Inhoud
De celcyclus heeft drie fasen die moeten plaatsvinden voordat mitose of celdeling optreedt. Deze drie fasen staan gezamenlijk bekend als interfase. Ze zijn G1, S en G2. De G staat voor gap en de S staat voor synthese. De G1- en G2-fasen zijn tijden van groei en voorbereiding op grote veranderingen. De synthesefase is wanneer de cel het DNA in zijn hele genoom dupliceert. De drie fasen van interfase zorgen ook voor ijkpunten om ervoor te zorgen dat dingen goed werken.
G1 fase
De G1-fase vindt plaats direct nadat de cellen zijn gedeeld. Tijdens G1 gebeurt er veel eiwitsynthese om de hoeveelheid cytosol in de cel te verhogen. Cytosol is de vloeistof in de cel, maar buiten de organellen, die de celeiwitten bevat. Eiwitten zijn de moleculaire machines die de dagelijkse activiteiten van de cel ondersteunen. De toename van de celgrootte gebeurt niet alleen omdat er meer eiwitten worden gemaakt, maar ook omdat de cel meer water opneemt. De eiwitconcentratie in een zoogdiercel wordt geschat op 100 milligram per milliliter.
Synthesefase
Tijdens de synthesefase kopieert een cel zijn DNA. DNA-replicatie is een enorme inspanning die veel eiwitten vereist. Omdat DNA niet alleen in een cel bestaat, maar door eiwitten wordt verpakt, moeten er tijdens de S-fase ook meer verpakkingseiwitten worden gemaakt. Histonen zijn eiwitten waar DNA omheen zit. De productie van nieuwe histon-eiwitten begint tegelijkertijd met de DNA-synthese. Het blokkeren van DNA-synthese met een chemisch medicijn blokkeert ook de histonsynthese, dus de twee processen zijn tijdens de S-fase met elkaar verbonden.
G2 fase
Tijdens de G2-fase bereidt de cel zich voor op het invoeren van mitose. Het DNA is al gedupliceerd tijdens de S-fase, dus de G2-fase is wanneer de organellen van de cel moeten dupliceren. Niet alleen zal het gedupliceerde DNA tijdens celdeling gelijkmatig worden verdeeld, maar ook de organellen. Sommige organellen, zoals mitochondria en chloroplasten, zijn afzonderlijke eenheden die niet loskomen van grotere organellen. Discrete organellen nemen toe door een eigen divisie te ondergaan tijdens G2.
checkpoints
Het voordeel van het hebben van drie fasen in interfase is dat het tijd geeft voor voorbereidingen voor mitose op een geordende manier. Het geeft ook de tijd om te controleren of dingen gebeuren zoals zou moeten. Er zijn drie controlepunten tijdens de interfase, waarbij de cel ervoor zorgt dat alles volgens planning is verlopen en, indien nodig, fouten worden opgelost. Het G1-S-controlepunt aan het einde van de G1-fase zorgt ervoor dat het DNA intact is en dat de cel voldoende energie heeft om de S-fase binnen te gaan. Het S-fase checkpoint zorgt ervoor dat DNA correct wordt gerepliceerd zonder breuken. Het G2-M-controlepunt aan het einde van de G2-fase is een andere beveiliging voor het geval er iets met het DNA of de cel gebeurt voordat het de enorme taak van het delen ondergaat.