Inhoud
- Mitose definitie
- Het proces van mitose
- Mitosis: seksueel of aseksueel?
- Waarom mitose ertoe doet om te overleven
Als je ooit een druppel vijverwater onder een microscoop hebt waargenomen, heb je misschien een menagerie van kronkelige eencellige planten en dieren gezien. Eukaryotische micro-organismen reproduceren typisch aseksueel, wat betekent dat afzonderlijke cellen hun eigen chromosomaal DNA dupliceren en vervolgens in twee identieke cellen verdelen om de populatie in stand te houden. Met mitose kunnen primaire producenten van voedselketens zoals diatomeeën zich snel en overvloedig vermenigvuldigen. Complexe meercellige organismen met gespecialiseerde geslachtscellen reproduceren seksueel, waarbij gametevorming en genen worden gecombineerd door meiose om biodiversiteit binnen de soort te bereiken.
Mitose definitie
"Mitose is een celcyclusstadium waarin gecondenseerde chromosomen naar het midden van de cel migreren en in twee dochterkernen scheiden vóór cytokinese (celdeling) met behulp van een dynamische mitotische spindel," zoals gedefinieerd in een artikel in 2014 in Cold Springs Harbor Perspectives in Biology. Na mitose wordt de oudercel een van de twee identieke dochtercellen. Vervolgens blijven de twee dochtercellen groeien en repliceren ze hun ingewanden, ter voorbereiding op een nieuwe celcyclus.
Het proces van mitose
Interphase is het stadium in de celcyclus dat voorafgaat aan de mitotische fasen. De kern, nucleoli en kernmembraan blijven intact. Organellen maken energie voor celgroei en genetisch materiaal wordt gedupliceerd homoloog (identieke) chromatideparen verbonden door een centromeer middenin. Er vindt geen deling plaats.
In profase, de identieke zusterchromatiden - gemaakt van DNA en eiwitten - worden zichtbaar in de kern en zien eruit als een X onder een microscoop. Eiwitstrengen genoemd microtubules begin met vormen; ze zullen snel de chromatiden vangen en ze uit elkaar trekken. De nucleaire envelop lost de chromosoomparen op en laat deze in de cytoplasma, nog steeds bevestigd aan een centromeer.
Metaphase is een gemakkelijk stadium om te identificeren omdat de spilvezels grijp de centromeren en lijn de zusterchromatiden netjes uit langs de evenaar van de cel (midden), ook wel de metafase plaat. De deling zal niet doorgaan voordat alle chromatiden zijn uitgelijnd en veilig aan het spilapparaat zijn bevestigd. Veel bronnen plaatsen een tussenstadium tussen profase en metafase, genaamd prometaphase.
anafase treedt op wanneer chromosomen uit elkaar worden getrokken. Motorische eiwitten helpen om de gescheiden chromatideparen naar tegenovergestelde polen te krijgen. Asvezels zorgen ervoor dat de cel langwerpig wordt.
In telofase een nucleaire envelop vormt zich rond de chromosomen bij elke pool en de strak gewikkelde chromosomen beginnen te ontrafelen. De mitotische spindel begint op te lossen. Cytoplasma en organellen worden opgesplitst en een decollete voor (of celwand in planten) splitst de twee cellen tijdens cytokinese.
Mitosis: seksueel of aseksueel?
Mitosis is een vorm van aseksuele reproductie in eenvoudige levende organismen. Het resultaat van elke celcyclus is twee identieke cellen. Mitotische controlepunten gebeuren in bepaalde stadia van mitose om ervoor te zorgen dat elke cel dezelfde hoeveelheid DNA ontvangt. Fouten moeten worden gecorrigeerd of deling gestopt omdat te veel of te weinig chromosomen de nieuwe cellen kunnen beschadigen.
Seksuele reproductie gebeurt door meiose. In de eerste fase van meiose paren paren van overeenkomende chromosomen elkaar en wisselen ze genfragmenten uit. Dat is de reden waarom kinderen met dezelfde ouders al dan niet op elkaar lijken. Fouten bij meiose kunnen leiden tot chromosomale afwijkingen en ziekten wanneer het functioneren van genen is aangetast.
Waarom mitose ertoe doet om te overleven
Veel kleine organismen zijn overwegend afhankelijk van mitose of een soortgelijk proces zoals ontluikend om in leven te blijven en zichzelf in stand te houden. In grotere organismen speelt mitose een ander soort rol bij overleving. Alle niet-reproductieve cellen van het lichaam delen door mitose, zoals huidcellen, spiercellen en bloedcellen. Mitosis helpt organismen groeien, wonden genezen en talloze cellen vervangen die elke minuut worden afgeworpen.
Sommige organismen kunnen aseksueel of seksueel produceren, afhankelijk van de omstandigheden. Diatomeeën reproduceren bijvoorbeeld voornamelijk aseksueel, maar ze delen zich ook door een soort meiose. Volgens een artikel uit 2015 in BioMed Central Genomics, "Naast het fundamentele doel van seksuele reproductie om genetische diversiteit binnen een populatie te genereren, speelt de seksuele fase bij diatomeeën ook een belangrijke rol bij de teruggave van de celgrootte." Met andere woorden, sommige organismen die normaal aseksueel delen, kunnen overschakelen op seksuele reproductie wanneer één organisme wordt te klein om in twee organismen te verdelen.