Hoe werkt mitose?

Cellen hebben niet het eeuwige leven; cellen sterven en moeten worden vervangen.

Nieuwe cellen vervangen deze oude cellen en zorgen er voor dat het organisme kan blijven leven. Cellen vermeerderen zich door middel van celdeling. Bij celdeling verdubbelt de cel het DNA en verdeelt dit over twee nieuwe dochtercellen.

Cellen die veel blootstaan aan schadelijke invloeden van buitenaf, zoals huidcellen, worden geregeld vervangen. Cellen die een belangrijke functie binnen een organisme vervullen en cellen die minder makkelijk te vervangen zijn blijven gedurende het hele leven van het organisme behouden, zoals zenuwcellen. Er zijn twee soorten celdelingen: mitose en meiose. In dit artikel kun je alles lezen over mitose. Wil je meer weten over meiose? Lees dan ons artikel over dit onderwerp!

Wat is mitose?

Mitose wordt ook wel de gewone celdeling genoemd. Mitose vindt plaats in alle cellen van het lichaam. Hierbij wordt één diploïde cel (met 46 chromosomen) vermenigvuldigd tot twee identieke diploïde cellen. Mitose vindt plaats in het lichaam voor de groei van het organisme, de vervanging van afgestorven cellen in het organisme en voor het herstellen van beschadigd weefsel. De mitose bestaat uit vier verschillende fasen.

De profase

In de profase gaat het DNA spiraliseren; het DNA wordt heel strak opgevouwen. Hierdoor komen de afzonderlijke chromosomen los van elkaar te liggen en worden ze zichtbaar onder de microscoop. Van elk chromosoom zijn nu twee kopieën aanwezig, die aan elkaar vast zitten op een plek die centromeer heet. Doordat de centromeer de twee delen verbindt, heten deze kopieën chromatiden. Tijdens de profase ontwikkelt er ook een spoelfiguur van lange eiwitbuisjes die in de latere fasen de chromatiden uit elkaar gaan trekken.

De metafase

Tussen de profase en metafase verdwijnt het kernmembraan. In de metafase ligt hierdoor het opgerolde DNA los in de cel. In de metafase liggen de chromosomen in een vlak in het midden van de cel. De eerder genoemde spoeldraden (trekdraden) zijn verbonden aan de centromeren van de chromosomen.

Zo werkt de app

• Download de app

De anafase

In de anafase worden de twee chromatiden los van elkaar getrokken door de trekdraden. De chromatiden, nu dus chromosomen doordat ze niet meer in verbinding staan door een centromeer, worden naar tegenoverliggende kanten van de cel getrokken. Aan het eind van de anafase bevindt zich dus een complete set chromosomen aan elke kant van de cel.

De telofase

In de telofase verdwijnen de draden en ontstaan er nieuwe kernmembranen om elke set chromosomen heen, waardoor er in de cel twee celkernen ontstaan. Tegelijkertijd deelt de cel zichzelf door tweeën. Het cytoplasma en de organellen worden daarbij verdeeld over de dochtercellen.

De celcyclus

De mitose, of M-fase, is een onderdeel van de celcyclus van de cel. De celcyclus van de cel bestaat naast de M-fase ook uit een G1-fase, S-fase en G2-fase (samen de interfase). De interfase omvat het grootste deel van de celcyclus en de meeste cellen bevinden zich het grootste deel van de tijd in de interfase. In de G1-fase voert een cel zijn functies uit; een spiercel zorgt bijvoorbeeld voor beweging van een organisme, een cel in een blad zet zonlicht om in energie voor een plant. Als de cel later zal gaan delen, groeit de cel in deze fase en worden eiwitten en organellen aangemaakt. Wanneer de cel zich gaat voorbereiden op de mitose, gaat hij vanuit de G1-fase over in de S-fase. In de S-fase, die vrij veel tijd in beslag neemt, vindt DNA-replicatie plaats: de chromosomen worden verdubbeld. In de G2-fase groeit de cel tot slot nog steeds en vinden de laatste voorbereidingen op de mitose plaats. Tijdens de interfase heeft de cel verschillende controlemomenten. Aan het eind van de G2-fase wordt het gekopieerde DNA gecontroleerd. Wanneer hier te grote afwijkingen worden gevonden die niet te repareren zijn door de cel, zet de cel aan tot apoptose. Apoptose is geprogrammeerde celdood; de cel doodt zichzelf dus om te voorkomen dat de dochtercellen met fout DNA zouden ontsporen tot kankercellen.

Opdrachten

1. De menselijke cel bevat 46 chromosomen. Hoeveel chromatiden bevat een menselijke cel maximaal tijdens de mitose? En hoeveel centromeren bevat een menselijke cel maximaal tijdens de mitose?
2. Bij welke fasen van de mitose bestaan de chromosomen uit één chromatide?

Leerlingen die hier vragen over hebben, keken ook naar:

Hoe werkt meiose?

De opbouw van het DNA

Celdifferentiatie