var kommer celler från?
3D-bild av en muscell i slutstadiet av celldelning (telofas). (Bild av Lothar Schermelleh)
ibland biter du av misstag läppen eller huden på knäet, men om några dagar läker såret. Är det magiskt? Eller finns det en annan förklaring?
varje dag, varje timme, varje sekund pågår en av de viktigaste händelserna i livet i din kropp—celler delar sig. När celler delar sig skapar de nya celler. En enda cell delar sig för att göra två celler och dessa två celler delar sig sedan för att göra fyra celler, och så vidare. Vi kallar denna process ”celldelning” och ”cellreproduktion”, eftersom nya celler bildas när gamla celler delar sig. Cellernas förmåga att dela sig är unik för levande organismer.
varför delar celler?
celler delar sig av många skäl. När du till exempel hudar knäet delar cellerna sig för att ersätta gamla, döda eller skadade celler. Celler delar sig också så att levande saker kan växa. När organismer växer beror det inte på att cellerna blir större. Organismer växer eftersom celler delar sig för att producera fler och fler celler. I mänskliga kroppar delas nästan två biljoner celler varje dag.
titta på celler dela i denna tidsfördröjningsvideo av en djurcell (topp) och en E. coli-bakteriecell (botten). Videon komprimerar 30 timmars mitotisk celldelning i några sekunder. (Video av National Institute of Genetics)
hur många celler finns i kroppen?
Du och jag började som en enda cell, eller vad du skulle kalla ett ägg. När du är vuxen kommer du att ha biljoner celler. Det antalet beror på personens storlek, men biologer sätter det numret runt 37 biljoner celler. Ja, det är biljoner med en ”T.”
Hur vet celler när de ska delas?
i celldelning kallas cellen som delar sig ”förälder” – cellen. Modercellen delar sig i två ”dotter” – celler. Processen upprepas sedan i det som kallas cellcykeln.
celldelning av cancerös lungcell (bild från NIH)
celler reglerar sin uppdelning genom att kommunicera med varandra med kemiska signaler från speciella proteiner som kallas cykliner. Dessa signaler fungerar som växlar för att berätta för celler när de ska börja dela och senare när de ska sluta dela. Det är viktigt för celler att dela så att du kan växa och så dina skär läker. Det är också viktigt för celler att sluta dela vid rätt tidpunkt. Om en cell inte kan sluta dela när den ska sluta kan detta leda till en sjukdom som kallas cancer.
vissa celler, som hudceller, delar sig ständigt. Vi måste kontinuerligt skapa nya hudceller för att ersätta de hudceller vi förlorar. Visste du att vi förlorar 30 000 till 40 000 döda hudceller varje minut? Det betyder att vi förlorar cirka 50 miljoner celler varje dag. Det här är många hudceller att ersätta, vilket gör celldelning i hudceller är så viktigt. Andra celler, som nerv-och hjärnceller, delar sig mycket mindre ofta.
hur celler delar
beroende på celltyp finns det två sätt celler delar upp—mitos och meios. Var och en av dessa metoder för celldelning har speciella egenskaper. En av de viktigaste skillnaderna i mitos är en enda cell delar sig i två celler som är repliker av varandra och har samma antal kromosomer. Denna typ av celldelning är bra för grundläggande tillväxt, reparation och underhåll. I meios delar en cell i fyra celler som har hälften av antalet kromosomer. Att minska antalet kromosomer med hälften är viktigt för sexuell reproduktion och ger genetisk mångfald.
Mitoscelldelning
mitos är hur somatiska eller icke—reproduktiva celler delar sig. Somatiska celler utgör de flesta av kroppens vävnader och organ, inklusive hud, muskler, lungor, tarm och hårceller. Reproduktiva celler (som ägg) är inte somatiska celler.
i mitos är det viktiga att komma ihåg att dottercellerna var och en har samma kromosomer och DNA som modercellen. Dottercellerna från mitos kallas diploida celler. Diploida celler har två kompletta uppsättningar kromosomer. Eftersom dottercellerna har exakta kopior av modercellens DNA skapas ingen genetisk mångfald genom mitos i normala friska celler.
Mitoscelldelning skapar två genetiskt identiska dotterdiploida celler. De viktigaste stegen i mitos visas här. (Bild av Mysid från Science Primer och National Center for Biotechnology Information)
Mitoscellcykeln
innan en cell börjar dela, är den i ”Interphase.”Det verkar som om celler måste ständigt dela (kom ihåg att det finns 2 biljoner celldelningar i din kropp varje dag), men varje cell tillbringar faktiskt större delen av sin tid i interfasen. Interfas är den period då en cell gör sig redo att dela och starta cellcykeln. Under denna tid samlar celler näringsämnen och energi. Modercellen gör också en kopia av sitt DNA för att dela lika mellan de två dottercellerna.
mitosdelningsprocessen har flera steg eller faser av cellcykeln—interfas, profas, prometafas, metafas, anafas, telofas och cytokinesis—för att framgångsrikt göra de nya diploida cellerna.
mitoscellcykeln innehåller flera faser som resulterar i två nya diploida dotterceller. Varje fas markeras här och visas genom ljusmikroskopi med fluorescens. Klicka på bilden för att lära dig mer om varje fas. (Bild från OpenStax College med modifierat arbete av Mariana Ruiz Villareal, Roy van Heesheen och Wadsworth Center.)
När en cell delar sig under mitos delas vissa organeller mellan de två dottercellerna. Till exempel kan mitokondrier växa och delas under interfasen, så dottercellerna har vardera tillräckligt med mitokondrier. Golgi-apparaten bryts emellertid ner före mitos och monteras igen i var och en av de nya dottercellerna. Många av detaljerna om vad som händer med organeller före, under och efter celldelning undersöks för närvarande. (Du kan läsa mer om celldelar och organeller genom att klicka här.)
meios celldelning
meios är det andra huvudsakliga sättet celler delar sig på. Meios är celldelning som skapar sexceller, som kvinnliga äggceller eller manliga spermier. Vad är viktigt att komma ihåg om meios? I meios innehåller varje ny cell en unik uppsättning genetisk information. Efter meios kan spermier och äggceller gå med för att skapa en ny organism.
meios är därför vi har genetisk mångfald i alla sexuellt reproducerande organismer. Under meios bryts en liten del av varje kromosom av och fästs igen på en annan kromosom. Denna process kallas” korsning över ”eller” genetisk rekombination.”Genetisk rekombination är anledningen till att hela syskon gjorda av ägg och spermier från samma två föräldrar kan se väldigt olika ut från varandra.
meioscellcykeln har två huvudstadier av uppdelning-meios i och meios II. Slutresultatet av meios är fyra haploida dotterceller som var och en innehåller olika genetiska uppgifter från varandra och modercellen. Klicka för mer information. (Bild från Science Primer från National Center for Biotechnology Information.)
Meioscellcykeln
meios har två cykler av celldelning, bekvämt kallad meios I och meios II. meios i halverar antalet kromosomer och är också när korsning sker. Meios II halverar mängden genetisk information i varje kromosom i varje cell. Slutresultatet är fyra dotterceller som kallas haploida celler. Haploida celler har bara en uppsättning kromosomer – hälften av antalet kromosomer som modercell.
innan meios jag börjar går cellen genom interfas. Precis som i mitos använder modercellen denna tid för att förbereda sig för celldelning genom att samla näringsämnen och energi och göra en kopia av dess DNA. Under nästa steg av meios kommer detta DNA att bytas runt under genetisk rekombination och delas sedan mellan fyra haploida celler.
så kom ihåg, mitos är det som hjälper oss att växa och meios är därför vi alla är unika!Vitale l, Pelleri MC, Tassani s, Piva F, Perez-Amodio S, Strippoli P, Kanaider S. Ann. En uppskattning av antalet celler i människokroppen. Hämtad 14 mars 2014 från https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.
Original animal cell och E. Coli cell video från National Institute of Genetics via Wikimedia. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movie_4._Cell_division.ogv