Mitose: Definition, faser og betydning i celledelingen
Forstå mitose: definition, faser og betydning i celledeling. Lær hvordan kromosomer replikeres, søsterkromatider dannes, og hvorfor mitose er afgørende for vækst og reparation.
Mitose er en del af celledelingscyklussen. Under mitosen kopieres cellens kromosomer, så der dannes to identiske sæt kromosomer, og cellekernen deler sig i to kerner, hver med samme genetiske information som modercellen.
Før mitose, i S-fasen af interfase, laver cellen en nøjagtig kopi af sit DNA — dette kaldes replikation. Den genetiske information findes i kromosomernes DNA. Når mitosen begynder, kondenserer kromosomerne og bliver synlige i et lysmikroskop. Hvert kromosom består nu af to kromatider, som er forbundet ved centromeren. De to kromatider er genetisk identiske og kaldes derfor søsterkromatider.
Mitosefaser
- Profase: Kromosomerne kondenserer, nukleolemma aftager, og centrosomer bevæger sig mod cellens modsatte poler. Mitotisk tentrikel (spindel) begynder at dannes.
- Prometafase: Den kernemembran brydes helt ned, og mikrotubuli fra tentrikkelen binder til kromosomernes kinetochorer omkring centromeren.
- Metafase: Kromosomerne er stablet i cellens midterplan (metafasepladen), klar til at blive adskilt. Dette trin kontrolleres af spindel-checkpointet for at sikre korrekt fordeling.
- Anafase: Søsterkromatiderne adskilles, når cohesin-proteiner kløves, og de trækkes mod hver sin pol af mikrotubuli.
- Telofase: Kromosomerne dekondenserer, nukleare membraner genopbygges omkring de to kromosomsæt, og nukleoler genopstår.
- Cytokinese: Cellen deler cytoplasmaet ved dannelse af en kontraktil ring (i dyr) eller en celleplade (i planter), så to datterceller dannes.
Hvor forekommer mitose?
Mitose foregår i de fleste somatiske celler i kroppen: ved vækst, vævsvedligeholdelse og reparation. Mitose forekommer ikke i kønscellerne: sædceller og æg (de er kønsceller eller gameter) dannes i stedet gennem en særlig celledeling kaldet meiose.
Betydning og konsekvenser
Mitose sikrer, at hver dattercelle modtager et komplet sæt kromosomer med samme genetiske information som modercellen. Det er essentielt for:
- vækst og udvikling
- reparation og udskiftning af beskadigede eller døde celler
- asexuel formering hos enkelte organismer
Der findes flere kontrolmekanismer (f.eks. G2/M-checkpoint og spindel-assembly-checkpoint), som mindsker risikoen for fejl. Hvis kontrolmekanismer svigter, kan der opstå fejl i kromosomfordelingen (aneuploidier) eller ukontrolleret celledeling, hvilket kan føre til sygdomme som kræft.
Vigtige molekyler og strukturer
Flere proteiner og strukturer er afgørende for en korrekt mitose: cycliner og CDK’er (som styrer cellescyklussen), centrosomer og mikrotubuli (som danner spindlen), kinetochorer (som forbinder mikrotubuli til centromeren), samt cohesin og separase (som holder søsterkromatider sammen og efterfølgende frigør dem).
Samlet set er mitose en præcis og velreguleret proces, der sørger for, at celler kan formere sig ordentligt og opretholde organismens funktion og struktur.
Mitosens faser
Der er fem faser i mitosen. Hver fase bruges til at beskrive, hvilken slags forandring cellen gennemgår. Faserne er profasen, prometafasen, metafasen, anafasen og telofasen.
Profase
Under profasen kondenseres kromatin (sammenfiltret DNA) i kernen til kromosomer (sammenfiltret DNA). Par af centrioler bevæger sig til modsatte sider af kernen. Spindelfibrene begynder at danne en bro mellem cellernes ender.
Prometafase
I prometafase nedbrydes kernehyllen omkring kromosomerne. Nu er der ingen kerne, og søsterkromatiderne er frie. Der dannes et protein kaldet en kinetokore ved hver centromer. Lange tynde proteiner strækker sig på tværs fra cellens modsatte poler og hæfter sig til hver kinetochore.
Metafase
I metafasen bliver kromatidparrene rettet ud ved at skubbe og trække i de tilknyttede kinetochore-mikrotubuli, som om det var en leg med "tovtrækning". Begge søsterkromatider forbliver fastgjort til hinanden ved centromeren. Kromosomerne er på linje på cellens ækvator eller centerlinje og er klar til deling. Dette er den længste fase af mitosen.
Anafase
Under anafase deler søsterkromatiderne sig fra hinanden og bevæger sig fra cellens ækvator (metafasepladen) til cellens poler. Kinetokoren er fastgjort til centromeren. Mikrotubuli holder fast i kinetochoren og bliver kortere i længden. En anden gruppe mikrotubuli, de ikke-kinetochore mikrotubuli, gør det modsatte. De bliver længere. Cellen begynder at strække sig ud, efterhånden som de modsatte ender skubbes fra hinanden.
Telofase
Telofasen er den sidste fase i mitosen: cellen er klar til at dele sig. Et sæt kromosomer befinder sig nu på hver pol i cellen. Hvert sæt er identisk. Spindelfibrene begynder at forsvinde, og der dannes en kernemembran omkring hvert sæt kromosomer. Der opstår også en nukleolus i hver ny kerne, og enkeltstrengede kromosomer rulles op til usynlige kromatinstrenge.
Telofase: Omvendelse af profasen og prometafasen
Anafase: Forlængelse af nonkinetochore-mikrotubuli skubber de to sæt kromosomer længere fra hinanden
Tidlig prometafase: Kernehulen er forsvundet, mikrotubuli interagerer med kinetokorerne på kromosomerne.
Metafase: Centrosomerne er flyttet til cellens poler og har etableret mitotisk spindel. Kromosomerne har samlet sig på metafasepladen.
Et kort diagram over mitose
Cytokinese
Selv om cytokinese er meget vigtig for celledelingen, betragtes den ikke som en del af mitosen, selv om den er meget vigtig for celledelingen. Under cytokinese deler cellen sig fysisk. Dette sker lige efter anafase og under telofase. Spaltningsfuren, som er den klemme, der er forårsaget af ringen af proteiner, klemmes helt af og lukker cellen af.
Cellen har nu reproduceret sig selv med succes. Efter cytokinese går cellen tilbage til interfasen, hvor cyklussen gentages. Hvis cytokinese sker i en celle, der ikke har gennemgået mitose, vil dattercellerne være anderledes eller ikke fungere korrekt. Den ene ville stadig have kernen, og den anden ville mangle en kerne. Cytokinese er forskellig i både dyre- og planteceller. I planteceller deler den sig ikke i to halvdele, men danner en celleplade i stedet for at dele sig i to halvdele. Dette er en cellevæg, der dannes mellem de to kerner, efter at de er blevet delt fra hinanden. Dette skal ske, fordi cellerne har en stiv form og skal være helt dækket af cellevæggen for at fungere.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er mitose?
A: Mitose er en del af celledelingscyklussen, hvor kromosomer kopieres for at lave to identiske sæt kromosomer, og cellekernen deler sig i to identiske kerner.
Spørgsmål: Hvad sker der før mitose?
Svar: Før mitosen skaber cellen et identisk sæt af sin egen genetiske information - dette kaldes replikation. Den genetiske information findes i kromosomernes DNA.
Spørgsmål: Hvordan kan vi observere mitose?
A: I begyndelsen af mitosen vikler kromosomerne sig op og bliver synlige med et lysmikroskop. Kromosomerne er nu to kromatider, der er forbundet ved centromeren. Da de to kromatider er identiske med hinanden, kaldes de søsterkromatider.
Spørgsmål: I hvilken celletype sker mitose?
Svar: Mitose sker i alle typer celler, der deler sig i menneskekroppen, undtagen i sædceller og ægceller (gameter eller kønsceller).
Spørgsmål: Hvilken proces sker i stedet for for kønsceller?
Svar: For kønsceller (sædceller og æg) sker der i stedet en anden delingsmetode, der kaldes meiose.
Spørgsmål: Hvad kalder man et identisk sæt, der er skabt af en celle før mitose?
Svar: Et identisk sæt, der skabes af en celle før mitose, kaldes replikation.
Spørgsmål: Hvordan betegner man to kromatider, der er identiske med hinanden under mitose?
Svar: To kromatider, der er identiske med hinanden under mitose, kaldes søsterkromatider.
Søge