Maak een oefenexamen van de volgende tekst: HOOFDSTUK 6: Celgroei en celdeling
1.Inleiding -groei: grootte/ massa cel neemt toe op onomkeerbare wijze
= resultaat van meer aanbrengen van producten bij anabole processen -celcyclus= eenheid van biologische tijd
2.De celcyclus -volledige celcyclus= gehele levensduur van individuele cel -cyclus begint bij ontstaan cel - cyclus eindigt na volgende celdeling -4 fasen - opeenvolging fasen: onder controle van cdc-genen
(cell devision cycle genes)
2.1 De G1-periode
= eigenlijke werkingsfase cel -chromosomen celkern: ontrold tot kluwen van onherkenbare chromatidedraden - cel maakt gebruik van die info om nodige eiwitten aan te maken -periode kan variabele lengte hebben
2.2 De S-periode (= syntheseperiode)
= voorbereiding op eigenlijke celdeling - al verdubbeling van DNA (replicatie): - onder invloed van enzymen:
2 complementaire DNA-strengen ontwonden en weggetrokken - basen komen aan oppervlakte -basen binden aan specifieke eiwitten
-a.h.v DNA-polymerase: zodra een stuk van DNA ontvouwd is: tegen elke enkelvudige
streng nieuwe complementaire sreng aanleggen -Aan elke streng 2 uiteinden: 5 en 3 zijde
--> aanmaak van nieuwe zijde steek van 5 naar 3
--> manier waarop verschilt naar mate leading strand (5 naar 3) of lagging strand (3 naar
5)
--> leading strand: continue nieuwvorming:
Begin bij 3 kant, doorlopen tot 5-richting oude streng, totdat hele fragment nieuwe streng
voorzien is
--> lagging strand: alles achterstevoren en in sprongetjes
Begin bij 5 uiteinde terwijl DNA-polymerase enkel in omgekeerde richting kan werken
-aanmaak nieuw DNA moet gebeuren in richting die tegengesteld is aan opengaan streng
- DNA-polymerase maakt na korte stukje synthese steeds sprong achteruit
- vervolgens nieuw klein stuk synthetiseren in tegenovergestelde richting
- zo ontstaan in 5-3 richting okazaki-fragmenten= enkelstrengs DNA in achterblijvende
streng
- worden aan elkaar gelast met behulp van DNA-ligase
- DNA-synthese= semiconservatief: verdubbelde chromosoom bestaat voor de helft uit
oude polynucleotidestreng en voor andere helft uit nieuwe streng
-DNA-Polymerase:
-enzym dat moleculen synthetiseert uit desoxyribonucleotiden
- essentile enzymen voor DNA-replicatie
- meestal in paren om van 1 origineel DNA-molecuul 2 identieke DNA-strengen te maken
- DNA-polymerase leest bestaande DNA-strengen om nieuwe te creren die
overeenkomen
- enzymen katalyseren: desoxynucleotidefosfaat + DNAn -> difosfaat + DNA n+1
<-
- voegt nucleotiden toe aan 3 uiteinde van DNA-streng
- elke celdeling: DNA-polymerasen nodig om DNA-cel te dupliceren
- kopie originele DNA-molecule doorgeven aan dochtercel
-DNA-Helicase
-klasses van enzymen essentieel voor alle organismen - functie: uitpakken van genen van organisme - motoreiwitten die bewegen langs nuclenezuurfosfodisterskelet - 2 gegloeide nuclenezuurstrengen (DNA en RNA) worden gescheiden met energie na
ATP-hydrolyse -DNA-ligase -vergemakkelijkt samenvoegen van DNA-strengen door vorming fosfodisterbindingen te
katalyseren - speelt rol bij herstellen enkelstrengsbreuken in duplex-DNA --> herstellen met behulp van complementaire streng dubbele helix als matrijs --> DNA-ligase creert uiteindelijk fosfodisterbinding om DNA volledig te herstellen -DNA-primase: -betrokken bij replicatie DNA - = type RNA-polymerase - Katalyseert synthese van kort RNA-segment (= primer)
= complementair aan enkelstrengs DNA - na verlenging: RNA stuk verwijderd door 5 - 3 exonuclease - opnieuw opgevuld met DNA -Topoisomerasen - enzymen die deelnemen aan wikkelen DNA - kronkelende probleem DNA ontstaat door verwevenheid dubbele helixstructuur
probleem oplossen: -Topoisomerasen binden aan DNA en snijden fosfaatruggengraat van 1 of beide strengen - door tussentijdse breuk: DNA kan worden ontward en aan einde ruggengraat opnieuw
gesloten - chemische samenstelling en connectiviteit DNA veranderen niet: DNA-substraat en DNA
product zijn chemische isomeren: verschillen alleen in globale topografie
Vandaar naam: topoisomerasen
= Enzymen die inwerken op topologie DNA
-Exonucleasen - enzymen die werken door nucleotiden 1 voor 1 te splitsen vanaf einde
polynucleotidenketen -Hydrolysereactie treedt op: verbreekt fosfodiesterbinding aan 3 of 5 uiteinde - naaste verwant: endonuclease: splitst fosfodiesterbindingen in midden van
polynucleotideketen
2.3 De G2-periode
= Eigenlijke voorbereiding op celdeling -Einde fase: chromatiden worden korter -Belangrijkste activiteit: controle en eventuele reparatie van nieuwgevormde DNA - in DNA-replicatie kunnen zicht toch soms foutjes voordoen
gespecialiseerde eiwitten lopen langs beide strengen om fouten op te sporen en te
corrigeren -Mismatch repair: om te kunnen uitmaken welke van de halve strengen de originele is wordt
oorspronkelijke streng op speciale manier gemerkt (met methylgroepen) -Andere methodes: base excision repair: 1 base wegknippen en vervangen
MAAR meestal: hele strook rond defecte nucleotiden weggeknipt en DNA-Polymerase zorgt
voor vervanging met nucleotiden die corresponderen met tegenoverliggende streng=
nucleotide excission repair
2.4 M-fase
= Fase waarin cel echt gaat delen -Na afloop: 2 identieke cellen gevormd
= Cyclus afgesloten en nieuwe cyclus kan starten Bij 2 dochtercellen -Mitose= deling celkern -Meiose= deling celplasma (cytokinese)
2.4.1 mitose (vermenigvuldigingsdeling)
=Einde celcyclus -Voorafgegaan door DNA-replicatie -Essentie:
1) komt voor in lichaamscellen
2) homologe chromosomen conjugeren niet
A. INTERFASE -Celkern duidelijk als apart organel zichtbaar -1 of meer nucleoli te onderscheiden -In kern geen chromosomen
ze zijn heel lang en verspreid over heel de kern diffuus -Wel onregelmatige, korrelige massa chromatinemateriaal -DNA-streng wel verdubbeld
voor mitose verdubbelt ieder chromosoom hoeveelheid DNA -Bij dierlijke cellen: centriolen= ronde lichaampjes in plek buiten celkern
gaan later uiteen en bezetten polen van delende cel -Geen rustfase
er vinden talrijke levensnoodzakelijke processen plaats
genetisch materiaal voor aanstaande celdeling verdubbelt
B. PROFASE - centriolen gaan bewegen - de nog onzichtbare chromosomen beginnen te verdichten tot zichtbare draden - terwijl chromosomen duidelijker worden, worden nucleoli minder duidelijk
verdwijnen vaak helemaal tegen einde profase -Chromosoom bestaat aan einde profase uit 2 aparte strengen = chromatiden
resultaat van DNA-replicaten tijdens interfase
2 chromatiden van chromosoom zijn genetisch identiek -Op bepaalde hoogte vertoont elke chromatide centromeren
daar 2 chromatiden van dubbelstrengschromosoom aan elkaar vast
-Tijdens uiteenwijken centriolen verschijnt in hun buurt systeem van microtubuli
microtubuli: netvormig of stervormig patroon -Netvormig patroon vormt spoelfiguur - chromosomen die eerst verspreid lagen gaan nu op weg naar kern spoelfiguur -Einde profase: zodra kernmembraan verdwenen is en elk chromosoom op middenvak is
aangekomen en met centromeren vastzit aan spoeldraden
C. METAFASE -Chromosomen nemen plaats in equatoriaal vlak spoelfiguur -Einde: zodra centromeren van 2 chromosoomhelften elkaar loslaten en 2 voormalige
chromatiden zelfstandig enkelstrengs chromosoom vormen
D. ANAFASE -begin scheiding 2 voltallige series chromosomen -2 enkelstrengs-chromosomen van een dubbelstrengs gaan uit elkaar: elk naar 1 van 2
polen van spoelfiguur -einde fase: vaak beginnen cytokinese
E. TELOFASE -omgekeerde profase - 2 sets chromosomen zijn bij pool aangekomen - 2 sets chromosomen worden omgeven met nieuwe kernmembraan -spoelfiguur verdwijnt - kernmembraan opgebouwd met membraanblaasjes afkomstig van ER - chromosomen ontrollen en nemen interfasevorm aan -nucleoli komen langzaam terug - einde fase: centriolen elke kern verdubbeld - mitose voorbij: zodra 2 nieuwe celkernen kenmerken interfase vertonen -chromosomen zijn enkelstrengs wanneer ze bij einde telofase uit zicht verdwijnen, zijn
dubbelstrengs bij profase volgende celcyclus --> tussenfase: tijdens S-fase van interfase replicatie plaatsgevonden --> daardoor: volgende generatie dochtercellen krijgt voltallig aantal chromosomen mee
2.4.2 Meiose (= reductiedeling) -komt alleen voor in kiemcellen -2 opeenvolgende delingen waarbij chromosomenaantal gehalveerd wordt tot haplode
chromosomen - vlak voor meiose: vrouwelijk en mannelijk kiemcellen verdubbelen hun DNA
2.4.2.1 Eerste meiotische deling
A. PROFASE - langer dan bij mitose - onderverdeeld in fasen:
1) Leptoteen - chromosomen worden door verstrengeling korter - diplode aantal
2) Zygoteen - homologe chromosomen zoeken elkaar op en komen met overeenkomstig deel bij elkaar
= synapsis --> bivalent= koppel bijeenliggende chromosomen -bij man: x- en y- chromosomen maken met uiteinde korte arm contact --> uiteinden= pseudo-autosomale regio
3) Pachyteen -chromosomen krimpen in lengterichting
-einde: lengtesplitsing zichtbaar in ieder component homoloog paar - centromeren splitsen niet - tijdens lengtesplitsing: 1 of meer dwarse breuken in chromosomen + uitwisseling
chromatidesegment -chromosomen heel dicht bij elkaar; op sommige plaatsen over elkaar - verbinding= junctie - kruisingsplaatsen= chiasmata
4) Diploteen - versmolten chromosomen beginnen te scheiden - op punten van uitwisseling tijdelijk verbonden --> ontstaan x-vormige structuur= chiasma= crossing- over --> tijdens crossing-over: groepen van genen uitgewisseld tussen homologe chromosomen
5) Diakinese - gebogen, gedeeltelijk gescheiden chromosomen duidelijk waarneembaar - segmenten aan tegenovergestelde zijden chiasma roteren --> komen op vlakken te liggen die bijna rechte hoek vormen -kriskras configuraties gevormd tot open kruis vorm= diakinese -bivalenten met 1 chiasma lijken op open kruis - 2 chiasmata: chiasma is ringvormig - 3 of meer chiasmata: vorming kettingachtige configuraties
B. PROMETAFASE 1 - breken kernmembraan - vorming spoelfiguur
- eerste deling --> geven signaal voor orintatie bivalenten binnen systeem spoelfiguur -elk bivalent: 2 paar zustercentromeren - orintatie: zodat elke bivalent bipolaire rangschikking krijgt= per paar naar polen
C. METAFASE 1: - paren centromeren liggen op gelijke afstand van equatorvlak - soms: bivalenten orinteren zich volledig aan 1 kant equatorvlak --> cel merkt dit en zal 1 lid snel goede positie innemen -indien slechte orintatie door artificile micromanipulatie: binnen paar minuten gecorrigeerd -chromatideparen niet meer samengehouden met chiasmata maar ment centromeren
(zullen zich naar polen richten)
D. ANAFASE 1: -homologe chromosomen van elkaar weggetrokken= disjunctie - aantal chromosomen worden gehalveerd -Haploid aantal halfbivalenten naar polen getrokken - halfbivalent = twee chromatiden: - geen reductie aantal chromosomen
E. TELOFASE 1: - chromosomen naar celpolen getrokken - cel gaat insnoeren en delen - kernmembraan herstelt slechts gedeeltelijk -ontstaan 2 dochtercellen: bezit iedere haplod aantal chromosomen
2.4.2.2 Tweede mitotische deling - bijna gelijk aan mitose maar toch verschillen: -chromatiden zijn opengespleten - chromatiden niet noodzakelijk genetisch identiek - chiasmavorming gebeurt tussen 2 niet-zusterchromatiden binnen bivalent
- einde anafase 2: 4 haplode nuclei gevormd waarin elk chromosoom voorkomt als 1
chromatide - meiose= 2 successieve delingen= vorming 4 afzonderlijke cellen -doel meiotische deling:
1)componenten homoloog chromosomenpaar in staat stellen tot uitwisseling groepen van
genen
2) iedere kiemcel voorzien van haplod aantal chromosomen en helft van hoeveelheid DNA
van normale lichaamscel -zygoteen: enkelvoudige leptoteendraden gaan op specifieke manier paren - synaptonemaal complex bestaat tijden pachyteen uit 1 centraal en 2 laterale elementen --> gedurende leptoteen: laterale elementen niet gepaard en geen centraal element --> paring begint vanaf kernmembraan -over hele lengte chromosoom: speciale segmenten= synaptomeren -als chromosomen korter worden: opeenvolgende synaptomeren komen bij elkaar --> resultaat: segmenten tussen synaptomeren weggeduwd van laterale elementen --> vormen lussen zodat bivalent typische vorm krijgt -vervolgens hechten zygosomen aan synaptomeren en wisselen af en vormen centraal
complex - complex niet afgebroken door DNase maar door tryspine en ureum (--> complex
opgebouwd uit eiwit) - materiaal centrale gebied in nucleolus gevormd -functie: homologe chromosomen in goede positie te brengen
Vertrekken van diplodide cel maar moet haploide cel opleveren daarom 2 delen (2 cycli)
Profase: kernmembraan moet oplossen, spoelfiguur gevormd en chromosomen worden
duidelijk
Metafase: chromosomen moeten zich organiseren in homologe chromosoomparen (niet
onder elkaar zoals bij mitose) die liggen op dezelfde miofibril ondersteunt door
tonofilamenten
Homologe chromosoomparen worden dan ook uit elkaar getrokken
Interkinese: geen verdubbeling van DNA! (Sleutel van haploide karakter) Je blijft met 23 chromosomen in elke cel en dan doe je eigenlijk een beetje een mitotische deling
Profase: Kernen lossen weer op, chromosomen worden duidelijk, spoelfiguur gevormd
Metafase: 23 chromosomen liggen mooi op eauqtorvlak onder elkaar
Miofilamenten trekken nu chromatiden uit elkaar
Telofase: geen 2 maar 4 cellen
4 cellen die 23 chromatiden bevatten en daar is er wel interfase
Interfase: synthesefase: zorgt ervoor dat DNA verdubbelt wordt
Anafase
Telofase: chromosomen gaan naar de verschillende polen, in de ene cel heb je 23
chromosomen en in de andere cel ook
Interkinese: geen verdubbeling van DNA! (Sleutel van haplode karakter) Je blijft met 23
chromosomen in elke cel en dan doe je eigenlijk een beetje een mitotische deling
Profase: Kernen lossen weer op, chromosomen worden duidelijk, spoelfiguur gevormd
Metafase: 23 chromosomen liggen mooi op eauqtorvlak onder elkaar
Miofilamenten trekken nu chromatiden uit elkaar
Telofase: geen 2 maar 4 cellen
4 cellen die 23 chromatiden bevatten en daar is er wel interfase
Interfase: synthesefase: zorgt ervoor dat DNA verdubbelt wordt
2.4.3 Verschillen tussen mitose en meiose 1
Fase Mitose Meisose 1
Profase Geen verstrengeling Verstrengeling in paren
Metafase Elk chromosoom heeft een
spoeldraad, centromeren los
Elk paar chromosomen
heeft een spoeldraad,
centromeer vast
Anafase Scheiding van 2
chromatiden van 1
chromosoom
Scheiding van 2 homologe
chromosomen van 1 paar
Telofase 2 diplode kernen;
enkelstrengs chromosomen
2 haplode kernen;
dubblestrengs
chromosomen
Interfase, kinese Replicatie voor nieuwe
chromatiden
Geen replicatie
2.4.3.1 In de levenscyclus van dieren -bijna hele levenscyclus diplod -op moment van voortplanting: vorming haplode gameten dankzij meisose
- na bevruchting: weer diplode zygoten - zygoot vormt door mitose meercellig individu - gameten vormen dus enige haplode fase in levenscyclus dier - spermatozoa mannelijke dieren gemaakt door epitheelcellen aan binnenkant zaadbuisjes - epitheel ondergaat meiose: 4 kleine, even grote haplode cellen ontstaan --> ontwikkelen snel tot functionele spermacellen met flagel en kop -proces= spermatogenese
Vertrekt vanuit stamcellen (altijd diplod)
In het begin (bij man) heel veel mitotische deling die veel nieuwe stamcellen oplevert daarna
heb je de meioses en die leveren spermatide op
Spermatide is ronde cel die niet lijkt op spermatoide
Volgende fase is de differentiatie van die cel: nu maken we er echt een spermatozoa van
Cel gaat dan volledige flagel uitbouwen die er heel anders uitziet intracellulair dan een
spermatide
Daarna rijpingsfase: effectieve spermatozoa --> Vertrokken vanuit stamcel en 4 functionele spermatozoa ontwikkeld - vrouwelijke dieren: ogense = vorming eicellen in ovarium -meiose leidt tot haplode cellen (verschillend van grootte) - meiose 1 levert polair lichaampje op - grootste cel ondergaat meiose 2: polair lichaam ontstaat + grote cel die overgaat in eicel - polaire lichaampjes leveren eicel voedselrijke celplasma dankzij ongelijke cytokinese: --> hieruit kan later embryo ontwikkelen
Heeft reproductieve fase (hormonen worden geproduceerd, menstruatie)
Vrouwen zijn geboren met veel stamcellen die in het eerste levensjaar bijna allemaal
verdwijnen
Dus met het overschot moet je dan verder gaan
M.a.w.: je hebt een oogonia (stamcel) die verder gaat ontwikkelen:
In eerste miotische deling krijg je voorloper van eicel en een poolcel en van daaruit ga je
naar 1 eicel die uiteindelijk zal ontwikkelen tot 1 functionele eicel en de rest zijn dan
poolcellen (3)
3 poolcellen zullen verdwijnen en 1 functionele eicel blijft over
2.4.3.2 Cytokinese (celklieving) - als cel deelt ontstaat in celmembraan groeve - groeve staat loodrecht op as spoelfiguur - groeve wordt steeds dieper en deelt cel uiteindelijk in 2 dochtercellen - indien in metafase spoelfiguur volledig verwijderd wordt: gaat cel toch door met deling - omwoelen cytoplasma in equatoriaal vlak heeft geen invloed --> wijst erop dat cytoplasma niet bij celklieving betrokken is -onder celmembraan microfilamentan aanwezig - microfilamentprotenen zeer verwant met actine en myosine - aangenomen dat actine en myosine met elkaar verbonden ijn volgens glijdend-filament
systeem - loodrecht op filamenten: microtubuli
. De oefenexamen moet geschreven zijn in de Nederlandse taal. Onderin staan de antwoorden. Het aantal vragen dat het oefenexamen moet bevatten is 30.
Ask a study question and we will try to answer it as best we can.
Ask a questionAsk a study question and we will try to answer it as best we can.
Ask a question