Inhoud
Het fundamentele belang van chromosomen is dat ze DNA bevatten, of deoxyribonucleïnezuur, de stof die de genetische code van elk organisme bevat. Wanneer een cel deelt, moeten de chromosomen ervan eerst repliceren. Cellen delen zich op twee basismanieren - mitosis en meiosis. Het laatste type indeling omvat het eerste.
Welk type delingchromosomen ondergaan, hangt af van het type cel dat deelt. De meeste cellen delen via mitose, en alle prokaryotische cellen reproduceren door een proces dat erg lijkt op mitose, binaire splijting genoemd. Bepaalde cellen die betrokken zijn bij het proces van seksuele reproductie, vertrouwen echter op meiose. Het is belangrijk dat chromosomen correct repliceren, zodat elke resulterende cel na deling de juiste hoeveelheid DNA heeft
chromosomen
Chromosomen zijn dicht opeengepakte structuren die bevatten chromatineof DNA gewikkeld rond een eiwit genaamd histonen. Ze verblijven in de kernen van eukaryotische cellen, terwijl het DNA van prokaryotische cellen in het cytoplasma, omdat deze cellen geen kernen of andere membraangebonden organellen hebben.
Alle menselijke cellen behalve eicellen en zaadcellen hebben 46 chromosomen, de diploïde menselijk nummer. Gameten (geslachtscellen) hebben 23 chromosomen, de haploïde menselijk nummer; iedereen is het product van de fusie van een eicel en een zaadcel, en wanneer deze combineren, is het resultaat de normale hoeveelheid chromosomen, 46.
De 22 chromosomen zonder geslacht nemen goed bestudeerde vormen aan op microscopie en zijn genummerd van 1 tot 22. Overeenkomstige chromosomen van vaders en moeders staan bekend als homologe chromosomen (dat wil zeggen, het chromosoom 8 dat je van je moeder hebt gekregen en de kopie die je van je vader hebt gekregen, zijn homologe chromosomen, of gewoon homologen).
Wanneer afzonderlijke chromosomen worden gerepliceerd (gedupliceerd), blijven ze verbonden op een vernauwingspunt dat bekend staat als de centromeer. Dit complex heeft twee armen die zich in tegengestelde richting van de centromeer uitstrekken. De korte armen staan bekend als de "p-armen" en de lange armen worden de "q-armen" genoemd. Chromosomen worden nog strakker verpakt tijdens celdeling, waardoor ze zichtbaar worden onder een microscoop.
Celverdeling
Zoals opgemerkt, zijn er twee soorten celdeling: mitose en meiose. Mitose is het meest voorkomende type celdeling, omdat het nieuwe lichaamscellen creëert, terwijl cellen meiose alleen ondergaan om nieuwe eicellen en zaadcellen te maken. Cellen in sommige weefsels delen zich continu (bijvoorbeeld huid); die in andere weefsels niet (bijv. lever, hart, nier).
Een cel repliceert zichzelf volledig tijdens mitose en verdeelt zich vervolgens in twee dochtercellen. Elke dochtercel is identiek aan de oudercel en na celdeling bevat elke dochtercel hetzelfde aantal chromosomen als de ouder en de andere dochtercel. Tijdens meiose worden vier dochtercellen gemaakt, elk met de helft van het aantal chromosomen als de oudercel.
DNA-replicatie bij mitose
DNA-replicatie is een essentieel onderdeel van zowel mitose als meiose. Het zorgt ervoor dat elke dochtercel het juiste aantal chromosomen heeft. Om het DNA in mitose te repliceren, repliceert elk chromosoom zodat het nieuwe chromosoom aan het oorspronkelijke chromosoom wordt bevestigd in het centromeer. De twee chromosomen worden zusterchromiden genoemd. Ze delen in twee voordat de cel deelt, en elke dochtercel krijgt een chromosoom van elk van de zusterchromatiden.
DNA-replicatie in meiose
Meiose is ingewikkelder dan mitose en vereist twee celdelingen. In de eerste fase repliceren de chromosomen zoals bij mitose. Echter, dan kunnen de chromatide-armen van zusterchromatiden overlappen met andere zusterchromatiden en cross-overs veroorzaken - uitwisseling van DNA tussen chromatiden, zodat elke chromatide niet langer identiek is aan zijn zus. De cel deelt zich vervolgens twee keer, zodat de zusterchromatiden scheiden en de dochtercellen elk 23 chromosomen hebben.