Cellekernedeling

introduktion

De fleste væv i kroppen forny sig konstant. Denne fornyelse opnås gennem konstant dannelse af nye celler. Denne nye formation opnås ved opdeling af celler. Denne celledeling kræver, at cellerne er i stand til at dele sig. De celler, der kan opdeles i voksne, kaldes voksne stamceller. Den faktiske opdeling af cellen, også kaldet cytokinesis, indledes med opdelingen af ​​cellekernen. De fleste af cellekernerne indeholder DNA. DNA'et indeholder den genetiske information. Så at de resulterende celler indeholder al information, det DNA, det indeholder, fordobles, før cellekernen deler sig. Processen med at opdele cellekernen kaldes også mitose.

Nuklear opdelingsproces

Cellekernedelingen finder sted i 5 faser. I slutningen af ​​disse 5 faser, i stedet for en kerne, er der to fuldt funktionelle og identiske cellekerner. For at forstå cellekernedelingen er det vigtigt, at DNA'et er organiseret i kromosomer. Al den genetiske information hos mennesker og dyr er opdelt i flere kromosomer. Mennesker har 2 kopier af al genetisk information i alle celler i deres krop bortset fra æg og sædceller. En kopi fra moren og en fra faderen.

Generelt er DNA'et i cellekernen opdelt i 46 kromosomer. Mitose er gået forud for duplikering af genetisk information i den såkaldte cellecyklus, dvs. livscyklussen for en celle. Før duplikationen er kromosomerne til stede som en-kromatid-kromosomer, efter duplikationen som to-kromatid-kromosomer. Efter at cellekernerne har delt sig, er der igen enkeltkromatidkromosomer. Dette skulle gøre det klart, at den genetiske information er fordoblet, før cellekernen deles, og ingen information går tabt.

Cellekernedelingen begynder med, at kromosomerne pakkes tættere. Disse sorteres faktisk ikke i cellekernen. Gennem denne kondensation kan de individuelle kromosomer genkendes under lysmikroskopet, hvilket ikke er muligt på forhånd, da kromosomerne tidligere ikke er sorteret og fylder cellekernen. På samme tid nedbrydes skallen, der omgiver cellekernerne. Derefter arrangeres kromosomerne på en linje af spindelapparatet. Spindelapparatet består af proteinstrukturer, der er arrangeret i form af tråde, mikrotubulier. Disse proteinstrukturer kan flytte kromosomer og arrangere dem i et plan for de næste trin. Nu hvor kromosomerne er korrekt arrangeret, trækkes de to identiske kromatider fra hinanden af ​​spindelapparatet. Så nu er en-kromatidkromosomer kommet frem igen. I slutningen genopbygges skallen i cellekernen, og der er to identiske cellekerner. Cellen deler sig derefter, og cellekernerne fordeles over to nyligt opkomne celler. Imidlertid er denne proces ikke en del af cellekernedelingen, men et separat trin og kaldes celledeling eller cytokinesis.

Faser af cellekernedeling

Cellekernedelingen kan opdeles i 5 faser. Faserne kaldes profase, prometafase, metafase, anafase og telofase.

I den første fase foregår profasen, hovedsageligt kondensationen af ​​kromosomerne. Før denne fase kan de individuelle kromosomer ikke skelnes fra hinanden under lysmikroskopet. De bliver kun synlige som individuelle kromosomer, når de kondenseres. Foruden kondens begynder desintegrationen af ​​skallen, der omgiver kernen.

I den næste fase, prometafasen, nedbrydes kernekonvolutten fuldstændigt, og spindelapparatet udvikler sig også.

Spindelapparatet bliver vigtigt i den efterfølgende fase, metafasen. I denne fase bestilles kromosomerne.

Den næste fase kaldes anafase. I dette adskilles kromosomerne, så der dannes 2 identiske datterkromosomer. Derudover bevæger de resulterende kromosomer sig fra hinanden.

Den sidste fase af mitose er telofase, hvor kernekonvolutterne gendannes. Derudover vendes kondensationen af ​​kromosomerne. I slutningen af ​​telofasen er der to funktionelle cellekerner.

Du kan også være interesseret i dette emne: Opgaver i cellekernen

Hvorfor er der kerneopdeling?

Kernefordeling er nødvendig for at skabe celler til væv, der konstant fornyer sig. Kroppens evne til at fungere og heles er baseret på det faktum, at døde celler kan erstattes af nye. Der er imidlertid forskelle i evnen til at opdele mellem de forskellige væv. Nogle dele af kroppen forny sig konstant, inklusive huden eller slimhinderne og blodcellerne. Huden og blodcellerne replikeres konstant, når umodne stamceller deler sig. Cellekernedeling er nødvendig for dette. Der er dog også organer i kroppen, hvis celler ikke længere deler sig. Dette inkluderer hjertet og hjernen. Da der ikke reproduceres nye celler her, kan skader kun erstattes af arvæv og ikke af det originale væv.

Hvor lang tid tager en cellekernedeling?

Varigheden af ​​en cellekernedeling er forskellig for alle celletyper. Afhængig af om cellerne deler sig hurtigt eller langsomt. Mitose kan vare et par minutter, men der er celler, som mitose tager flere timer for. Cellekernen deler sig hurtigst i organer, hvori der konstant dannes nye celler. Dette inkluderer huden, slimhinderne og knoglemarven. Bloddannelse finder sted i knoglemarven. Cellekernedeling skal derfor finde sted særlig hurtigt her.

Hvor ofte deler cellekernerne sig?

Hyppigheden af ​​cellekernedelinger afhænger primært af, hvor hurtigt cellerne deler sig. Celledeling forekommer hyppigere i celler, der hurtigt deler sig. I celler, der deles langsomt, er der et tilsvarende lavere antal cellekernedelinger. Det er vigtigt at bemærke, at der er celler i kroppen, der ikke længere deler sig. Disse celler kaldes differentierede celler. Disse dør til sidst ud og skal udskiftes. Dette er funktionen af ​​stamcellerne. De kan stadig opdele og derefter delvist blive differentierede celler, som igen ikke længere kan opdele.

Hvad sker der, hvis cellekernen deler sig forkert?

Der er flere kontrolpunkter i cellecyklussen, der er designet til at forhindre, at der opstår fejl under celledeling. Disse kontrolpunkter er placeret på forskellige steder, hvor kritiske processer finder sted. Den mest kritiske fase i delingen af ​​kernen er adskillelsen af ​​kromosomerne. Hvis der opstår en fejl her, kan der opstå to forskellige kromosomer. Den resulterende celle ville være defekt, og en tumorcelle kunne udvikle sig. Kontrolpunktet for mitose er i metafasen, den fase, hvor kromosomerne er arrangeret i træk. Måden som kontrolpunktet fungerer er, at det næste trin ikke begynder, før alle kromosomerne er ordentligt arrangeret. Hvis der opstår en fejl, stoppes mitosen i bedste tilfælde, og deling af cellekerner stopper.

Det kan dog ske, at der opstår fejl på dette kontrolpunkt. Hvis der opstår cellekerner med et andet indhold af kromosomer, kan cellerne enten blive ødelagt af kroppen, eller celler udvikles med en højere risiko for degeneration.

Det kan også være interessant for dig: Kromosommutation

Hvordan udvikler en tumor sig?

Ordet tumor betyder bogstaveligt talt hævelse og kan udløses af forskellige processer. Den mest almindelige årsag til hævelse er betændelse, der forårsager hævelse fra overdreven vandopbevaring. En tumor forårsaget af den ikke-kontrollerede spredning af celler kaldes også en neoplasma. Der er mange forskellige former for neoplasma, der opstår fra forskellige celler. Generelt skyldes neoplasmer et tab af kontrol over væksten og opdelingen af ​​cellen. Celler indeholder forskellige proteiner, der sikrer, at en celle ikke vokser ud af kontrol. Disse proteiner kan begrænses i deres funktion på grund af ændringer i generne, der er skabelonen for disse proteiner. Dette tab af kontrolfunktion fører til ukontrolleret vækst og de degenererede celler.

Læs mere om dette: svulst