วัฏจักรของเซลล์

เช่น วัฏจักรของเซลล์ เป็นคำที่ใช้อธิบายลำดับขั้นตอนต่างๆที่เกิดขึ้นเป็นประจำในเซลล์ร่างกาย วัฏจักรของเซลล์จะเริ่มต้นเสมอหลังจากที่เซลล์แบ่งตัวและสิ้นสุดลงเมื่อการแบ่งเซลล์ครั้งต่อไปเสร็จสิ้น

วัฏจักรของเซลล์คืออะไร?

วัฏจักรของเซลล์เริ่มต้นทันทีหลังจากการแบ่งเซลล์ด้วยเฟส อินเตอร์เฟสเรียกอีกอย่างว่าเฟส G ประกอบด้วยเฟส G1, G2, S และ 0

ในระยะ G1 หรือที่เรียกว่าระยะช่องว่างโฟกัสอยู่ที่การเติบโตของเซลล์ เซลล์ถูกขยายโดยส่วนประกอบของเซลล์ต่างๆเช่นไซโทพลาสซึมและออร์แกเนลล์ของเซลล์บางชนิด โปรตีนต่างๆและ RNA กรดไรโบนิวคลีอิกถูกสร้างขึ้นในเซลล์ RNA มีบทบาทในเซลล์ในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรม

ในเฟส G สิ่งที่เรียกว่า centrioles จะแบ่งออก เซนทริโอลเป็นออร์แกเนลล์ของเซลล์สัตว์ที่อยู่ใกล้นิวเคลียสของเซลล์ ปัจจุบันนิวเคลียสมองเห็นได้ชัดเจน ในระยะ G1 โครโมโซมแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิดเพียงตัวเดียว ระยะ G1 มักใช้เวลา 1 ถึง 12 ชั่วโมง ในกรณีของเซลล์เสื่อมระยะนี้สามารถสั้นลงได้มาก

เฟส G1 ตามด้วยเฟส S ในระยะนี้การจำลองแบบของดีเอ็นเอจะเกิดขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์ดังนั้นในตอนท้ายของขั้นตอนการสังเคราะห์นี้ดีเอ็นเอจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและโครโมโซมแต่ละตัวจะถูกสร้างขึ้นจากโครโมโซมสองตัว ระยะ S อยู่ระหว่าง 7 ถึง 8 ชั่วโมง

ระยะ G2 หมายถึงการเปลี่ยนไปสู่ไมโทซิสซึ่งเป็นการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์ระยะนี้เรียกอีกอย่างว่าช่วงโพสต์ซินเทติกหรือพรีมิโทติก เซลล์สัมผัสกับเซลล์ข้างเคียงจะละลายไปเซลล์จะมีรูปร่างกลมและมีขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากการไหลเข้าของของเหลวเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังมีการสังเคราะห์โมเลกุลและโปรตีน RNA มากขึ้นเพื่อการแบ่งเซลล์ ขั้นตอนนี้ใช้เวลาประมาณสี่ชั่วโมง

สิ่งที่เรียกว่าปัจจัยกระตุ้นเฟส M (MPF) จะนำไปสู่การเปลี่ยนไปสู่เฟส M ซึ่งเป็นเฟสไมโทติก ในเซลล์สืบพันธุ์ระยะไมโทซิสเรียกอีกอย่างว่าไมโอซิส การแบ่งเซลล์ที่แท้จริงเกิดขึ้นในเฟส M โครโมโซมแบ่งตัวเช่นเดียวกับนิวเคลียสของเซลล์และเซลล์เองระยะไมโทซิสแบ่งออกเป็นโปรเฟสเมทาเฟสแอนาเฟสและเทโลเฟส

เซลล์บางส่วนเข้าสู่ระยะ G0 หลังจากการแบ่งตัว ไม่มีเซลล์เกิดขึ้นอีกในระยะ G0 เซลล์ประสาทหรือเซลล์เยื่อบุผิวมักอยู่ในระยะ G0 เซลล์จากระยะ G0 ยังสามารถเปิดใช้งานอีกครั้งโดยปัจจัยการเจริญเติบโตพิเศษดังนั้นวัฏจักรของเซลล์จึงเริ่มต้นอีกครั้งในเซลล์เหล่านี้ในระยะ G1

ฟังก์ชันและงาน

วัฏจักรของเซลล์เป็นระยะช่วยให้ร่างกายสามารถเปลี่ยนเซลล์ที่ใช้แล้วและเซลล์ที่ตายแล้วด้วยเซลล์ใหม่ อายุการใช้งานของเซลล์มนุษย์แตกต่างกันไปมาก แม้ว่าเซลล์ประสาทในสมองจะไม่ถูกแทนที่ แต่เซลล์ของร่างกายบางส่วนจะมีชีวิตอยู่เพียงไม่กี่ชั่วโมง นักวิทยาศาสตร์คาดว่าเซลล์ราว 50 ล้านเซลล์ตายทุกวินาที ในขณะเดียวกันเซลล์จำนวนเท่ากันจะถูกสร้างขึ้นใหม่ตามวัฏจักรของเซลล์ดังนั้นจึงแทนที่เซลล์ที่สูญเสียไปโดยตรง ร่างกายชดเชยการสูญเสียเซลล์ที่กำลังจะตายผ่านวัฏจักรของเซลล์คงที่

วัฏจักรของเซลล์ยังมีส่วนสำคัญในพัฒนาการทางร่างกาย เซลล์สามารถเติบโตได้เพียงบางขนาดเท่านั้น เพื่อให้คนสามารถเติบโตได้มากขึ้นเซลล์ใหม่จะต้องเกิดขึ้น วัฏจักรของเซลล์ยังจำเป็นสำหรับการสร้างใหม่ของส่วนหรือเนื้อเยื่อของร่างกายที่เสียหาย การแบ่งเซลล์ทำหน้าที่ทดแทนเซลล์ที่เสียหายจากการบาดเจ็บ ตัวอย่างเช่นบาดแผลสามารถปิดได้เมื่อมีเซลล์ใหม่เกิดขึ้นเท่านั้น ในระหว่างการหายของแผลอัตราการแบ่งตัวของเซลล์บริเวณบาดแผลจึงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

จากมุมมองทางพยาธิวิทยาวัฏจักรของเซลล์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนามะเร็ง ในคนที่มีสุขภาพดีวัฏจักรของเซลล์จะถูกควบคุมโดยจุดตรวจวัฏจักรของเซลล์ ทำหน้าที่ปกป้อง DNA และจีโนมและควรป้องกันการเสื่อมของเซลล์ นอกจากนี้ยังยับยั้งการแบ่งเซลล์ในเซลล์ด้วยความเสียหายของดีเอ็นเอ จากนั้นเซลล์ที่ได้รับผลกระทบจะมีทางเลือกในการซ่อมแซมความเสียหายหรือในกรณีที่เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ให้เริ่มการตายของเซลล์ตามโปรแกรม เซลล์เนื้องอกเช่นเซลล์มะเร็งทำหน้าที่โดยอัตโนมัติและไม่อยู่ภายใต้กลไกการควบคุมเหล่านี้อีกต่อไป

ปัจจุบันมีปัจจัยสองประการที่นำไปสู่การเติบโตของเซลล์ที่ไม่มีการควบคุม ในแง่หนึ่งสิ่งที่เรียกว่าโปรโต - ออนโคเจนจะกลายพันธุ์เป็น oncogenes สิ่งเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดการเติบโตมากเกินไปในเซลล์ที่ได้รับผลกระทบ นอกจากนี้ยีนต้านเนื้องอกยังกลายพันธุ์ ในสภาวะปกติสิ่งเหล่านี้ยับยั้งการเจริญเติบโตได้จริง อย่างไรก็ตามหลังจากการกลายพันธุ์ฟังก์ชันของพวกมันจะถูกรบกวนและการตายของเซลล์นั่นคือการตายของเซลล์ที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ของเซลล์ที่เสียหายจะไม่ถูกกระตุ้นอีกต่อไป เซลล์มะเร็งจึงสามารถเพิ่มจำนวนได้โดยไม่ จำกัด

การรบกวนในระยะของไมโอซิสเช่นการแบ่งเซลล์สืบพันธุ์สามารถนำไปสู่การแพร่กระจายของโครโมโซมผิดปกติ จำนวนโครโมโซมในเซลล์ของลูกสาวจะมีการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา ในกรณีนี้เราพูดถึงความผิดปกติของโครโมโซม ความผิดปกติของโครโมโซมที่รู้จักกันดีที่สุดคือดาวน์ซินโดรมเช่นกัน trisomy 21 ที่นี่โครโมโซม 21 มีอยู่สามครั้งแทนที่จะเป็นสองครั้ง แทนที่จะมีโครโมโซม 46 โครโมโซมมี 47 โครโมโซม คุณสมบัติของ trisomy 21 คือแกนฝาที่ขยายขึ้นไปด้านบน hypotonia ของกล้ามเนื้อและร่องสี่นิ้ว ในกรณีส่วนใหญ่โรคนี้นำไปสู่ความบกพร่องทางสติปัญญา ประมาณครึ่งหนึ่งของผู้ที่ได้รับผลกระทบทั้งหมดมีอาการหัวใจบกพร่อง

ความผิดปกติของโครโมโซมอื่น ๆ ที่เกิดจากวัฏจักรของเซลล์ที่ผิดพลาดคือ Turner syndrome หรือ Klinefelter syndrome โครโมโซมเพศได้รับผลกระทบที่นี่ ความผิดปกติของโครโมโซมมักเป็นสาเหตุของการแท้งบุตรในระยะแรก