Celkerndeling

invoering

De meeste weefsels in het lichaam vernieuwen zichzelf voortdurend. Deze vernieuwing wordt bereikt door de constante vorming van nieuwe cellen. Deze nieuwe formatie wordt bereikt door de celdeling. Deze celdeling vereist dat de cellen zich kunnen delen. De cellen die zich bij volwassenen kunnen delen, worden volwassen stamcellen genoemd. De feitelijke deling van de cel, ook wel cytokinese genoemd, wordt voorafgegaan door de deling van de celkern. Het grootste deel van de celkern bevat DNA. Het DNA bevat de genetische informatie. Zodat de resulterende cellen alle informatie bevatten, wordt het DNA dat het bevat verdubbeld voordat de celkern zich deelt. Het proces van het delen van de celkern wordt ook wel mitose genoemd.

Nucleair splitsingsproces

De celkerndeling vindt plaats in 5 fasen. Aan het einde van deze 5 fasen zijn er in plaats van één kern twee volledig functionele en identieke celkernen. Om de celkerndeling te begrijpen, is het belangrijk dat het DNA in chromosomen is georganiseerd. Alle genetische informatie bij mens en dier is onderverdeeld in verschillende chromosomen. Mensen hebben 2 kopieën van alle genetische informatie in alle cellen van hun lichaam, behalve in eicellen en zaadcellen. Een kopie van de moeder en een van de vader.

In totaal is het DNA in de celkern verdeeld in 46 chromosomen. Mitose wordt voorafgegaan door de duplicatie van genetische informatie in de zogenaamde celcyclus, de levenscyclus van een cel. Vóór de duplicatie zijn de chromosomen aanwezig als chromosomen van één chromatide, na de duplicatie als chromosomen met twee chromatiden. Nadat de celkernen zijn gesplitst, zijn er weer enkele chromatide chromosomen. Dit moet duidelijk maken dat de genetische informatie wordt verdubbeld voordat de celkern zich deelt en er geen informatie verloren gaat.

De celkernafdeling begint met de chromosomen die strakker worden gepakt. Eigenlijk zijn deze ongesorteerd in de celkern. Door deze condensatie kunnen de individuele chromosomen onder de lichtmicroscoop worden herkend, wat vooraf niet mogelijk is, omdat de chromosomen voorheen ongesorteerd zijn en de celkern vullen. Tegelijkertijd valt de schaal die de celkernen omgeeft uiteen. Vervolgens worden de chromosomen in een lijn gerangschikt door het spilapparaat. Het spilapparaat bestaat uit eiwitstructuren die zijn gerangschikt in de vorm van draden, de microtubuli. Deze eiwitstructuren kunnen chromosomen verplaatsen en in een vlak rangschikken voor de volgende stappen. Nu de chromosomen correct zijn gerangschikt, worden de twee identieke chromatiden uit elkaar getrokken door het spilapparaat. Dus nu zijn chromosomen met één chromatide weer naar voren gekomen. Aan het einde wordt de schil van de celkern herbouwd en zijn er twee identieke celkernen. De cel deelt zich dan en de celkernen worden verdeeld over twee nieuw opkomende cellen. Dit proces is echter geen onderdeel van de celkerndeling, maar een aparte stap en wordt celdeling of cytokinese genoemd.

Fasen van celkerndeling

De celkerndeling kan worden onderverdeeld in 5 fasen. De fasen worden profase, prometafase, metafase, anafase en telofase genoemd.

In de eerste fase, de profase, vindt voornamelijk de condensatie van de chromosomen plaats. Vóór deze fase zijn de individuele chromosomen onder de lichtmicroscoop niet van elkaar te onderscheiden. Ze worden pas zichtbaar als individuele chromosomen als ze gecondenseerd zijn. Naast condensatie begint het uiteenvallen van de schaal die de kern omgeeft.

In de volgende fase, de prometa-fase, valt de nucleaire envelop volledig uiteen en ontwikkelt zich ook het spilapparaat.

Het spilapparaat wordt belangrijk in de volgende fase, de metafase. In deze fase worden de chromosomen geordend.

De volgende fase heet anafase. Hierin worden de chromosomen gescheiden zodat er 2 identieke dochterchromosomen ontstaan. Bovendien bewegen de resulterende chromosomen uit elkaar.

De laatste fase van mitose is telofase, waarin de nucleaire enveloppen worden hersteld. Bovendien wordt de condensatie van de chromosomen omgekeerd. Aan het einde van de telofase bevinden zich twee functionele celkernen.

Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in dit onderwerp: Taken van de celkern

Waarom is er kerndeling?

Nucleaire deling is nodig om cellen te creëren voor weefsels die zichzelf voortdurend vernieuwen. Het vermogen van het lichaam om te functioneren en te genezen is gebaseerd op het feit dat dode cellen kunnen worden vervangen door nieuwe. Er zijn echter verschillen in het vermogen om zich tussen de verschillende weefsels te verdelen. Sommige delen van het lichaam vernieuwen zichzelf voortdurend, inclusief de huid of de slijmvliezen en de bloedcellen. De huid- en bloedcellen worden constant gerepliceerd terwijl onrijpe voorlopercellen zich delen. Hiervoor is celkerndeling nodig. Er zijn echter ook organen in het lichaam waarvan de cellen zich niet meer delen. Dit omvat het hart en de hersenen. Omdat hier geen nieuwe cellen worden gereproduceerd, kan schade alleen worden vervangen door littekenweefsel en niet door het oorspronkelijke weefsel.

Hoe lang duurt een celkerndeling?

De duur van een celkerndeling is voor alle celtypen verschillend. Afhankelijk van of de cellen zich snel of langzaam delen. Mitose kan enkele minuten duren, maar er zijn cellen waarbij mitose enkele uren duurt. De celkern deelt zich het snelst in organen waarin voortdurend nieuwe cellen worden gevormd. Dit omvat de huid, de slijmvliezen en het beenmerg. Bloedvorming vindt plaats in het beenmerg. De celkerndeling moet hier dus bijzonder snel plaatsvinden.

Hoe vaak delen de celkernen zich?

De frequentie van celkerndelingen hangt voornamelijk af van hoe snel de cellen zich delen. Celdeling komt vaker voor bij snel delende cellen. In cellen die langzaam delen, is er een overeenkomstig lager aantal celkerndelingen. Het is belangrijk op te merken dat er cellen in het lichaam zijn die niet langer delen. Deze cellen worden gedifferentieerde cellen genoemd. Deze sterven uiteindelijk af en moeten worden vervangen. Dit is de functie van de voorlopercellen. Ze kunnen zich nog delen en dan gedeeltelijk gedifferentieerde cellen worden, die op hun beurt niet meer kunnen delen.

Wat gebeurt er als de celkern zich niet goed deelt?

Er zijn verschillende controlepunten in de celcyclus die zijn ontworpen om fouten tijdens de celdeling te voorkomen. Deze checkpoints bevinden zich op verschillende punten waar kritische processen plaatsvinden. De meest kritische fase in de deling van de kern is de scheiding van de chromosomen. Als hier een fout optreedt, kunnen er twee verschillende chromosomen ontstaan. De resulterende cel zou defect zijn en er zou een tumorcel kunnen ontstaan. Het ijkpunt van mitose bevindt zich in de metafase, de fase waarin de chromosomen op een rij staan. De manier waarop het ijkpunt werkt, is dat de volgende stap pas begint als alle chromosomen correct zijn gerangschikt. Als er een fout optreedt, wordt in het beste geval de mitose gestopt en stopt de celkerndeling.

Het kan echter voorkomen dat er fouten optreden op dit controlepunt. Als er celkernen ontstaan ​​met een ander gehalte aan chromosomen, kunnen de cellen ofwel door het lichaam worden vernietigd ofwel ontstaan ​​er cellen met een hoger risico op degeneratie.

Dat kan ook voor jou interessant zijn: Chromosoommutatie

Hoe ontstaat een tumor?

Het woord tumor betekent letterlijk zwelling en kan worden veroorzaakt door verschillende processen. De meest voorkomende oorzaak van zwelling is een ontsteking, die zwelling veroorzaakt door overmatig vasthouden van water. Een tumor die wordt veroorzaakt door de ongecontroleerde proliferatie van cellen wordt ook wel een neoplasma genoemd. Er zijn veel verschillende vormen van neoplasma die uit verschillende cellen ontstaan. In het algemeen zijn neoplasmata het gevolg van een verlies van controle over de groei en deling van de cel. Cellen bevatten verschillende eiwitten die ervoor zorgen dat een cel niet uit de hand loopt. Deze eiwitten kunnen in hun functie worden beperkt door veranderingen in de genen die de sjabloon vormen voor deze eiwitten. Dit verlies van controlefunctie leidt tot ongecontroleerde groei en de gedegenereerde cellen.

Lees hier meer over: tumor