De celcyclus bestaat uit mitose, dat is wanneer cellen delen, en interfase, wanneer cellen groeien, gespecialiseerde functies uitvoeren en zich voorbereiden op mitose.
Mitose is een snel proces dat doorgaans minder dan 20 procent van de tijd van de cel in beslag neemt, zelfs voor cellen die zich vaak delen. De meeste andere cellen, zoals zenuwcellen, levercellen, niercellen en longcellen delen zich niet of nauwelijks. De cellen van deze weefsels brengen het grootste deel van hun tijd door in de interfase of verlaten de celcyclus helemaal.
Welke cellen delen en waarom doen ze?
De cellen van hogere organismen delen zich alleen en gaan mitose binnen als dat er is speciale triggers. In jonge organismen moeten weefsels bijvoorbeeld groeien om volledige grootte te bereiken. De cellen blijven zich delen totdat het organisme volwassen is en de weefsels volgroeid zijn.
Cellen in de buitenste lagen van de huid sterven af en worden afgestoten. Als resultaat, huidcellen blijven delen omdat de dode cellen vervangen moeten worden. Cellen kunnen zich ook delen om de schade te herstellen als weefsels gewond zijn. Wanneer dergelijke triggers niet bestaan, blijven cellen meestal in interfase.
Of cellen binnenkomen mitose hangt af van deze triggers en van hoe gespecialiseerd de cellen zijn. Sommige cellen moeten veranderen om hun functies uit te voeren en verliezen het vermogen om te delen. Bijvoorbeeld, bloedcellen zuurstof door het lichaam vervoeren. Ze hebben geen kern, dus ze kunnen niet langer de mitose binnengaan.
Andere cellen zoals zenuwcellen zeer gespecialiseerd worden en gedurende het hele leven van het volwassen organisme in interfase blijven. Voor weefsels waarin cellen zijn veranderd om speciale functies te vervullen, brengen die cellen het grootste deel van hun tijd door in interfase.
De stadia van de celcyclus
De belangrijkste onderdelen van de celcyclus zijn interfase en mitose. de drie belangrijkste fasen van interfase zijn het volgende:
- G1 of Gap 1: De cel groeit en voert zijn gespecialiseerde functies uit. Als het niet langer kan delen, verlaat het de celcyclus en gaat het G0-stadium in.
- S of Synthese: De cel heeft een signaal ontvangen dat de celdeling in gang zet en maakt kopieën van al zijn chromosomen. De cel zal proberen de mitose binnen te gaan, maar het proces kan nog steeds worden afgebroken.
- G2 of Gap 2: De cel controleert of de DNA-code van de chromosomen volledig en correct is gekopieerd. Het controleert of alle middelen die nodig zijn voor mitose beschikbaar zijn.
Zodra de celcontroles van G2 met succes zijn voltooid, gaat de cel de werkelijke celdelingsproces van mitose. De volgende zijn de belangrijkste stadia van mitose:
- Profase: De kern lost op en een spil vormt zich over de binnenkant van de cel, verankerd aan tegenovergestelde uiteinden van de cel door twee centrosomen.
- Metafase: De gedupliceerde chromosomen liggen in het midden van de spil in het midden van de cel.
- Anafase: De twee exemplaren van elk chromosoom migreren langs de vezels van de spil naar tegenoverliggende uiteinden van de cel.
- Telofase en cytokinese: De spoel lost op en een celkern vormt zich rond de verzameling chromosomen aan elk uiteinde van de cel. Een celscheidingswand/membraan vormt zich om twee nieuwe dochtercellen te maken.
Waar in de celcyclus brengen cellen de meeste tijd door?
Cellen die niet delen, brengen hun tijd door in de G1 fase, dat deel uitmaakt van interfase. Cellen die soms delen, brengen het grootste deel van hun tijd door in de drie interfase-stadia en gaan snel door mitose voor af en toe een celdeling.
Cellen die zich delen, brengen vaak een groot deel van hun tijd door in de interfase S stadium, voorbereiding op mitose. Ze kunnen ook veel tijd doorbrengen in de G2-fase als DNA gerepareerd moet worden of als er extra enzymen of eiwitten nodig zijn voor een succesvolle mitose.
De stadia van mitose zijn altijd kort en snel af te ronden omdat de tijdrovende voorbereidingen plaatsvinden tijdens de interfasefasen S en G2. Bij mitose zijn de cellen die worden gemaakt identieke kopieën van de oudercel. De twee dochtercellen gaan het G1-stadium binnen om te groeien en hun rol in hun weefsel op zich te nemen.
