 Soorten celdelingen
Er zijn twee soorten celdelingen:
mitose en meiose.
 Mitose: de gewone
celdeling
Mitose is een
vermenigvuldigingsdeling. Bij mitose is de nieuwe cel
exact gelijk aan de oude cel. Het aantal chromosomen
is in de nieuwe cel ook gelijk aan het aantal chromosomen
in de oude cel. Het DNA is gelijk aan het DNA in de
oude cel.
Meiose: de deling
in de voortplantingsorganen om voortplantingscellen
te vormen
Meiose is een
reductiedeling. Voortplantingsorganen maken hier gebruik
van. Bij meiose ontstaan er vier cellen in plaats van
één zoals bij de mitose. Bij meiose wordt
bovendien het aantal chromosomen gehalveerd; daarom
noemt men het een reductiedeling: omdat het aantal chromosomen
wordt gehalveerd. En bij meiose is het DNA geen exacte
kopie meer van de oude cel, maar bevat het een unieke
samenstelling van DNA omdat het opnieuw is gerangschikt.
Mitose: vermenigvuldigingsdeling
Een deling van een willekeurig
cel is het kopiëren van een cel. Normaalgesproken
is de kopie van de cel een exacte kopie. De enige uitzondering
is als er mutaties optreden. Het DNA dat in de cel aanwezig
is (zowel het DNA als het RNA als de andere onderdelen
van de cel) worden gekopieerd. Het DNA van de nieuwe
cel is dus exact gelijk aan het DNA van de oude cel
(afgezien van mutaties).
Een mitose verloopt als
volgt.
|
In een cel (in de tekening het
paarse deel) bevindt zich een celkern (het
groene deel). In de celkern zit het DNA:
de chromosomen (de grijze en oranje sliertjes).
Deze zitten in elkaar gewikkeld zodat je
geen onderscheid kan maken tussen de chromosomen.
|
|
Als een cel zich gaat delen, worden
de chromosomen wel zichtbaar. Voor de duidelijkheid
zijn hier slechts twee chromosomenparen
aangegeven; bij de mens en de cavia zitten
er in werkelijkheid 23 chromosomenparen
in de celkern (46 chromosomen die 23 paren
vormen). |
|
De chromosomenparen worden korter
en dikker.
|
|
De centriolen worden zichtbaar.
Centriolen zijn organellen ('organen' van
de cel) die de spoeldraden aantrekken. Spoeldraden
zijn draadachtige structuren die als het
ware de chromosomen naar de uiteinden van
de cel trekken. |
|
Het membraan (vliesje, huidje)
dat om de celkern zit, lost op zodat de
chromosomen zich vrij kunnen bewegen in
de cel. |
|
De spoeldraden zijn gevormd. |
|
De chromosomenparen splitsen zich
en bewegen naar de uiteinden van de cel
toe - 'getrokken' door de spoeldraden die
op hun beurt worden aangespannen door de
centriolen. |
|
De chromosomen zijn bij het uiteinde
van de cel gearriveerd.
|
|
Iedere chromosoom bouwt een nieuwe
helft zodat de chromosomen weer chromosomenparen
vormen. |
|
De cel begint zich te splitsen. |
|
De spoeldraden verdwijnen. |
|
De centriolen zijn ook verdwenen. |
|
Niet alleen de cel splitst zich,
maar ook de celkern. Als er twee nieuwe
celkernen zijn, vormt zich een membraan
om de celkernen.
|
|
De cel heeft zich gedeeld en is
nu twee cellen geworden. |
Meiose: de deling
in de voortplantingsorganen om voortplantingscellen
te vormen
Eén
bevruchte eicel ontstaat uit de samensmelting van een
eicel en een spermacel. Omdat beide samensmelten, mag
het aantal chromosomen van beide cellen maar 23 chromosomen
bevatten. Als ze bij elkaar komen, dragen ze beide 23
chromosomen bij en zo komt het aantal chromosomen in
de bevruchte eicel uit op 46 chromosomen.
Lichaamscellen
bevatten een diploïd aantal chromosomen. Diploïd
komt van het Griekse diploos dat 'dubbel' betekent. Voortplantingscellen
bevatten een haploïd aantal chromsomen. Haploïd
komt van het Griekse haploos dat 'enkelvoudig' betekent.
Eicellen en zaadcellen
Er is een verschil tussen de vorming
van eicellen en zaadcellen.
Zaadcellen
Bij de beer komt de zaadproductie en de meiose rond
de vier weken op gang. Er worden eerst kiemcellen geproduceerd
en deze vormen, door meiotische delingen steeds ieder
vier zaadcellen. De kiemcellen onstaan uit de oerkiemcellen
die reeds bij de geboorte aanwezig zijn.
Eicellen
Bij de zeug zijn vanaf de geboorte reeds
oerkiemcellen aanwezig. Deze ontwikkelen zich verder
via meiotische delingen tot ieder één
eicel.
Meiose van zaadcel
|
Voor de duidelijkheid zijn hier
slechts twee chromosomen aangegeven; bij
de mens en de cavia zitten er in werkelijkheid
46 chromosomen in de cel. |
|
De centriolen (organellen die
in de cel zitten) en spoeldraden worden
zichtbaar. |
|
De centriolen trekken de chromosomen
via de spoeldraden naar de buitenkant van
de cel. |
|
De cel begint aan de deling en
de centriolen en spoeldraden verdwijnen. |
|
De chromosomen delen zich. |
|
De centriolen en spoeldraden voor
de tweede deling zijn zichtbaar en trekken
de chromosomen naar de uiteinden van de
cellen. |
|
De cellen delen zich en de spoeldraden
verdwijnen. |
|
De centriolen en spoeldraden zijn
verdwenen en de deling is bijna compleet. |
|
En het resultaat is vier cellen
die ieder de helft aan chromosomen bevatten;
iedere cel bevat nu 23 chromosomen. Als
een zaadcel een eicel bevrucht, komen er
van de eicel ook 23 chromosomen, wat samen
46 chromosomen maakt. |
Meiose van eicel
De meiose van de eicel verloopt
ongeveer gelijk aan de meiose van de zaadcel, maar bij
de meiose van de eicel blijft er maar één
cel over en geen vier. De overige cellen, die poollichaampjes
heten, sterven tijdens de meiose.
Vermenging van erfelijk
materiaal
Vermenging
van het erfelijk materiaal van de vader en moeder is
noodzakelijk om tot DNA te komen dat uniek is.
Vermening
kan op drie manieren plaatsvinden:
- crossing-over
(overkruising)
- mixing (segregatie)
- zusterchromatidenuitwisseling
Crossing-over of
overkruising
Dit vindt plaats
tijdens de meiose. De chromosomen wisselen stukje DNA
uit met elkaar.
|
Links: vóór de crossing
over.
Het gen 'roze' wisselt van plaats
met het gen 'blauw'.
|
 Na de
crossing over.
|
Mixing of segregatie
De geslachtscellen worden gevormd door de
chromosomen van de vader en de moeder, maar de chromosomen
worden op willekeurige wijze gemengd. Bij 23 chromosomenparen
zijn er ruim 16 miljoen (16.777.216) verschillende manieren
om via segregatie het DNA te mengen.
|
Boven: twee chromosomen.
Onder: de vier mogelijkheden die segregatie
oplevert voor twee chromosomen.
Segregatie vind plaats met alle 23 chromosomenparen. |
Zusterchromatidenuitwisseling
Bij herverdeling van het DNA tijdens
de meiose, worden er stukjes DNA uitgewisseld tussen
homologe chromosomen. Homologe chromosomen zijn chromosomen
die geen identieke, maar wel dezelfde soort informatie
bevatten, bijvoorbeeld betrekking hebbend op de kleur
van de ogen. Chromatiden ontstaan vóór
de celdeling: er wordt een kopie gemaakt van de DNA-draden,
en deze nieuwe draden en de oude draden tezamen zijn
de chromatiden. Daarna worden de chromatiden dikker
en korten en ontstaat de typische vorm waarin chromosomen
meestal worden afgebeeld: de typische X-vorm.
Zusterchromatidenuitwisseling
is derhalve de uitwisseling tussen de oude en de nieuwe
DNA-streng. De afzonderlijke strengen noemt men chromatinedraden
(met een n in plaats van een d).
|
Een chromatinedraadje. |
|
Twee chromatinedraadjes die tezamen
de zusterchromatiden vormen. De blauwe en
rode gedeeltes stellen een mogelijke zusterchromatidenuitwisseling
voor. |
|
top 
home