Inhoud
De cellen van eukaryotische organismen, zoals mensen, behouden hun genetische informatie in chromosomen die zijn samengesteld uit deoxyribonucleïnezuur of DNA dat zich in een celkern bevindt. Cellen ondergaan afwisselende perioden van groei en deling. Tijdens de groeifase, of interfase, repliceert de cel zijn DNA. De volgende gebeurtenis in de celcyclus is mitose of nucleaire deling, gevolgd door cytokinese of celdeling. Prokaryotische cellen zoals bacteriën volgen een eenvoudiger proces van celdeling.
DNA-replicatie
DNA en bepaalde eiwitten bekend als histonen vormen de chromosomale structuren. Het DNA is dubbelstrengig en vormt een strak opgerold pakket met behulp van de histonen. Tijdens de interfase ontspannen de chromosomen, waardoor replicatie-enzymen toegang krijgen om een nieuwe kopie van elk chromosoom te maken. De tweelingkopieën, of chromatiden, worden verbonden door een bolvormige eiwitstructuur die de centromeer wordt genoemd en de bekende X-vorm van chromosomen vormt. Het condenseren van de dubbel-chromatide chromosomen markeert het einde van de interfase en het begin van mitose.
Profase en metafase
De eerste fase van mitose is profase, waarin het kernmembraan uiteenvalt. Tijdens profase maakt de cel microtubuli aan twee organellen, centrosomen genaamd, die naar beide zijden van de cel migreren. Naarmate profase evolueert naar metafase, naderen de microtubuli de chromosomen. Een kinetochore bestaande uit eiwitspruiten van elke chromatide, die een structuur vormen waaraan de microtubuli kunnen hechten. De chromosomen liggen op de metafaseplaat in het midden van de cel. Mensen hebben 23 paar chromosomen, een paar leden van elke ouder.
Anaphase en Telophase
Aan het einde van de metafase is elke chromatide gehecht aan een microtubule verankerd door een centrosoom. De volgende fase, anafase, begint wanneer de centromeren oplossen, waarbij de zusterchromatiden worden omgezet in dochterchromosomen. De menselijke cel heeft in dit stadium tijdelijk 92 chromosomen in plaats van de normale 46. De centrosomen trekken de microtubuli met de chromosomen op sleeptouw naar beide zijden van de cel, zodat beide zijden een complete set genetisch materiaal hebben. In telofase verschijnen weer nucleaire membranen die elke set chromosomen omsluiten. De chromosomen beginnen vervolgens te ontspannen van hun strak opgerolde toestand.
cytokinese
Naarmate de mitose eindigt, begint de cel zich in het midden te delen. Een samentrekkende ring op de plaats van de oude metafaseplaat wringt de cel, waardoor een groef ontstaat die dieper wordt naarmate de cel nieuw buitenmembraanmateriaal synthetiseert. De kernen worden gescheiden door de nieuwe celmembranen. Uiteindelijk verdeelt de cel zich in twee dochtercellen, die elk het volledige complement van chromosomen bevatten. De twee cellen komen vervolgens in fase en de celcyclus herhaalt zich.