waar komen cellen vandaan?
3D-afbeelding van een muiscel in de laatste stadia van celdeling (telofase). (Afbeelding door Lothar Schermelleh)
soms bijt u per ongeluk op uw lip of huid op uw knie, maar binnen enkele dagen geneest de wond. Is het magie? Of is er een andere verklaring?
elke dag, elk uur, elke seconde een van de belangrijkste gebeurtenissen in het leven speelt zich af in uw lichaam—cellen delen zich. Wanneer cellen zich delen, maken ze nieuwe cellen. Een enkele cel deelt om twee cellen te maken en deze twee cellen delen dan om vier cellen te maken, enzovoort. We noemen dit proces “celdeling ” en” celreproductie”, omdat nieuwe cellen worden gevormd wanneer oude cellen zich delen. Het vermogen van cellen om te delen is uniek voor levende organismen.
waarom delen cellen?
cellen delen om vele redenen. Wanneer u bijvoorbeeld uw knie huid, cellen delen om oude, dode of beschadigde cellen te vervangen. Cellen delen zich ook zodat levende dingen kunnen groeien. Als organismen groeien, is dat niet omdat cellen groter worden. Organismen groeien omdat cellen zich delen om steeds meer cellen te produceren. In menselijke lichamen delen bijna twee biljoen cellen elke dag.
bekijk cellen in deze time lapse video van een dierlijke cel (boven) en een E. coli-bacteriecel (onder). De video comprimeert 30 uur mitotische celdeling in een paar seconden. (Video van het National Institute of Genetics)
hoeveel cellen zijn er in uw lichaam?
jij en ik begonnen als een enkele cel, of wat je een ei zou noemen. Tegen de tijd dat je volwassen bent, zul je biljoenen cellen hebben. Dat aantal hangt af van de grootte van de persoon, maar biologen schatten dat aantal rond 37 biljoen cellen. Ja, dat is biljoen met een”T.”
hoe weten cellen wanneer ze moeten delen?
In celdeling wordt de cel die deelt de “oudercel” genoemd. De oudercel verdeelt zich in twee “dochter” cellen. Het proces herhaalt dan in wat de celcyclus wordt genoemd.
celdeling van kankerlongcellen (afbeelding van NIH)
cellen regelen hun deling door met elkaar te communiceren met behulp van chemische signalen van speciale eiwitten die cyclinen worden genoemd. Deze signalen werken als schakelaars om cellen te vertellen wanneer ze moeten beginnen met delen en later wanneer ze moeten stoppen met delen. Het is belangrijk dat cellen zich delen, zodat je kunt groeien en je snijwonden genezen. Het is ook belangrijk dat cellen stoppen met delen op het juiste moment. Als een cel niet kan stoppen met delen wanneer het moet stoppen, kan dit leiden tot een ziekte die kanker wordt genoemd.
sommige cellen, zoals huidcellen, delen voortdurend. We moeten voortdurend nieuwe huidcellen maken om de huidcellen te vervangen die we verliezen. Wist je dat we elke minuut 30.000 tot 40.000 dode huidcellen verliezen? Dat betekent dat we elke dag ongeveer 50 miljoen cellen verliezen. Dit zijn veel huidcellen om te vervangen, waardoor celdeling in huidcellen zo belangrijk is. Andere cellen, zoals zenuw-en hersencellen, delen veel minder vaak.
hoe cellen delen
afhankelijk van het type cel zijn er twee manieren waarop cellen delen—mitose en meiose. Elk van deze methoden van celdeling heeft speciale kenmerken. Een van de belangrijkste verschillen in mitose is een enkele cel verdeelt in twee cellen die replica ‘ s van elkaar zijn en hetzelfde aantal chromosomen hebben. Dit type celdeling is goed voor basisgroei, reparatie en onderhoud. In meiosis verdeelt een cel in vier cellen die de helft van het aantal chromosomen hebben. Het halveren van het aantal chromosomen is belangrijk voor de seksuele voortplanting en zorgt voor genetische diversiteit.
mitose celdeling
Mitose is hoe somatische—of niet-voortplantingscellen—delen. Somatische cellen maken het grootste deel uit van de weefsels en organen van uw lichaam, waaronder huid, spieren, longen, darmen en haarcellen. Voortplantingscellen (zoals eieren) zijn geen somatische cellen.
bij mitose is het belangrijk om te onthouden dat de dochtercellen elk dezelfde chromosomen en DNA hebben als de oudercel. De dochtercellen van mitose worden diploïde cellen genoemd. Diploïde cellen hebben twee volledige reeksen chromosomen. Aangezien de dochtercellen nauwkeurige exemplaren van DNA van hun oudercel hebben, wordt geen genetische diversiteit gecreeerd door mitose in normale gezonde cellen.
mitose celdeling creëert twee genetisch identieke dochterdiploïde cellen. De belangrijkste stappen van mitose worden hier getoond. (Afbeelding door Mysid van Science Primer en National Center for Biotechnology Information)
de Mitosecelcyclus
voordat een cel begint te delen, bevindt deze zich in de “interfase.”Het lijkt erop dat cellen constant moeten delen (onthoud dat er elke dag 2 biljoen celdelingen in je lichaam zijn), maar elke cel brengt eigenlijk het grootste deel van zijn tijd door in de interfase. De interfase is de periode waarin een cel zich klaarmaakt om de celcyclus te verdelen en te beginnen. Gedurende deze tijd verzamelen cellen voedingsstoffen en energie. De oudercel maakt ook een kopie van zijn DNA om gelijkelijk tussen de twee dochtercellen te delen.
het mitose-delingsproces heeft verschillende stappen of fasen van de celcyclus—interfase, profase, prometafase, metafase, anafase, telofase en cytokineseâ om de nieuwe diploïde cellen succesvol aan te maken.
De mitosecelcyclus omvat verschillende fasen die resulteren in twee nieuwe diploïde dochtercellen. Elke fase wordt hier benadrukt en getoond door lichte microscopie met fluorescentie. Klik op de afbeelding voor meer informatie over elke fase. (Foto van OpenStax College met bewerkt werk van Mariana Ruiz Villareal, Roy van Heesheen en het Wadsworth Center.)
wanneer een cel zich tijdens de mitose verdeelt, worden sommige organellen verdeeld tussen de twee dochtercellen. Bijvoorbeeld, mitochondria kunnen groeien en verdelen tijdens de interfase, zodat hebben de dochtercellen elk genoeg mitochondria. Het Golgi-apparaat breekt echter vóór mitose af en wordt in elk van de nieuwe dochtercellen weer in elkaar gezet. Veel details over wat er met organellen vóór, tijdens en na celdeling gebeurt worden momenteel onderzocht. (U kunt meer lezen over celdelen en organellen door hier te klikken.)
meiose celdeling
meiose is de andere hoofdweg cellen delen. Meiosis is celdeling die geslachtscellen, zoals vrouwelijke eicellen of mannelijke zaadcellen creëert. Wat is belangrijk om te onthouden over meiosis? In meiosis, bevat elke nieuwe cel een unieke reeks genetische informatie. Na meiosis kunnen het sperma en de eicellen zich aansluiten om een nieuw organisme te creëren.
meiose is de reden waarom we genetische diversiteit hebben in alle seksueel voortplantende organismen. Tijdens meiosis, breekt een klein deel van elk chromosoom af en hecht opnieuw aan een ander chromosoom. Dit proces wordt “crossing over” of “genetische recombinatie genoemd.”Genetische recombinatie is de reden dat volledige broers en zussen gemaakt van eicel-en spermacellen van dezelfde twee ouders er heel anders uit kunnen zien.
de meiose-celcyclus heeft twee hoofdstadia van deling: meiose I en meiose II. Het eindresultaat van meiosis is vier haploïde dochtercellen die elk verschillende genetische informatie van elkaar en de oudercel bevatten. Klik voor meer details. (Foto van Science Primer van het National Center for Biotechnology Information.)
de meiose-celcyclus
meiose heeft twee celdelingcycli, gemakshalve Meiosis I en Meiosis II genoemd. Meiosis I halveert het aantal chromosomen en is ook bij kruising. Meiosis II halveert de hoeveelheid genetische informatie in elk chromosoom van elke cel. Het eindresultaat is vier dochtercellen genaamd haploïde cellen. Haploïde cellen hebben slechts één reeks chromosomen-de helft van het aantal chromosomen als oudercel.
voordat meiosis I begint, gaat de cel door interfase. Net als bij mitose, gebruikt de oudercel deze tijd om zich voor te bereiden op celdeling door voedingsstoffen en energie te verzamelen en een kopie van zijn DNA te maken. Tijdens de volgende stadia van meiosis, zal dit DNA tijdens genetische recombinatie worden geschakeld en dan verdeeld over vier haploïde cellen.
dus onthoud, Mitose is wat ons helpt groeien en Meiose is waarom we allemaal uniek zijn!Bianconi E, Piovesan A, Facchin F, Beraudi A, Casadei R, Frabetti F, Vitale L, Pelleri MC, Tassani S, Piva F, Perez-Amodio S, Strippoli P, Canaider S. Ann. Een schatting van het aantal cellen in het menselijk lichaam. Geraadpleegd op 14 maart 2014 van https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23829164.
originele dierlijke cel en E. Coli cel video van National Institute of Genetics via Wikimedia. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movie_4._Cell_division.ogv