Cellkärnans uppdelning

introduktion

De flesta vävnader i kroppen förnyar sig ständigt. Denna förnyelse uppnås genom konstant bildning av nya celler. Denna nya formation uppnås genom uppdelningen av celler. Denna celldelning kräver att cellerna kan dela sig. De celler som kan delas upp i vuxna kallas vuxna stamceller. Den faktiska uppdelningen av cellen, även kallad cytokinesis, föregås av uppdelningen av cellkärnan. De flesta av cellkärnorna innehåller DNA. DNA innehåller den genetiska informationen. Så att de resulterande cellerna innehåller all information, fördubblas det DNA som den innehåller innan cellkärnan delar sig. Processen att dela upp cellkärnan kallas också mitos.

Process för kärndelning

Cellkärnans uppdelning sker i 5 faser. I slutet av dessa 5 faser, i stället för en kärna, finns det två fullt funktionella och identiska cellkärnor. För att förstå cellkärnans uppdelning är det viktigt att DNA är organiserat i kromosomer. All genetisk information hos människor och djur är indelad i flera kromosomer. Människor har 2 kopior av all genetisk information i alla kroppens celler, med undantag för ägg- och spermierceller. En kopia från mamman och en från fadern.

Sammantaget är DNA i cellkärnan uppdelat i 46 kromosomer. Mitos föregås av duplicering av genetisk information i den så kallade cellcykeln, dvs livscykeln för en cell. Före dupliceringen är kromosomerna närvarande som en-kromatidkromosomer, efter dupliceringen som två-kromatidkromosomer. Efter att cellkärnorna har delats upp finns det enstaka kromatidkromosomer igen. Detta bör göra det klart att den genetiska informationen fördubblas innan cellkärnan delar sig och ingen information går förlorad.

Cellkärnans uppdelning börjar med att kromosomerna packas tätare. Dessa är faktiskt osorterade i cellkärnan. Denna kondensation gör det möjligt att känna igen de individuella kromosomerna under ljusmikroskopet, vilket inte är möjligt i förväg, eftersom kromosomerna tidigare inte är sorterade och fyller cellkärnan. Samtidigt sönderdelas skalet som omger cellkärnorna. Sedan är kromosomerna anordnade i en linje av spindelapparaten. Spindelapparaten består av proteinstrukturer som är anordnade i form av trådar, mikrotubuli. Dessa proteinstrukturer kan flytta kromosomer och ordna dem i ett plan för nästa steg. Nu när kromosomerna är korrekt anordnade dras de två identiska kromatiderna isär av spindelapparaten. Så nu har en-kromatidkromosomer framkommit igen. I slutet byggs upp cellkärnans skal och det finns två identiska cellkärnor. Cellen delar sig sedan och cellkärnorna fördelas över två nyligen framväxande celler. Emellertid är denna process inte en del av cellkärndelningen, utan ett separat steg och kallas celldelning eller cytokinesis.

Faser av delning av cellkärnor

Cellkärnans uppdelning kan delas in i 5 faser. Faserna kallas profas, prometafas, metafas, anafas och telofas.

I den första fasen sker profasen, huvudsakligen kondensationen av kromosomerna. Innan denna fas kan de enskilda kromosomerna inte skiljas från varandra under ljusmikroskopet. De blir bara synliga som enskilda kromosomer när de kondenseras. Förutom kondens börjar sönderdelningen av skalet som omger kärnan.

I nästa fas, prometafasen, sönderdelas kärnhöljet helt och spindelapparaten utvecklas också.

Spindelapparaten blir viktig i den efterföljande fasen, metafaset. I denna fas beställs kromosomerna.

Nästa fas kallas anafas. I detta separeras kromosomerna så att två identiska dotterkromosomer skapas. Dessutom rör sig de resulterande kromosomerna isär.

Den sista fasen av mitos är telofas, där kärnhöljet återställs. Dessutom reverseras kondensationen av kromosomerna. I slutet av telofaset finns det två funktionella cellkärnor.

Du kanske också är intresserad av det här ämnet: Uppgifter i cellkärnan

Varför finns det kärnuppdelning?

Kärnindelning är nödvändig för att skapa celler för vävnader som hela tiden förnyar sig. Kroppens förmåga att fungera och läka baseras på det faktum att döda celler kan ersättas av nya. Men det finns skillnader i förmågan att dela mellan de olika vävnaderna. Vissa delar av kroppen förnyar sig hela tiden, inklusive huden eller slemhinnorna och blodcellerna. Huden och blodcellerna replikeras ständigt när omogna stamceller delar sig. Cellkärndelning är nödvändig för detta. Men det finns också organ i kroppen vars celler inte längre delar sig. Detta inkluderar hjärtat och hjärnan. Eftersom inga nya celler reproduceras här kan skador endast ersättas med ärrvävnad och inte av den ursprungliga vävnaden.

Hur lång tid tar en cellkärnuppdelning?

Varaktigheten för en cellkärndelning är olika för alla celltyper. Beroende på om cellerna delar sig snabbt eller långsamt. Mitos kan pågå några minuter, men det finns celler för vilka mitos tar flera timmar. Cellkärnan delar sig snabbast i organ där nya celler ständigt bildas. Detta inkluderar huden, slemhinnorna och benmärgen. Blodbildning bildas i benmärgen. Cellkärndelningen måste därför ske särskilt snabbt här.

Hur ofta delar cellkärnorna upp?

Frekvensen för cellkärndelar beror främst på hur snabbt cellerna delar sig. Celldelning förekommer oftare i celler som snabbt delar sig. I celler som delar sig långsamt finns det ett motsvarande lägre antal cellkärnedivisioner. Det är viktigt att notera att det finns celler i kroppen som inte längre delar sig. Dessa celler kallas differentierade celler. Dessa dör så småningom av och måste bytas ut. Detta är funktionen för stamcellerna. De kan fortfarande dela sig och sedan delvis bli differentierade celler, som i sin tur inte längre kan delas upp.

Vad händer om cellkärnan delar sig felaktigt?

Det finns flera kontrollpunkter i cellcykeln som är utformade för att förhindra att fel uppstår under celldelning. Dessa kontrollpunkter finns på olika punkter där kritiska processer äger rum. Den mest kritiska fasen i uppdelningen av kärnan är separationen av kromosomerna. Om ett fel inträffar här kan två olika kromosomer uppstå. Den resulterande cellen skulle vara defekt och en tumörcell skulle kunna utvecklas. Kontrollpunkten för mitos är i metafaset, fasen där kromosomerna är ordnade i rad. Hur kontrollpunkten fungerar är att nästa steg inte börjar förrän alla kromosomer är ordnade. Om ett fel inträffar, stoppas i bästa fall mitos och delningen av cellkärnor stoppas.

Det kan dock hända att fel uppstår vid denna kontrollpunkt. Om cellkärnor med ett annat innehåll av kromosomer uppstår kan cellerna antingen förstöras av kroppen eller celler utvecklas med en högre risk för degeneration.

Det kan vara intressant för dig också: Kromosommutation

Hur utvecklas en tumör?

Ordet tumör betyder bokstavligen svullnad och kan utlösas av olika processer. Den vanligaste orsaken till svullnad är inflammation, vilket orsakar svullnad från överdriven vattenhållning. En tumör orsakad av den okontrollerade spridningen av celler kallas också en neoplasma. Det finns många olika former av neoplasma som uppstår från olika celler. I allmänhet resulterar neoplasmer från en förlust av kontroll över cellens tillväxt och uppdelning. Cellerna innehåller olika proteiner som säkerställer att en cell inte växer ut ur kontroll. Dessa proteiner kan begränsas i sin funktion på grund av förändringar i generna som är mallen för dessa proteiner. Denna förlust av kontrollfunktion leder till okontrollerad tillväxt och de degenererade cellerna.

Läs mer om detta: tumör