10.5: 간기

세포주기는 (전형적인 인간 세포에서) 약 24시간에 걸쳐 일어나고, 간기(interphase; 세포주기의 세 단계 (G₁, S, and G₂)를 포함)와 유사분열(mitosis, 줄여서 M), 이 두 단계를 거쳐 발생합니다. 간기는 진핵세포주기의 약 95%를 차지하고, 이 기간에 세포는 성장하며 유사분열에 대비해 DNA를 복제합니다.

간기의 단계

유사분열과 세포질분열(cytokinesis) 시기를 거쳐 진핵세포는 다음 유사분열을 준비하기 위해 성장하고 DNA를 복제하는 간기로 들어갑니다.

G₁(gap 1) 기 동안, 세포는 지속해서 성장하여 DNA 복제를 준비합니다. 이 단계에서 세포는 물질대사(metabolism)를 활발하게 하고 필수적인 유기체와 단백질과 같은 생화학 분자를 복제합니다.

이어서 S (synthesis) 기에서 세포는 핵 DNA(nuclear DNA)를 복제하며, 이 DNA는 절반 정도 응축된 염색질(chromatin)로 포장된 상태로 남아 있습니다. S 기에서 세포는 또한 유사분열 방추체 장치(mitotic spindle apparatus)를 구성하는 미세소관(microtubule)을 조직하는 구조인 중심체(centrosome)를 복제합니다. 유사분열 방추체는 유사분열 중 염색체(chromosome)를 분리시킵니다.

DNA 합성을 뒤잇는 G₂ (gap 2) 기에서 세포는 계속해서 성장하고, 단백질과 세포기관(organelles)을 합성하여 유사분열을 준비합니다.

인간 세포에서, G₁ 기는 약 11시간, S 기는 약 8시간이고, G₂ 기는 약 4시간 동안 지속합니다. G₁ 기 동안 세포는 이배체(diploid; 2n, 각 염색체의 한 쌍)입니다. S 기에서 복제를 수행한 후 세포는 DNA 함량을 4n으로 늘립니다. 세포는 세포질분열까지 4n 상태를 유지하며, 세포질분열 시점에서 DNA 함량이 2n으로 감소합니다.

진핵 세포에서 세포 주기의 가장 큰 부분은분열간기입니다분열간기는 G1, S, G2의 세 단계로 나눠져 있죠첫 번째 간기인 G1에서는새롭게 형성된 딸세포가 자라서다음 단계에서의 DNA 복제를 준비합니다다음 동기화 단계인 S에서세포들이 핵 DNA를 복제하고염색질로서 남게 됩니다세포들은 또한 중심체도 복제하는데중심체는 미세소관 유기체로서유사 분열 스핀들 기관을 복제하는 역할을 합니다마지막으로 두 번째 간기 G2에서는세포들이 계속해서 자라면서 유사분열을 필요로 하는세포기관과 단백질을 증식하고세포 에너지 저장량을 충전합니다이 세포는 이제 유사분열의 첫 번째 단계에 들어설 준비가 되었습니다

• Cell Cycle – Series of stages a cell undergoes to grow, replicate DNA, and divide into two daughter cells.
• Interphase – Longest cell cycle phase where cells grow, replicate DNA, and prepare for mitosis.
• G1 Phase – First growth phase marked by active metabolism and organelle duplication.
• S Phase – Phase when DNA is replicated and centrosomes are duplicated for cell division.
• G2 Phase – Final interphase stage with continued growth and protein synthesis before mitosis.

• Define Interphase Phases – Recognize the G1, S, and G2 stages where cells grow, replicate DNA, and prepare for mitosis (e.g., cell cycle).
• Understand DNA Replication – Learn how DNA strands are duplicated during the S phase using semiconservative synthesis (e.g., synthesis).
• Track Cell Growth – Identify key processes in G1 and G2 like organelle duplication and protein synthesis before mitosis (e.g., growth).
• Compare DNA Content – Follow chromosome duplication from diploid (2n) to tetraploid (4n) and return to 2n after cytokinesis.
• Prepare for Mitosis – Understand interphase as a foundation for cell division.

• What is interphase in the cell cycle and why is it essential for cell division?
• What happens in the S phase of the interphase and why is DNA replication important?
• What happens during the G2 phase of interphase and how does it prepare the cell for mitosis?

• Students – Understand what happens during interphase and why it is essential in the cell cycle.
• Educators – Provides a clear framework for teaching the stages of interphase (G1, S, and G2) and their role in cell division.
• Researchers – Reinforces the importance of interphase in preparing cells for mitosis or meiosis.
• Science Enthusiasts – Offers insights into how cells grow, duplicate DNA, and preserve genetic stability before dividing.