Buněčný cyklus je pravidelně se vyskytující sekvence různých fází v tělesné buňce. Buněčný cyklus začíná vždy po rozdělení buňky a končí po dokončení dalšího dělení buněk.
Co je to buněčný cyklus?
Buněčný cyklus začíná vždy po rozdělení buňky a končí po dokončení dalšího dělení buněk. Buněčný cyklus začíná bezprostředně po dělení buněk mezifází. Mezifáze je také známá jako G fáze. Skládá se z fází G1, G2, S a 0. Ve fázi G1, nazývané také mezera, je hlavním zaměřením buněčný růst. Do buňky se přidávají různé buněčné složky, jako je cytoplazma a některé buněčné organely. Rozličný Proteinů a RNA, kyselina ribonukleová, se produkují v buňce. RNA hraje v buňce roli jako nosič genetické informace. Ve fázi G se dělí takzvané centrioly. Centrioly jsou organely živočišných buněk umístěné v blízkosti jádra. Buněčné jádro je nyní jasně viditelné. Ve fázi G1 se každý chromozom skládá pouze z jednoho chromatidu. Fáze G1 obvykle trvá od 1 do 12 hodin. V degenerovaných buňkách může být tato fáze extrémně zkrácena. Po fázi G1 následuje fáze S. V této fázi probíhá replikace DNA v jádru, takže na konci této fáze syntézy je DNA duplikována a každý chromozom je vytvořen ze dvou chromatidů. Fáze S trvá 7 až 8 hodin. Fáze G2 představuje přechod k mitóze, rozdělení buněčného jádra. Tato fáze se také nazývá postsyntetický nebo premitotický interval. Kontakty buňky se sousedními buňkami jsou přerušeny, buňka získává zaoblený tvar a zvětšuje se kvůli zvýšenému přílivu tekutiny. Kromě toho zvýšená RNA molekuly a Proteinů jsou syntetizovány pro buněčné dělení. Tento proces trvá asi čtyři hodiny. Takzvaný faktor stimulující fázi M (MPF) pak vede k přechodu do fáze M, mitotické fáze. V zárodečných buňkách se také nazývá fáze mitózy meióza. V M fázi probíhá skutečné dělení buněk. The chromozomy dělí stejně jako jádro a samotná buňka. Fáze mitózy se dále dělí na profázovou, metafázovou, anafázovou a telofázovou. Některé buňky vstupují do fáze G0 po rozdělení. Ve fázi G0 se již netvoří žádné buňky. Nervové buňky nebo epiteliální buňky jsou často ve fázi G0. Speciální růstové faktory mohou také reaktivovat buňky z fáze G0, takže buněčný cyklus poté začne znovu ve fázi G1 i pro tyto buňky.
Funkce a úkol
Periodický buněčný cyklus umožňuje tělu nahradit strávené a mrtvé buňky novými buňkami. Životnost lidských buněk se velmi liší. Zatímco nervové buňky v mozek nejsou nikdy nahrazeny, některé buňky těla žijí jen několik hodin. Vědci odhadují, že každou sekundu zemře asi 50 milionů buněk. Ve stejné době se prostřednictvím buněčného cyklu nově vytvoří stejný počet buněk, které přímo nahradí ztracené buňky. Tělo tak kompenzuje ztrátu umírajících buněk prostřednictvím neustále se vyskytujícího buněčného cyklu. Buněčný cyklus také hraje důležitou roli ve fyzickém vývoji. Buňky mohou pouze růst do určité velikosti. Aby tedy lidé mohli růst větší, nové buňky musí být vytvořeny. Buněčný cyklus je také nezbytný pro regeneraci poškozených částí těla nebo tkání. Zde buněčné dělení slouží k nahrazení buněk poškozených úrazem. Ránynapříklad lze zavřít pouze v případě, že se vytvoří nové buňky. Proto v průběhu hojení ranse rychlost dělení buněk v oblasti rány prudce zvyšuje.
Nemoci a stížnosti
Z patologického hlediska hraje buněčný cyklus důležitou roli ve vývoji rakovina. U zdravých lidí podléhá buněčný cyklus kontrole takzvanými kontrolními body buněčného cyklu. Slouží k ochraně DNA a genetického materiálu a k prevenci degenerace buněk. Kromě toho inhibují buněčné dělení v buňkách s poškozením DNA. Dotčené buňky pak mají možnost buď opravit poškození, nebo v případě nenapravitelného poškození zahájit programovanou smrt buněk. Neoplastické buňky, tj rakovina buňky, jednají autonomně a již nepodléhají těmto kontrolním mechanismům. K nekontrolovanému růstu buněk nyní přispívají dva faktory. Nejprve se takzvané protoonkogeny mutují na onkogeny, které spouští nadměrný růst postižené buňky. Kromě toho mutují geny potlačující nádor. Ve svém normálním stavu mají ve skutečnosti účinek inhibující růst. Po mutaci jsou však jejich funkce narušeny a apoptóza, tj. Programovaná buněčná smrt poškozených buněk, již není spuštěna. The rakovina buňky se tak mohou nerušeně množit. Poruchy ve fázích meióza, tj. rozdělení zárodečných buněk, může vést k nesprávné distribuci chromozomy. Počet chromozomy v dceřiných buňkách je pak patologicky změněn. Toto se také označuje jako chromozomální aberace. Nejznámější chromozomální aberace je určitě Downův syndrom, známá také jako trizomie 21, ve které je chromozom 21 přítomen třikrát místo dvakrát. Místo 46 chromozomů je přítomno 47 chromozomů. Charakteristiky trizomie 21 jsou oční víčko sekery běh ven, svalová hypotonie a čtyřnásobnáprst brázda. Ve většině případů porucha vede k duševnímu zpoždění. Asi polovina všech postižených jedinců také trpí a srdce přeběhnout. Jiné chromozomální aberace způsobené vadným buněčným cyklem jsou Turnerův syndrom or Klinefelterův syndrom. Zde jsou ovlivněny pohlavní chromozomy. Chromozomální aberace jsou také často zodpovědné za časné potraty.
