Lingkaran kehidupan sel meliputi awal pembentukannya dan akhir keberadaannya sebagai satu kesatuan yang mandiri. Mari kita mulai dengan fakta bahwa sel muncul selama pembelahan sel induknya, dan mengakhiri keberadaannya karena pembelahan berikutnya atau kematian.

Siklus hidup sel terdiri dari interfase dan mitosis. Pada periode inilah periode yang dipertimbangkan setara dengan periode seluler.

Siklus hidup sel: interfase

Ini adalah periode antara dua pembelahan sel mitosis. Reproduksi kromosom berlangsung mirip dengan reduplikasi (replikasi semi-konservatif) molekul DNA. Dalam interfase, inti sel dikelilingi oleh cangkang membran ganda khusus, dan kromosom tidak terpuntir dan tidak terlihat di bawah mikroskop cahaya biasa.

Ketika sel diwarnai dan difiksasi, zat berwarna tinggi, kromatin, terakumulasi. Perlu dicatat bahwa sitoplasma mengandung semua organel yang dibutuhkan. Ini memastikan keberadaan sel secara penuh.

Dalam siklus hidup suatu sel, interfase disertai dengan tiga periode. Mari kita lihat lebih dekat masing-masingnya.

Periode siklus hidup sel (interfase)

Yang pertama disebut sintetis ulang. Hasil mitosis sebelumnya adalah bertambahnya jumlah sel. Di sini terjadi transkripsi molekul RNA yang baru dibuat (informasional), dan molekul RNA yang tersisa disistematisasikan, protein disintesis dalam nukleus dan sitoplasma. Beberapa zat sitoplasma secara bertahap dipecah dengan pembentukan ATP, molekulnya diberkahi dengan ikatan energi tinggi, mereka mentransfer energi ke tempat-tempat yang tidak mencukupi. Pada saat yang sama, ukuran sel bertambah dan mencapai ukuran sel induk. Periode ini berlangsung lama untuk sel-sel khusus, di mana mereka menjalankan fungsi khususnya.

Periode kedua dikenal sebagai sintetis(sintesis DNA). Blokadenya dapat menghentikan seluruh siklus. Di sini terjadi replikasi molekul DNA, serta sintesis protein yang berpartisipasi dalam pembentukan kromosom.

Molekul DNA mulai berikatan dengan molekul protein, akibatnya kromosom menebal. Pada saat yang sama, reproduksi sentriol diamati, akhirnya muncul 2 pasang. Sentriol baru berpasangan terletak relatif terhadap yang lama pada sudut 90°. Selanjutnya, setiap pasangan berpindah ke kutub sel selama mitosis berikutnya.

Periode sintetik ditandai dengan peningkatan sintesis DNA dan lompatan tajam dalam pembentukan molekul RNA, serta protein, ke dalam sel.

Periode ke tiga - pascasintetis. Hal ini ditandai dengan adanya persiapan sel untuk pembelahan selanjutnya (mitosis). Periode ini, sebagai suatu peraturan, selalu berlangsung kurang dari periode lainnya. Terkadang semuanya rontok.

Durasi waktu pembangkitan

Dengan kata lain, ini adalah berapa lama siklus hidup sel berlangsung. Durasi waktu pembangkitan, serta periode individu, memakan waktu arti yang berbeda pada berbagai sel. Hal ini dapat dilihat dari tabel di bawah ini.

Jadi, siklus hidup sel yang paling pendek adalah siklus kambial. Kebetulan periode ketiga, periode pascasintesis, hilang sama sekali. Misal pada tikus umur 3 minggu sel hatinya berkurang menjadi setengah jam, lama waktu generasinya 21,5 jam, lamanya masa sintetik paling stabil.

Dalam situasi lain, pada periode pertama (presintetik), sel mengumpulkan sifat-sifat untuk menjalankan fungsi tertentu, hal ini disebabkan oleh strukturnya yang menjadi lebih kompleks. Jika spesialisasi belum berjalan terlalu jauh, maka dapat melalui seluruh siklus hidup sel dengan pembentukan 2 sel baru secara mitosis. Dalam situasi ini, periode pertama mungkin meningkat secara signifikan. Misalnya, pada sel epitel kulit tikus, waktu generasi, yaitu 585,6 jam, jatuh pada periode pertama - prasintetik, dan pada sel periosteal anak anjing tikus - 102 jam dari 114.

Bagian utama dari waktu ini disebut periode G0 - ini adalah implementasi fungsi sel spesifik yang intensif. Banyak sel hati yang tertinggal dalam periode ini, akibatnya mereka kehilangan kemampuan untuk menjalani mitosis.

Jika sebagian hati dihilangkan, sebagian besar selnya akan mengalami proses sintetik terlebih dahulu, kemudian periode pascasintesis, dan akhirnya proses mitosis. Jadi untuk berbagai macam Dalam populasi sel, reversibilitas periode G0 telah terbukti. Dalam situasi lain, derajat spesialisasi meningkat sedemikian rupa sehingga dalam kondisi tertentu sel tidak dapat lagi membelah secara mitosis. Kadang-kadang, produksi endore terjadi di dalamnya. Pada beberapa kasus, hal ini berulang lebih dari satu kali, kromosom menebal sedemikian rupa sehingga dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.

Jadi, kita mengetahui bahwa dalam siklus hidup sel, interfase disertai dengan tiga periode: prasintetik, sintetik, dan pascasintetik.

Pembelahan sel

Ini mendasari reproduksi, regenerasi, transmisi informasi turun-temurun, dan perkembangan. Sel itu sendiri hanya ada pada periode peralihan antar pembelahan.

Siklus hidup (pembelahan sel) - periode keberadaan unit yang bersangkutan (dimulai dari saat kemunculannya hingga pembelahan sel induk), termasuk pembelahan itu sendiri. Berakhir dengan perpecahan atau kematian tersendiri.

Fase siklus sel

Hanya ada enam dari mereka. Fase siklus hidup sel berikut diketahui:

Durasi siklus hidup, serta jumlah fase di dalamnya, berbeda-beda untuk setiap sel. Jadi, di jaringan saraf, setelah periode embrio awal, sel-sel berhenti membelah, kemudian hanya berfungsi sepanjang hidup organisme itu sendiri, dan kemudian mati. Tetapi sel-sel embrio pada tahap pembelahan pertama-tama menyelesaikan 1 pembelahan, dan kemudian segera, melewati fase-fase yang tersisa, melanjutkan ke fase berikutnya.

Metode pembelahan sel

Dari hanya dua:

1. Mitosis- tidak pembagian langsung sel.
2. Meiosis- ini adalah karakteristik fase seperti pematangan sel germinal, pembelahan.

Sekarang kita akan mempelajari lebih detail apa itu siklus hidup sel - mitosis.

Pembelahan sel tidak langsung

Mitosis adalah pembelahan sel somatik secara tidak langsung. Ini adalah proses yang berkesinambungan, yang hasilnya pertama-tama adalah penggandaan, kemudian pemerataan antar sel anak perempuan materi turun-temurun.

Signifikansi biologis dari pembelahan sel tidak langsung

Ini adalah sebagai berikut:

1. Hasil mitosis adalah terbentuknya dua sel yang masing-masing mengandung jumlah kromosom yang sama dengan induknya. Kromosom mereka terbentuk melalui replikasi yang tepat dari DNA ibu, itulah sebabnya gen sel anak mengandung informasi keturunan yang identik. Mereka secara genetis sama dengan sel induknya. Jadi, kita dapat mengatakan bahwa mitosis menjamin identitas transmisi informasi herediter ke sel anak dari ibu.

2. Hasil mitosis adalah sejumlah sel tertentu dalam organisme yang bersangkutan - ini adalah salah satu mekanisme pertumbuhan yang paling penting.

3. Sejumlah besar hewan dan tumbuhan berkembang biak secara aseksual melalui pembelahan sel mitosis, oleh karena itu mitosis menjadi dasar reproduksi vegetatif.

4. Mitosislah yang memastikan regenerasi lengkap bagian-bagian yang hilang, serta penggantian sel, yang sampai batas tertentu terjadi pada organisme multiseluler mana pun.

Dengan demikian diketahui bahwa siklus hidup sel somatik terdiri dari mitosis dan interfase.

Mekanisme mitosis

Pembelahan sitoplasma dan nukleus merupakan 2 proses independen yang terjadi secara terus menerus dan berurutan. Namun demi kemudahan dalam mempelajari peristiwa-peristiwa yang terjadi selama periode pembelahan, secara artifisial dibagi menjadi 4 tahap: pro-, meta-, ana-, dan telofase. Durasinya bervariasi tergantung pada jenis kain, faktor eksternal, keadaan fisiologis. Yang terpanjang adalah yang pertama dan terakhir.

Profase

Ada peningkatan nyata pada inti di sini. Akibat spiralisasi, terjadi pemadatan dan pemendekan kromosom. Pada profase selanjutnya, struktur kromosom sudah terlihat jelas: 2 kromatid yang dihubungkan oleh sebuah sentromer. Pergerakan kromosom menuju ekuator sel dimulai.

Dari bahan sitoplasma dalam profase (akhir), gelendong fisi terbentuk, yang terbentuk dengan partisipasi sentriol (dalam sel hewan, di sejumlah tumbuhan tingkat rendah) atau tanpa sentriol (sel beberapa protozoa, tumbuhan tingkat tinggi). Selanjutnya, benang gelendong tipe 2 mulai muncul dari sentriol, lebih tepatnya:

• pendukung yang menghubungkan kutub sel;
• kromosom (menarik), yang berpotongan dalam metafase ke sentromer kromosom.

Pada akhir fase ini, selubung inti menghilang, dan kromosom terletak bebas di sitoplasma. Biasanya intinya menghilang sedikit lebih awal.

Metafase

Permulaannya adalah hilangnya membran inti. Kromosom pertama-tama berbaris di bidang ekuator, membentuk pelat metafase. Dalam hal ini, sentromer kromosom terletak di bidang ekuator. Untaian gelendong menempel pada sentromer kromosom, dan beberapa di antaranya berpindah dari satu kutub ke kutub lainnya tanpa terikat.

Anafase

Permulaannya dianggap sebagai pembelahan sentromer kromosom. Akibatnya, kromatid diubah menjadi dua kromosom anak yang terpisah. Kemudian yang terakhir mulai menyimpang menuju kutub sel. Mereka cenderung mengambil tindakan khusus saat ini. Bentuk V. Divergensi ini dicapai dengan mempercepat benang spindel. Pada saat yang sama, benang pendukungnya memanjang, mengakibatkan kutub-kutubnya saling menjauh.

Telofase

Di sini kromosom berkumpul di kutub sel dan kemudian keluar. Selanjutnya, spindel pembelahan dihancurkan. Selubung inti sel anak terbentuk di sekitar kromosom. Ini menyelesaikan karyokinesis, dan selanjutnya terjadi sitokinesis.

Mekanisme masuknya virus ke dalam sel

Hanya ada dua di antaranya:

1. Melalui fusi superkapsid virus dan membran sel. Akibatnya, nukleokapsid dilepaskan ke sitoplasma. Selanjutnya, implementasi sifat-sifat genom virus diamati.

2. Melalui pinositosis (endositosis yang dimediasi reseptor). Di sini, virus berikatan di lokasi lubang yang dibatasi dengan reseptor (spesifik). Yang terakhir berinvaginasi ke dalam sel dan kemudian berubah menjadi apa yang disebut vesikel berbatasan. Ini, pada gilirannya, berisi virion yang tertelan dan menyatu dengan vesikel perantara sementara yang disebut endosom.

Reproduksi virus intraseluler

Setelah menembus sel, genom virus sepenuhnya menundukkan kehidupannya demi kepentingannya sendiri. Melalui sistem sintesis protein sel dan sistem pembangkitan energinya, ia mewujudkan reproduksinya sendiri, biasanya mengorbankan kehidupan sel.

Gambar di bawah menunjukkan siklus hidup virus dalam sel inang (Semliki Hutan - perwakilan dari genus Alphvirus). Genomnya diwakili oleh RNA positif non-terfragmentasi beruntai tunggal. Di sana, virion dilengkapi dengan superkapsid, yang terdiri dari lapisan ganda lipid. Sekitar 240 salinan sejumlah kompleks glikoprotein melewatinya. Siklus hidup virus dimulai dengan penyerapannya pada membran sel inang, tempat virus tersebut berikatan dengan reseptor protein. Penetrasi ke dalam sel terjadi melalui pinositosis.

Kesimpulan

Artikel tersebut membahas siklus hidup sel dan menjelaskan fase-fasenya. Setiap periode interfase dijelaskan secara rinci.

Siklus sel(cyclus cellularis) adalah periode dari satu pembelahan sel ke pembelahan sel lainnya, atau periode dari pembelahan sel hingga kematiannya. Siklus sel dibagi menjadi 4 periode.

Periode pertama bersifat mitosis;

2 - postmitotik, atau prasintetik, dilambangkan dengan huruf G1;

3 - sintetis, dilambangkan dengan huruf S;

4 - pascasintetis, atau premitotik, dilambangkan dengan huruf G 2,

dan periode mitosis dilambangkan dengan huruf M.

Setelah mitosis, periode G1 berikutnya dimulai. Selama periode ini, massa sel anak 2 kali lebih kecil dari sel induk. Sel ini memiliki protein, DNA, dan kromosom 2 kali lebih sedikit, yaitu biasanya harus ada 2p kromosom dan 2c DNA.

Apa yang terjadi pada periode G1? Pada saat ini, transkripsi RNA terjadi pada permukaan DNA, yang berperan dalam sintesis protein. Karena protein, massa sel anak meningkat. Pada saat ini, prekursor DNA dan enzim yang terlibat dalam sintesis DNA dan prekursor DNA disintesis. Proses utama pada periode G1 adalah sintesis protein dan reseptor sel. Kemudian tibalah periode S. Pada periode ini terjadi replikasi DNA pada kromosom. Hasilnya, pada akhir periode S kandungan DNAnya menjadi 4c. Namun akan ada 2n kromosom, walaupun sebenarnya juga akan ada 4n, namun DNA dari kromosom pada periode ini begitu terjalin sehingga setiap kromosom saudara pada kromosom ibu belum terlihat. Ketika jumlah mereka meningkat sebagai akibat dari sintesis DNA dan transkripsi RNA ribosom, pembawa pesan dan transportasi meningkat, sintesis protein meningkat secara alami. Pada saat ini, penggandaan sentriol dalam sel dapat terjadi. Jadi, sel dari periode S memasuki periode G2. Pada awal periode G 2 berlanjut proses aktif transkripsi berbagai RNA dan proses sintesis protein, terutama protein tubulin, yang diperlukan untuk spindel pembelahan. Duplikasi sentriol dapat terjadi. Mitokondria secara intensif mensintesis ATP, yang merupakan sumber energi, dan energi diperlukan untuk pembelahan sel mitosis. Setelah periode G2, sel memasuki periode mitosis.

Beberapa sel mungkin keluar dari siklus sel. Keluarnya suatu sel dari siklus sel ditandai dengan huruf G0. Sel yang memasuki periode ini kehilangan kemampuannya untuk menjalani mitosis. Selain itu, beberapa sel kehilangan kemampuan mitosisnya untuk sementara, sementara yang lain secara permanen.

Jika sel untuk sementara kehilangan kemampuan untuk melakukan pembelahan mitosis, sel tersebut mengalami diferensiasi awal. Dalam hal ini, sel yang berdiferensiasi berspesialisasi untuk melakukan fungsi tertentu. Setelah diferensiasi awal, sel ini dapat kembali siklus sel dan memasuki periode Gj dan setelah melewati periode S dan periode G2, menjalani pembelahan mitosis.

Di bagian tubuh manakah letak sel-sel pada periode G0? Sel-sel tersebut ditemukan di hati. Tetapi jika hati rusak atau sebagiannya diangkat melalui pembedahan, maka semua sel yang telah mengalami diferensiasi awal kembali ke siklus sel, dan karena pembelahannya, pemulihan cepat sel parenkim hati.

Sel induk juga berada pada periode G 0, tetapi kapan sel induk mulai membelah, melewati semua periode interfase: G1, S, G 2.

Sel-sel yang akhirnya kehilangan kemampuan pembelahan mitosis terlebih dahulu menjalani diferensiasi awal dan menjalankan fungsi tertentu, dan kemudian diferensiasi akhir. Pada diferensiasi terminal, sel tidak dapat kembali ke siklus sel dan akhirnya mati. Di bagian tubuh manakah sel-sel ini berada? Pertama, ini adalah sel darah. Granulosit darah yang telah mengalami fungsi diferensiasi selama 8 hari kemudian mati. Sel darah merah berfungsi selama 120 hari, kemudian mati juga (di limpa). Kedua, ini adalah sel-sel epidermis kulit. Sel-sel epidermis pertama-tama mengalami diferensiasi awal dan akhir, akibatnya mereka berubah menjadi sisik-sisik terangsang, yang kemudian terkelupas dari permukaan epidermis. Pada epidermis kulit, sel dapat berada pada periode G0, periode G1, periode G2, dan periode S.

Jaringan dengan sel yang sering membelah lebih terpengaruh dibandingkan jaringan dengan sel yang jarang membelah, karena sejumlah faktor kimia dan fisik merusak mikrotubulus gelendong.

MITOSIS

Mitosis pada dasarnya berbeda dari pembelahan langsung atau amitosis karena selama mitosis terjadi pemerataan materi kromosom di antara sel anak. Mitosis dibagi menjadi 4 fase. Fase pertama disebut profase, ke-2 - metafase, ke-3 - anafase, ke-4 - telofase.

Jika suatu sel mempunyai satu set kromosom setengah (haploid), yang merupakan 23 kromosom (sel kelamin), maka set ini ditandai dengan simbol Dalam kromosom dan DNA 1c, jika diploid - kromosom 2p dan DNA 2c (sel somatik segera setelah pembelahan mitosis ), satu set kromosom aneuploid - dalam sel abnormal.

Profase. Profase dibagi menjadi awal dan akhir. Pada awal profase terjadi spiralisasi kromosom dan terlihat dalam bentuk benang tipis dan membentuk bola padat, yaitu terbentuklah sosok bola padat. Dengan permulaan profase akhir, kromosom semakin berputar, akibatnya gen pengatur nukleolus kromosom ditutup. Oleh karena itu, transkripsi rRNA dan pembentukan subunit kromosom terhenti, dan nukleolus menghilang. Pada saat yang sama, terjadi fragmentasi membran inti. Fragmen membran inti terlipat menjadi vakuola kecil. Jumlah EPS granular di sitoplasma berkurang. Tangki EPS granular dipecah menjadi struktur yang lebih kecil. Jumlah ribosom pada permukaan membran RE menurun tajam. Hal ini menyebabkan penurunan sintesis protein sebesar 75%. Pada titik ini, pusat sel berlipat ganda. 2 pusat sel yang dihasilkan mulai menyimpang ke arah kutub. Masing-masing pusat sel yang baru terbentuk terdiri dari 2 sentriol: ibu dan anak.

Dengan partisipasi pusat sel, gelendong fisi mulai terbentuk, yang terdiri dari mikrotubulus. Kromosom terus berputar, menghasilkan pembentukan bola kromosom lepas yang terletak di sitoplasma. Jadi, profase akhir ditandai dengan lepasnya bola kromosom.

Metafase. Selama metafase, kromatid kromosom ibu menjadi terlihat. Kromosom ibu berbaris di bidang ekuator. Jika Anda melihat kromosom-kromosom ini dari ekuator sel, mereka dianggap sebagai lempeng khatulistiwa(lamina ekuatorialis). Jika Anda melihat pelat yang sama dari sisi tiang, maka itu dianggap sebagai bintang ibu(biara). Selama metafase, pembentukan gelendong selesai. Dua jenis mikrotubulus terlihat di gelendong. Beberapa mikrotubulus terbentuk dari pusat sel, yaitu dari sentriol, dan disebut mikrotubulus sentriolar(mikrotubuli cenriolaris). Mikrotubulus lain mulai terbentuk dari kinetokor kromosom. Apa itu kinetokor? Pada daerah penyempitan kromosom primer terdapat yang disebut kinetokor. Kinetokor ini memiliki kemampuan untuk menginduksi perakitan mikrotubulus sendiri. Di sinilah mikrotubulus dimulai, yang tumbuh menuju pusat sel. Jadi, ujung mikrotubulus kinetokor memanjang di antara ujung mikrotubulus sentriolar.

Anafase. Selama anafase, terjadi pemisahan kromosom anak (kromatid) secara simultan, yang mulai berpindah, sebagian ke satu, dan sebagian lagi ke kutub lainnya. Dalam hal ini muncul bintang ganda, yaitu 2 bintang anak (diastr). Pergerakan bintang dilakukan berkat poros dan fakta bahwa kutub sel itu sendiri agak menjauh satu sama lain.

Mekanisme, pergerakan bintang putri. Pergerakan ini dipastikan oleh fakta bahwa ujung mikrotubulus kinetokor meluncur di sepanjang ujung mikrotubulus sentriolar dan menarik kromatid bintang anak ke arah kutub.

Telofase. Selama telofase, pergerakan bintang anak berhenti dan inti mulai terbentuk. Kromosom mengalami despiralisasi, dan selubung inti (nukleolemma) mulai terbentuk di sekitar kromosom. Karena fibril DNA kromosom mengalami despiralisasi, transkripsi dimulai

RNA pada gen yang ditemukan. Sejak despiralisasi fibril DNA kromosom terjadi, rRNA dalam bentuk benang tipis mulai ditranskripsi di wilayah pengatur nukleolus, yaitu, aparatus fibrilar nukleolus terbentuk. Kemudian protein ribosom diangkut ke fibril rRNA, yang dikomplekskan dengan rRNA, menghasilkan pembentukan subunit ribosom, yaitu komponen granular nukleolus terbentuk. Ini sudah terjadi pada telofase akhir. sitotomi, yaitu, pembentukan penyempitan. Ketika penyempitan terbentuk di sepanjang ekuator, sitolema berinvaginasi. Mekanisme invaginasi adalah sebagai berikut. Tonofilamen, terdiri dari protein kontraktil, terletak di sepanjang ekuator. Tonofilamen ini menarik kembali sitolema. Kemudian sitolema dari satu sel anak terpisah dari sel anak lain yang serupa. Jadi, sebagai hasil mitosis, sel anak baru terbentuk. Massa sel anak 2 kali lebih kecil dibandingkan sel induk. Mereka juga memiliki lebih sedikit DNA - setara dengan 2c, dan setengah jumlah kromosom - setara dengan 2p. Dengan demikian, pembelahan mitosis mengakhiri siklus sel.

Signifikansi biologis dari mitosis adalah karena pembelahan, pertumbuhan tubuh, terjadi regenerasi fisiologis dan reparatif sel, jaringan dan organ.

Agar sel dapat membelah sepenuhnya, ukurannya harus bertambah dan menghasilkan organel dalam jumlah yang cukup. Dan agar tidak kehilangan informasi keturunan ketika terbagi dua, dia harus membuat salinan kromosomnya. Dan akhirnya, untuk mendistribusikan informasi herediter secara merata antara dua sel anak, hal itu harus dilakukan dalam urutan yang benar mengatur kromosom sebelum mendistribusikannya ke sel anak. Semua tugas penting ini diselesaikan selama siklus sel.

Siklus sel penting karena... ini menunjukkan hal yang paling penting: kemampuan untuk bereproduksi, tumbuh dan berdiferensiasi. Pertukaran juga terjadi, namun tidak dipertimbangkan ketika mempelajari siklus sel.

Definisi konsep

Siklus sel - Ini adalah masa kehidupan sel sejak lahir hingga pembentukan sel anak.

Pada sel hewan, siklus sel, jangka waktu antara dua pembelahan (mitosis), berlangsung rata-rata 10 hingga 24 jam.

Siklus sel terdiri dari beberapa periode (sinonim: fase), yang secara alami saling menggantikan. Secara kolektif, fase pertama siklus sel (G 1, G 0, S dan G 2) disebut interfase , dan fase terakhir disebut .

Beras. 1.Siklus sel.

Periode (fase) dari siklus sel

1. Periode pertumbuhan pertama G1 (dari bahasa Inggris Growth - growth), adalah 30-40% dari siklus, dan periode istirahat G 0

Sinonim: periode postmitotik (terjadi setelah mitosis), periode prasintetik (berlalu sebelum sintesis DNA).

Siklus sel dimulai dengan lahirnya sel akibat mitosis. Setelah pembelahan, sel anakan mengecil ukurannya dan memiliki organel lebih sedikit dari biasanya. Oleh karena itu, sel kecil “baru lahir” pada periode (fase) pertama siklus sel (G 1) tumbuh dan bertambah besar, dan juga membentuk organel yang hilang. Ada sintesis aktif protein yang diperlukan untuk semua ini. Hasilnya, sel menjadi lengkap, bisa dikatakan, “dewasa”.

Bagaimana biasanya periode pertumbuhan G1 berakhir pada sebuah sel?

1. Masuknya sel ke dalam proses. Melalui diferensiasi, sel memperoleh karakteristik khusus untuk menjalankan fungsi yang diperlukan seluruh organ dan organisme. Diferensiasi dipicu oleh zat kontrol (hormon) yang bekerja pada reseptor molekuler sel yang sesuai. Sebuah sel yang telah menyelesaikan diferensiasinya keluar dari siklus pembelahan dan masuk ke dalam waktu istirahat G 0 . Paparan zat pengaktif (mitogen) diperlukan agar dapat mengalami dedifferensiasi dan kembali ke siklus sel.
2. Kematian (kematian) sel.
3. Memasuki periode berikutnya dari siklus sel - sintetis.

2. Periode sintetik S (dari bahasa Inggris Synthesis - sintesis), merupakan 30-50% dari siklus

Konsep sintesis dalam nama periode ini mengacu pada Sintesis DNA (replikasi) , dan bukan untuk proses sintesis lainnya. Setelah mencapai ukuran tertentu akibat melewati periode pertumbuhan pertama, sel memasuki periode sintetik, atau fase, S, di mana terjadi sintesis DNA. Melalui replikasi DNA, sel menggandakan materi genetiknya (kromosom), karena Salinan persis setiap kromosom terbentuk di dalam nukleus. Setiap kromosom menjadi ganda dan seluruh set kromosom menjadi ganda, atau diploid . Hasilnya, sel kini siap membagi materi keturunan secara merata di antara dua sel anak tanpa kehilangan satu gen pun.

3. Periode pertumbuhan kedua G 2 (dari bahasa Inggris Growth - growth), adalah 10-20% dari siklus

Sinonim: periode premitotik (berlalu sebelum mitosis), periode pascasintetis (terjadi setelah sintetik).

Periode G2 merupakan persiapan untuk pembelahan sel berikutnya. Selama periode kedua pertumbuhan G2, sel menghasilkan protein yang diperlukan untuk mitosis, khususnya tubulin untuk gelendong; menciptakan cadangan energi dalam bentuk ATP; memeriksa apakah replikasi DNA telah selesai dan bersiap untuk pembelahan.

4. Periode pembelahan mitosis M (dari bahasa Inggris Mitosis - mitosis), adalah 5-10% dari siklus

Setelah pembelahan, sel menemukan dirinya di dalam fase baru G 1, dan siklus sel berakhir.

Regulasi siklus sel

Pada tingkat molekuler, transisi dari satu fase siklus ke fase lainnya diatur oleh dua protein - siklin Dan kinase yang bergantung pada siklin(CDK).

Untuk mengatur siklus sel, digunakan proses fosforilasi/defosforilasi reversibel protein pengatur, yaitu. penambahan fosfat ke dalamnya diikuti dengan eliminasi. Substansi kunci yang mengatur masuknya sel ke dalam mitosis (yaitu transisinya dari fase G2 ke fase M) adalah spesifik serin/treonin protein kinase, yang disebut faktor pematangan- FS, atau MPF, dari faktor pemacu pematangan bahasa Inggris. Dalam bentuk aktifnya, enzim protein ini mengkatalisis fosforilasi banyak protein yang terlibat dalam mitosis. Misalnya saja histon H1, yang merupakan bagian dari kromatin, lamin (komponen sitoskeletal yang terletak di membran inti), faktor transkripsi, protein gelendong mitosis, dan sejumlah enzim. Fosforilasi protein ini oleh faktor pematangan MPF ​​mengaktifkannya dan memulai proses mitosis. Setelah mitosis selesai, subunit pengatur PS, siklin, ditandai dengan ubiquitin dan mengalami kerusakan (proteolisis). Sekarang giliran Anda protein fosfatase, yang mendefosforilasi protein yang mengambil bagian dalam mitosis, sehingga memindahkannya ke keadaan tidak aktif. Akibatnya, sel kembali ke keadaan interfase.

PS (MPF) merupakan enzim heterodimerik yang mencakup subunit pengatur yaitu siklin dan subunit katalitik yaitu CDK kinase bergantung siklin yang disebut juga p34cdc2; 34 kDa. Bentuk aktif Enzim ini hanya merupakan dimer dari CZK+siklin. Selain itu, aktivitas CZK diatur oleh fosforilasi reversibel dari enzim itu sendiri. Siklin mendapat nama ini karena konsentrasinya berubah secara siklis sesuai dengan periode siklus sel, khususnya menurun sebelum dimulainya pembelahan sel.

Sejumlah siklin berbeda dan kinase bergantung siklin terdapat dalam sel vertebrata. Berbagai kombinasi dua subunit enzim mengatur inisiasi mitosis, awal proses transkripsi pada fase G1, transisi titik kritis setelah selesainya transkripsi, awal proses replikasi DNA pada periode S interfase (awal transisi ) dan transisi penting lainnya dari siklus sel (tidak ditampilkan dalam diagram).
Pada oosit katak, masuknya mitosis (transisi G2/M) diatur oleh perubahan konsentrasi siklin. Siklin terus disintesis dalam interfase hingga mencapai konsentrasi maksimum dalam fase M, ketika seluruh kaskade fosforilasi protein yang dikatalisis oleh PS diluncurkan. Pada akhir mitosis, siklin dengan cepat dihancurkan oleh proteinase, yang juga diaktifkan oleh PS. Dalam sistem seluler lain, aktivitas PS diatur oleh berbagai tingkat fosforilasi enzim itu sendiri.

Pelajaran ini memungkinkan Anda mempelajari topik “Siklus Hidup Sel” secara mandiri. Di dalamnya kita akan berbicara tentang apa yang memainkan peran utama dalam pembelahan sel, apa yang ditransmisikan informasi genetik dari satu generasi ke generasi lainnya. Anda juga akan mempelajari keseluruhan siklus hidup sel, yang disebut juga dengan rangkaian peristiwa yang terjadi sejak sel terbentuk hingga membelah.

Topik: Reproduksi dan perkembangan individu organisme

Pelajaran: Siklus Hidup Sel

1. Siklus sel

Menurut teori sel, sel-sel baru muncul hanya melalui pembelahan sel induk sebelumnya. Kromosom, yang mengandung molekul DNA, berperan peran penting dalam proses pembelahan sel, karena mereka memastikan transfer informasi genetik dari satu generasi ke generasi lainnya.

Oleh karena itu, sangat penting agar sel anak menerima jumlah yang sama materi genetik, dan itu sangat wajar sebelumnya pembelahan sel terjadi penggandaan materi genetik, yaitu molekul DNA (Gbr. 1).

Apa siklus selnya? Siklus hidup sel- urutan peristiwa yang terjadi dari saat pembentukan sel tertentu hingga pembelahannya menjadi sel anak. Menurut definisi lain, siklus sel adalah kehidupan suatu sel sejak ia muncul sebagai hasil pembelahan sel induk sampai pembelahan atau kematiannya.

Selama siklus sel, sel tumbuh dan berubah agar berhasil menjalankan fungsinya dalam organisme multiseluler. Proses ini disebut diferensiasi. Sel kemudian berhasil menjalankan fungsinya untuk jangka waktu tertentu, setelah itu sel mulai membelah.

Jelas bahwa semua sel organisme multiseluler tidak dapat membelah tanpa henti, jika tidak semua makhluk, termasuk manusia, akan abadi.

Beras. 1. Fragmen molekul DNA

Hal ini tidak terjadi karena terdapat “gen kematian” di dalam DNA yang diaktifkan dalam kondisi tertentu. Mereka mensintesis protein enzim tertentu yang menghancurkan struktur sel dan organel. Akibatnya sel menyusut dan mati.

Kematian sel terprogram ini disebut apoptosis. Namun sejak sel muncul hingga apoptosis, sel mengalami banyak pembelahan.

2. Tahapan siklus sel

Siklus sel terdiri dari 3 tahap utama:

1. Interfase adalah masa pertumbuhan intensif dan biosintesis zat tertentu.

2. Mitosis, atau karyokinesis (pembelahan nuklir).

3. Sitokinesis (pembelahan sitoplasma).

Mari kita cirikan tahapan siklus sel secara lebih rinci. Jadi, yang pertama adalah interfase. Interfase adalah fase terpanjang, periode sintesis dan pertumbuhan yang intens. Sel mensintesis banyak zat yang diperlukan untuk pertumbuhannya dan pelaksanaan semua fungsi bawaannya. Selama interfase, terjadi replikasi DNA.

Mitosis adalah proses pembelahan inti di mana kromatid dipisahkan satu sama lain dan didistribusikan kembali sebagai kromosom antar sel anak.

Sitokinesis adalah proses pembelahan sitoplasma antara dua sel anak. Biasanya, dengan nama mitosis, sitologi menggabungkan tahap 2 dan 3, yaitu pembelahan sel (kariokinesis) dan pembelahan sitoplasma (sitokinesis).

3. Interfase

Mari kita cirikan interfase secara lebih rinci (Gbr. 2). Interfase terdiri dari 3 periode: G1, S dan G2. Periode pertama, prasintetik (G1) merupakan fase pertumbuhan sel yang intensif.

Beras. 2. Tahapan utama siklus hidup sel.

Di sini sintesis zat-zat tertentu terjadi; ini adalah fase terpanjang setelah pembelahan sel. Pada fase ini terjadi akumulasi zat dan energi yang diperlukan untuk periode berikutnya, yaitu untuk penggandaan DNA.

Menurut konsep modern, pada periode G1 disintesis zat yang menghambat atau merangsang periode siklus sel berikutnya, yaitu periode sintetik.

Periode sintetik (S) biasanya berlangsung 6 hingga 10 jam, berbeda dengan periode prasintetik yang dapat berlangsung hingga beberapa hari dan melibatkan duplikasi DNA serta sintesis protein, seperti protein histon, yang dapat membentuk kromosom. Pada akhir periode sintetik, setiap kromosom terdiri dari dua kromatid yang dihubungkan satu sama lain melalui sentromer. Pada periode yang sama, sentriol berlipat ganda.

Periode pasca sintetik (G2) terjadi segera setelah penggandaan kromosom. Itu berlangsung dari 2 hingga 5 jam.

Selama periode yang sama, energi yang diperlukan untuk proses pembelahan sel lebih lanjut, yaitu langsung untuk mitosis, terakumulasi.

Selama periode ini terjadi pembelahan mitokondria dan kloroplas, dan protein disintesis, yang selanjutnya akan membentuk mikrotubulus. Mikrotubulus, seperti yang Anda ketahui, membentuk filamen gelendong, dan sel sekarang siap untuk mitosis.

4. Proses duplikasi DNA

Sebelum melanjutkan ke penjelasan tentang metode pembelahan sel, mari kita perhatikan proses duplikasi DNA, yang mengarah pada pembentukan dua kromatid. Proses ini terjadi pada periode sintetik. Penggandaan molekul DNA disebut replikasi atau reduplikasi (Gbr. 3).

Beras. 3. Proses replikasi DNA (reduplikasi) (masa sintetik interfase). Enzim helikase (hijau) melepaskan heliks ganda DNA, dan DNA polimerase (biru dan oranye) melengkapi nukleotida komplementer.

Selama replikasi, bagian dari molekul DNA ibu diurai menjadi dua untai dengan bantuan enzim khusus - helikase. Selain itu, hal ini dicapai dengan memutus ikatan hidrogen antara basa nitrogen komplementer (A-T dan G-C). Selanjutnya, untuk setiap nukleotida dari untaian DNA yang menyimpang, enzim DNA polimerase menyesuaikan nukleotida komplementer padanya.

Hal ini menciptakan dua molekul DNA beruntai ganda, yang masing-masing mencakup satu untai molekul induk dan satu untai anak baru. Kedua molekul DNA ini benar-benar identik.

Tidak mungkin melepaskan seluruh molekul DNA besar secara bersamaan untuk replikasi. Oleh karena itu, replikasi dimulai pada bagian individu molekul DNA, terbentuk fragmen pendek, yang kemudian dijahit menjadi untaian panjang menggunakan enzim tertentu.

Durasi siklus sel tergantung pada jenis sel dan faktor eksternal seperti suhu, ketersediaan oksigen, nutrisi. Misalnya, sel bakteri dalam kondisi yang menguntungkan, mereka membelah setiap 20 menit, sel epitel usus setiap 8-10 jam, dan sel ujung akar bawang membelah setiap 20 jam. Dan beberapa sel sistem saraf tidak pernah membelah.

Munculnya teori sel

Pada abad ke-17 Dokter Inggris Robert Hooke (Gbr. 4), dengan menggunakan mikroskop cahaya buatan sendiri, melihat bahwa gabus dan jaringan tanaman lainnya terdiri dari sel-sel kecil yang dipisahkan oleh sekat. Dia menyebutnya sel.

Beras. 4.Robert Hooke

Pada tahun 1738, ahli botani Jerman Matthias Schleiden (Gbr. 5) sampai pada kesimpulan bahwa jaringan tumbuhan terdiri dari sel. Tepat setahun kemudian, ahli zoologi Theodor Schwann (Gbr. 5) sampai pada kesimpulan yang sama, namun hanya mengenai jaringan hewan.

Beras. 5. Matthias Schleiden (kiri) Theodor Schwann (kanan)

Ia menyimpulkan bahwa jaringan hewan, seperti jaringan tumbuhan, tersusun atas sel dan sel adalah dasar kehidupan. Berdasarkan data seluler, para ilmuwan merumuskan teori sel.

Beras. 6.Rudolf Virchow

20 tahun kemudian, Rudolf Virchow (Gbr. 6) memperluas teori sel dan sampai pada kesimpulan bahwa sel dapat muncul dari sel lain. Dia menulis: “Di mana sel ada, pasti ada sel sebelumnya, seperti halnya hewan hanya berasal dari hewan, dan tumbuhan hanya berasal dari tumbuhan... Semua bentuk kehidupan, baik organisme hewan atau tumbuhan, atau bagian penyusunnya, adalah didominasi oleh hukum abadi perkembangan berkelanjutan."

Struktur kromosom

Seperti yang Anda ketahui, kromosom memainkan peran penting dalam pembelahan sel karena mereka meneruskan informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya. Kromosom terdiri dari molekul DNA yang terikat pada protein histon. Ribosom juga mengandung sejumlah kecil RNA.

Dalam pembelahan sel, kromosom disajikan dalam bentuk benang tipis panjang, didistribusikan secara merata ke seluruh volume nukleus.

Kromosom individu tidak dapat dibedakan, namun bahan kromosomnya diwarnai dengan pewarna dasar dan disebut kromatin. Sebelum pembelahan sel, kromosom (Gbr. 7) menebal dan memendek, sehingga terlihat jelas di bawah mikroskop cahaya.

Beras. 7. Kromosom pada profase 1 meiosis

Dalam keadaan terdispersi, yaitu keadaan teregang, kromosom berpartisipasi dalam semua proses biosintetik atau mengatur proses biosintetik, dan selama pembelahan sel fungsi ini terhenti.

Dalam semua bentuk pembelahan sel, DNA setiap kromosom direplikasi sehingga terbentuk dua untai DNA polinukleotida ganda yang identik.

Beras. 8. Struktur kromosom

Rantai ini dikelilingi oleh cangkang protein dan pada awal pembelahan sel tampak seperti benang identik yang terletak berdampingan. Setiap benang disebut kromatid dan dihubungkan ke benang kedua melalui daerah non-pewarnaan yang disebut sentromer (Gbr. 8).

Pekerjaan rumah

1. Bagaimana siklus selnya? Terdiri dari tahapan apa saja?

2. Apa yang terjadi pada sel selama interfase? Tahapan apa saja yang terdiri dari interfase?

3. Apa yang dimaksud dengan replikasi? Apa dia? signifikansi biologis? Kapan itu terjadi? Zat apa saja yang terlibat di dalamnya?

4. Bagaimana awalnya teori sel? Sebutkan ilmuwan yang ikut serta dalam pembentukannya.

5. Apa itu kromosom? Apa peran kromosom dalam pembelahan sel?

1. Literatur teknis dan kemanusiaan.

2. Koleksi Sumber Daya Pendidikan Digital Terpadu.

3. Koleksi Sumber Daya Pendidikan Digital Terpadu.

4. Koleksi Sumber Daya Pendidikan Digital Terpadu.

5. Portal Internet Schooltube.

Bibliografi

1. Kamensky A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Biologi umum kelas 10-11 Bustard, 2005.

2. Biologi. kelas 10. Biologi umum. Tingkat dasar/ P. V. Izhevsky, O. A. Kornilova, T. E. Loshchilina dan lainnya - edisi ke-2, direvisi. - Ventana-Graf, 2010. - 224 hal.

3. Belyaev DK Biologi kelas 10-11. Biologi umum. Tingkat dasar. - Edisi ke-11, stereotip. - M.: Pendidikan, 2012. - 304 hal.

4. Biologi kelas 11. Biologi umum. Tingkat profil/ V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin dan lainnya - edisi ke-5, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 hal.

5. Agafonova I.B., Zakharova E.T., Sivoglazov V. I. Biologi kelas 10-11. Biologi umum. Tingkat dasar. - Edisi ke-6, tambahkan. - Bustard, 2010. - 384 hal.

Siklus sel

Siklus sel adalah periode keberadaan sel dari saat pembentukannya melalui pembelahan sel induk sampai pembelahan atau kematiannya sendiri.Isi [tunjukkan]

Durasi siklus sel eukariota

Panjang siklus sel bervariasi antar sel. Sel organisme dewasa yang bereproduksi dengan cepat, seperti sel hematopoietik atau basal epidermis dan usus kecil, dapat memasuki siklus sel setiap 12-36 jam.Siklus sel pendek (sekitar 30 menit) diamati selama fragmentasi cepat telur echinodermata, amfibi dan hewan lainnya. Di bawah kondisi eksperimental, banyak garis kultur sel memiliki siklus sel yang pendek (sekitar 20 jam). Untuk sel yang paling aktif membelah, periode antara mitosis kira-kira 10-24 jam.

Fase siklus sel eukariotik

Siklus sel eukariotik terdiri dari dua periode:

Suatu periode pertumbuhan sel yang disebut “interfase,” di mana DNA dan protein disintesis dan terjadi persiapan untuk pembelahan sel.

Masa pembelahan sel disebut “fase M” (dari kata mitosis – mitosis).

Interfase terdiri dari beberapa periode:

Fase G1 (dari bahasa Inggris gap - gap), atau fase pertumbuhan awal, di mana terjadi sintesis mRNA, protein, dan komponen seluler lainnya;

Fase S (dari bahasa Inggris sintesis - sintetis), di mana terjadi replikasi DNA inti sel, penggandaan sentriol juga terjadi (jika ada, tentu saja).

Fase G2, di mana persiapan mitosis terjadi.

Pada sel yang berdiferensiasi dan tidak lagi membelah, mungkin tidak ada fase G1 dalam siklus sel. Sel-sel tersebut berada dalam fase istirahat G0.

Masa pembelahan sel (fase M) meliputi dua tahap:

mitosis (pembelahan inti sel);

sitokinesis (pembelahan sitoplasma).

Pada gilirannya, mitosis dibagi menjadi lima tahap; in vivo, enam tahap ini membentuk rangkaian dinamis.

Deskripsi pembelahan sel didasarkan pada data mikroskop cahaya yang dikombinasikan dengan fotografi mikrosin dan hasil mikroskop cahaya dan elektron sel yang difiksasi dan diwarnai.

Regulasi siklus sel

Urutan perubahan periode siklus sel yang teratur terjadi melalui interaksi protein seperti kinase dan siklin yang bergantung pada siklin. Sel pada fase G0 dapat memasuki siklus sel bila terkena faktor pertumbuhan. Berbagai faktor faktor pertumbuhan, seperti faktor pertumbuhan trombosit, epidermal, dan saraf, dengan berikatan dengan reseptornya, memicu kaskade sinyal intraseluler, yang pada akhirnya mengarah pada transkripsi gen cyclin dan kinase yang bergantung pada cyclin. Kinase yang bergantung pada siklin menjadi aktif hanya ketika berinteraksi dengan siklin yang sesuai. Kandungan berbagai siklin dalam sel berubah sepanjang siklus sel. Cyclin adalah komponen pengatur kompleks kinase yang bergantung pada cyclin-cyclin. Kinase adalah komponen katalitik kompleks ini. Kinase tidak aktif tanpa siklin. Pada tahapan yang berbeda Selama siklus sel, siklin yang berbeda disintesis. Dengan demikian, kandungan siklin B dalam oosit katak mencapai maksimum pada saat mitosis, ketika seluruh kaskade reaksi fosforilasi yang dikatalisis oleh kompleks kinase yang bergantung pada siklin B/siklin diluncurkan. Pada akhir mitosis, siklin dengan cepat dihancurkan oleh proteinase.

Pos pemeriksaan siklus sel

Untuk menentukan selesainya setiap fase siklus sel diperlukan adanya checkpoint. Jika sel “melewati” pos pemeriksaan, maka sel tersebut terus “bergerak” melalui siklus sel. Jika keadaan tertentu, seperti kerusakan DNA, mencegah sel melewati suatu pos pemeriksaan, yang dapat diumpamakan dengan semacam pos pemeriksaan, maka sel akan berhenti dan fase lain dari siklus sel tidak terjadi, setidaknya sampai hambatan tersebut dihilangkan. , mencegah sel melewati pos pemeriksaan. Setidaknya ada empat pos pemeriksaan dalam siklus sel: pos pemeriksaan di G1, yang memeriksa DNA utuh sebelum memasuki fase S, pos pemeriksaan di fase S, yang memeriksa kebenaran replikasi DNA, pos pemeriksaan di G2, yang memeriksa lesi yang terlewat ketika melewati titik verifikasi sebelumnya, atau diperoleh pada tahap siklus sel selanjutnya. Pada fase G2, kelengkapan replikasi DNA terdeteksi dan sel-sel yang replikasi DNAnya kurang tidak memasuki mitosis. Di pos pemeriksaan perakitan spindel, diperiksa apakah semua kinetokor terpasang ke mikrotubulus.

Gangguan siklus sel dan pembentukan tumor

Peningkatan sintesis protein p53 menyebabkan induksi sintesis protein p21, penghambat siklus sel.

Gangguan regulasi siklus sel normal merupakan penyebab sebagian besar tumor padat. Dalam siklus sel, sebagaimana telah disebutkan, melewati pos pemeriksaan hanya mungkin jika tahapan sebelumnya diselesaikan secara normal dan tidak ada gangguan. Sel tumor ditandai dengan perubahan komponen pos pemeriksaan siklus sel. Ketika pos pemeriksaan siklus sel dinonaktifkan, disfungsi beberapa penekan tumor dan proto-onkogen diamati, khususnya p53, pRb, Myc dan Ras. Protein p53 adalah salah satu faktor transkripsi yang memulai sintesis protein p21, yang merupakan penghambat kompleks CDK-siklin, yang menyebabkan terhentinya siklus sel pada periode G1 dan G2. Dengan demikian, sel yang DNA-nya rusak tidak memasuki fase S. Dengan mutasi yang menyebabkan hilangnya gen protein p53, atau jika terjadi perubahan, tidak terjadi penyumbatan siklus sel, sel memasuki mitosis, yang menyebabkan munculnya sel mutan, yang sebagian besar tidak dapat hidup, yang lain menimbulkan menjadi sel-sel ganas.

Siklin adalah keluarga protein yang merupakan aktivator protein kinase yang bergantung pada siklin (CDK), enzim kunci yang terlibat dalam regulasi siklus sel eukariotik. Siklin mendapatkan namanya karena konsentrasi intraselulernya berubah secara berkala saat sel melewati siklus sel, mencapai maksimum pada tahap siklus tertentu.

Subunit katalitik dari protein kinase yang bergantung pada siklin diaktifkan sebagian melalui interaksi dengan molekul siklin, yang membentuk subunit pengatur enzim. Pembentukan heterodimer ini menjadi mungkin setelah siklin mencapai konsentrasi kritis. Menanggapi penurunan konsentrasi siklin, enzim dinonaktifkan. Untuk aktivasi lengkap protein kinase yang bergantung pada siklin, fosforilasi spesifik dan defosforilasi residu asam amino tertentu dalam rantai polipeptida kompleks ini harus terjadi. Salah satu enzim yang melakukan reaksi tersebut adalah CAK kinase (CAK - CDK activating kinase).

Kinase yang bergantung pada siklin

Kinase yang bergantung pada siklin (CDK) adalah sekelompok protein yang diatur oleh molekul mirip siklin dan siklin. Kebanyakan CDK terlibat dalam transisi fase siklus sel; mereka juga mengatur transkripsi dan pemrosesan mRNA. CDK adalah serin/treonin kinase yang memfosforilasi residu protein yang sesuai. Beberapa CDK diketahui, masing-masing diaktifkan oleh satu atau lebih siklin dan molekul serupa lainnya setelah mencapai konsentrasi kritisnya, dan sebagian besar CDK bersifat homolog, berbeda terutama dalam konfigurasi situs pengikatan siklin. Menanggapi penurunan konsentrasi intraseluler dari siklin tertentu, CDK yang sesuai dinonaktifkan secara reversibel. Jika CDK diaktifkan oleh sekelompok siklin, masing-masing siklin, seolah-olah mentransfer protein kinase satu sama lain, mempertahankan CDK dalam keadaan teraktivasi. lama. Gelombang aktivasi CDK seperti itu terjadi selama fase G1 dan S dari siklus sel.

Daftar CDK dan regulatornya

CDK1; siklin A, siklin B

CDK2; siklin A, siklin E

CDK4; siklin D1, siklin D2, siklin D3

CDK5; CDK5R1, CDK5R2

CDK6; siklin D1, siklin D2, siklin D3

CDK7; siklin H

CDK8; siklin C

CDK9; siklin T1, siklin T2a, siklin T2b, siklin K

CDK11 (CDC2L2); siklin L

Amitosis (atau pembelahan sel langsung) terjadi di sel somatik eukariota lebih jarang terjadi dibandingkan mitosis. Ini pertama kali dijelaskan oleh ahli biologi Jerman R. Remak pada tahun 1841, istilah ini dikemukakan oleh seorang ahli histologi. V. Flemming kemudian - pada tahun 1882. Dalam kebanyakan kasus, amitosis diamati pada sel dengan aktivitas mitosis yang berkurang: ini adalah sel yang menua atau berubah secara patologis, sering kali menyebabkan kematian (sel membran embrio mamalia, sel tumor, dll.). Dengan amitosis, keadaan interfase nukleus dipertahankan secara morfologis, nukleolus dan selubung nukleus terlihat jelas. Tidak ada replikasi DNA. Spiralisasi kromatin tidak terjadi, kromosom tidak terdeteksi. Sel mempertahankan aktivitas fungsional khasnya, yang hampir hilang seluruhnya selama mitosis. Selama amitosis, hanya nukleus yang membelah, tanpa pembentukan gelendong pembelahan, sehingga materi herediter tersebar secara acak. Kurangnya sitokinesis menyebabkan pembentukan sel binukleat, yang selanjutnya tidak dapat memasuki siklus mitosis normal. Dengan amitosis berulang, sel berinti banyak dapat terbentuk.

Konsep ini masih muncul di beberapa buku teks hingga tahun 1980-an. Saat ini diyakini bahwa semua fenomena yang dikaitkan dengan amitosis adalah akibat dari interpretasi yang salah terhadap sediaan mikroskopis yang kurang dipersiapkan dengan baik, atau interpretasi fenomena yang menyertai penghancuran sel atau peristiwa lain seperti pembelahan sel. proses patologis. Pada saat yang sama, beberapa varian pembelahan inti pada eukariota tidak dapat disebut mitosis atau meiosis. Ini misalnya pembelahan makronuklei banyak ciliata, di mana pemisahan fragmen pendek kromosom terjadi tanpa pembentukan gelendong.