Интерфаза: функция, задачи, роля и болести

Интерфазата се отнася до частта от клетъчния цикъл, която възниква между две клетъчни деления. По време на тази фаза клетката изпълнява нормалните си функции и се подготвя за следващата митоза. Правилната прогресия на клетъчния цикъл се наблюдава на два междуфазни контролни пункта и на един контролен пункт по време на митоза.

Какво е интерфаза?

Интерфазата се отнася до частта от клетъчния цикъл, която възниква между две клетъчни деления. Интерфазата е част от клетъчния цикъл, която се състои от митоза и фаза между клетъчните деления. В над 90 процента от времето на клетъчния цикъл клетката прекарва в интерфаза. И интерфазата, и митозата отново са разделени на различни секции. Клетъчният цикъл е повтарящ се цикличен процес, който се разделя на клетъчен растеж и клетъчно делене. За да се избегнат нарушения в клетъчната пролиферация, в този процес са вградени няколко контролни механизма. Клетъчната пролиферация и клетъчният растеж трябва да бъдат включени баланс. В ембриогенезата и фазите на физически растеж митозата преобладава в рамките на клетъчния цикъл. Интерфазата е разделена на три етапа. Това са фазите G1, GS и G2. Буквата G означава английската дума „gap“. В зависимост от типа на клетката, фаза G1 може да бъде последвана и от по-дълга фаза на покой, която се нарича G0.

Функция и задача

След клетъчно делене (митоза) винаги има фаза, която подготвя следващото клетъчно делене. Това е интерфазата. Функцията на тялото винаги зависи от образуването на нови клетки и смъртта на старите клетки. В хода на живота протича постоянен процес на обновяване и регенерация. Дори в напреднала възраст на организма клетъчният цикъл все още функционира, въпреки че дотогава клетъчното делене се забавя все повече и повече. По време на митозата от една клетка се образуват две нови клетки с идентичен генетичен материал. Генетичният материал присъства като ДНК в хромозоми, Най- хромозоми от своя страна се състоят от една или две хроматиди. Хроматида е съставена от ДНК двойна верига и хроматин протеини. В етапа на G1 междуфазен, хромозоми всяка от тях съдържа само една хроматида, тъй като по време на митозата двете идентични хроматиди на хромозомата са разделени и разделени съответно между двете нови клетки. В този процес, G1 стадийът на интерфаза се характеризира главно с клетъчен растеж и образуване на нови клетъчни органели. Освен това се извършва биосинтез на протеини и синтез на РНК. На този етап клетката достига типичното си съотношение ядро-плазма. Когато това съотношение е надвишено, клетката вече не може да изпълнява специфичната си функция на този етап. Клетката навлиза в стадия GS или G0. По време на стадия GS (S за синтез), клетката все още е в клетъчния цикъл и синтезира нова ДНК, за да репликира идентични хроматиди. За всяка хроматида се прави идентично копие. Те са свързани заедно в хромозомата чрез центромерата. По този начин хромозомата сега се състои от две хроматиди. Центрозомите също се дублират. Това създава основата за следващото клетъчно делене. Въпреки това, етап G1 може да бъде последван и от етап G0. По време на етапа G0, клетката е в обратима фаза на покой, в която не е подготвена за следващата митоза. В зависимост от типа на клетката, клетката тогава изпълнява важни за организма функции. Фазата на покой може да варира по дължина. Например, нервните клетки обикновено не се делят отново и стволовите клетки също могат да останат в този етап за много дълго време. Ако клетката обаче вече е в етап GS, следващото клетъчно делене ще се осъществи скоро. GS етапът е последван от G2 етапа на интерфаза. На този етап синтезът на протеини и РНК продължава в подготовка за следващата митоза. В същото време се правят проверки, за да се гарантира, че репликацията на хроматиди е протекла без грешка. Като цяло интерфазата продължава приблизително 23 часа с около 10 часа за фаза G1, 9 часа за фаза GS и 4 часа за фаза G2. Последващата митоза завършва само за около 40 минути. По този начин пълният клетъчен цикъл отнема около 24 часа. Ако обаче интерфазата бъде прекъсната от фази на покой, това води до доста различни времена за цялостния процес. Това варира в зависимост от типа клетка.

Болести и неразположения

Нарушенията в процеса на клетъчния цикъл могат да бъдат опустошителни здраве последствия. И във фазата на растеж, и във фазите на стабилен живот винаги е важно правилното съотношение на обновяване на клетките и смъртта на старите клетки. Ако това съотношение бъде нарушено, могат да се развият злокачествени тумори. Рак винаги се характеризира с неконтролиран растеж на клетките. В рамките на тумора регулаторният механизъм, който спира текущото клетъчно делене, се проваля. Причините са многобройни. В клетъчния цикъл обаче има три контролни точки, които контролират правилния ход на процесите и в същото време се грижат за правилния разпределение на хромозомите. По този начин има две системи за управление в рамките на интерфазата и една система за контрол във фазата на клетъчното делене. В рамките на митозата на контролния пункт за метафаза се проверява дали всички хромозоми са прикрепени към вретеното. Във фаза има контролен пункт G1 и контролен пункт G2. Тук се прави проверка във всеки случай, за да се види дали условията на околната среда са благоприятни за клетъчното делене. В контролния пункт G2 все още се проверява дали хромозомите имат две хроматиди. С помощта на комплекс от циклин-зависима киназа и циклин, клетъчното делене след това се регулира.