تفاوت اصلی بین G1 G2 و S در رشدی است که رخ می دهد. در طول فاز G1، سلول ابتدا با کپی کردن اندامک‌ها و ساختن بلوک‌های ساختمانی مولکولی که برای مراحل بعدی ضروری هستند، رشد می‌کند. در طول فاز G2، سلول با ساخت پروتئین ها و اندامک ها و شروع به سازماندهی مجدد محتویات آن در آماده سازی برای میتوز، رشد دوم را نشان می دهد. در طول فاز S، سلول تمام DNA سلول را کپی یا تکثیر می‌کند و مجموعه‌ای از کروموزوم‌های اضافی ایجاد می‌کند.
سلول های یوکاریوتی در حین رشد و تکامل تحت تقسیم سلولی قرار می گیرند. دو مرحله اصلی در چرخه سلولی وجود دارد. اینترفاز و میتوز هستند.یک سلول در حال تقسیم بیشتر زمان خود را در اینترفاز می گذراند. به عبارت دیگر، اینترفاز طولانی‌ترین مرحله از چرخه سلولی است که در آن سلول برای تقسیم هسته‌ای و تولید سلول‌های دختر جدید آماده می‌شود. اینترفاز بیشتر به سه فاز به‌عنوان فاز 1 (G1)، فاز شکاف 2 (G2) و فاز سنتز (S) تقسیم می‌شود. فاز G1 اولین مرحله از اینترفاز است که به طور قابل توجهی یک فرآیند طولانی تر است. فاز S فاز میانی است که در آن سلول یک کپی اضافی از مجموعه کروموزوم خود می سازد. فاز G2 آخرین مرحله اینترفاز است که فاز نسبتاً کوتاهی است.
فاز G1 چیست؟
Gap 1 یا فاز G1 اولین مرحله رشد سلولی در مرحله میانی چرخه سلولی است. فرآیندهای رشد قابل توجهی در داخل سلول در طول فاز G1 انجام می شود. اندازه سلول به دلیل سنتز گسترده پروتئین ها و RNA افزایش می یابد. سنتز پروتئین ها و RNA قبل از فاز S که در آن تکثیر DNA انجام می شود لازم است. پروتئین های سنتز شده در فاز G1 عمدتاً شامل پروتئین های هیستون هستند و اکثر RNA های سنتز شده mRNA هستند.پروتئین های هیستونی و mRNA در فاز S برای همانندسازی DNA شرکت می کنند.
طول چرخه سلولی بسته به نوع ارگانیسم متفاوت است. برخی از موجودات قبل از ورود به فاز S فاز G1 طولانی تری دارند در حالی که سایر موجودات ممکن است فاز G1 کوتاه تری داشته باشند. در انسان، یک چرخه سلولی معمولی 18 ساعت طول می کشد. از کل زمان چرخه سلولی، فاز G1 معمولاً 1/3 زمان را می گیرد. با این حال، این زمان ممکن است به دلیل عوامل خاصی تغییر کند. این عوامل به عنوان عوامل رشد نامیده می شوند و برخی از آنها محیط سلولی، در دسترس بودن مواد مغذی مانند پروتئین ها و اسیدهای آمینه خاص و دمای سلولی است. دما عمدتاً بر رشد مناسب ارگانیسم تأثیر می گذارد و این مقدار از موجودی به موجود دیگر متفاوت است. در انسان، دمای بهینه برای رشد سلولی تقریباً 37 0C است.
شکل 01: چرخه سلولی
مکانیسم تنظیم کننده چرخه سلولی فاز G1 را کنترل می کند. در طول تنظیم، کنترل مدت زمان و هماهنگی بین سایر مراحل انجام می شود. فاز G1 به عنوان یک فاز مهم در نظر گرفته می شود زیرا نقطه ای است که سرنوشت سلول را تعیین می کند. در این مرحله، سلول تصمیم می گیرد که آیا با بقیه مراحل چرخه سلولی ادامه می دهد یا از چرخه سلولی خارج می شود. اگر سلول سیگنالی برای نگه داشتن آن در مرحله عدم تقسیم دریافت کند، سلول وارد فاز S نمی شود. وارد فاز خفته به نام فاز G0 می شود. فاز G0 حالت توقف چرخه سلولی است.
فاز G2 (معروف به فاز 2) چیست؟
فاز G2 که به عنوان فاز Gap 2 نیز شناخته می شود، مرحله نهایی اینترفاز است. فاز G2 فاز کوتاه تری است، اما مرحله مهمی از چرخه سلولی است. در طول فاز G2، رشد سلولی گسترده تحت سرعت سنتز بالای پروتئین ها صورت می گیرد. با سنتز RNA و پروتئین های لازم، به تشکیل دستگاه دوک در طول میتوز نیز کمک می کند.حتی اگر این مرحله مهم است، یک سلول می تواند این مرحله را دور بزند و پس از تکمیل فاز S خود مستقیماً وارد میتوز شود. اما با تکمیل فاز G2، سلول می تواند کاملاً برای میتوز یا تقسیم هسته ای آماده شود.
اگر یک سلول وارد فاز G2 شود، این واقعیت را تأیید می کند که سلول با موفقیت مرحله S را که در آن تکثیر DNA انجام شده است، تکمیل کرده است. بنابراین، تمام سلول های فاز G2 به میتوز پیشرفت می کنند که در آن سلول به دو سلول دختر یکسان تقسیم می شود. در فاز G2، اندازه سلول همراه با اجزای مختلف از جمله هسته و تقریباً تمام اندامک‌های سلولی دیگر افزایش می‌یابد. مشابه فاز G1، فاز G2 نیز توسط مکانیسم‌های تنظیمی چرخه سلولی تنظیم می‌شود.
فاز S چیست؟
فاز S یا فاز سنتز مرحله میانی اینترفاز است. در طول فاز S، سلول تمام DNA خود را کپی می کند و یک کپی اضافی می سازد. از این رو، یک کپی کامل از مجموعه کروموزوم در فاز S سنتز می شود.علاوه بر این، سانتروزوم ها نیز در طول فاز S سنتز می شوند. این سانتروزوم ها برای استفاده در آینده در طول میتوز هستند. سانتروزوم ها به جداسازی DNA کمک می کنند.
شکل 02: فاز S
تقسیم سلولی موفق به تکثیر ژنوم آن بستگی دارد. در مرحله S اتفاق می افتد. فاز S بحرانی ترین مرحله چرخه سلولی است. بنابراین، این مرحله به شدت تنظیم شده و به طور گسترده ای محافظت می شود.
چه شباهت هایی بین G1 G2 و S فاز وجود دارد؟
- فازهای G1، G2 و S سه فاز از اینترفاز چرخه سلولی هستند.
- هر سه فاز تقریباً در تمام چرخه های سلولی رخ می دهد.
- در طول این مراحل، سلول رشد می کند، کروموزوم های خود را تکثیر می کند و برای تقسیم سلولی آماده می شود.
- مدت هر سه فاز بیشتر از فاز M است.
- هر سه مرحله برای یک تقسیم سلولی موفق حیاتی و بسیار مهم هستند.
تفاوت بین G1 G2 و S فاز چیست؟
فاز G1 اولین مرحله از اینترفاز است که در آن سلول با کپی کردن اندامک ها و سنتز پروتئین ها و RNA رشد می کند. فاز G2 سومین فاز اینترفاز است که در آن سلول پروتئین‌ها و اندامک‌ها و RNA را می‌سازد و محتوای سلولی را دوباره سازماندهی می‌کند. فاز S فاز میانی اینترفاز است که در آن سلول DNA و سانتروزوم خود را تکثیر می کند. بنابراین، این تفاوت اصلی بین فاز G1 G2 و S است. فاز G1 طولانی‌ترین فاز اینترفاز است در حالی که فاز G2 کوتاه‌ترین فاز اینترفاز و فاز S دومین فاز طولانی‌ترین فاز اینترفاز است.
در زیر یک مقایسه ی جانبی از هر 3 فاز برای تشخیص تفاوت بین فاز G1 G2 و S آمده است.
خلاصه - G1 G2 در مقابل فاز S
اینترفاز طولانی ترین فاز در چرخه سلولی است. در طول اینترفاز، سلول رشد می کند، DNA خود را تکثیر می کند، مواد مغذی را انباشته می کند و اندامک های آن را تکثیر می کند. با انجام همه اینها، سلول برای تقسیم سلولی و ساخت سلول های جدید آماده می شود. سه مرحله اصلی در اینترفاز به عنوان فازهای G1، S و G2 وجود دارد. G1 فاز اول است و در طی این مرحله سلول بزرگتر می شود، اندامک های خود را کپی می کند و بلوک های ساختمان مولکولی را می سازد. در طول فاز S، سلول یک نسخه کامل اضافی از DNA خود را سنتز می کند. سلول همچنین سانتروزوم هایی را که برای جداسازی DNA در میتوز مورد نیاز است، تکثیر می کند. G2 آخرین فاز اینترفاز است و در طی آن، سلول بیشتر رشد می کند، پروتئین ها و اندامک ها را سنتز می کند و محتویات سلول را سازماندهی می کند. بنابراین، این خلاصه تفاوت بین فاز G1 G2 و S است.
