplex enzymů, známý jako DNA polymeráza, je umístěn na místě separace DNA a začíná syntetizovat nové řetězce DNA tím, že zcela kopíruje původní sekvenci nukleotidů.
Po fázi S buňka přechází do fáze G2 (druhá fáze gap). V této fázi buňka stále roste a připravuje se na dělení. Aktivně syntetizuje proteiny potřebné k vytvoření vnitřních struktur buňky, jako jsou mikrotubuly a další složky buněčného cytoskeletu.
Celé presyntetické období mitózy interfázy je zaměřeno na přípravu buňky na druhý stupeň buněčného dělení - mitózu. Během mitózy dochází k rovnoměrnému rozložení duplicitní genetické informace mezi dvěma dceřinými buňkami, což jim umožňuje mít identickou genetickou složku a funkčnost.
Fáze G1: růst a příprava buňky
V presyntetickém období mitózy interfáze je první fáze, nazývaná fáze G1 (Growth 1), dobou aktivního růstu a přípravy buňky na dělení.
Během fáze G1 buňka prochází několika důležitými procesy:
| Zvětšení velikosti buňky | Buňka aktivně roste a hromadí potřebné zdroje pro pozdější dělení. |
| Proteinová syntéza | Dochází k intenzivní syntéze proteinů, které buňka potřebuje k tvorbě strukturálních prvků a účasti na různých metabolických cestách. |
| Replikace DNA | Během fáze G1 dochází k duplikaci genetické informace-DNA. Buňka se připravuje na následné dělení vytvořením přesné kopie svého genetického materiálu. |
| Příprava na syntézu nových organel | Buňka aktivně pracuje na vytváření nových organel, jako jsou mitochondrie a Goldie aparát, které hrají důležitou roli při dělení buňky. |
Fáze G1 je prvním krokem v mitózním cyklu interfázy a má velký význam pro přípravu buňky na dělení. Celý tento proces je řízen různými faktory, včetně kináz závislých na cyklinu a proteinových signálních drah.
Fáze S: syntéza DNA
V presyntetickém období mitózy interfáze nastává fáze S, která odkazuje na období aktivní syntézy DNA v buňce. V této fázi dochází k duplikaci genetického materiálu za účelem přípravy na dělení buňky.
Syntéza DNA začíná oddělením dvou šroubovic DNA, které se vyvíjejí do opačných směrů. Každá ze spirál slouží jako matrice pro syntézu nového vlákna DNA. Syntéza je způsobena prací enzymů DNA polymerázy, které přidávají nukleotidy do vytvořeného řetězce založeného na komplementaritě mezi nukleotidy.
DNA polymeráza přidává nové nukleotidy do obou řetězců DNA současně a pohybuje se ve směru od 3'konce k 5'konci. Tento proces se nazývá syntéza DNA v 5 ' -3 ' směru. V důsledku toho se na každé matrici vytvoří Elastický dvojitý spirálový molekulární komplex složený ze starých a nových vláken DNA.
Syntéza DNA ve fázi S je jedním z nejdůležitějších procesů v buňce, protože umožňuje přenos přesných kopií genetické informace z jedné buňky do druhé. To umožňuje dceřiným buňkám získat úplné a přesné genetické pokyny potřebné pro jejich normální fungování a vývoj.
Fáze G2: aktivní růst a příprava na dělení
V presyntetickém období mitózy interfáze fáze G2 předchází dělení buňky a nastává po fázi S, kdy dceřiné chromatidy syntetizované DNA již tvoří chromozomy.
Fáze G2 je charakterizována aktivním růstem buňky, který zvětšuje svou velikost a hromadí potřebné zdroje k rozdělení na dvě dceřiné buňky.
V této době probíhá poslední fáze replikace DNA, aby se zajistilo, že každý chromozom získá kompletní sadu genetických informací. Pokud v procesu replikace DNA dojde k chybám, detektory poškození DNA aktivují procesy opravy, aby tyto chyby opravily.
Také ve fázi G2 dochází k organizaci buněčných organel, včetně mitochondrií a chromozomů, aby byly rovnoměrně rozloženy ve vznikajících dceřiných jádrech.
Konec fáze G2 signalizuje možnost zahájení buněčného dělení a bezprostředně poté přichází fáze mitózy (dělení), která zahrnuje po sobě jdoucí fáze profázy, metafázy, anafázy a telofázy.
Mitóza: dělení buňky a tvorba dvou dceřiných jader
Proces mitózy se provádí čtyřmi po sobě jdoucími fázemi: presyntetickou, syntetickou, postsyntetickou a mitotickou. V této části se podíváme na presyntetickou fázi mitózy interfázy, která předchází syntetické fázi.
Presyntetická fáze mitózy interfázy je první a nejdelší fází, která pokrývá asi 90% mitotického cyklu. Během této fáze se buňka připravuje na dělení zvýšením své velikosti a proliferací organel.
V presyntetické fázi dochází k duplikaci (zdvojení) DNA. Za tímto účelem se každý chromozom rozpadne a rozšíří a vytvoří dvě země. Každá z těchto Strand slouží jako matrice pro syntézu nové DNA. Vzniká tak tvorba dvou identických kopií chromozomů nazývaných sesterské chromatidy.
Je důležité poznamenat, že v presyntetické fázi nedochází k dělení buňky nebo jádra. Toto je pouze přípravné stádium pro následné fáze mitózy, kde probíhá samotný proces dělení a tvorby dvou dceřiných jader.
V důsledku presyntetické fáze mitózy interfázy se buňka připravuje na efektivní a přesné dělení. Duplikace DNA a tvorba dvou identických kopií chromozomů umožňují zaručit rovnoměrné rozložení genetického materiálu mezi dvě dceřiné buňky v následujících fázích mitózy.