Inhoud
- Celgroei en celdeling
- Soorten celdeling
- Wat gebeurt er tussen celdelingen?
- Wat gebeurt er na celdeling?
- Wat gebeurt er als de celgroei verkeerd gaat?
- Overzicht van mitose
- De celcyclus
- Overzicht van meiose
- Meiose versus mitose
- Controle van de celcyclus
- Hoe ontwikkelen cellen zich na mitose?
Elk organisme begint het leven als één cel en de meeste levende wezens moeten hun cellen vermenigvuldigen om te groeien. Celgroei en deling maken deel uit van de normale levenscyclus van organismen op aarde, waaronder zowel prokaryoten als eukaryoten. Levende organismen halen energie uit voedsel of de omgeving om zich te ontwikkelen en te groeien.
Inzicht in celdeling is cruciaal voor het beheersen van celbiologie.
Celgroei en celdeling
Organismen hebben celdeling nodig om te overleven en zich te vermenigvuldigen. Het belangrijkste doel van celdeling is om meer cellen te maken. De meeste cellen in het menselijk lichaam zijn dat bijvoorbeeld somatische cellen en delen regelmatig. Deze cel- en weefselomzet is belangrijk voor de gezondheid en groei van het organisme.
Het stelt een levend wezen in staat om dode, oude of beschadigde cellen te vervangen, en het helpt sommige organismen groter te worden. Celdeling is ook een cruciaal onderdeel van de voortplanting en de productie van gameten, de geslachtscellen.
Soorten celdeling
Er zijn drie hoofdtypen van celdeling: mitosis, meiosis en binaire splijting.
mitosis maakt twee identieke cellen van één bovenliggende cel. Het belangrijkste doel van mitose is groei en het vervangen van versleten of oude cellen. De meeste cellen in het menselijk lichaam ondergaan mitose.
Meiosis creëert vier verschillende dochtercellen met de helft van de chromosomen van één oudercel. Het belangrijkste doel van meiose is om sperma of eicellen te maken.
Binaire splijting is hoe eencellige organismen zich delen en een kopie van hun cellen maken. Prokaryoten gebruiken binaire splijting om hun DNA te repliceren en de cel in twee identieke stukken te splitsen: nieuwe cellen.
Wat gebeurt er tussen celdelingen?
De celcyclus is een reeks stappen en processen die het leven van een cel beschrijven. Wanneer cellen zich delen, doen ze dat niet constant. In plaats daarvan doorloopt het periodes van groei en DNA-replicatie. Eukaryotische cellen hebben twee hoofdonderdelen in hun cycli: interfase en de mitotische (M) fase.
Interphase is het deel van de cyclus dat plaatsvindt tussen celdelingen. Het bestaat uit de G1-, S- en G2-fasen. Tijdens de interfase groeit de cel en repliceert zijn genetisch materiaal terwijl het zich op de deling voorbereidt. Het maakt kopieën van organellen, organiseert de inhoud en wordt groter.
Mitotische (M) fase is de feitelijke delingsfase van de cellen.
Wat gebeurt er na celdeling?
Nadat de celdeling is beëindigd, kan de cel door rust, veroudering, differentiatie, apoptose of necrose gaan.
Als een cel een rustfase ingaat, wordt deze genoemd G0 Fase. Rust is een staat van inactiviteit voor de cel en kan gebeuren door een gebrek aan voedingsstoffen of groeifactoren. De cel kan het ruststadium verlaten en weer actief worden.
Aan de andere kant, veroudering is een staat van inactiviteit voor de cel die optreedt als gevolg van veroudering of schade. Senescentie is niet omkeerbaar en de cel kan sterven.
Differentiatie gebeurt wanneer een cel zich specialiseert, zoals het worden van een bloedcel in het menselijk lichaam. Terminal differentiatie is een permanent stadium en de cel kan de celcyclus niet meer doorlopen.
apoptosis is celdood en is een normaal onderdeel van de cyclus. Cellen zijn geprogrammeerd om na een bepaalde periode te sterven. necrosis is celdood veroorzaakt door letsel of schade.
Wat gebeurt er als de celgroei verkeerd gaat?
Soms kunnen dingen misgaan tijdens celgroei of celdeling. Abnormale celgroei kan ziekten zoals kanker veroorzaken. Als oude of beschadigde cellen niet afsterven en de cellen van het organisme zich blijven delen, kan kanker ontstaan.
Kankercellen kunnen ongecontroleerd groeien en tumoren vormen. Bovendien zijn kankercellen meestal niet gespecialiseerd zoals andere cellen.
Overzicht van mitose
Tijdens mitose deelt de oudercel zich in twee identieke dochtercellen. Dit type celdeling helpt het organisme groeien en oude of beschadigde cellen vervangen.
De fasen van mitose omvatten:
Nadat de mitose is beëindigd, kan de cel de fase ingaan totdat het tijd is om opnieuw te delen.
De celcyclus
De celcyclus verklaart de verschillende fasen in het leven van een cel. Interphase omvat G1, S en G2. Gedurende G1 (kloof fase één), wordt de cel groter en begint hij organellen te kopiëren. In de S fase, maakt de cel kopieën van zijn DNA en centrosoom.
Tijdens de G2 (kloof fase twee), de cel groeit meer en maakt meer eiwitten of organellen. Mitose gebeurt tijdens de M-fase. Wanneer een cel de hoofdfasen verlaat, kan deze binnenkomen G0, wat een rustfase is.
Overzicht van meiose
Meiose is een soort celdeling waarmee een oudercel vier dochtercellen kan maken met de helft van het DNA erin. De dochtercellen worden genoemd haploïde en het zijn geslachtscellen. Je kunt meiose in twee fasen verdelen: meiose I en meiose II.
Gedurende meiose Ide fasen omvatten:
Gedurende meiose IIde fasen omvatten:
Meiose versus mitose
Er zijn belangrijke verschillen tussen meiose en mitose. Mitosis creëert twee diploïde dochtercellen, maar meiose creëert vier haploïde cellen. Mitosis produceert identieke dochtercellen, maar meiose maakt genetisch variabele gameten zoals de eicellen en zaadcellen.
Mitose komt in de meeste celtypen voor. Meiose gebeurt alleen in voortplantingscellen.
Controle van de celcyclus
Celcyclusregulatie is belangrijk voor alle organismen. Verschillende genen regelen de celcyclus om ervoor te zorgen dat er geen fouten optreden. Als er iets misgaat met de regelgeving, kan kanker ontstaan.
Proto-oncogenen helpen bijvoorbeeld meestal de cel normaal te groeien. Een mutatie in een proto-oncogen kan het echter veranderen in een oncogen dat ertoe leidt dat de cel ongecontroleerd groeit en kanker ontstaat.
Tumorsuppressorgenen kunnen eiwitten maken die DNA-fouten herstellen en deling in cellen vertragen. Het TP53-gen codeert voor het tumoronderdrukker p53-eiwit in cellen. Mutaties in tumorsuppressorgenen kunnen echter kanker veroorzaken.
Hoe ontwikkelen cellen zich na mitose?
De meeste cellen die actief door mitose gaan, zijn voorlopercellen. Ze kunnen volwassen cellen worden die weefsels vormen door het proces van cellulaire differentiatie.
Cellen moeten zich meer specialiseren in complexe organismen.