Vorbim despre ciclul celular. In bioclipurile anterioare am adus informatii care sa va ajute sa intelegeti procesele care se desfasoara pe parcursul ciclului celular.
Ce este de fapt un ciclul celular? Este un lant de evenimente care se repeta si care sunt initiate de formarea unei celule noi. Acesta se incheie cu diviziunea celulei in doua celule fiice.
Diviziunea propriu-zisa este un episod scurt din ciclul celular. Aceasta nu se poate desfasura decat dupa o prealabila pregatire in care toate componentele structural-functionale ale celulei se dubleaza. Procesele implicate in pregatirea diviziunii celulare au loc in etapa de crestere a ciclului celular numita interfaza. Asadar, ciclul celular cuprinde doua etape interdependente dar distincte prin evenimentele pe care le sustin si anume:
-
diviziunea propriu-zisa si
-
interfaza.
Durata ciclului celular precum si evenimentele care au loc pe parcursul sau difera de la o categorie de celule la alta. Diferenta este determinata de expresia fenotipica a genelor. Aceasta diferenta determina agregarea celulelor in tesuturi cu specializari structural-functionale diferite.
Ce este interfaza? Interfaza este etapa cuprinsa intre doua diviziuni succesive si se extinde pe aproximativ 90% din durata ciclului celular. In aceasta etapa se desfasoara toate activitatile specifice unei celule. Prin activitatile desfasurate in fiecare celula se asigura functionarea intregului organism. Procesele biochimice ce au loc in interfaza, unele sunt specifice numai anumitor categorii de celule iar altele sunt comune tuturor celulelor. Ma refer aici la cele care vizeaza dublarea ADN-ului, dublarea informatiei genetice, proces absolut necesar perpetuarii vietii fiecarei celule.
Spirala vietii este ADN-ul. Prin dublarea ei este posibila diviziunea celulara si distributia acestei spirale in celulele fiice. Avandu-se in vedere tipurile de procese biochimice de sinteza desfasurate in interfaza, ea a fost subdivizata in trei perioade simbolizate cu G1, S si G2.
Interfaza debuteaza cu faza presintetica sau postmitotica G1. Aceasta faza incepe prin despiralizarea celor 46 de cromatide ale cromozomilor monocromatidici, formand cromatina dispersata in nucleoplasma. Cromatina dispersata devine activa, functionala deoarece informatia genetica codificata in macromolecula de ADN, stocata sub forma de gene, poate fi exprimata fenotipic prin procesele de transcriptie si translatie determinand sinteza de proteine structurale si functionale.
Metabolismul celular este activat si prin procese morfogenetice si biochimice, se sintetizeaza materialele necesare formarii si dezvoltarii organitelor citoplasmatice asigurand cresterea celulelor. Totodata, se sintetizeaza si materialele necesare etapei urmatoare, adica fazei S.
Faza S se continua cu cresterea celulei. Se numeste de sinteza pentru ca in aceasta faza se sintetizeaza ADN-ul. Numai in aceasta faza are loc replicarea ADN-ului. Cromozomii devin dupa replicarea ADN-ului bicromatidici. Nu sunt vizibili sub forma condensata de cromozomi. Ei se afla sub forma unor filamente flexibile de cromatina din care apoi se formeaza cromozomul.
Dintr-un filament de cromatina se obtin doua filamente de cromatina care ulterior prin spiralizare si condensare vor forma cromozomii bicromatidici. Deci in faza S se dubleaza cantitatea de material genetic, de ADN si implicit de cromatina pentru ca in aceasta etapa se sintetizeaza si histolele, generand nucleosomii care formeaza filamentul cromatic.
Tot in aceasta perioada a interfazei se dubleaza si centriolii. Centriolii sunt structurile functionale ale centrozomului. Centrozomul este orgranitul citoplasmatic care initiaza si declanseaza diviziunea celulara. El se afla in apropierea nucleului si este format din doua structuri functionale numite centrioli, tuburi cilindrice orientate perpendicular unul pe celalalt. In jurul celor doi centrioli cioplasma este mai vascoasa formand centrosfera.
De asemenea, tot in jurul centriolilor se afla microtubul dand aspectul centrozomului de Aster. Prin dublarea centrozomului in celula mama, se poate initia formarea fusului de diviziune. Fusul ce va asigura distributia cromozomilor in celulele fiice. Acesta este rolul fusului de diviziune. De aceea in structura lui intalnim fibre scurte, chinetocorale, de care se leaga chinetocorul centromerului cromozomial si fibre polare care se intind de la un centrozom la altul.
Dupa faza S urmeaza faza G2, postsintetica sau premitotica. In aceasta faza se sintetizeaza moleculele necesare mitozei, adica:
-
tubulinele necesare formarii fusului de diviziune,
-
histonele necesare impachetarii macromoleculei de ADN si condensarii cromatinei si formarii cromozomilor,
-
de asemenea si moleculele furnizoare de energie. Adica, se vor sintetiza moleculele macroergice de ATP.
La sfarsitul interfazei, volumul nucleului este dublu si se initiaza diviziunea celulara, etapa calitativ noua. Prin diviziunea mitotica se asigura distributia materialului genetic in mod egal in cele doua celule fiice.
Deci pornim de la celula mama diploida cu 46 de cromozomi, dar fiecare cromozom are o structura bicromatica adica prezinta doua cromatide unite intre ele printr-o structura numita centromer.
Fiecare cromatida prezinta si un chinetocor cu care se fixeaza de fibrele fusului de diviziune si asigura miscarea lor. In timpul proceselor de diviziune, in special a metafazei, centromerii, cliveaza, cromatidele se despart si in celula vom avea in aceasta situatie 92 de cromatide. Acestia se vor distribui in mod egal in celulele fiice asa ca, la sfarsit, si celulele fiice vor fi diploide cu 46 de cromozomi. Dar, de data aceasta, cromozomi monocromatidici de la care am plecat si am ajuns in final la cromozomi bicromatidici.
