چرخه سلولی: عملکرد ، وظایف ، نقش و بیماری ها

چرخه سلولی توالی فازهای مختلفی است که به طور منظم در سلول های بدن اتفاق می افتد. چرخه سلولی همیشه پس از تقسیم سلول شروع می شود و پس از اتمام تقسیم سلولی بعدی به پایان می رسد.

چرخه سلولی چیست؟

چرخه سلولی همیشه پس از تقسیم سلول شروع می شود و پس از اتمام تقسیم سلولی بعدی به پایان می رسد. چرخه سلولی بلافاصله پس از تقسیم سلول با اینترفاز شروع می شود. اینترفاز به فاز G نیز معروف است. این مرحله از مراحل G1 ، G2 ، S و 0 تشکیل شده است. در مرحله G1 ، مرحله شکاف نیز نامیده می شود ، رشد سلول کانون اصلی است. اجزای مختلف سلول مانند سیتوپلاسم و برخی از اندامک های سلول به سلول اضافه می شوند. مختلف پروتئین ها و RNA ، اسید ریبونوکلئیک، در سلول تولید می شوند. RNA به عنوان حامل اطلاعات ژنتیکی در سلول نقش دارد. در مرحله G ، به اصطلاح سانتریول ها تقسیم می شوند. سانتریول ها اندامک هایی از سلول های حیوانی هستند که در نزدیکی هسته قرار دارند. اکنون هسته سلول به وضوح قابل مشاهده است. در مرحله G1 ، هر کروموزوم فقط از یک کروماتید تشکیل شده است. فاز G1 معمولاً از 1 تا 12 ساعت طول می کشد. در سلولهای تحلیل رفته ، این مرحله ممکن است بسیار کوتاه شود. مرحله G1 فاز S دنبال می شود. در این مرحله ، تکثیر DNA در هسته صورت می گیرد ، به طوری که در پایان این مرحله سنتز ، DNA تکثیر می شود و هر کروموزوم از دو کروماتید تشکیل می شود. مرحله S بین 7 تا 8 ساعت طول می کشد. فاز G2 نشان دهنده انتقال به میتوز ، تقسیم هسته سلول است. به این مرحله فاصله پساسنتزیک یا پریموتیک نیز گفته می شود. تماس سلولی با سلول های همسایه از بین می رود ، سلول به دلیل افزایش هجوم مایع ، شکلی گرد پیدا کرده و بزرگتر می شود. علاوه بر این ، RNA افزایش یافته است مولکول ها و پروتئین ها برای تقسیم سلولی سنتز می شوند. این فرآیند حدود چهار ساعت طول می کشد. به اصطلاح عامل تحریک کننده فاز M (MPF) منجر به انتقال به فاز M ، مرحله میتوزی می شود. در سلولهای زایا ، مرحله میتوز نیز نامیده می شود میوزیس. در فاز M ، تقسیم سلولی واقعی اتفاق می افتد. کروموزوم تقسیم می شود و همچنین هسته و سلول. مرحله میتوز بیشتر به پروفاز ، متافاز ، آنافاز و تلوفاز تقسیم می شود. بعضی از سلول ها پس از تقسیم وارد فاز G0 می شوند. در مرحله G0 ، دیگر هیچ سلول ایجاد نمی شود. سلولهای عصبی یا سلولهای اپیتلیال اغلب در مرحله G0 قرار دارند. فاکتورهای رشد ویژه همچنین می توانند سلول ها را از مرحله G0 دوباره فعال کنند ، بنابراین چرخه سلول در مرحله G1 برای این سلول ها نیز دوباره شروع می شود.

کارکرد و وظیفه

چرخه سلولی دوره ای به بدن این امکان را می دهد که سلولهای تازه و خرج شده را جایگزین سلولهای مرده کند. طول عمر سلولهای انسانی بسیار متفاوت است. در حالی که سلول های عصبی در مغز هرگز جایگزین نمی شوند ، بعضی از سلولهای بدن فقط چند ساعت زندگی می کنند. دانشمندان تخمین می زنند که در هر ثانیه حدود 50 میلیون سلول می میرند. در همان زمان ، تعداد مشابهی از سلولها از طریق چرخه سلولی تازه تشکیل شده اند و مستقیماً سلولهای از دست رفته را جایگزین می کنند. بنابراین ، بدن از طریق چرخه سلولی که به طور مداوم اتفاق می افتد ، از دست دادن سلول های در حال مرگ را جبران می کند. چرخه سلولی نیز در رشد جسمی نقش مهمی دارد. سلول ها فقط می توانند رشد به یک اندازه خاص بنابراین ، برای اینکه انسان بتواند رشد سلولهای بزرگتر و جدید باید تشکیل شوند. چرخه سلولی برای بازسازی اعضای آسیب دیده بدن یا بافت ها نیز ضروری است. در اینجا ، تقسیم سلولی به جای سلولهای آسیب دیده در اثر آسیب قرار می گیرد. زخم هابه عنوان مثال ، فقط در صورت تشکیل سلول های جدید می تواند بسته شود. بنابراین ، در طول التیام زخم، سرعت تقسیم سلول در ناحیه زخم به شدت افزایش می یابد.

بیماری ها و شکایات

از نظر آسیب شناختی ، چرخه سلولی نقش مهمی در ایجاد سرطان. در انسانهای سالم ، چرخه سلولی تحت کنترل ایستگاههای بازرسی چرخه سلولی است. آنها برای محافظت از DNA و مواد ژنتیکی و جلوگیری از تحلیل رفتن سلول ها عمل می کنند. علاوه بر این ، آنها از تقسیم سلولی در سلول های آسیب دیده DNA جلوگیری می کنند. سپس سلولهای آسیب دیده این امکان را دارند که آسیب را برطرف کنند یا در صورت آسیب غیر قابل جبران ، شروع به مرگ برنامه ریزی شده سلول کنند. سلولهای نئوپلاستیک ، یعنی سرطان سلول ها ، به طور خودمختار عمل می کنند و دیگر تحت این مکانیسم های کنترل نیستند. اکنون دو عامل در رشد کنترل نشده سلول نقش دارند. اول ، به اصطلاح پروتئونکوژنها به انکوژن تبدیل می شوند. اینها رشد بیش از حد سلول آسیب دیده را تحریک می کنند. علاوه بر این ، ژن های مهار کننده تومور جهش می کنند. در حالت طبیعی خود ، اینها در واقع یک اثر بازدارنده رشد دارند. با این حال ، پس از جهش ، عملکرد آنها مختل می شود و آپوپتوز ، یعنی مرگ برنامه ریزی شده سلول سلول های آسیب دیده ، دیگر تحریک نمی شود. سرطان سلول ها می توانند بدون مانع تکثیر شوند. آشفتگی در فازهای میوزیس، یعنی تقسیم سلولهای زایا ، می تواند رهبری به سوd توزیع کروموزوم. تعداد کروموزوم در سلول های دختران آسیب شناسی می شود. این نیز به عنوان انحراف کروموزومی نامیده می شود. قطعاً شناخته شده ترین انحراف کروموزومی است سندرم داون، همچنین به عنوان تریزومی 21 شناخته می شود ، که در آن کروموزوم 21 به جای دو بار سه بار وجود دارد. به جای 46 کروموزوم ، 47 کروموزوم وجود دارد. مشخصات تریزومی 21 می باشد پلک محورها در حال اجرا به سمت خارج ، هیپوتونی عضله و چهارانگشت شیار در بیشتر موارد ، این اختلال منجر به ذهنی می شود عقب افتادگی. حدود نیمی از افراد مبتلا نیز از یک رنج می برند قلب کاستی. سایر انحرافات کروموزومی ناشی از چرخه سلولی معیوب است سندرم ترنر or سندرم کلاینفلتر. در اینجا ، کروموزوم های جنسی تحت تأثیر قرار می گیرند. انحرافات کروموزومی نیز اغلب مسئول سقط های زودرس است.