Interphase ist der Zeitraum des Lebenszyklus der Zelle zwischen dem Ende der vorherigen Teilung und dem Beginn der nächsten. Aus reproduktiver Sicht kann eine solche Zeit als Vorbereitungsstadium und aus biofunktioneller Sicht als vegetative Phase bezeichnet werden. Während der Interphase wächst die Zelle, vervollständigt die während der Teilung verlorenen Strukturen und ordnet sich dann metabolisch neu an, um zur Mitose oder Meiose überzugehen, wenn irgendwelche Gründe (z. B. Gewebedifferenzierung) sie nicht aus dem Lebenszyklus herausnehmen.
Da die Interphase ein Zwischenzustand zwischen zwei meiotischen oder mitotischen Teilungen ist, wird sie auch als Interkinese bezeichnet. Die zweite Version des Begriffs kann jedoch nur in Bezug auf Zellen verwendet werden, die die Fähigkeit zur Teilung nicht verloren haben.
Allgemeine Merkmale
Interphase ist der längste Teil des Zellzyklus. Die Ausnahme ist starkverkürzte Interkinese zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt der Meiose. Bemerkenswert an diesem Stadium ist auch die Tatsache, dass hier keine Chromosomenduplikation wie in der Interphase der Mitose auftritt. Dieses Merkmal ist mit der Notwendigkeit verbunden, den diploiden Chromosomensatz auf haploid zu reduzieren. In einigen Fällen kann die intermeiotische Interkinese vollständig fehlen.
Zwischenphasen
Interphase ist ein verallgemeinerter Name für drei aufeinanderfolgende Perioden:
- präsynthetisch (G1);
- synthetisch (S);
- postsynthetisch (G2).
Bei Zellen, die nicht aus dem Zyklus herausfallen, geht das G2-Stadium direkt in die Mitose über und wird daher auch als prämitotisch bezeichnet.
G1 ist das Stadium der Interphase, das unmittelbar nach der Teilung auftritt. Daher hat die Zelle die halbierte Größe, sowie einen etwa 2-fach geringeren Geh alt an RNA und Proteinen. Während der gesamten vorsynthetischen Phase werden alle Komponenten wieder normalisiert.
Durch die Anhäufung von Protein wächst die Zelle allmählich. Die notwendigen Organellen werden vervollständigt und das Volumen des Zytoplasmas nimmt zu. Gleichzeitig steigt der Anteil verschiedener RNAs und es werden DNA-Vorläufer (Nukleotidtriphosphatkinasen etc.) synthetisiert. Aus diesem Grund schließt die Blockierung der Produktion von Boten-RNAs und Proteinen, die für G1 charakteristisch sind, den Übergang der Zelle in die S-Periode aus.
Im Stadium G1 kommt es zu einem starken Anstieg der Enzyme,am Energiestoffwechsel beteiligt. Die Periode ist auch durch eine hohe biochemische Aktivität der Zelle gekennzeichnet, und die Akkumulation von strukturellen und funktionellen Komponenten wird durch die Speicherung einer großen Anzahl von ATP-Molekülen ergänzt, die als Energiereserve für die anschließende Umlagerung des Chromosomenapparats dienen.
Synthetische Phase
Während der S-Periode der Interphase tritt der für die Teilung notwendige Schlüsselmoment auf - die DNA-Replikation. Dabei werden nicht nur Erbmoleküle verdoppelt, sondern auch die Anzahl der Chromosomen. Je nach Untersuchungszeitpunkt der Zelle (zu Beginn, in der Mitte oder am Ende der Synthesezeit) ist ein Nachweis der DNA-Menge von 2 bis 4 s möglich.
Das S-Stadium stellt den entscheidenden Übergangsmoment dar, der "entscheidet", ob eine Teilung stattfindet. Die einzige Ausnahme von dieser Regel ist die Interphase zwischen Meiose I und II.
In Zellen, die sich ständig in einem Zustand der Interphase befinden, tritt die S-Periode nicht auf. Daher h alten Zellen, die sich nicht erneut teilen, an einer Stufe mit einem speziellen Namen an - G0.
Postsynthetisches Stadium
Periode G2 - die letzte Phase der Vorbereitung auf die Teilung. In diesem Stadium wird die Synthese von Boten-RNA-Molekülen durchgeführt, die für die Passage der Mitose erforderlich sind. Eines der Schlüsselproteine, die zu dieser Zeit produziert werden, sind Tubuline, die als Bausteine für die Bildung der Sp altspindel dienen.
An der Grenze zwischen postsynthetischem Stadium und Mitose (oder Meiose) ist die RNA-Synthese stark reduziert.
Was sind G0-Zellen
FürIn manchen Zellen ist die Interphase ein permanenter Zustand. Es ist charakteristisch für einige Bestandteile von Spezialgeweben.
Der Zustand der Teilungsunfähigkeit wird bedingt als G0-Stadium bezeichnet, da die G1-Periode auch als Phase der Vorbereitung auf die Mitose gilt, obwohl sie die damit verbundenen morphologischen Umlagerungen nicht beinh altet. Daher wird davon ausgegangen, dass G0-Zellen aus dem zytologischen Zyklus herausgefallen sind. Gleichzeitig kann der Ruhezustand sowohl dauerhaft als auch vorübergehend sein.
Zellen, die ihre Differenzierung abgeschlossen und sich auf bestimmte Funktionen spezialisiert haben, treten am häufigsten in die G0-Phase ein. In einigen Fällen ist dieser Zustand jedoch reversibel. So können beispielsweise Leberzellen im Falle einer Schädigung des Organs die Teilungsfähigkeit wiederherstellen und vom G0-Zustand in die G1-Periode übergehen. Dieser Mechanismus liegt der Regeneration von Organismen zugrunde. Im Normalzustand befinden sich die meisten Leberzellen in der G0-Phase.
In manchen Fällen ist der G0-Zustand irreversibel und bleibt bis zum zytologischen Tod bestehen. Dies ist beispielsweise typisch für verhornende Zellen der Epidermis oder Kardiomyozyten.
Manchmal bedeutet der Übergang in die G0-Periode im Gegenteil gar nicht den Verlust der Teilungsfähigkeit, sondern sorgt nur für eine systematische Suspendierung. Zu dieser Gruppe gehören Kambialzellen (z. B. Stammzellen).
