Основное различие - клеточный цикл против клеточного деления

Клеточный цикл и деление клетки состоят из серии событий, последовательно происходящих в жизни клетки. Клеточный цикл включает в себя всю серию событий, интерфазу клетки, за которой следует митотическая фаза, за которой следует цитокинез. Интерфазу клеточного цикла можно разделить на три последовательные фазы: G₁, S и G₂. Деление клеток происходит во время митотического и цитокинетического периодов клеточного цикла. Митотический период можно разделить на четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Цитокинез - это разделение цитоплазмы. В главное отличие между клеточным циклом и делением клетки заключается в том, что клеточный цикл - это серия периодов жизни клетки, тогда как деление клетки - это серия фаз, в которых клетка расщепляется, чтобы увеличить ее количество в популяции.

В этой статье объясняется,

1. Что такое клеточный цикл - Фазы, характеристики, регулирование 2. Что такое деление клеток - Фазы, характеристики, регулирование 3. В чем разница между клеточным циклом и делением клеток?

Что такое клеточный цикл

Клеточный цикл - это серия событий, происходящих в течение жизни клетки. Цикл эукариотических клеток в основном состоит из трех последовательных периодов: интерфазы, митотической фазы и цитокинеза. Во время интерфазы рост клеток происходит за счет синтеза белков, необходимых для будущих стадий клетки, и репликации ДНК для осуществления деления клетки. Во время митотической фазы ядро ​​делится на два генетически идентичных дочерних ядра, инициируя деление клетки. Цитокинез - это деление цитоплазмы родительской клетки. Контрольные точки клеточного цикла обеспечивают правильное деление эукариотических клеток.

Цикл прокариотических клеток можно разделить на три последовательных периода: B, C и D. Репликация ДНК начинается в период B и продолжается в течение периода C. Он заканчивается на периоде D. Бактериальная клетка также распадается на дочерние клетки в течение периода D.

Периоды клеточного цикла

Цикл эукариотических клеток состоит из трех основных последовательных фаз, известных как интерфаза, М-фаза и цитокинез. В межфазный это начальная фаза клеточного цикла у эукариот. Перед тем, как вступить в клеточное деление, клетка готовится к делению, принимая все необходимые питательные вещества в клетку, синтез белка и репликацию ДНК во время интерфазы. Интерфаза занимает около 90% всего времени клеточного цикла.

Промежуточную фазу можно разделить на три фазы, которые происходят одна за другой. Они G₁ фаза, фаза S и G₂ фаза. Перед тем, как войти в G₁ фазе, ячейка обычно существует в точке G₀ фаза. G₀ Фаза - это фаза покоя, когда клетка выходит из клеточного цикла и останавливает свое деление. Как правило, неделящиеся клетки многоклеточных организмов, находящиеся на G₁ фаза входит в эту неподвижную G₀ фаза. Некоторые клетки, такие как нейроны, постоянно остаются бездействующими. Некоторые клетки, такие как клетки почек, печени и желудка, полупостоянно остаются в G₀ фаза. Некоторые клетки, такие как эпителиальные клетки, не проникают в G₀ фаза. Внесение ячеек в G₀ фаза показана на рисунке 1.

Рисунок 1: Вход в фазу G0

G₁ Фаза или фаза роста - это первая фаза клеточного цикла. Биосинтетическая активность клетки происходит быстро во время G₁ фаза. Синтез белков, а также увеличение количества органелл, таких как митохондрии и рибосомы, происходят в G₁ фаза роста клетки в ее размере. грамм₁ За фазой следует S-фаза. Репликация ДНК начинается и завершается во время фазы S, образуя две сестринские хроматиды на одну хромосому. Плоидность клетки остается неизменной при удвоении количества ДНК во время репликации. Фаза S завершается за короткий период времени, чтобы спасти ДНК от внешних факторов, таких как мутагены. За фазой S следует G₂ фаза. G₂ Фаза - это вторая фаза интерфазы роста, которая позволяет клетке завершить свой рост до деления.

Регуляция клеточного цикла комплексами циклин-CDK

Возникновение клеточного цикла последовательно регулируется двумя классами регуляторных молекул: циклинами и циклин-зависимыми киназами (CDK). Циклины продуцируют регуляторные субъединицы, а CDK продуцируют каталитические субъединицы. И циклины, и CDK работают в интерактивном режиме. Подготовка ячейки к S-фазе, которая находится на G₁ фаза выполняется G₁ комплекс циклин-CDK, способствуя экспрессии факторов транскрипции, которые способствуют S-циклинам. Комплекс G1 циклин-CDK также разрушает ингибиторы S-фазы.

Время G₁ фаза регулируется циклином D-CDK4 / 6, который активируется G₁ комплекс циклин-CDK. Комплекс циклин E-CDK2 выталкивает клетку из G₁ в фазу S (G₁/ S переход). Циклин A-CDK2 ингибирует репликацию ДНК в S-фазе, разбирая репликационный комплекс. Большой пул циклина A-CDK2 активирует G₂ фаза. Циклин B-CDK2 толкает G₂ фазу в фазу M (G₂/ M переход).

Регулирование клеточного цикла через контрольные точки

Во время промежуточной фазы можно выделить две контрольные точки: G₁КПП / S и КПП G2 / M. Переход G₁/ S, это этап клеточного цикла, ограничивающий скорость, который известен как точка ограничения. Автор G₁/ S checkpoint, проверяется наличие достаточного количества сырья для репликации ДНК. Одновременная репликация ДНК в растущем эмбрионе проверяется G₂/ M checkpoint, получение симметричного распределения клеток в эмбрионе.

Рисунок 2: Клеточный цикл с Cyclin-CDK и контрольными точками

Что такое Cell Division

Деление клетки - это разделение родительской клетки на две дочерние клетки. Это включает два периода клеточного цикла: митотическое деление и цитокинез.

Периоды деления клеток

Четыре этапа в митотическое деление профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Во время профазы хроматиды конденсируются в хромосомы, демонстрируя короткие и толстые нитевидные структуры. Эти хромосомы выравниваются в экваториальной пластинке клетки за счет образования веретенообразного аппарата. Аппарат веретена состоит из трех компонентов: микротрубочек веретена, микротрубочек кинетохор и белковых комплексов кинетохор. Белковые комплексы кинетохор прикреплены к центромерам каждой хромосомы. Все микротрубочки в клетке контролируются двумя центросомами, расположенными на противоположных полюсах клетки, образуя аппарат веретена. Микротрубочки веретена соединены с каждой из двух центросом двумя своими концами. Микротрубочки кинетохор, начиная с одной центросомы, прикрепляются к центромере через белковый комплекс кинетохор.

Во время метафазы микротрубочки кинетохор сокращаются, выравнивая отдельные двухвалентные хромосомы на экваторе клетки. Напряжение создается на центромере, которая удерживает две сестринские хроматиды вместе в анафазе за счет дальнейшего сокращения микротрубочек кинетохор. Это напряжение ведет к расщеплению комплексов белка cohesin в центромере, разделяя две сестринские хроматиды, образуя две дочерние хромосомы. Во время телофазы эти дочерние хромосомы притягиваются к противоположным полюсам за счет сокращения микротрубочек кинетохор.

После завершения митотической фазы родительская клетка подвергается цитоплазматическому делению, в результате чего образуются генетически идентичные две разделенные клетки. В цитокинез инициируется в поздней анафазе. Во время цитокинеза органеллы вместе с цитоплазмой разделяются между двумя дочерними клетками клеточной мембраной примерно равным образом. Цитокинез растительных клеток происходит за счет образования клеточной пластинки в середине родительской клетки. Цитокинез животных клеток происходит за счет борозды дробления, образованной клеточной мембраной. Разница между цитокинезом растительных и животных клеток заключается в необходимости образования новой клеточной стенки, окружающей растительную клетку.

Фазы деления клеток

Регуляция деления клеток с помощью комплексов циклин-CDK и контрольных точек

Комплекс cyclin B-CDK2 контролирует синхронизацию G₂ фаза, вступающая в митотическое деление. Можно выделить единственную, но критическую контрольную точку. Он известен как контрольная точка метафазы, поскольку имеет место в поздней метафазе. Во время контрольной точки метафазы проверяется выравнивание всех отдельных двухвалентных хромосом на экваторе клетки. Контрольная точка метафазы обеспечивает равное разделение хромосом между дочерними клетками. Делящаяся клетка в поздней метафазе должна пройти митотическую контрольную точку, чтобы войти в анафазу.

Разница между клеточным циклом и делением клеток

Определение

Клеточный цикл: Клеточный цикл - это серия периодов жизни клетки.

Подразделение ячейки: Деление клетки - это разделение клетки на две дочерние клетки, увеличивающее количество клеток в популяции.

Периоды

Клеточный цикл: Клеточный цикл состоит из трех периодов: интерфазы, митотического деления и цитокинеза.

Подразделение ячейки: Деление клеток происходит в последние два периода клеточного цикла, митотическое деление и цитокинез.

Регулирование посредством комплексов циклин-CDK

Клеточный цикл: Циклин D-CDK4 / 6, циклин E-CDK2, циклин A-CDK2 и циклин B-CDK2 участвуют в регуляции клеточного цикла.

Подразделение ячейки: Циклин B-CDK2 участвует в регуляции клеточного деления.

Регулирование через контрольно-пропускные пункты

Клеточный цикл: Во время промежуточной фазы можно выделить две контрольные точки: G₁/ S КПП и G₂/ М КПП.

Подразделение ячейки: Митотическая контрольная точка участвует в регуляции клеточного деления.

Заключение

И клеточный цикл, и деление клетки содержат разные, но последовательные периоды жизни клетки. Клеточный цикл состоит из трех периодов. Это интерфаза, митотическая фаза и цитокинез. Митотическое деление и цитокинез вместе называют делением клеток. Интерфаза клеточного цикла состоит из G₁, S и G₂ фазы. Митотическое деление состоит из четырех фаз: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. За телофазой следует цитокинез. Основное различие между клеточным циклом и делением клетки заключается в том, что деление клетки является частью клеточного цикла.

Ссылка: 1. «Клеточный цикл». Википедия. Фонд Викимедиа, 8 марта 2017 г. Web. 10 марта 2017 г.

Изображение предоставлено: 1. «0329 Cell Cycle» от OpenStax - (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia2. «Цикл клеток 0332 с циклинами и контрольными точками» от OpenStax - (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia3. «Последовательность клеток митоза». Автор LadyofHats - Собственная работа. (Общественное достояние) через Commons Wikimedia