Hovedforskel - cellecyklus vs celledeling

Cellecyklus og celledeling består af en række begivenheder, der finder sted sekventielt i en celles liv. Cellecyklus omfatter hele serien af ​​hændelser, interfase af cellen, som efterfølges af den mitotiske fase, som derefter efterfølges af cytokinesis. Interfasen i cellecyklussen kan opdeles i tre sekventielle faser: G₁, S og G.₂. Celledeling sker i de mitotiske og cytokinetiske perioder af cellecyklussen. Den mitotiske periode kan opdeles i fire faser: profase, metafase, anafase og telofase. Cytokinesen er opdelingen af ​​cytoplasmaet. Det hovedforskel mellem cellecyklus og celledeling er det cellecyklus er rækken af ​​perioder i cellens liv, mens celledeling er rækken af ​​faser, hvor cellen deler sig for at øge sit antal i befolkningen.

Denne artikel forklarer,

1. Hvad er cellecyklus - Faser, egenskaber, regulering 2. Hvad er celledeling - Faser, egenskaber, regulering 3. Hvad er forskellen mellem cellecyklus og celledeling

Hvad er cellecyklus

Cellecyklussen er en række begivenheder, der finder sted i løbet af cellens liv. Den eukaryote cellecyklus består hovedsageligt af tre sekventielle perioder: interfase, mitotisk fase og cytokinesis. Under interfasen sker cellevæksten gennem syntesen af ​​nødvendige proteiner til cellens fremtidige stadier og replikation af DNA for at udføre celledelingen. Under den mitotiske fase opdeles kernen i genetisk identiske to datterkerner, der initierer celledelingen. Cytokinesis er opdelingen af ​​forældercellens cytoplasma. Cellecykluskontrolpunkter sikrer den korrekte opdeling af de eukaryote celler.

Prokaryote cellecyklus kan opdeles i tre sekventielle perioder: B, C og D. DNA -replikation påbegyndes ved B -perioden og fortsættes i C -perioden. Det slutter ved D -perioden. Bakteriecelle deler sig også ind i datterceller i D -perioden.

Cyklusperioder

Den eukaryote cellecyklus består af tre store sekventielle faser kendt som interfase, M -fase og cytokinesis. Det interfase er den indledende fase af cellecyklussen i eukaryoter. Inden celledeling indtræder, forbereder cellen sig på divisionen ved at optage alle nødvendige næringsstoffer ind i cellen, proteinsyntese og replikation af DNA under interfasen. Interfase tager omkring 90% af den samlede tid i cellecyklussen.

Interfasen kan opdeles i tre faser, der opstår efter hinanden. De er G.₁ fase, S fase og G₂ fase. Inden du går ind i G₁ fase, eksisterer en celle normalt ved G₀ fase. G₀ fase er hvilefasen, hvor cellen forlader cellecyklussen og stopper dens division. Generelt er ikke-delende celler i de flercellede organismer, som er ved G₁ fase indtast denne hvilende G₀ fase. Nogle celler som neuroner forbliver i dvale permanent. Nogle celler som nyre-, lever- og maveceller forbliver semi-permanent i G₀ fase. Nogle celler som epitelceller kommer ikke ind i G₀ fase. Indtastning af cellerne i G₀ fase er vist i figur 1.

Figur 1: Indgang til G0 -fasen

G₁ fase eller vækstfasen er den første fase af cellecyklussen. De biosyntetiske aktiviteter i cellen finder sted hurtigt under G₁ fase. Syntese af proteiner samt stigning i antallet af organeller som mitokondrier og ribosomer forekommer ved G₁ fase, vokser cellen i sin størrelse. G₁ fase efterfølges af S -fasen. Replikation af DNA begynder og afsluttes i løbet af S -fasen og danner to søsterkromatider pr. Enkelt kromosom. Cellens ploidi forbliver uændret ved fordobling af mængden af ​​DNA under replikationen. S -fasen afsluttes inden for en kort periode for at redde DNA fra eksterne faktorer som mutagener. S -fase efterfølges af G₂ fase. G₂ fase er den anden vækstfase i interfasen, som gør det muligt for cellen at fuldføre sin vækst før dens division.

Regulering af cellecyklus af Cyclin-CDK-komplekser

Forekomsten af ​​cellecyklussen på en sekventiel måde reguleres af to klasser af regulatoriske molekyler: cycliner og cyclin-afhængige kinaser (CDK'er). Cycliner producerer regulatoriske underenheder, mens CDK'er producerer katalytiske underenheder. Både cykliner og CDK'er fungerer på en interaktiv måde. Fremstilling af cellen til S -fase, som er ved G₁ fase udføres af G₁ cyclin-CDK-kompleks ved at fremme ekspressionen af ​​transkriptionsfaktorer, der fremmer S-cykliner. G1 cyclin-CDK-kompleks nedbryder også S-faseinhibitorerne.

Tidspunktet for G₁ fase reguleres af cyclin D-CDK4/6, som aktiveres af G₁ cyclin-CDK-kompleks. Cyclin E-CDK2-komplekset skubber cellen fra G₁ til S -fase (G₁/S -overgang). Cyclin A-CDK2 inhiberer DNA-replikationen af ​​S-fasen ved at adskille replikationskomplekset. En stor pulje af cyclin A-CDK2 aktiverer G₂ fase. Cyclin B-CDK2 skubber G₂ fase til M -fasen (G₂/M -overgang).

Regulering af cellecyklus gennem kontrolpunkter

To kontrolpunkter kan identificeres under interfasen: G₁/S checkpoint og G2/M checkpoint. Overgangen til G₁/S, er det hastighedsbegrænsende trin i cellecyklussen, der er kendt som begrænsningspunkt. Af G.₁/S -kontrolpunkt kontrolleres tilstedeværelsen af ​​de tilstrækkelige råvarer til DNA -replikationen. Den samtidige replikation af DNA i et voksende embryo kontrolleres af G₂/M checkpoint, der opnår en symmetrisk celledistribution i embryoet.

Figur 2: Cellecyklus med Cyclin-CDK'er og kontrolpunkter

Hvad er celledeling

Celledeling er opdelingen af ​​en forældercelle i to datterceller. Dette inkluderer to perioder af cellecyklussen: mitotisk division og cytokinesis.

Cell Division Perioder

De fire faser i mitotisk opdeling er profase, metafase, anafase og telofase. Under profasen kondenseres kromatider til kromosomer, der udviser korte og tykke trådlignende strukturer. Disse kromosomer er justeret i cellens ækvatoriale plade ved dannelsen af ​​et spindelapparat. Spindelapparat består af tre komponenter: spindelmikrotubuli, kinetochore -mikrotubuli og kinetochore -proteinkomplekser. Kinetochore -proteinkomplekserne er knyttet til centromerer i hvert kromosom. Alle mikrotubuli i en celle styres af to centrosomer anbragt ved de modsatte poler i cellen og danner spindelapparatet. Spindelmikrotubuli er forbundet til hver af de to centrosomer ved deres to ender. Kinetochore mikrotubuli, der starter fra et centrosom, er knyttet til centromeren gennem kinetochore proteinkomplekset.

Under metafase kontraheres kinetochore mikrotubuli, der tilpasser de individuelle bivalente kromosomer på cellekvator. Spænding genereres på centromeren, som holder de to søsterkromatider sammen ved anafasen ved yderligere at indgå i kinetochore mikrotubuli. Denne spænding fører til spaltning af cohesinproteinkomplekser i centromeren og adskiller de to søsterkromatider fra hinanden og producerer to datterkromosomer. Under telofase trækkes disse datterkromosomer mod de modsatte poler ved sammentrækning af kinetochore mikrotubuli.

Efter at have afsluttet den mitotiske fase, undergår forældercellen cytoplasmatisk division, hvilket resulterer i genetisk identiske to adskilte celler. Det cytokinesis initieres ved den sene anafase. Under cytokinesis deles organeller sammen med cytoplasmaet mellem to datterceller ved hjælp af cellemembranen på nogenlunde lige måde. Plantecellecytokinese finder sted gennem dannelsen af ​​en celleplade midt i forældercellen. Dyrecelle cytokinesis finder sted ved spaltningsfuren dannet af cellemembranen. Forskellen mellem plante- og dyrecellecytokinesis er kravet om dannelse af ny cellevæg, der omgiver plantecellen.

Faser af celledeling

Regulering af celledeling ved Cyclin-CDK-komplekser og kontrolpunkter

Cyclin B-CDK2-komplekset styrer timingen af ​​G₂ fase, går ind i den mitotiske division. Et enkelt, men kritisk kontrolpunkt kan identificeres. Det er kendt som metafasekontrollen, da det finder sted ved den sene metafase. Under metafasekontrollen kontrolleres tilpasningen af ​​alle individuelle, bivalente kromosomer på cellekvator. Metafasekontrollen tillader lige adskillelse af kromosomer mellem datterceller. Delingscellen ved sen metafase skal passere det mitotiske kontrolpunkt for at komme ind i anafasen.

Forskellen mellem cellecyklus og celledeling

Definition

Cellecyklus: Cellecyklussen er rækken af ​​perioder i cellens liv.

Celledeling: Celledeling er opdelingen af ​​en celle i to datterceller, hvilket øger celleantallet i befolkningen.

Perioder

Cellecyklus: Cellecyklus består af tre perioder: interfase, mitotisk division og cytokinesis.

Celledeling: Celledeling sker i de sidste to perioder af cellecyklussen, mitotisk division og cytokinesen.

Regulering gennem Cyclin-CDK-komplekser

Cellecyklus: Cyclin D-CDK4/6, cyclin E-CDK2, cyclin A-CDK2 og cyclin B-CDK2 er involveret i reguleringen af ​​cellecyklus.

Celledeling: Cyclin B-CDK2 er involveret i reguleringen af ​​celledeling.

Regulering gennem kontrolpunkter

Cellecyklus: To kontrolpunkter kan identificeres under interfasen: G₁/S checkpoint og G₂/M kontrolpunkt.

Celledeling: Det mitotiske kontrolpunkt er involveret i reguleringen af ​​celledeling.

Konklusion

Både cellecyklus og celledeling indeholder forskellige, men sekventielle perioder af cellens liv. Cellecyklussen består af tre perioder. De er interfase, mitotisk fase og cytokinese. Mitotisk division og cytokinesis kaldes samlet som celledeling. Interfasen i cellecyklussen består af G₁, S og G.₂ faser. Mitotisk division består af fire faser: profase, metafase, anafase og telofase. Telofase efterfølges af cytokinesen. Hovedforskellen mellem cellecyklus og celledeling er, at celledelingen er en del af cellecyklussen.

Reference: 1. ”Cellecyklus.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 08. mar. 2017. Web. 10. marts 2017.

Billede høflighed: 1. “0329 Cell Cycle” Af OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia2. “0332 Cellecycle With Cyclins and Checkpoints” Af OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia3. “Mitosecellesekvens” Af LadyofHats - Eget arbejde. (Public Domain) via Commons Wikimedia