วัฏจักรของเซลล์: หน้าที่งานบทบาทและโรค

วัฏจักรของเซลล์เป็นลำดับขั้นตอนต่างๆที่เกิดขึ้นเป็นประจำในเซลล์ร่างกาย วัฏจักรของเซลล์จะเริ่มต้นเสมอหลังจากที่เซลล์แบ่งตัวและสิ้นสุดลงหลังจากการแบ่งเซลล์ครั้งต่อไปเสร็จสิ้น

วัฏจักรของเซลล์คืออะไร?

วัฏจักรของเซลล์มักจะเริ่มต้นหลังจากการแบ่งเซลล์และสิ้นสุดลงหลังจากเสร็จสิ้นการแบ่งเซลล์ครั้งต่อไป วัฏจักรของเซลล์เริ่มต้นทันทีหลังจากการแบ่งเซลล์ด้วยเฟส Interphase เรียกอีกอย่างว่า G เฟส ประกอบด้วยเฟส G1, G2, S และ 0 ในระยะ G1 เรียกอีกอย่างว่าระยะช่องว่างการเติบโตของเซลล์เป็นจุดสนใจหลัก ส่วนประกอบของเซลล์ต่างๆเช่นไซโทพลาสซึมและออร์แกเนลล์ของเซลล์บางส่วนจะถูกเพิ่มเข้าไปในเซลล์ ต่างๆ โปรตีน และ RNA กรด ribonucleicผลิตในเซลล์ RNA มีบทบาทในเซลล์ในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรม ในเฟส G สิ่งที่เรียกว่า centrioles จะแบ่งออก เซนทริโอลเป็นออร์แกเนลล์ของเซลล์สัตว์ที่อยู่ใกล้นิวเคลียส ปัจจุบันนิวเคลียสของเซลล์สามารถมองเห็นได้ชัดเจน ในระยะ G1 โครโมโซมแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิดเพียงตัวเดียว ระยะ G1 มักใช้เวลา 1 ถึง 12 ชั่วโมง ในเซลล์เสื่อมระยะนี้อาจสั้นลงมาก เฟส G1 ตามด้วยเฟส S ในระยะนี้การจำลองแบบของดีเอ็นเอจะเกิดขึ้นในนิวเคลียสดังนั้นเมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการสังเคราะห์นี้ดีเอ็นเอจะซ้ำกันและโครโมโซมแต่ละตัวจะถูกสร้างขึ้นจากโครโมโซมสองตัว ระยะ S อยู่ระหว่าง 7 ถึง 8 ชั่วโมง ระยะ G2 แสดงถึงการเปลี่ยนไปสู่ไมโทซิสซึ่งเป็นการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์ ระยะนี้เรียกอีกอย่างว่าช่วงโพสต์ซินเทติกหรือพรีมิโทติก เซลล์สัมผัสกับเซลล์ข้างเคียงจะแตกออกเซลล์จะมีรูปร่างกลมและมีขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากการไหลเข้าของของเหลวเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ RNA ที่เพิ่มขึ้น โมเลกุล และ โปรตีน ถูกสังเคราะห์สำหรับการแบ่งเซลล์ ขั้นตอนนี้ใช้เวลาประมาณสี่ชั่วโมง สิ่งที่เรียกว่าปัจจัยกระตุ้นเฟส M (MPF) จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเข้าสู่เฟส M ซึ่งเป็นเฟสไมโทติก ในเซลล์สืบพันธุ์เรียกอีกอย่างว่าระยะไมโทซิส ไมโอซิส. ในเฟส M การแบ่งเซลล์จริงจะเกิดขึ้น โครโมโซม แบ่งตัวเช่นเดียวกับนิวเคลียสและเซลล์ ระยะไมโทซิสจะแบ่งออกเป็นคำทำนาย, เมตาเฟส, แอนาเฟสและเทโลเฟส เซลล์บางส่วนเข้าสู่ระยะ G0 หลังจากการแบ่งตัว ในระยะ G0 จะไม่มีการสร้างเซลล์อีกต่อไป เซลล์ประสาทหรือเซลล์เยื่อบุผิวมักอยู่ในระยะ G0 ปัจจัยการเจริญเติบโตพิเศษยังสามารถเปิดใช้งานเซลล์อีกครั้งจากระยะ G0 เพื่อให้วัฏจักรของเซลล์เริ่มต้นอีกครั้งในระยะ G1 สำหรับเซลล์เหล่านี้เช่นกัน

ฟังก์ชั่นและงาน

วัฏจักรของเซลล์เป็นระยะช่วยให้ร่างกายสามารถแทนที่เซลล์ที่ใช้แล้วและเซลล์ที่ตายแล้วด้วยเซลล์ใหม่ อายุการใช้งานของเซลล์มนุษย์แตกต่างกันไปมาก ในขณะที่เซลล์ประสาทใน สมอง ไม่เคยถูกแทนที่เซลล์ของร่างกายบางส่วนมีชีวิตอยู่เพียงไม่กี่ชั่วโมง นักวิทยาศาสตร์คาดว่าประมาณ 50 ล้านเซลล์ตายทุกวินาที ในเวลาเดียวกันเซลล์จำนวนเท่ากันจะถูกสร้างขึ้นใหม่ตามวัฏจักรของเซลล์แทนที่เซลล์ที่สูญเสียไปโดยตรง ดังนั้นร่างกายจึงชดเชยการสูญเสียเซลล์ที่กำลังจะตายผ่านวงจรเซลล์ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง วัฏจักรของเซลล์ยังมีส่วนสำคัญในการพัฒนาทางกายภาพ เซลล์สามารถทำได้เท่านั้น ขึ้น ถึงขนาดที่กำหนด ดังนั้นเพื่อให้มนุษย์ ขึ้น ต้องสร้างเซลล์ใหม่ที่ใหญ่ขึ้น วัฏจักรของเซลล์ยังจำเป็นสำหรับการสร้างใหม่ของส่วนหรือเนื้อเยื่อของร่างกายที่เสียหาย ที่นี่การแบ่งเซลล์ทำหน้าที่ทดแทนเซลล์ที่เสียหายจากการบาดเจ็บ บาดแผลตัวอย่างเช่นสามารถปิดได้ก็ต่อเมื่อมีการสร้างเซลล์ใหม่ขึ้นมา ดังนั้นในหลักสูตรของ การรักษาบาดแผลอัตราการแบ่งเซลล์บริเวณบาดแผลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

โรคและข้อร้องเรียน

จากมุมมองทางพยาธิวิทยาวัฏจักรของเซลล์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนา โรคมะเร็ง. ในมนุษย์ที่มีสุขภาพดีวัฏจักรของเซลล์อยู่ภายใต้การควบคุมโดยสิ่งที่เรียกว่าจุดตรวจวัฏจักรของเซลล์ ทำหน้าที่ปกป้อง DNA และสารพันธุกรรมและป้องกันการเสื่อมของเซลล์ นอกจากนี้ยังยับยั้งการแบ่งเซลล์ในเซลล์ด้วยความเสียหายของดีเอ็นเอ จากนั้นเซลล์ที่ได้รับผลกระทบจะมีทางเลือกในการซ่อมแซมความเสียหายหรือในกรณีของความเสียหายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ให้เริ่มการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ เซลล์เนื้องอกเช่น โรคมะเร็ง เซลล์ทำหน้าที่โดยอัตโนมัติและไม่อยู่ภายใต้กลไกการควบคุมเหล่านี้อีกต่อไป ปัจจุบันมีปัจจัยสองประการที่นำไปสู่การเติบโตของเซลล์ที่ไม่มีการควบคุม ประการแรกสิ่งที่เรียกว่าโปรตูนโคเจนจะกลายพันธุ์เป็น oncogenes สิ่งเหล่านี้กระตุ้นการเติบโตของเซลล์ที่ได้รับผลกระทบมากเกินไป นอกจากนี้ยีนต้านเนื้องอกยังกลายพันธุ์ ในสภาวะปกติสิ่งเหล่านี้มีผลยับยั้งการเจริญเติบโต อย่างไรก็ตามหลังจากการกลายพันธุ์การทำงานของพวกมันจะลดลงและการตายของเซลล์ที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้จะไม่ถูกกระตุ้นอีกต่อไป โรคมะเร็ง เซลล์จึงสามารถแพร่กระจายได้โดยไม่ จำกัด การรบกวนในระยะของ ไมโอซิสเช่นการแบ่งตัวของเซลล์สืบพันธุ์สามารถ นำ การแพร่กระจายผิดปกติของ โครโมโซม. จำนวน โครโมโซม ในเซลล์ของลูกสาวจะมีการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่าความผิดปกติของโครโมโซม ความผิดปกติของโครโมโซมที่รู้จักกันดีที่สุดคือความผิดปกติของโครโมโซมอย่างแน่นอน ดาวน์ซินโดรมหรือที่เรียกว่า trisomy 21 ซึ่งโครโมโซม 21 มีอยู่สามครั้งแทนที่จะเป็นสองครั้ง แทนที่โครโมโซม 46 โครโมโซมจะมีโครโมโซม 47 แท่ง ลักษณะของ trisomy 21 คือ เปลือกตา แกน วิ่ง ภายนอก hypotonia ของกล้ามเนื้อและสี่นิ้ว ร่อง. ในกรณีส่วนใหญ่ความผิดปกติจะนำไปสู่จิตใจ การหน่วงเหนี่ยว. ประมาณครึ่งหนึ่งของผู้ได้รับผลกระทบทั้งหมดต้องทนทุกข์ทรมานจากก หัวใจ ข้อบกพร่อง ความผิดปกติของโครโมโซมอื่น ๆ ที่เกิดจากวัฏจักรเซลล์ที่บกพร่อง ได้แก่ เทอร์เนอร์ซินโดรม or กลุ่มอาการ Klinefelter. ที่นี่โครโมโซมเพศได้รับผลกระทบ ความผิดปกติของโครโมโซมมักเป็นสาเหตุของการแท้งบุตรในระยะเริ่มต้น