Cellekjernedeling

introduksjon

De fleste vev i kroppen fornyer seg stadig. Denne fornyelsen oppnås gjennom konstant dannelse av nye celler. Denne nye formasjonen oppnås ved deling av celler. Denne celledelingen krever at cellene er i stand til å dele seg. Cellene som kan dele seg hos voksne kalles voksne stamceller. Den faktiske inndelingen av cellen, også kalt cytokinesis, er innledet av inndelingen av cellekjernen. Det meste av cellekjernen inneholder DNA. DNAet inneholder den genetiske informasjonen. Slik at de resulterende cellene inneholder all informasjonen, blir DNAet den inneholder doblet før cellekjernen deler seg. Prosessen med å dele cellekjernen kalles også mitose.

Kjernefordelingsprosess

Cellekjernedelingen skjer i 5 faser. På slutten av disse 5 fasene, i stedet for en kjerne, er det to fullt funksjonelle og identiske cellekjerner. For å forstå cellens kjernedeling er det viktig at DNA er organisert i kromosomer. All genetisk informasjon hos mennesker og dyr er delt inn i flere kromosomer. Mennesker har 2 kopier av all genetisk informasjon i alle celler i kroppen, bortsett fra egg- og sædceller. Én kopi fra moren og en fra faren.

Totalt sett er DNAet i cellekjernen delt inn i 46 kromosomer. Mitose er innledet med duplisering av genetisk informasjon i den såkalte cellesyklusen, dvs. livssyklusen til en celle. Før dupliseringen er kromosomene til stede som en-kromatid-kromosomer, etter dupliseringen som to-kromatid-kromosomer. Etter at cellekjernene har delt seg, er det enkeltkromatidkromosomer igjen. Dette skal gjøre det klart at den genetiske informasjonen er doblet før cellekjernen deler seg og ingen informasjon går tapt.

Cellekjernedelingen begynner med at kromosomene pakkes tettere. Egentlig er disse usorterte i cellekjernen. Denne kondensasjonen gjør at de individuelle kromosomene kan gjenkjennes under lysmikroskopet, noe som ikke er mulig på forhånd, da kromosomene tidligere er usorterte og fyller cellekjernen. Samtidig brytes skallet som omgir cellekjernene. Deretter er kromosomene ordnet i en linje av spindelapparatet. Spindelapparatet består av proteinstrukturer som er ordnet i form av tråder, mikrotubuli. Disse proteinstrukturene kan bevege kromosomer og ordne dem i et plan for de neste trinnene. Nå som kromosomene er riktig anordnet, blir de to identiske kromatidene trukket fra hverandre av spindelapparatet. Så nå har en-kromatidkromosomer dukket opp igjen. På slutten blir skallet av cellekjernen gjenoppbygd, og det er to identiske cellekjerner. Cellen deler seg deretter, og cellekjernene er fordelt over to nyoppståtte celler. Imidlertid er denne prosessen ikke en del av cellekjernedelingen, men et eget trinn og kalles celledeling eller cytokinesis.

Faser av deling av cellekjerner

Cellekjernedelingen kan deles inn i 5 faser. Fasene kalles profase, prometafase, metafase, anafase og telofase.

I den første fasen foregår profasen, hovedsakelig kondensasjonen av kromosomene. Før denne fasen kan ikke de individuelle kromosomene skilles fra hverandre under lysmikroskopet. De blir bare synlige som individuelle kromosomer når de kondenseres. I tillegg til kondens, begynner desintegrasjonen av skallet som omgir kjernen.

I neste fase, prometafasen, splittes kjernekonvolutten helt, og spindelapparatet utvikler seg også.

Spindelapparatet blir viktig i den påfølgende fasen, metafasen. I denne fasen blir kromosomene bestilt.

Den neste fasen kalles anafase. I dette skilles kromosomene slik at det skapes 2 identiske datterkromosomer. I tillegg beveger de resulterende kromosomene seg fra hverandre.

Den siste fasen av mitose er telofase, der kjernekonvoluttene gjenopprettes. I tillegg er kondensasjonen av kromosomene reversert. På slutten av telofasen er det to funksjonelle cellekjerner.

Du kan også være interessert i dette emnet: Oppgaver fra cellekjernen

Hvorfor er det kjernedeling?

Kjernefordeling er nødvendig for å lage celler for vev som stadig fornyer seg. Kroppens evne til å fungere og lege er basert på at døde celler kan erstattes av nye. Imidlertid er det forskjeller i evnen til å dele mellom de forskjellige vevene. Noen deler av kroppen fornyer seg stadig, inkludert huden eller slimhinnene og blodcellene. Huden og blodcellene blir kontinuerlig replikert når umodne stamceller deler seg. Cellekjernedeling er nødvendig for dette. Imidlertid er det også organer i kroppen hvis celler ikke lenger deler seg. Dette inkluderer hjertet og hjernen. Siden ingen nye celler er reprodusert her, kan skader bare erstattes av arrvev og ikke av det originale vevet.

Hvor lang tid tar en cellekjernedeling?

Varigheten av en cellekjernedeling er forskjellig for alle celletyper. Avhengig av om cellene deler seg raskt eller sakte. Mitose kan vare noen minutter, men det er celler som mitose tar flere timer for. Cellekjernen deler seg raskest i organer der det stadig dannes nye celler. Dette inkluderer huden, slimhinnene og benmargen. Bloddannelse finner sted i benmargen. Cellekjernedeling må derfor skje spesielt raskt her.

Hvor ofte deler cellekjernene seg?

Hyppigheten av celledelingene avhenger først og fremst av hvor raskt cellene deler seg. Celledeling forekommer oftere i hurtigdelende celler. I celler som deler seg sakte, er det et tilsvarende lavere antall cellekjernedelinger. Det er viktig å merke seg at det er celler i kroppen som ikke lenger deler seg. Disse cellene kalles differensierte celler. Disse dør til slutt av og må byttes ut. Dette er funksjonen til stamfadecellene. De kan fortsatt dele seg og deretter delvis bli differensierte celler, som igjen ikke lenger kan dele seg.

Hva skjer hvis cellekjernen deler seg feil?

Det er flere kontrollpunkter i cellesyklusen som er designet for å forhindre at feil oppstår under celledeling. Disse sjekkpunktene er plassert på forskjellige punkter der kritiske prosesser finner sted. Den mest kritiske fasen i delingen av kjernen er separasjonen av kromosomene. Hvis det oppstår en feil her, kan to forskjellige kromosomer oppstå. Den resulterende cellen ville være mangelfull og en tumorcelle kan utvikle seg. Kontrollpunktet for mitose er i metafasen, fasen der kromosomene er ordnet på rekke og rad. Måten sjekkpunktet fungerer på er at neste trinn ikke begynner før alle kromosomene er ordentlig ordnet. Hvis det oppstår en feil, stoppes mitose i beste fall og delingen av cellekjernen stopper.

Det kan imidlertid hende at det oppstår feil på dette kontrollpunktet. Hvis det oppstår cellekjerner med et annet innhold av kromosomer, kan cellene enten bli ødelagt av kroppen eller celler utvikles med høyere risiko for degenerasjon.

Det kan være interessant for deg også: Kromosommutasjon

Hvordan utvikler en svulst seg?

Ordet tumor betyr bokstavelig talt hevelse og kan utløses av forskjellige prosesser. Den vanligste årsaken til hevelse er betennelse, som forårsaker hevelse fra overdreven vannretensjon. En svulst forårsaket av ukontrollert spredning av celler kalles også en neoplasma. Det er mange forskjellige former for neoplasma som oppstår fra forskjellige celler. Generelt skyldes neoplasmer fra tap av kontroll over veksten og delingen av cellen. Celler inneholder forskjellige proteiner som sikrer at en celle ikke vokser ut av kontroll. Disse proteinene kan begrenses i sin funksjon på grunn av endringer i genene som er malen for disse proteinene. Dette tapet av kontrollfunksjon fører til ukontrollert vekst og degenererte celler.

Les mer om dette: svulst