Mitos – kärnans delning vid somatisk celldelning
Mitos – kärnans delning vid somatisk celldelning: en översikt av faserna, kromosomer, systerkromatider och centromerer samt mitosens roll för tillväxt, vävnadsreparation och sjukdom.
Mitos är den del av celldelningens cykel då en cell delar sin kärna och sitt genetiska material för att bilda två genetiskt identiska dotterceller. Under mitosen fördelas kromosomerna jämnt mellan de två nya kärnorna och den ursprungliga cellens cellkärna delar sig.
Bildgalleri
10 Bilder
Översikt
Processen kräver föreberedelser i form av replikation av DNA så att varje kromosom består av två identiska kopior. Dessa kopior hålls samman och förs senare isär så att varje dottercell får en komplett uppsättning kromosomer.
Viktiga begrepp
- Kromosomer – strukturer av DNA och protein som bär arvsmassan. Kromosomerna blir tydligare synliga när cellen går in i mitos.
- Systerkromatider – de två identiska kopiorna av en kromosom som uppstår efter replikation; varje ny kromosom består inledningsvis av två kromatider.
- Centromer – den punkt där systerkromatiderna hålls samman; denna struktur kallas ofta centromeren.
- Kromatider – varje enskild av de två kopiorna, ibland nämnd som kromatider.
Faser i mitos
Mitos brukar delas in i följande huvudsakliga steg:
- Profas – kromosomerna kondenserar och blir synliga i mikroskop, kärnmembranet börjar upplösas.
- Prometafas – kärnmembranet har brutits ner; spindelapparaten fäster vid centromererna.
- Metafas – kromosomerna arrangeras i cellens mitt (metafasplattan).
- Anafas – systerkromatiderna separeras och rör sig mot varsin pol.
- Telofas – nya kärnmembran bildas runt de separerade kromosomuppsättningarna.
- Cytokines – cellens cytoplasma delas och två separata celler bildas.
Förberedelser innan mitos
Innan mitos måste cellen ha duplicerat sitt DNA genom replikation. Efter replikationen består varje kromosom av två sammanbundna kromatider som hålls ihop i centromeren (centromeren). När cellen precis ska dela sig blir kromosomerna tätare packade och därmed synliga i ett ljusmikroskop.
Mitos i organismer
- Mitos sker i de flesta delande celltyper i flercelliga organismer för tillväxt, vävnadsunderhåll och reparation.
- Mitos äger rum i kroppens somatiska (icke-köns) celler, medan könsceller (spermier och ägg) bildas genom en annan typ av delning: meios.
- Könscellerna, alltså spermier och ägg, skiljer sig från mitotiskt skapade celler både i antal kromosomer och i genetisk variation.
Betydelse och kliniska aspekter
- Normal mitos är nödvändig för organismers utveckling och för att upprätthålla vävnader.
- Fel i regleringen av mitos kan leda till cellförändringar, felaktig kromosomfördelning och är en bidragande faktor vid cancer.
- Kunskap om mitos används inom forskning och medicin, till exempel i studier av cellcykelns kontrollpunkter och i cancerterapier som riktar sig mot delande celler.
Observation och metodik
Kromosomernas kondensation vid mitos gör dem möjliga att studera i vanliga laboratoriemikroskop. I cytogenetiska metoder färgas och fotograferas kromosomer för att analysera deras antal och struktur, något som ofta kräver att cellerna förs in i mitos för tydlig observation i ett ljusmikroskop.
Sammanfattning
Mitos är en noggrant reglerad process där en modercell ger upphov till två genetiskt lika dotterceller. Den förutsätter replikation, korrekt uppställning och separation av kromosomer, samt att kromatider skiljs åt vid centromeren. Mitos skiljer sig från meios, som bildar könsceller (spermier och ägg), och är central för vävnaders funktion och organismens överlevnad.
Mitosens faser
Mitosen har fem faser. Varje fas används för att beskriva vilken typ av förändring som cellen genomgår. Faserna är profas, prometafas, metafas, anafas och telofas.
Profas
Under profasen kondenseras kromatinet (ihoptrasslat DNA) i cellkärnan till kromosomer (ihopbuntad DNA). Paren av centrioler flyttas till motsatta sidor av kärnan. Spindelfibrerna börjar bilda en bro mellan cellens ändar.
Prometafas
Under prometafasen bryts kärnhöljet runt kromosomerna ner. Nu finns det ingen kärna och systerkromatiderna är fria. Ett protein som kallas kinetokor bildas vid varje centromer. Långa tunna proteiner sträcker sig över från cellens motsatta poler och fäster vid varje kinetokor.
Metafas
Under metafas är kromatidparen i linje med varandra genom att de fästade mikrotubulerna i kinetokorerna trycker och drar på varandra, vilket liknar en lek med "dragkamp". Båda systerkromatiderna förblir fästa vid varandra vid centromeren. Kromosomerna ställer upp sig på cellens ekvator, eller mittlinje, och är förberedda för delning. Detta är mitosens längsta fas.
Anafas
Under anafasen delas systerkromatiderna och rör sig från cellens ekvator (metafasplattan) till cellens poler. Kinetokoren är fäst vid centromeren. Mikrotubulerna håller fast vid kinetokoren och förkortar sin längd. En annan grupp mikrotubuli, de icke-kinetokore mikrotubuli, gör det motsatta. De blir längre. Cellen börjar sträcka ut sig när de motsatta ändarna pressas isär.
Telofas
Telofasen är det sista steget i mitosen: cellen är redo att dela sig. En uppsättning kromosomer finns nu vid varje pol i cellen. Varje uppsättning är identisk. Spindelfibrerna börjar försvinna och ett kärnmembran bildas runt varje uppsättning kromosomer. Dessutom uppträder en nukleolus i varje ny kärna och enkelsträngade kromosomer rullas upp till osynliga kromatinsträngar.
Cytokinesis
Även om cytokinesis är mycket viktig för celldelningen, anses den inte vara ett mitosstadium. Under cytokinesis delar sig cellen fysiskt. Detta sker strax efter anafasen och under telofasen. Klyvningsfåran, som är den kläm som orsakas av proteinkretsen, klämmer av helt och hållet och stänger av cellen.
Cellen har nu lyckats reproducera sig själv. Efter cytokinesis går cellen tillbaka till interfasen, där cykeln upprepas. Om cytokinesis skulle inträffa i en cell som inte har genomgått mitos skulle dottercellerna vara annorlunda eller inte fungera korrekt. Den ena skulle fortfarande ha kärnan och den andra skulle sakna en kärna. Cytokinesis är annorlunda i både djur- och växtceller. I växtceller bildar den en cellplatta i stället för att dela sig i två halvor. Detta är en cellvägg som bildas mellan de två kärnorna efter att de har delats isär. Detta måste ske eftersom cellerna har en styv form och måste vara helt täckta av cellväggen för att fungera.
Frågor och svar
F: Vad är mitos?
S: Mitos är en del av celldelningscykeln där kromosomer kopieras för att skapa två identiska uppsättningar kromosomer, och cellkärnan delar sig i två identiska kärnor.
F: Vad händer före mitos?
S: Före mitosen skapar cellen en identisk uppsättning av sin egen genetiska information - detta kallas replikation. Den genetiska informationen finns i kromosomernas DNA.
F: Hur kan vi observera mitos?
S: I början av mitosen rullar kromosomerna upp sig och blir synliga med ett ljusmikroskop. Kromosomerna är nu två kromatider som är sammanfogade vid centromeren. Eftersom de två kromatiderna är identiska med varandra kallas de systerkromatider.
F: I vilken typ av celler sker mitos?
S: Mitos sker i alla typer av celler som delar sig i människokroppen utom i spermier och ägg (gameter eller könsceller).
F: Vilken process sker i stället för könsceller?
S: För könsceller (spermier och ägg) sker i stället en annan delningsmetod som kallas meios, dvs. meios.
F: Vad kallar vi en identisk uppsättning som skapas av en cell före mitos?
S: En identisk uppsättning som skapas av en cell före mitos kallas replikation.
F: Hur benämner man två kromatider som är identiska med varandra under mitos?
S: Två kromatider som är identiska med varandra under mitos kallas systerkromatider.
Relaterade artiklar
Författare
AlegsaOnline.com Mitos – kärnans delning vid somatisk celldelning Leandro Alegsa
URL: https://sv.alegsaonline.com/art/65558
Källor
- biology.clc.uc.edu : biology.clc.uc.edu/courses/bio104/mitosis.htm
- nature.com : nature.com/scitable/topicpage/mitosis-and-cell-division-205/