مواضيع المحاضرة: The Cell Cycle lec. 12
background image

Lec.12                                                                Dr:Buthaina  Al-Sabawi 

Date:21/12/2016 

 

The Cell Cycle 

    The cell cycle, is the series of events that leads to duplication 
and division of a cell. 
Division  cycle  consists  of  4  coordinated  processes:(1)  cell 
growth,(2)  DNA  replication,  (3)distribution  of  the  duplicated 
chromosomes ,(4) cell division.  
The  alternation  between  mitosis  and  interphase  called  cell 
cycle. 
Cell cycle divided into 2 stages, (Mitosis and interphase). 
Mitosis(4 stages)  
(1)Prophase  

(2) Metaphase 

(3) Anaphase 

(4) Telophase  

 

(1) 


background image

 

Interphase: 

    Before  a  cell  can  enter  cell  division,  it  needs  to  take  in 
nutrients.  All  of  the  preparations  are  done  during  interphase. 
Interphase  is  a  series  of  changes  that  takes  place  in  a  newly 
formed  cell  and  its  nucleus,  before  it  becomes  capable  of 
division again. It is also called preparatory phase or intermitosis. 
Previously  it  was  called  resting  stage  because  there  is  no 
apparent  activity  related  to  cell  division.  Typically  interphase 
lasts for at least 90% of the total time required for the cell cycle. 

Interphase, is itself divided into three phases  
(1). G1 (Growth phase) 
(2). S (DNA synthesis) 
(3). G2 (Post DNA duplication)  
  The cell cycle divided into four periods, G1, S, G2 and mitosis 
(M) 
G1:
(Gap1): The first gap in the normal cell cycle is called  G1 
and  is  the  period  when  the  necessary  proteins  for  DNA 
replication  are  synthesized.  The  cell  grow  in  size  and  the 
cellular  organelles  increase  in  number  (such  as  mitochondria, 
ribosomes), and grows in size, the cell is metabolically active & 
continuously grows but does not replicate it’s DNA.  
(S): is referred as synthesis phase when DNA synthesis. During 
duplication,  each  chromosome  doubles  to  produce  identical 
sister chromatids, and also centrioles replicate take place.  
G2: (Gap2) is the internal between chromosome duplication and 
the  beginning    of  mitosis,  during  which  cell  growth  continues 
and proteins are synthesized in preparation for mitosis. 
The  duration  of  the  cell  cycle  phases  varies  considerably  in 
different kinds of cells. 
 

(2) 


background image

In bone tissue, G

1

 lasts 25 h. The S phase (DNA synthesis) lasts about 8 

h. The G

2

-plus-mitosis phase lasts 2.5-3 h.

 

Mitosis is the process by  which a  eukaryotic cell separates the 
chromosomes  in  its  cell  nucleus  into  two  identical  sets  in  two 
nuclei. During the process of mitosis the pairs of  chromosomes 
condense  and  attach  to  fibers  that pull  the  sister  chromatids  to 
opposite sides of the cell.  

Cell  cycle  activities  may  be  temporarily  or  permanently 
suspended in a G0 phase. 
 Some cells, such as skin cells, divide continuously throughout 
the  life  of  the  organism.  Other  cells,  such  as  skeletal  muscle 
cells  and  nerve  cells,  are  arrested  in  the  G1  stage.  Cardiac 
muscle cells are arrested in the G2-stage. 
The division cycle is regulated by extracellular signals from the 
environment (nutrient, size of cell, growth factors).  
Growth  factors:  are  molecules  that  attach  to  the  plasma 
membrane receptors and thereby bring about cell growth. 

Availability of Growth factors controls the animal cell cycle at a point in 
the  late  G1  called  the  restriction  point.  If  growth  factors  are  not 

available during G1, the cells enter in a rest stage of the cycle 
(G0). 

GF,is  a  naturally  occurring  substance  capable  of  stimulating 
cellular 

growth, 

proliferation, 

healing, 

and 

cellular 

differentiation.  Usually  it  is  a  protein  or  a  steroid  hormone. 
Growth factors are important for regulating a variety of cellular 
processes. 
Growth  factors  typically  act  as  signaling  molecules  between 
cells. Examples are cytokines and hormones that bind to specific 
receptors on the surface of their target cells. 

(3) 


background image

 

 

They  often  promote  cell  differentiation  and  maturation,  which 
varies  between  growth  factors.  For  example,  bone 
morphogenetic  proteins  
stimulate  bone  cell  differentiation, 
while fibroblast growth factors and vascular endothelial growth 
factors 
stimulate blood vessel differentiation.  

Classes of growth factors 
There are many families, some of which are listed below: 

 

Bone morphogenetic proteins (BMPs) 

 

Colony-stimulating factors  

o

 

Macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) 

o

 

Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) 

o

 

Granulocyte macrophage colony-stimulating factor 
(GM-CSF) 

 

Epidermal growth factor (EGF) 

 

Erythropoietin (EPO) 

 

Fibroblast growth factor (FGF) 

 

Foetal Bovine Somatotrophin (FBS) 

(4) 


background image

 

Growth differentiation factor-9 (GDF9) 

 

Hepatocyte growth factor (HGF) 

 

Insulin-like growth factors  

o

 

Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) 

o

 

Insulin-like growth factor-2 (IGF-2) 

 

Interleukins  

 

Keratinocyte growth factor (KGF) 

 

Migration-stimulating factor (MSF) 

 

Macrophage-stimulating protein (MSP  

o

 

Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) 

o

 

Nerve growth factor (NGF) 

 

Placental growth factor (PGF) 

 

Platelet-derived growth factor (PDGF) 

 

T-cell growth factor (TCGF) 

 

Thrombopoietin (TPO) 

 

Transforming growth factors 

 

    coordination between different phases of cell cycle is dependent on 
a  system  of  checkpoints  and  feedback  controls  that  prevent  entry 
into the  next phase of the cell cycle  until  the events of the preceding 
phase have been completed. Several cell cycle checkpoints function to 
ensure that incomplete or damaged chromosome are not replicated and 
passed on to the daughter cells.  

 

 

(5) 


background image

 

The  cell  cycle  is  highly  regulated,  and  checkpoints  control 
transitions  between  cell-  cycle  stages.  Checkpoints  are 
biochemical  circuits  that  detect  external  or  internal  problems 
and send inhibitory signals to the cell-cycle system.  
There are four major types of checkpoints. 

 The restriction point. 

 DNA damage checkpoints. 

 DNA replication checkpoints. 

 Spindle  assembly  checkpoints  (also  called  metaphase 

checkpoints).  

Checkpoint  regulation  plays  an  important  role  in  an 

organism's  development.  In  sexual  reproduction,  when  egg 
fertilization occurs, when the sperm binds to the egg, it releases 
signaling  factors  that  notify  the  egg  that  it  has  been  fertilized. 
Among  other  things,  this  induces  the  now  fertilized  oocyte  to 
return from its previously dormant, G

0

, state back into the cell  

cycle and on to mitotic replication and division. 

 

 

(6) 




رفعت المحاضرة من قبل: Fahad Ahmed
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 123 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل