Celledeling - mitose og meiose
- Mitose - kromosomtallet opprettholdes
- Meiose - reduksjonsdeling og halvering av kromosomtallet
- Cellesyklus
Mitose - kromosomtallet opprettholdes
Celler som ikke deler seg befinner seg i interfase. Like etter celledelingen starter G1 perioden hvor cellene vokser (G for gap). Deretter følger S perioden (S for syntese) med DNA replikasjon. Til slutt følger andre perioden med cytoplasmaøkning (G2) hvor cellene forbereder seg til deling. Interfasen kan vare fra 30-200 timer og mitosen er unnagjort på 2-3 timer. Celledelingen kontrolleres av indre og ytre faktorer. Cykliner og cyklinavhengige kinaser deltar i celledelingen.
Celledelingen hvor dattercellene får nøyaktig like mange kromosomer som morcellen kalles mitose. Polyploidi oppstår ved at cellen går igjennom G1-S-G2 uten å gå ut i mitosen.
Mitosen er karakterisert av følgende 4 faser: Profase, metafase, anafase og telofase. Det er ingen skarp overgang mellom fasene.
Profase - Kromosomene blir korte og tykke og to kromatider kan sees. Kromatidene holdes sammen av centromeren. Nukleolus og kjernemembranen forsvinner. Profasen kan var like lenge som de tre neste fasene til sammen.
Metafase - Spindelapparatet laget av mikrotubuli dannes i området hvor kjernen lå tidligere. De fleste av trådene går i buer mellom de to polene i cellen. Kromosomene plasseres i sentrum av cellen. Spindelapparatet festes til centromeren.
Anafase - De to kromatidene fra hvert kromosom atskilles og går til hver sin pol.
Telofase - Hver gruppe av kromatider omgis av en kjernemembran. Kromatidene blir lange og tynne og kan til slutt ikke sees. Nye nukleoli dukker opp og spindelapparatet forsvinner. En ny celleplate dannes mellom de to nye cellene. Noen av mikrotubuli organiseres i ekvatorialplanet til en fragmoplast mellom det som skal bli nye celler. Vesikler fra Golgi-apparatet samles også i ekvatorialplanet. Vesiklene øker i antall fra sentrum og ut mot sidene og danner en celleplate som vokser i størrelse til den når veggen i cellen. Celleplaten blir midtlamellen mellom de to cellene. Nye plasmamembraner utvikles på hver side av celleplaten og nytt celleveggmateriale legges på mellom celleplate og plasmamembran.
Meiose - reduksjonsdeling og halvering av kromosomtall
Ingen genetisk prosess gir større genetisk variasjon så raskt som meiosen. Seksuell formering ved befruktning øker den genetiske variasjonen ved
1) overkrysning og rekombinasjon i 1.profase
2) uavhengig sortering av kromosomer i meiosen. Kjønnscellene (gametene eggcelle og spermcelle) går sammen og danner en ny celle kalt zygote.
Ved seksuell formering skjer det en meiose som gir opphav til celler med halvparten av antallet kromosomer som finnes ellers i planten. I meiosen lages det fire celler som resultat av to på hverandre følgende celledelinger uten hvileperiode imellom. Meiosen er som mitosen karakterisert av forskjellige faser. Meiosen tar lenger tid enn mitosen og kan vare fra 14 dager til flere måneder. Seksuell formering og den nære koblingen mellom homologe kromosomer har sansynligvis utviklet seg som en mekanisme for å reparere kromosomskader ved å bruke homologe kromosomer som templat. Dessuten gir rekombinasjon meget stor variasjon i avkommet, som gir grunnlag for naturlig utvalg og evolusjon.
1. profase - Kromosomene som først er trådaktige ordnes i par, og blir korte og tykke. Kjernemembranen oppløses og nukleolus forsvinner. Det skjer ofte utbytningsreaksjoner (overkrysning) i kromosomparene. Overkrysningene kalles chiasmata. Hvert kromosom har to kromatider. Det ene kromosomet i hvert par kommer fra morplanten, det andre fra hannplanten. De er like i lengde og centromeren er plassert på samme sted, men de inneholder forskjellige gener. Slike kromosomer kalles homologe (bivalenter)
1. metafase - Kromosomene ordnes i par i ekvatorialplanet. Spindelapparatet blir tydelig. Denne fasen ligner på metafase i mitose bortsett fra at kromosomene ordner seg med de homologe kromosomene på hver side av ekvatorlinjen.
1. anafase - Homologe kromosomer skiller lag. Hele kromosomet med to kromatider fra hvert par går til hver sin pol. Anafasen i meiosen skiller seg fra mitosen. I mitosen skiller kromatidene lag.
1. telofase - Kromosomene vender delvis tilbake til interfase ved å bli lange og tynne. Vanligvis lages det en kjernemembran og cellen går over i neste deling. Fasene i denne andre delingen ligner på mitosen unntatt at det ikke skjer noen duplisering av DNA og at kromosomene er nå halvparten så mange som i begynnelsen av meiosen.
2. profase - Kromosomene blir korte og tykke. P.g.a. overkrysning er ikke lenger kromatidene like.
2. metafase - Kromosomene samles i ekvatorialplanet og spindelapparatet utvikles.
2. anafase - Kromatidene i hvert kromosom adskilles og går til hver sin pol.
2. telofase - Kromatidene som nå kalles kromosomer blir lange og tynne og det langes ny kjernemembran og nukleoli.
Cellesyklus
Cellesyklus består av de fire fasene G1 (gap), S (syntese - DNAreplikasjon) , G1 og M (mitose). I G2 skjer forberedelsene til DNA-replikasjonen og i G2 skjer forberedelsene til mitosen hvor bl.a. kjernemembranen brytes ned og DNA samles i tydelige kromosomer. Cellesyklus styres av cyklinavhengige protein kinaser. Cykliner som er nødvendige for at proteinkinasene skal virke er i rask omsetning. Når de skal brytes ned bindes til til proteinet ubiquitin og deles opp i biter i 26S proteasomer. Proteasomer er store komplekser med proteaseaktivitet. Planteceller kan hoppe over celledelingen i cellesyklus slik at det kan oppstå polyploidi med flere sett av hvert kromosom.