Kontakta författare

Mitotisk cellcykel

Klicka på miniatyrbild för att se full storlek

En falsk färgbildmikrograf av en delande cell i Anaphase |

Celler i olika stadier av cytokinesis
Lökcellmikrograf som illustrerar de viktigaste stadierna i den mitotiska cellcykeln |
En delande cell långt in i Anaphase |
En schematisk representation av stadierna i den mitotiska cellcykeln, inklusive några av de nyckelmolekyler som är involverade i att kontrollera denna cykel |

Varför delar cellerna sig?

Det finns två metoder för celldelning: mitos och meios. Kort sagt är mitos uppdelningen av en cell i två, genetiskt identiska dotterceller; meios är uppdelningen av en cell i fyra genetiskt olika dotterceller.

Alla organismer måste producera genetiskt identiska dotterceller. Encelliga organismer använder denna metod för att reproducera - var och en av de producerade cellerna är en separat organisme. För multicellulära organismer finns det tre huvudskäl till varför celler delar sig:

  1. Tillväxt - flercelliga organismer kan växa på två sätt, öka storleken på deras celler eller öka antalet celler - som uppnås genom mitos.
  2. Reparation - när celler skadas måste de bytas ut med identiska celler som kan utföra exakt samma jobb.
  3. Ersättning - ingen cell varar för evigt. Till och med den mest långlivade av celler kommer att behöva bytas ut vid någon tidpunkt. Röda blodkroppar varar bara tre månader, hudceller ännu mindre. Identiska celler behövs för att utföra funktionerna hos cellerna de ersätter.

Detta nav kommer att fokusera på stadierna i mitotisk celldelning. Detta är indelat i fyra huvuddelar separerade med en femte: Interfas, Profas, Metafas, Anafas och Telofas. Kom bara ihåg: Jag ärMAT

En översikt över den somatiska cellcykeln. Som tydligt kan ses, upptar mitos endast en liten procentandel av denna cykel |

Cellcykel och mitos

Termen "Mitos" och "Cellcykel" är inte synonyma . Den somatiska cellcykeln är namnet som ges till serien av händelser som inträffar när en cell delar upp i två celler som är genetiskt identiska både till varandra och till överordnade celler, som sedan växer till full storlek. Till och med snabbt fördelande celler spenderar bara en liten procentandel av sin existensdelning. Cellcykeln är uppdelad i:

  • Tillväxtfas, där normala cellulära processer äger rum och cellen växer till full storlek.
  • Interfas, där DNA: t replikeras.
  • Mitos, där kärnan delar sig och systerkromatider separeras
  • Cytokinesis, där cytoplasman delar sig.

Det finns en mycket god anledning till att mitos upptar en så liten del av cellcykeln. Att kopiera informationen som bärs av DNA i en mänsklig cell är "ungefär motsvarande att kopiera ut den obrutna Encyclopaedia Britannica (det är 30 volymer förresten) ... 20 gånger ... gör inga misstag *. Resten av cellcykeln ägnas åt att kopiera DNA, kontrollera denna process och tillväxt.

Okej, den sista biten är en överförenkling, men du skulle åtminstone korrigera dessa misstag, annars skulle felen inte påverka betydelsen av något ord. Nåväl skulle det ibland, men bara en gång var par tenderar tusentals kopior.

inter~~POS=TRUNC

Enkelt uttryckt är tiden mellan mitoser (sing. Mitos) känd som intervall. Detta delas ytterligare upp i G1, S och G2.

Under G1 (gap 1) dupliceras cellulära organeller och cytoplasma, inklusive viktiga proteiner och andra biomolekyler. S (Syntes) Fas är den punkt då DNA replikeras. G2 (gap 2) används dubbelkontroll för att inga fel har gjorts under DNA-replikering.

Kontrollpunkter finns mellan var och en av dessa faser, vilket säkerställer att cellcykeln inte går från en fas till nästa tills cellen är redo att. Om alltför många fel har gjorts (till exempel under DNA-replikering) är "skyddsproteiner" såsom p53 ansvariga för att förhindra cellcykeln från att gå framåt tills felet har rättats. I extrema fall skrivs cellen av och cykling stoppas (G0) eller cellens självförstörelse (Apoptos). När dessa vårdnadshavare inte fungerar, uppstår ofta cancer.

Det allra första stadiet av mitos, profas. Kromosomer först synliga - tack vare supercoiling - under ett ljusmikroskop vid Prophase

profas

För det mesta är DNA tätt spiralformat och strukturerat kring proteiner som kallas histoner. Denna förpackade form kallas kromatin. I det första steget med mitos ser denna kromatin supercoiling från deras operativa bredd på 30 nm, till 500 nm tjocklek förknippad med kromosomer. (Chromatin kan inte utföra sin normala funktion i cellen, så den kan inte förbli supercoiled länge - en annan anledning till att mitos är en kort serie händelser.)

I korthet är händelserna i profas som följer. Observera att detta inte är en sekventiell lista, eftersom ordningen beror på celler, arter och omgivningsförhållanden:

  • Replikerade kromosomer supercoil - kan ses som bestående av ett par systerkromatider
  • Kärnhöljet går sönder och Nucleolus försvinner.
  • Centriole (endast djurceller) delar sig och varje kopia migrerar till cellens poler.
  • Fibrerna börjar flytta ut från de polära centriolerna och bildar en struktur som kallas spindeln.

Händelser av mitos

DNA: t har replikerats, kromosomerna är nu synliga, dragmaskineriet har använts. I nästa avsnitt tittar vi på de snygga kalkiga detaljerna om mitos, metafas, anafas och telofas.

Var nästa? Cellcykler

  • Kontrollpunkter och cellcykelkontroll
    En underbar animation från Harvard som tittar på styrningen av cellcykeln. Högt rekommenderad.
  • A-nivå Biologi Cellcykeln
    En grundläggande men grundlig titt på cellcykeln. Syftar till studenter på A-nivå och ger en stark grund. En utmärkt revisionsresurs också!
  • Cell Cycle: En interaktiv animering
    En interaktiv animering illustrerar aktivitet när celler växer och delar sig.