Celcyclus

Door Kelvinsong (Eigen werk) [ CC0 ], via Wikimedia Commons

De celcyclus is de complexe opeenvolging van gebeurtenissen waardoor cellen groeien en verdelen. In eukaryote cellen omvat dit proces een reeks van vier verschillende fasen. Deze fasen bestaan ​​uit de Mitosefase (M), Gap 1-fase (G 1), Synthesefase (S) en Gap 2-fase (G 2) . De G1-, S- en G2-fasen van de celcyclus worden gezamenlijk interfase genoemd. De delende cel brengt het grootste deel van zijn tijd door in de interfase terwijl deze groeit ter voorbereiding op de celdeling. De mitose fase van het celdelingsproces omvat de scheiding van nucleaire chromosomen , gevolgd doorcytokinese(verdeling van het cytoplasma vormt twee verschillende cellen). Aan het einde van de mitotische celcyclus worden twee verschillende dochtercellen geproduceerd. Elke cel bevat identiek genetisch materiaal.

De tijd die nodig is voor een cel om één celcyclus te voltooien varieert afhankelijk van de type cel . Sommige cellen, zoals bloed cellen in beenmerg , huid cellen en cellen die de maag en darmen bekleden, delen zich snel en constant. Andere cellen delen zich wanneer dat nodig is om beschadigde of dode cellen te vervangen. Deze celtypen omvatten cellen van de nieren , lever, en longen . Nog andere celtypen, waaronder: zenuwcellen , stop met delen als je eenmaal volwassen bent.

Belangrijkste afhaalrestaurants: celcyclus

• Cellen groeien en delen door de celcyclus.
• De fasen van de celcyclus omvatten: Interfase en de mitotische fase . Interfase bestaat uit de Gap 1-fase (G 1), Synthesefase (S) en Gap 2-fase (G 2).
• Delende cellen brengen het grootste deel van hun tijd door in interfase, waarin ze in massa toenemen en repliceren DNA ter voorbereiding op de celdeling.
• Bij mitose is de inhoud van de delende cel gelijk verdeeld over twee dochtercellen.
• De celcyclus komt ook voor bij de replicatie van geslachtscellen, of meiosis . Na voltooiing van de celcyclus in meiose worden vier dochtercellen geproduceerd.

Fasen van de celcyclus

Darryl Leja, NHGRI

De twee belangrijkste afdelingen van de celcyclus zijn interfase en mitose.

Interfase

Tijdens dit segment van de celcyclus verdubbelt een cel zijn cytoplasma en synthetiseert DNA . Geschat wordt dat een delende cel ongeveer 90-95 procent van zijn tijd in deze fase doorbrengt.

G1 fase:De periode voorafgaand aan de synthese van DNA. In deze fase neemt de cel toe in massa en aantal organellen ter voorbereiding op celdeling. dierlijke cellen in deze fase zijn diploïde , wat betekent dat ze twee sets chromosomen hebben. S-fase:De periode waarin DNA wordt gesynthetiseerd. In de meeste cellen is er een smal tijdvenster waarin: DNA-replicatie komt voor. Het chromosoomgehalte wordt in deze fase verdubbeld. G2-fase:De periode na de DNA-synthese heeft plaatsgevonden maar vóór het begin van de mitose. De cel synthetiseert extra eiwitten en blijft in omvang toenemen.

Stadia van mitose

Bij mitose en cytokinese is de inhoud van de delende cel gelijk verdeeld over twee dochtercellen. Mitose heeft vier fasen: profase, metafase, anafase en telofase.

Profase:In deze fase vinden er veranderingen plaats in zowel de cytoplasma en kern van de delende cel. Het chromatine condenseert tot discrete chromosomen. De chromosomen beginnen te migreren naar het celcentrum. De nucleaire envelop breekt af en spindel vezels vormen aan tegenovergestelde polen van de cel. Metafase:In dit stadium verdwijnt het kernmembraan volledig. De spil ontwikkelt zich volledig en de chromosomen worden uitgelijnd op de metafaseplaat (een vlak dat even ver van de twee polen ligt). Anafase:In dit stadium worden gepaarde chromosomen ( zuster chromatiden ) scheiden en beginnen te bewegen naar tegenovergestelde uiteinden (polen) van de cel. Spindelvezels die niet met chromatiden zijn verbonden, verlengen en verlengen de cel. Telofase:In deze fase wordt de chromosomen worden afgezet in verschillende nieuwe kernen en de genetische inhoud van de cel is gelijk verdeeld in twee delen. Cytokinese begint vóór het einde van de mitose en voltooit kort na de telofase.

Zodra een cel de celcyclus heeft voltooid, gaat deze terug naar de G₁fase en herhaalt de cyclus opnieuw. Cellen in het lichaam kunnen ook in een niet-delende staat worden geplaatst, de zogenaamde Gat₀fase (G₀) op elk moment in hun leven. Cellen kunnen gedurende zeer lange tijdsperioden in dit stadium blijven totdat ze worden gesignaleerd om door de celcyclus te gaan, zoals geïnitieerd door de aanwezigheid van bepaalde groeifactoren of andere signalen. Cellen die bevatten genetische mutaties zijn permanent geplaatst in de G₀fase om ervoor te zorgen dat ze niet worden gerepliceerd. Wanneer de celcyclus verkeerd gaat, gaat de normale celgroei verloren.Kankercellenkunnen ontwikkelen, die controle krijgen over hun eigen groeisignalen en zich ongecontroleerd blijven vermenigvuldigen.

Celcyclus en meiose

Lily Anther Microsporocyte in telofase II van meiose. Ed Reschke/Photolibrary/Getty Images

Niet alle cellen delen zich door het proces van mitose. organismen diezich seksueel voortplantenondergaan ook een soort celdeling genaamd meiosis . Meiose komt voor ingeslachtscellenen is qua proces vergelijkbaar met mitose. Na een volledige celcyclus in meiose worden echter vier dochtercellen geproduceerd. Elke cel bevat de helft van het aantal chromosomen als de oorspronkelijke oudercel. Dit betekent dat geslachtscellen haploïde cellen. Wanneer haploïde man en vrouw gameten verenigen in een proces genaamdbevruchting, ze vormen één diploïde cel die een zygote wordt genoemd.