15.2: מחזור התא האוקריוטי

Last updated
Save as PDF

Page ID: 208488

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

רוב התאים האיקריוטים עוברים מחזור רבייה כדי ליצור עותק נוסף של עצמם או ליצירת גמטות (תאי מין), ובכך דורשים מנגנון מורכב כדי לשלוט בשכפול הבטוח והמדויק של הגנום הגדול בהרבה (מהפרוקריוט) שלהם. מיד לאחר המיטוזה, התאים החדשים שנוצרו נמצאים בשלב G ₁. זהו במידה רבה שלב גדילה, שבמהלכו יש הרבה ביוסינתזה של חלבונים, ליפידים ופחמימות. עם זאת, אין סינתזה של DNA חדש בשלב זה. G ₁ הוא הארוך ביותר מבין שלבי מחזור התא בסוגי תאים רבים, ורוב הפעילות הפיזיולוגית של תא מתרחשת במהלך G ₁. בעקבות G ₁, השלב הבא של מחזור התא הוא שלב S, שבמהלכו מתרחשת סינתזה של DNA חדש. במילים אחרות, הגנום משוכפל בשלב זה; כך שבסוף שלב S, לתא יש פי שניים מכמות ה- DNA הרגילה. לאחר שלב S, התא ממשיך ל-G ₂, המספק הזדמנות לתא לבצע הערכה עצמית ולבצע הכנות סופיות (כגון יותר צמיחת תאים, תיקונים של DNA) לפי הצורך לפני שהוא סוף סוף נכנס למיטוזה. מיטוזיס, או שלב M, הוא בעיקר

פירוק הגרעין,
הפצה מחדש של ה-DNA לצדדים מנוגדים של התא, ו
היווצרות של שני גרעינים חדשים סביב ה-DNA הזה, וציטוקינזיס, הפיצול הסופי של התא עצמו.

ככל שהתא מתקדם בשלבי המיטוזה השונים, ולצורך העניין, שלבי מחזור התא בסך הכל, הוא עושה זאת בצורה ספציפית ומבוקרת, עם מחסומים ש"שואלים "אם התא מוכן לשלב הבא: האם הוא גדול מספיק, האם ה-DNA בריא וכו' כך שלתא יש את הסיכוי הטוב ביותר ליצור תאי בת בריאים. לדוגמה, אם מחזור התא עובר מהר מדי בכל שלב, אז אין מספיק זמן לתא לבנות את המסה שלו לקראת רבייה, וזה מוביל לתאי בת קטנים באופן חריג, ואולי אפילו לתאי בת שהם קטנים מדי לשרוד. אם תא עובר מיטוזה עם DNA פגום או מוטציה, אז זה עשוי להגביר את הסבירות למוטציה פתולוגית לשרוד ולפגוע באורגניזם על ידי הפיכתו לגידול סרטני.