Kann eine Zelle eine Mitose starten, wenn ihr Energie oder Moleküle fehlen, um sie abzuschließen?

Ich frage mich, ob eine Zelle eine Mitose starten kann, wenn ihr Moleküle oder Energie fehlen, um sie vollständig abzuschließen. Nach dem, was ich auf Wikipedia lese, verbringt die Zelle die meiste Zeit in der Interphase , in der die DNA repliziert wird, und dann gibt es den G 2 - Kontrollpunkt , um sicherzustellen, dass die Mitose beginnen kann.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob dies alles ausreicht, um sicherzustellen, dass die Zelle über genügend Energie verfügt, um die Mitose vollständig abzuschließen (wird die Zelle während der Mitose mit Energie und Molekülen „versorgt“ oder hat sie alles, was vor dem Start benötigt wird?).

Bearbeiten: Ich erwäge diese Frage insbesondere für Menschen oder Tiere im Allgemeinen, wenn die Antwort dieselbe ist.

Wenn ich von „Molekülen“ spreche, meine ich jedes Atom oder Molekül. Mit anderen Worten, ob die Zelle während der Mitose eine gewisse Materialaufnahme aus der äußeren Umgebung benötigt oder nicht. Wenn nicht, denke ich, dass es alle notwendigen Atome / Moleküle hat, um die Mitose ohne äußere Notwendigkeit vollständig abzuschließen.

Wenn alle Checkpoints funktionieren, ist der G1-S der kritischste. Der Grund dafür ist, dass die Zelle, sobald sie diesen Kontrollpunkt passiert, entweder zur Replikation und Teilung verpflichtet ist oder Apoptose auslöst. Der Grund dafür ist, dass die Zelle, sobald die DNA-Replikation beginnt, keine Möglichkeit mehr hat, dies rückgängig zu machen, also muss sie alles haben, was sie braucht, bevor sie sich auf die DNA-Replikation einlässt. Es gibt noch andere Kontrollpunkte, die jedoch sicherstellen sollen, dass die Replikation ordnungsgemäß abgelaufen ist oder dass die Tochterzellen die exakten Kopien des Genoms erhalten. Die Antwort von AleksandrH liefert die Grundlagen.
An welchen Organismus denken Sie? Frei lebende Organismen wie Hefe haben eine Vielzahl von Mechanismen zur Wahrnehmung von Nährstoffen und regulieren die Proliferation in Abhängigkeit von der Nährstoffverfügbarkeit. In tierischen Zellen ist es ganz anders, da Wachstumsfaktoren die dominierenden Antriebskräfte sind und hier die Rolle von Nährstoffen als Signale unsicherer / umstrittener ist.
Ich habe meine Frage bearbeitet, um sie klarer zu machen (im Grunde Menschen).

Antworten (1)

Die kurze Antwort: nein. Lassen Sie uns zunächst das Kontrollsystem des Zellzyklus verstehen , da an diesem System einige wichtige Moleküle beteiligt sind, die die Mitose regulieren. Stellen Sie sich das Steuersystem als eine Reihe von Ampeln vor: Wie Sie bereits erwähnt haben, gibt es eine Ampel in der G2-Phase. Es gibt zwei zusätzliche Kontrollpunkte: einen bei G1 und einen in der M (mitotischen) Phase, kurz vor der Anaphase. Warum vor der Anaphase? In diesem Stadium der Mitose überprüft die Zelle, ob an allen Kinetochoren der duplizierten Schwesterchromatiden Mikrotubuli angebracht sind. Dies soll die richtige Verteilung der Chromatiden in der Anaphase sicherstellen.

Ok, also zurück zu Ihrer Frage: Welche Moleküle sind beteiligt oder welche Moleküle benötigt die Zelle, bevor sie fortfährt?

  • Cycline – das sind Proteine, die in den späten S-G2-Phasen der Interphase produziert werden. Sie aktivieren Cyclin-abhängige Kinasen (Cdks)

  • Cyclin-abhängige Kinasen – Wie der Name schon sagt, sind diese Proteine ​​(Kinasen) von Cyclin abhängig, um zu funktionieren. Das bekannteste Cdk heißt MPF , kurz für reifungsfördernder Faktor.

Während des gesamten Zellzyklus sind diese Cdks zusammen mit ihren gebundenen Cyclinen in der Lage, verschiedene Proteine ​​in der Zelle zu phosphorylieren, während sie die Mitose durchmacht. Zum Beispiel würde der MPF Lamine phosphorylieren, die Proteine ​​auf der Kernhülle sind, die den Abbau der laminaren Matrix einleiten können. Dies ist wichtig in der Prophase, wenn der Kern zerfällt. Es gibt viele andere Dinge, die es phosphorylieren kann. Eine vollständigere Liste finden Sie unter „Ziele von MPF“ im obigen Link für MPF. Schauen Sie sich dieses Diagramm aus Campbell's Biology (9. Auflage) an:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt noch ein weiteres erwähnenswertes Molekül:

  • Wachstumsfaktoren – das sind Proteine, die spezifisch von Nachbarzellen freigesetzt werden (relativ zu der Zelle, die sich auf die Mitose vorbereitet). Diese sind entscheidend dafür, dass die Mitose überhaupt initiiert wird. Ein gutes Beispiel für einen Wachstumsfaktor ist PDGF, was für „Platelet Derived Growth Factor“ steht. Diese PDGFs werden von Blutplättchen an Verletzungsstellen, wie z. B. einem Schnitt am Knie, freigesetzt. Die PDGFs regen die Zellteilung an und helfen Ihrer Haut, sich zu erholen!

Es gibt viele andere essentielle Nährstoffe, die Zellen benötigen, bevor sie die Mitose einleiten können; nicht alle wurden hier aufgeführt. Ich weiß auch, dass ich den "Energie" -Teil Ihrer Frage nicht unbedingt beantwortet habe, aber ich hoffe, dies hilft für Ihren ersten Teil.

Dies ist nicht die ganze Geschichte, aber es ist repräsentativ für das, was in der einführenden Biologie auf College-Niveau gelehrt wird.
Diese Antwort betrifft nicht wirklich Energie oder Nährstoffe. Cycline, CDKs und Wachstumsfaktoren sind alle Signalproteine, sie leiten lediglich Informationen weiter.
@Roland Aber das OP hat nicht nach Nährstoffen gefragt, sondern nach Energie und Molekülen , und ich habe den Molekülteil behandelt (ich erwähne gegen Ende, dass ich die Antwort auf den "Energie" -Teil nicht kenne).
Okay, ich denke, "Moleküle" ist mehrdeutig, ich würde vermuten, dass es in diesem Zusammenhang Material / Bausteine ​​bedeutet, keine Signalmoleküle. Vielleicht kann der OP Klarheit schaffen?
Sicher, ich war selbst nicht ganz klar, denn Moleküle sind ja ein sehr weit gefasster Begriff.
Ich habe meine Frage bearbeitet, bitte lassen Sie mich wissen, ob es jetzt klarer ist.
Kann eine Zelle eine Mitose starten, wenn ihr Energie oder Moleküle fehlen, um sie abzuschließen?
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