O ciclo de vida da célula é conhecido como ciclo celular. Consiste em uma série de eventos ocorridos entre o nascimento da célula e a divisão em novas células-filhas. Para se dividir, uma célula deve realizar várias tarefas. Os dois alvos mais importantes são a replicação do DNA e a síntese de proteínas. Esses dois alvos são concluídos por meio de uma série de eventos sequenciais encontrados no ciclo celular. O ciclo celular eucariótico é composto por três períodos sequenciais chamados interfase, fase mitótica e citocinese.

Este artigo explica,

1. O que é a interfase 2. Como a interfase prepara uma célula para se dividir - G₁ fase - fase S - G₂ fase - G₀ Estágio

O que é interfase

A interfase é a primeira fase do ciclo celular, onde a célula se prepara para a próxima divisão nuclear. É composto por três fases, que são chamadas de G₁ fase, fase S e G₂ Estágio. G₀ fase é outra fase especial onde a célula repousa antes de entrar no ciclo celular é encontrada. Durante G₁ fase, a célula sintetiza mais ribossomos e proteínas para crescer até seu tamanho adequado. Durante a fase S, o DNA é replicado e as proteínas que empacotam o DNA são sintetizadas junto com mais material da membrana celular. Durante G₂ fase, organelas se dividem. A célula também pode inserir G₀ fase enquanto está em seu G₁ Estágio. Geralmente, uma célula que entra em G₀ seria amadurecido em uma função especial ou não mais reentraria no ciclo celular. Uma célula em sua interfase é mostrada na figura 1.

Figura 1: Uma célula interfase

Como a interfase prepara uma célula para se dividir

Na seção a seguir, examinaremos como a interfase prepara uma célula para se dividir, analisando as diferentes fases da interfase.

G₁ Estágio

G₁ phase é a primeira fase de gap da interfase. Durante o G₁ fase, a célula sintetiza proteínas para aumentar o tamanho da célula. A concentração de proteínas em uma célula em G₁ fase é estimada em torno de 100 mg / mL. Os ribossomos são considerados as máquinas moleculares que sintetizam proteínas na célula. O número de ribossomos na célula também aumenta durante o G₁ Estágio. Uma célula só entra em sua fase S quando é composta de ribossomos suficientes para sintetizar as proteínas de empacotamento de DNA necessárias durante a fase S. Durante o final do G₁ fase, as mitocôndrias se fundem, formando uma rede mitocondrial a fim de produzir energia para a célula de forma eficiente. O mecanismo de síntese de proteínas é mostrado na figura 2.

Figura 2: Síntese de Proteína

A G₁ célula de fase é preparada pelo G₁ O complexo ciclina-CDK entra na fase S promovendo a expressão de fatores de transcrição que promovem as ciclinas da fase S. G₁ O complexo ciclina-CDK também degrada os inibidores da fase S. O tempo do G₁ fase é regulada pela ciclina D-CDK4 / 6, que é ativada por G₁ complexo ciclina-CDK. O complexo ciclina E-CDK2 empurra a célula de G₁ para a fase S (G₁Transição / S). A ciclina A-CDK2 inibe a replicação do DNA da fase S ao desmontar o complexo de replicação quando a célula está em G₁ Estágio. Por outro lado, pelo G₁/ S checkpoint, a presença de materiais de linha suficiente junto com os ribossomos para a replicação do DNA na fase S é verificada. A transição de G₁/ S é a etapa limitadora da taxa do ciclo celular, conhecida como ponto de restrição.

Fase S

A fase de síntese durante a qual ocorre a replicação do DNA da célula é chamada de fase S. Como o DNA é empacotado no núcleo por proteínas, essas proteínas de empacotamento também são sintetizadas durante a fase S de uma maneira ligada. As proteínas de embalagem são histonas. Durante a fase S, a célula produz um grande número de fosfolipídios. Os fosfolipídios estão envolvidos na síntese da membrana celular, bem como na membrana das organelas. A quantidade de fosfolipídios é dobrada durante a fase S para obter duas células-filhas, que são envolvidas por membranas. O mecanismo de replicação do DNA é mostrado na figura 3.

Figura 3: Replicação de DNA

Um grande pool de ciclina A-CDK2 ativa a ocorrência de G₂ fase, encerrando a fase S, regulando o tempo da fase S.

G₂ Estágio

A segunda fase de lacuna da interfase é G₂ fase, onde ocorre a replicação das organelas na célula. A célula permite a síntese adicional de proteínas durante o G₂ Estágio. Uma célula no G₂ fase consiste em duas vezes a quantidade de DNA do que em G₁ Estágio. G₂ fase garante que o DNA está intacto, sem quebras ou cortes. Cyclin B-CDK2 empurra G₂ fase para a fase M (G₂Transição / M). O G₂A transição / M é o ponto de verificação final antes da célula entrar em mitose. A replicação simultânea de DNA em um embrião em crescimento é verificada por G₂/ M checkpoint, obtendo uma distribuição simétrica de células no embrião.

G₀ Estágio

G₀ fase pode ocorrer logo após a mitose ou imediatamente antes de G₁ Estágio. A G₁ a célula de fase também pode entrar em G₀ Estágio. A entrada em G₀ fase é considerada como deixando o ciclo celular. Isso significa, G₀ fase é a fase de repouso, e a célula deixa o ciclo celular e interrompe sua divisão. Algumas das células, que entram no G₀ fase são diferenciadas em células altamente especializadas. As células diferenciadas terminalmente nunca mais entram no ciclo celular. Algumas células, como os neurônios, permanecem dormentes permanentemente. No entanto, algumas células podem deixar G₀ fase e entrar novamente em G₁ fase, permitindo a divisão celular. Células como células renais, hepáticas e estomacais permanecem semipermanentes no G₀ Estágio. Algumas células, como as células epiteliais, nunca entram no G₀ Estágio. Uma visão geral das fases do ciclo celular eucariótica é mostrada na figura 4.

Figura 4: Fase do ciclo celular em eucariotos

Após a conclusão bem-sucedida da interfase, uma célula entrará em sua fase de divisão mitótica, a fim de passar pela divisão nuclear. A divisão nuclear é seguida pela citocinese, que é a divisão citoplasmática, resultando em duas células-filhas geneticamente e funcionalmente idênticas à célula-mãe.

Conclusão

A interfase é o período do ciclo celular que prepara a célula para se dividir, fornecendo o espaço para o núcleo e as organelas. O espaço é fornecido pela ampliação da célula. Conseqüentemente, a célula é capaz de funcionar e se dividir posteriormente por conta própria. Três fases podem ser identificadas na interfase: G₁ fase, fase S e G₂ Estágio. Durante G₁ fase, a célula absorve os nutrientes necessários e aumenta o número de ribossomos dentro da célula. Assim, a síntese de proteínas é induzida durante o G₁ Estágio. A célula replica seu material genético para manter uma ploidia uniforme em toda a sua progênie. O número de ribossomos também é aumentado para sintetizar histonas que são necessárias para o empacotamento de DNA recém-replicado. Durante G₂ fase, a célula aumenta o número de organelas ou simplesmente duplica o número de organelas, que é necessário para sua divisão em duas novas células. A natureza sequencial de cada fase e o resultado final da interfase é regulada por Cyclin-CDks e pontos de verificação em cada fase.

A taxa metabólica da célula também é alta em toda a interfase. Após a conclusão da interfase com sucesso, a célula entra em sua fase mitótica, onde ocorre a divisão nuclear da célula. A divisão nuclear é seguida por citocinese. Após a conclusão da divisão celular, o resultado final são as duas células-filhas que são genética e metabolicamente idênticas à célula-mãe.

Referência: 1. Nguyen D. H., Leaf Group. “O que acontece na interfase do ciclo celular?”

Cortesia da imagem: 1. “Schinterphase” por Ymai assumido (com base em reivindicações de direitos autorais) - Trabalho próprio assumido (com base em reivindicações de direitos autorais)., (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia2. “Proteinsynthesis” por Mayera na Wikipedia em inglês (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia3. “0323 DNA Replication” por OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia4. “Ciclo de replicação eucariótica” Por Boumphreyfr - Trabalho do próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia