Cellen zijn de meest onherleidbare "bouwstenen" van het leven. Ze zijn microscopisch klein maar bezitten alle fundamentele eigenschappen die het leven zelf aanduiden, inclusief metabolisme en voortplanting. Wanneer de cellen die tot prokaryotische organismen behoren, zich voortplanten, delen deze eenvoudige, organelvrije cellen zich door een proces genaamd binaire splijting, en twee nieuwe dochtercellen (en meestal hele dochterorganismen) resulteren.
eukaryote organismenzijn daarentegen complexer en hebben een celcyclus, die eindigt met twee delingsstappen: mitose, wat de verdeling is van de kern en zijn inhoud, en cytokinese, die de deling van de cel als geheel.
Deze opeenvolgend optredende verschijnselen zijn gemakkelijk genoeg om van elkaar te onderscheiden, gezien de basiskennis van beide processen.
De celcyclus
Mitose en cytokinese liggen helemaal aan het einde van de eukaryote celcyclus. Deze cyclus omvat een interfase, goed voor de overgrote meerderheid van de levensduur van een bepaalde cel, en een M-fase, wat gewoon een andere naam is voor mitose plus cytokinese.
Interfase vertegenwoordigt het deel van de cyclus waarin de cel zich voorbereidt om te delen, maar nog niet echt deelt. Het omvat drie eigen stappen: G1 (eerste opening), S (synthese) en G2 (tweede gat). Cellen maken kopieën van hun chromosomen in de S-fase.
De M fase omvat mitose, wat de reproductie is van de kern en zijn inhoud, en cytokinese, wat de splitsing is in dochtercellen van de cel als geheel.
Mitose Fasen
Mitose zelf is de verdeling van de kernen in dochterkernen. Het omvat vijf eigen fasen.
Profase: Hier worden chromosomen meer gecondenseerd in de kern en lost het kernmembraan op. De mitotische spil vormt zich uit de centriolen, die zijn gesplitst en naar tegenovergestelde polen (zijden) van de cel zijn verplaatst. Deze spindel is gemaakt van eiwitten in de vorm van microtubuli.
Prometafase: In deze stap migreren de chromosomen naar het midden van de cel. Ze worden voortgestuwd door het mitotische spoelapparaat dat is bevestigd aan de centromeren die zusterchromatiden verbinden. Ze beginnen een lijn te naderen die loodrecht staat op de richting waarin ze bewegen, door hun centromeren, de metafase plaat.
Metafase: In deze stap worden chromatiden precies uitgelijnd langs de metafaseplaat via hun centromeren, met één zusterchromatide aan elke kant van de metafaseplaat.
Anafase: In deze stap worden de zusterchromatiden naar tegenovergestelde polen van de cel getrokken, waarbij ze bij het centromeer van elkaar loskomen. De spilvezels zijn wederom verantwoordelijk voor deze beweging.
Telofase: In deze stap vormen zich dochterkernmembranen rond de nieuw gevormde dochterkernen. Op dit punt zijn chromatiden ongepaard, omdat de chromosoomreplicatie van deze generatie nog moet beginnen. Dit komt omdat de celdeling nog niet helemaal compleet is.
Cytokinese
Om cytokinese als een op zichzelf staande fase te definiëren, is het verschil tussen telofase en cytokinese het beste voorgesteld door te denken aan telofase die eindigt op het moment dat beide kernmembranen van de dochter volledig zijn gevormd. Cytokinese begint met een "naar binnen knijpen" van de boven- en onderkant van de cel, met aan elke kant een dochterkern.
Dit "knijpen" is het gevolg van de vorming van een eiwitstructuur, de contractiele ring genaamd, die rond het breedste deel van de cel onder het membraan loopt. Wanneer dit naar binnen krimpt, trekt het het membraan strakker mee totdat de celhelften volledig zijn gescheiden door het nu voltooide "knijpen".
Mitose en cytokinese overlap
Cytokinese begint nadat de mitose is begonnen en is pas voltooid nadat de mitose is voltooid. Echter, de twee fasen overlappen elkaar, omdat de cel zelf formeel het delingsproces start tijdens de anafase van de mitose.
Dit is fysiek logisch, als je erover nadenkt: pas nadat chromatiden volledig in één richting zijn gescheiden, is het "veilig" om de cel "naar binnen te knijpen" langs een vlak tussen die chromatiden.