Inhoud
Cellen zijn de meest onherleidbare "bouwstenen" van het leven. Ze zijn microscopisch klein en bezitten toch alle fundamentele eigenschappen die het leven zelf betekenen, inclusief metabolisme en reproductie. Wanneer de cellen die behoren tot prokaryotische organismen zich voortplanten, delen deze eenvoudige, organelvrije cellen door een proces dat binaire splijting wordt genoemd, en twee nieuwe dochtercellen (en meestal hele dochterorganismen) ontstaan.
Eukaryotische organismen zijn daarentegen complexer en hebben een celcyclus, die eindigt met twee delingsstappen: mitosis, wat de verdeling van de kern en zijn inhoud is, en cytokinese, wat de verdeling van de cel als geheel is.
Deze opeenvolgende fenomenen zijn eenvoudig genoeg om uit elkaar te houden gezien de basisbekendheid met beide processen.
De celcyclus
Mitosis en cytokinese liggen helemaal aan het einde van de eukaryotische celcyclus. Deze cyclus omvat een interfase, die verantwoordelijk is voor het overgrote deel van de gegeven levensduur van een cel, en een M-fase, wat gewoon een andere naam is voor mitose plus cytokinese.
Interphase vertegenwoordigt het deel van de cyclus waarin de cel zich voorbereidt om te delen maar nog niet daadwerkelijk deelt. Het omvat drie eigen stappen: G1 (eerste opening), S (synthese) en G2 (tweede kloof). Cellen maken kopieën van hun chromosomen in de S-fase.
De M-fase omvat mitose, wat de reproductie van de kern en de inhoud ervan is, en cytokinese, dat is de splitsing in dochtercellen van de cel als geheel.
Mitosis fasen
Mitosis zelf is de verdeling van de kernen in dochterkernen. Het omvat vijf eigen fasen.
prophase: Hier worden chromosomen meer gecondenseerd in de kern en lost het nucleaire membraan op. De mitotische spil vormt zich vanaf de centriolen, die zijn gesplitst en naar tegenovergestelde polen (zijkanten) van de cel zijn verplaatst. Deze spindel is gemaakt van eiwitten in de vorm van microtubuli.
prometaphase: In deze stap migreren de chromosomen naar het midden van de cel. Ze worden voortgestuwd door het mitotische spilapparaat bevestigd aan de centromeren die zusterchromatiden samenvoegen. Ze beginnen een lijn te naderen loodrecht op de richting waarin ze bewegen, door hun centromeren, de metafaseplaat genoemd.
Metaphase: In deze stap richten chromatiden zich precies langs de metafaseplaat uit via hun centromeren, met één zusterchromide aan elke zijde van de metafaseplaat.
anafase: In deze stap worden de zusterchromatiden naar tegenovergestelde polen van de cel getrokken, waarbij ze in het midden van elkaar loskomen. De spilvezels zijn opnieuw verantwoordelijk voor deze beweging.
telofase: In deze stap vormen zich dochtermembranen rond de nieuw gevormde dochterkernen. Op dit punt zijn chromatiden nog niet gekoppeld, omdat deze generaties chromosoomreplicatie nog moet beginnen. Dit komt omdat de celdeling niet helemaal compleet is.
cytokinese
Om cytokinese te definiëren als een op zichzelf staande fase, kan het verschil tussen telofase en cytokinese het best worden gedacht door te denken aan telofase die eindigt op het moment dat beide dochtermembranen volledig zijn gevormd. Cytokinese begint met een "naar binnen knijpen"van boven en van de cel, met aan elke kant een dochterkern.
Dit "knijpen" is het gevolg van de vorming van een eiwitstructuur genaamd de contractiele ring, die rond het breedste deel van de cel onder het membraan loopt. Wanneer dit naar binnen krimpt, trekt het het membraan er mee strakker aan totdat de celhelften volledig gescheiden zijn door de nu voltooide "knijpen".
Mitosis en Cytokinese overlappen
Cytokinese begint nadat de mitose is begonnen en wordt pas voltooid nadat de mitose is voltooid. Echter, de twee fasen overlappen elkaar wel, omdat de cel zelf formeel het deelproces start tijdens anafase van mitose.
Dit is fysiek logisch, als je erover nadenkt: alleen nadat chromatiden volledig in één richting zijn gescheiden, is het "veilig" voor het "naar binnen knijpen" van de cel langs een vlak tussen die chromatiden.