ההבדל העיקרי בין G1 G2 לשלב S הוא הצמיחה שמתרחשת. במהלך שלב G1, התא מראה צמיחה ראשונה על ידי העתקת אברונים והכנת אבני הבניין המולקולריות הנחוצות לשלבים מאוחרים יותר; במהלך שלב G2, התא מראה צמיחה שנייה על ידי ייצור חלבונים ואברונים ומתחיל לארגן מחדש את תכולתו לקראת מיטוזה; במהלך שלב S, התא מעתיק או משכפל את כל ה-DNA בתא, ויוצר קבוצה נוספת של כרומוזומים.
תאים אוקריוטיים עוברים חלוקות תאים כשהם גדלים ומתפתחים. ישנם שני שלבים עיקריים במחזור התא. הם אינטרפאזי ומיטוזה.תא מתחלק מבלה את רוב זמנו באינטרפאזי. במילים אחרות, אינטרפאזה היא השלב הארוך ביותר במחזור התא שבו התא מתכונן לחלוקה גרעינית ומייצר תאי בת חדשים. Interphase מתחלק עוד יותר לשלושה שלבים כשלב Gap 1 (G1), שלב Gap 2 (G2) ושלב סינתזה (S). שלב G1 הוא השלב הראשון של השלב הבין-פאזי שהוא תהליך ארוך בהרבה. שלב S הוא השלב האמצעי שבו התא יוצר עותק נוסף של מערך הכרומוזומים שלו. שלב G2 הוא השלב האחרון של השלב הבין-פאזי שהוא שלב קצר יחסית.
מהו שלב G1?
שלב Gap 1 או G1 הוא שלב צמיחת התאים הראשון של שלב האינטרפאז של מחזור התא. תהליכי התפתחות משמעותיים מתרחשים בתוך התא במהלך שלב G1. גודל התא יגדל עקב סינתזה נרחבת של חלבונים ו-RNA. סינתזה של חלבונים ו-RNA נדרשת לפני שלב S שבו מתרחש שכפול ה-DNA. חלבונים המסונתזים במהלך שלב G1 כוללים בעיקר חלבוני היסטון, ורוב ה-RNA המסונתז הוא mRNA.חלבוני היסטון ו-mRNA משתתפים בשלב S לשכפול DNA.
משך מחזור התא משתנה בהתאם לסוג האורגניזם. לחלק מהאורגניזמים יש שלב G1 ארוך יותר לפני הכניסה לשלב S בעוד שלאורגניזמים אחרים שלב G1 קצר יותר. בבני אדם, מחזור תאים טיפוסי נמשך 18 שעות. מתוך הזמן הכולל של מחזור התא, שלב G1 לוקח בדרך כלל 1/3 מהזמן. עם זאת, זמן זה יכול להשתנות עקב גורמים מסוימים. גורמים אלו מכונים גורמי גדילה, וחלקם הם סביבה תאית, זמינות של רכיבי תזונה כגון חלבונים וחומצות אמינו ספציפיות וטמפרטורת התא. הטמפרטורה משפיעה בעיקר על הצמיחה התקינה של האורגניזם, וערך זה משתנה מאורגניזם לאורגניזם. בבני אדם, הטמפרטורה האופטימלית לצמיחה תאית היא בערך 37 0C.
איור 01: מחזור התא
מנגנון הוויסות של מחזור התא שולט בשלב ה-G1. במהלך ההסדרה מתבצעת בקרה על משך ותיאום בין שלבים אחרים. שלב G1 נחשב לשלב חשוב מכיוון שהוא הנקודה הקובעת את גורל התא. בשלב זה, התא מחליט אם הוא ממשיך עם שאר שלבי מחזור התא או עוזב את מחזור התא. אם התא יקבל אות לשמור אותו בשלב ביטול חלוקה, התא לא ייכנס לשלב S. הוא יעבור לשלב הרדום הנקרא שלב G0. שלב G0 הוא מצב של עצירת מחזור התא.
מהו G2 Phase (המכונה Gap 2 Phase)?
שלב G2, המכונה גם שלב הפער 2, הוא השלב הסופי של השלב הבין-פאזי. שלב G2 הוא שלב קצר יותר, אך הוא שלב חשוב במחזור התא. במהלך שלב ה-G2, גידול תאי נרחב מתרחש בקצב סינתזה גבוה של חלבונים. עם סינתזה של RNA וחלבונים נחוצים, זה גם עוזר להיווצרות של מנגנון הציר במהלך מיטוזה.למרות ששלב זה חשוב, תא יכול לעקוף את השלב הזה ולהיכנס ישירות למיטוזה ברגע שהתא מסיים את שלב ה-S שלו. אבל על ידי השלמת שלב G2, התא יכול להיות מוכן לחלוטין למיטוזה או לחלוקה גרעינית.
אם תא נכנס לשלב G2, הוא מאשר את העובדה שהתא השלים בהצלחה את שלב ה-S שבו התרחש שכפול ה-DNA. לכן, כל התאים בשלב G2 יתקדמו למיטוזה שבה התא יחולק לשני תאי בת זהים. בשלב G2, גודל התא גדל יחד עם המרכיבים השונים, כולל הגרעין וכמעט כל שאר האברונים התאיים. בדומה לשלב G1, גם שלב G2 מווסת על ידי מנגנוני ויסות של מחזור התא.
מהו S Phase?
S שלב או שלב סינתזה הוא השלב האמצעי של האינטרפאזה. במהלך שלב S, התא מעתיק את כל ה-DNA שלו ויוצר עותק נוסף. לפיכך, עותק שלם של ערכת הכרומוזומים מסונתז בשלב S.יתר על כן, צנטרוזומים מסונתזים גם במהלך שלב S. הצנטרוזומים הללו מיועדים לשימוש עתידי במהלך המיטוזה. צנטרוזומים עוזרים להפרדה של DNA.
איור 02: S Phase
חלוקת תא מוצלחת תלויה בשכפול הגנום שלו. זה מתרחש בשלב S. שלב S הוא השלב הקריטי ביותר במחזור התא. לכן, שלב זה מוסדר בצורה הדוקה ומשמר באופן נרחב.
מהם הדמיון בין G1 G2 ל-S Phase?
- שלבי G1, G2 ו-S הם שלושה שלבים של שלב הביניים של מחזור התא.
- כל שלושת השלבים מתרחשים כמעט בכל מחזורי התא.
- במהלך שלבים אלה, התא גדל, משכפל את הכרומוזומים שלו ומתכונן לחלוקת התא.
- משך כל שלושת השלבים גדול יותר משלב M.
- כל שלושת השלבים הם קריטיים וחשובים מאוד לחלוקת תאים מוצלחת.
מה ההבדל בין G1 G2 ל-S Phase?
שלב G1 הוא השלב הראשון של האינטרפאזה בו התא גדל על ידי העתקת אברונים וסינתזה של חלבונים ו-RNA. שלב G2 הוא השלב השלישי של האינטרפאזה שבו התא מייצר חלבונים ואברונים ו-RNA ומארגן מחדש את תכולת התא. שלב S הוא השלב האמצעי של האינטרפאזה שבו התא משכפל את ה-DNA והצנטרוזומים שלו. אז זה ההבדל העיקרי בין G1 G2 לשלב S. שלב G1 הוא השלב הארוך ביותר של השלב הבין-פאזי בעוד שלב G2 הוא השלב הקצר ביותר של השלב הבין-פאזי ושלב S הוא השלב השני באורכו של השלב הבין-פאזי.
להלן השוואה מפורטת זה לצד זה של כל 3 השלבים כדי להבחין בהבדל בין G1 G2 ו-S phase.
סיכום – G1 G2 לעומת S Phase
Interphase הוא השלב הארוך ביותר במחזור התא. במהלך האינטרפאזה, התא גדל, משכפל את ה-DNA שלו, צובר חומרי הזנה ומשכפל את האברונים שלו. על ידי ביצוע כל אלה, התא מתכונן לחלוקת תאים ויצירת תאים חדשים. ישנם שלושה שלבים עיקריים ב-interphase כמו שלבי G1, S ו-G2. G1 הוא השלב הראשון, ובמהלך שלב זה, התא גדל, מעתיק את האברונים שלו ומייצר את אבני הבניין המולקולריות. במהלך שלב S, התא מסנתז עותק נוסף שלם של ה-DNA שלו. התא גם משכפל צנטרוזומים הנדרשים להפרדת DNA במיטוזה. G2 הוא השלב האחרון של האינטרפאזה, ובמהלכו התא גדל יותר, מסנתז חלבונים ואברונים ומארגן מחדש את תכולת התא. לפיכך, זהו סיכום ההבדל בין G1 G2 לשלב S.
