Cellekernedeling

introduktion

De fleste væv i kroppen fornyer sig konstant. Denne fornyelse opnås gennem konstant dannelse af nye celler. Denne nye formation opnås ved deling af celler. Denne celledeling kræver, at cellerne er i stand til at dele sig. Cellerne, der kan opdeles hos voksne kaldes voksne stamceller. Den faktiske deling af cellen, også kaldet cytokinese, er forud for delingen af ​​cellekernen. Det meste af cellekernen indeholder DNA. DNA'et indeholder den genetiske information. Så de resulterende celler indeholder al information, fordobles DNA'et, inden cellekernen deler sig. Processen med at opdele cellekernen kaldes også mitose.

Process med nuklear opdeling

Cellekernedeling finder sted i 5 faser. I slutningen af ​​disse 5 faser er der i stedet for en kerne to fuldt funktionelle og identiske cellekerner. For at forstå kernens opdeling er det vigtigt, at DNA'et er organiseret i kromosomer. Al genetisk information hos mennesker og dyr er opdelt i flere kromosomer. Mennesker har 2 kopier af al genetisk information i alle celler i deres krop, undtagen æg- og sædceller. Et eksemplar fra moderen og et fra faren.

Samlet set er DNA'et i cellekernen opdelt i 46 kromosomer. Forud for mitose er duplikering af genetisk information i den såkaldte cellecyklus, dvs. en celles livscyklus. Før duplikering er kromosomerne til stede som en-kromatid kromosomer, efter duplikering som to-kromatid kromosomer. Efter at cellekernerne har delt sig, er der igen enkeltkromatosekromosomer. Dette skulle gøre det klart, at den genetiske information fordobles, inden cellekernen deler sig, og ingen information går tabt.

Cellekerneafdelingen begynder med, at kromosomerne pakkes tættere. Faktisk er disse usorterede i cellekernen. Gennem denne kondensering kan de enkelte kromosomer genkendes under lysmikroskopet, hvilket ikke er muligt på forhånd, da kromosomerne tidligere er usorterede og fylder cellekernen. Samtidig nedbrydes skallen, der omgiver cellekernerne. Derefter arrangeres kromosomerne i en linje af spindelapparatet. Spindelapparatet består af proteinstrukturer, der er arrangeret i form af tråde, mikrotubuli. Disse proteinstrukturer kan flytte kromosomer og arrangere dem i et plan til de næste trin. Nu hvor kromosomerne er ordnet korrekt, trækkes de to identiske kromatider fra hinanden af ​​spindelapparatet. Så nu er der opstået en-kromatid-kromosomer igen. I sidste ende genopbygges skallen af ​​cellekernen, og der er to identiske cellekerner. Cellen deler sig derefter, og cellekernerne fordeles mellem to nye celler. Denne proces er dog ikke en del af celledelingen, men et separat trin og kaldes celledeling eller cytokinese.

Faser af cellekernedeling

Cellekernedelingen kan opdeles i 5 faser. Faserne kaldes profase, prometaphase, metaphase, anaphase og telophase.

I den første fase finder profasen, hovedsagelig kondensationen af ​​kromosomerne sted. Før denne fase kan de enkelte kromosomer ikke skelnes fra hinanden under lysmikroskopet. Kun i kondenseret tilstand bliver de synlige som individuelle kromosomer. Ud over kondens begynder nedbrydningen af ​​skallen, der omgiver kernen.

I den næste fase, prometa-fasen, nedbrydes kernekapslen fuldstændigt, og spindelapparatet udvikler sig også.

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

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

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

Du kan også være interesseret i dette emne: Funktioner af cellekernen

Hvorfor er der kernedeling?

Nuklear opdeling er nødvendig for at skabe celler til væv, der konstant fornyer sig. Kroppens evne til at fungere og helbrede er baseret på det faktum, at døde celler kan erstattes af nye. Der er dog forskelle i evnen til at opdele mellem de forskellige væv. Nogle dele af kroppen fornyes konstant, inklusive huden eller slimhinderne og blodcellerne. Hud og blodlegemer replikeres konstant, når umodne stamceller deler sig. Cellekernedeling er nødvendig for dette. Der er imidlertid også organer i kroppen, hvis celler ikke længere deler sig. Dette inkluderer hjertet og hjernen. Da ingen nye celler gengives 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. Afhængigt af om cellerne deler sig hurtigt eller langsomt. Mitose kan vare et par minutter, men der er celler, hvor mitose tager flere timer. Cellekernen deler sig hurtigst i organer, hvor der konstant dannes nye celler. Dette inkluderer huden, slimhinderne og knoglemarven. Bloddannelse finder sted i knoglemarven. Dele af cellekerner skal derfor finde sted særligt hurtigt her.

Hvor ofte deler cellekernerne sig?

Hyppigheden af ​​cellekernedelinger afhænger primært af, hvor hurtigt cellerne deler sig. Celledeling forekommer oftere i celler med hurtig opdeling. I celler, der deler sig 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 funktion af stamcellerne. De kan stadig dele sig og derefter delvist blive differentierede celler, som igen ikke længere kan dele sig.

Hvad sker der, hvis cellekernen deler sig forkert?

Der er flere kontrolpunkter i cellecyklussen, der er beregnet 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 kernedelingen 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 en række. Måden kontrolpunktet fungerer på er, at det næste trin ikke begynder, før alle kromosomer er ordnet ordentligt. Hvis der opstår en fejl, stoppes mitose i bedste fald, og cellekernen brydes.

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

Det kan også være af interesse for dig: Kromosommutation

Hvordan udvikler en tumor sig?

Ordet tumor betyder bogstaveligt hævelse og kan udløses af forskellige processer. Den mest almindelige årsag til hævelse er betændelse, som forårsager hævelse fra overdreven vandretention. En tumor forårsaget af ukontrolleret proliferation af celler kaldes også en neoplasma. Der er mange forskellige former for neoplasi, der stammer fra forskellige celler. Generelt skyldes neoplasmer et tab af kontrol over vækst og deling af cellen. Celler indeholder forskellige proteiner, der sikrer, at en celle ikke vokser ud af kontrol. Disse proteiner kan begrænses i deres funktion af ændringer i de gener, der er skabelonen for disse proteiner. Dette tab af kontrolfunktion fører til ukontrolleret vækst og degenererede celler.

Læs mere om dette: svulst