Cellekjernedeling

introduksjon

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

Prosess for kjernedeling

Inndelingen av cellekjernen foregår 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 kjernens inndeling er det viktig at DNA er organisert i kromosomer. All genetisk informasjon hos mennesker og dyr er delt inn i flere kromosomer. Mennesker har to kopier av all genetisk informasjon i alle kroppens celler, bortsett fra egg- og sædceller. Ett eksemplar fra moren og ett fra faren.

Samlet sett er DNA i cellekjernen delt inn i 46 kromosomer. Mitose innledes med duplisering av genetisk informasjon i den såkalte cellesyklusen, dvs. livssyklusen til en celle. Før dupliseringen er kromosomene til stede som en-kromatidkromosomer, etter duplisering som to-kromatidkromosomer. Etter at cellekjernene har delt seg, er det igjen enkeltkromatosekromosomer. Dette bør gjøre det klart at den genetiske informasjonen blir doblet før cellekjernen deler seg og ingen informasjon går tapt.

Cellekjernedelingen begynner med at kromosomene pakkes tettere. Egentlig er disse usorterte i cellekjernen. Gjennom denne kondensasjonen kan de enkelte kromosomene gjenkjennes under lysmikroskopet, noe som ikke er mulig på forhånd, ettersom kromosomene tidligere er usorterte og fyller cellekjernen. Samtidig oppløses skallet som omgir cellekjernene. Deretter arrangeres kromosomene 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 ordnet riktig, blir de to identiske kromatidene trukket fra hverandre av spindelapparatet. Så nå har kromosomer med en kromatid kommet frem igjen. Til slutt blir skallet til cellekjernen gjenoppbygd, og det er to identiske cellekjerner. Cellen deler seg deretter, og cellekjernene fordeles mellom to nye celler. Imidlertid er denne prosessen ikke en del av celledelingen, men et separat trinn og kalles celledeling eller cytokinese.

Faser av cellekjernedeling

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

I den første fasen foregår profasen, hovedsakelig kondensering av kromosomene. Før denne fasen kan ikke de enkelte kromosomene skilles fra hverandre under lysmikroskopet. Bare i kondensert tilstand blir de synlige som individuelle kromosomer. I tillegg til kondens, begynner oppløsningen av skallet som omgir kjernen.

I neste fase, prometa-fasen, oppløses kjernekapslingen fullstendig, og spindelapparatet utvikler seg også.

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

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

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

Du kan også være interessert i dette emnet: Funksjoner i cellekjernen

Hvorfor er det kjernedeling?

Kjernedeling er nødvendig for å skape celler for vev som kontinuerlig fornyer seg. Kroppens evne til å fungere og helbrede er basert på at døde celler kan erstattes av nye. Imidlertid er det forskjeller i muligheten til å dele mellom de forskjellige vevene. Noen deler av kroppen fornyer seg kontinuerlig, inkludert huden eller slimhinnene og blodcellene. Huden og blodcellene blir stadig 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 reproduseres her, kan skader bare erstattes av arrvev og ikke av det opprinnelige vevet.

Hvor lang tid tar en celledeling?

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 der mitose tar flere timer. Cellekjernen deler seg raskest i organer der nye celler stadig blir dannet. Dette inkluderer huden, slimhinnene og benmargen. Bloddannelse finner sted i benmargen. Cellekjernedelingen må derfor finne sted spesielt raskt her.

Hvor ofte deler cellekjernene seg?

Hyppigheten av celledeling av celler 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 celledyner. 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 stamcellene. De kan fremdeles 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 ment å forhindre at feil oppstår under celledeling. Disse sjekkpunktene er lokalisert 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 det oppstå to forskjellige kromosomer. Den resulterende cellen ville være defekt og en tumorcelle kunne utvikle seg. Kontrollpunktet for mitose er i metafasen, fasen der kromosomene er ordnet på rad. Måten kontrollpunktet fungerer på er at neste trinn ikke begynner før alle kromosomene er ordnet ordentlig. Hvis det oppstår en feil, vil mitose i beste fall bli stoppet og cellekjernen brytes av.

Det kan imidlertid skje at feil oppstår ved 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 også være av interesse for deg: Kromosommutasjon

Hvordan utvikler en svulst seg?

Ordet tumor betyr bokstavelig 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 neoplasi som oppstår fra forskjellige celler. Generelt skyldes neoplasmer et tap av kontroll over veksten og delingen av cellen. Celler inneholder forskjellige proteiner som sørger for at en celle ikke vokser ut av kontroll. Disse proteinene kan begrenses i sin funksjon 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