DEEL 1 terreinstudie

celdelingen
DEEL 3 Gentisch materiaal en
Thema
8
Doorgeven van
DNA tijdens
celdelingen
1
Interfase als voorbereiding
op de celdelingsfase
 Celyclus: tijdens de interfase wordt het DNA gekopieerd
Situering van de DNA-replicatie in de interfase
1.1 Verloop van DNA-replicatie
1.1.1 Start DNA-replicatie en werking van DNA-helicase
 Start op plaatsen waar veel A en T basen voorkomen
 Start op meerdere plaatsen tegelijk
 DNA-helicase verbreekt de waterstofbruggen
replicatievork
replicatievork
1.1.2 Werking van DNA-polymerasen
 Hechten nieuwe nucleotiden vast op DNA-enkelstreng
 Werken enkel in de 5’  3’ richting van de nieuwe streng
 Complementaire basenparing
 Op de originele 5’  3’ gebeurt de replicatie discontinu
 Er ontstaan korte fragmenten die nadien met DNAligase aan elkaar moeten geplakt worden:
OKAZAKI-fragmenten
Okazaki-fragmenten
1.1.3 Werking van DNA-ligase
1.2 Resultaat van DNA-replicatie
 DNA-replicatie is semi-conservatief: elk nieuwe
molecule bestaat uit een oude en een nieuwe streng
2
De celkern in
de delingsfase
2.1 Van chromatine tot chromosoom
 Bij de aanvang van de celdeling spiraliseren de
chromatinevezels tot chromosomen
 Chromosomen zijn sterk gespiraliseerd en
gecondenseerd
 Elk chromosoom bestaat uit 2 identieke kopieën van de
oorspronkelijke chromatinedraad: de chromatiden
 De beide zusterchromatiden hangen aan elkaar in het
centromeer
2.2 Eigenschappen van chromosomen
2.2.1 Aantallen chromosomen
 Aantal chromosomen per soort is constant
 Altijd een even aantal in lichaamscellen
 diploïde aantal (2n)  mens: 2n = 46
 In gameten is slechts de helft van het diploïde aantal
chromosomen aanwezig
 haploïde aantal (n)  mens: n = 23
 Bij bevruchting versmelten de gameten tot een zygote
 n + n = 2n  mens: 23 + 23 = 46 chromosomen
 Aantal chromosomen in lichaamscellen van enkele
plant- en diersoorten
2.2.2 Homologe chromosomen
 Chromosomen die even lang zijn en hun centromeer op
dezelfde plaats hebben
 Bevatten geen identieke informatie, maar wel informatie
van dezelfde aard op overeenkomstige plaatsen
bv. op het ene homoloog: info voor blauwe ogen
op het andere homoloog: info voor bruine ogen
2.2.3 Autosomen en heterosomen
 Autosomen: dragen info over lichaamskenmerken
• Alle chromosomen die geen geslachtschromosomen zijn
• Mens: 44 autosomen of 22 paar homologe chromosomen
 Heterosomen = geslachtschromosomen (X en Y)
= niet homoloog
• Dragen eigenschappen (genen) die geslachtsgebonden
zijn
2.3 Karyogram of karyotype
 Autosomen worden in homologe paren geordend
 Genummerd van 1 - 22 (van groot naar klein)
 Karyogrammen worden dikwijls gebruikt voor
diagnostische doeleinden
 bv. syndroom van Down of trisomie 21
3
Verschillende
soorten celdelingen
 Mitose: aanmaak nieuwe somatische cellen
2n  2X 2n
diploïde moedercel  2 diploïde dochtercellen
 Meiose: vorming van gameten
2n  2X n
diploïde moedercel  2 haploïde dochtercellen
4
Mitose
4.1 Mitose als onderdeel van de celcyclus




Toename celvolume
DNA-replicatie
Aanmaak histonen
Verdubbeling van het
centriolenpaar
4.2 Verloop van mitose en cytokinese in
een dierlijke cel
 Mitose: kerndeling
 Cytokinese: verdeling van cytoplasma
 Vorming van 2 asterfiguren door verdubbeling van het
centriolenpaar
 Mitose: 4 fasen
profase
metafase
anafase
telofase
4.2.1 Profase
 Chromatinedraden
spiraliseren tot
chromosomen
 Vorming spoelfiguur
 kinetochoren
 niet-kinetochoren
 Kernmembraan en
nucleoli verdwijnen
 Kinetochoren
(trekdraden) hechten
vast aan het centromeer
 Kinetochoren zijn
opgebouwd uit
microtubuli
4.2.2 Metafase
 De chromosomen zijn nu maximaal gecondenseerd
 Gebonden aan de trekdraden bevinden de chromosomen
zich in het evenaarsvlak tussen beide polen
4.2.3 Anafase
 Trekdraden worden korter
 Zusterchromatiden worden gescheiden thv. centromeer
 Enkelvoudige chromosomen worden naar de polen van
de cel getrokken
4.2.4 Telofase
 Spoelfiguur verdwijnt
 Chromosomen
despiraliseren en
decondenseren en
evolueren naar
chromatinevezels
 Nieuwe kernmembranen
 Nieuwe nucleoli
4.2.5 Cytokinese
 Insnoering van de cel
door ring van actineen myosinevezels
 2 dochtercellen
4.3 Celdeling bij planten
 Mitose gebeurt volgens zelfde schema als bij dierlijke cel
 Planten hebben geen centriolen  geen asterfiguur
 Spoelfiguur wordt gevormd uit microtubuli tegen het
celmembraan  uiteinden : poolkapjes
A
B
BENOEM DE FASEN
C
D
Animaties en film mitose
http://nl.youtube.com/watch?v=5gV5OML7jtA&feature=related mitose (animatie)
http://nl.youtube.com/watch?v=o6u7RUwT8pY&feature=related mitose dierlijke cel (film)
https://www.youtube.com/watch?v=-1Mldnj5HFg mitose plantaardige cel (film)
http://nl.youtube.com/watch?v=JHRBJgq50dk&feature=related mitose gezongen !
4.4 Belang van de mitose
 Groei en ontwikkeling
 In stand houden van
het organisme  cel
heeft beperkte
levensduur
 Herstel van
beschadigde weefsels
 Vermenigvuldiging van de soort:
 klonen of vegetatieve vermenigvuldiging
 alle individuen zijn erfelijk identiek
4.5 Belang van telomeren voor mitose
 Herhalende
basensequenties op
uiteinde chromosomen
 Bij mens: ( TTAGGG )n
 Bij elke DNA-replicatie:
verkorting van de telomeren
 Verkorting  veroudering
van de cel
 Meer telomerase  langer leven???
4.6 Kanker door ongecontroleerde celdeling
 Goedaardige tumoren  woekering blijft beperkt tot
weefsel waar de cellen deel van uitmaken
 Kwaadaardige tumoren  woekering blijft niet beperkt
tot weefsel waar de cellen deel van uitmaken 
uitzaaiingen of metastasen
Huidkanker door UV-straling
5
Meiose
5.1 Verloop van meiose
5.1.1 Meiose 1 of eerste meiotische deling
Reductiedeling: aantal chromosomen wordt gehalveerd
• Profase 1




Spiralisatie en condensatie van chromatine
Vorming asterfiguur en spoelfiguur
Paring van homologe chromosomen  tetraden
Mogelijkheid tot crossing-over  chiasmata
 uitwisseling van stukjes homologe chromosomen
 ontstaan van genetische recombinaties
profase 1
 Tijdens crossing-over
n=2
Na crossing-over 
• Metafase 1
 Tetraden in evenaarsvlak
 Trekdraden aan 1 centromeer
• Anafase 1
 Disjunctie van homologen
 Diploïd  haploïd
• Telofase 1 en cytokinese
 n chromosomen bij de
polen
 Zusterchromatiden niet
meer identiek door
crossing-over
 Er wordt geen
kernmembraan gevormd
5.1.2 Meiose 2 of tweede meiotische deling
 ! Spoelfiguur loodrecht op de richting van de
spoelfiguur in de 1ste meiotische deling
Overzicht
meiose
p. 217
5.2 Verschillen tussen mitose en meiose
5.3 Belang van de meiose
5.3.1 Productie van haploïde gameten
 Meiose voorkomt progressieve verdubbeling van de
chromosomen bij bevruchting
5.3.2 Productie van genetisch unieke gameten
 Door crossing-over ontstaat er genetische variatie bij de
gameten van eenzelfde organisme
 Genetische recombinatie neemt nog toe doordat
crossing-over tussen 2, 3 of 4 chromatiden kan gebeuren
2
3
4
 Mixing: toevallige combinaties van chromosomen:
paternale en maternale chromosomen komen in
toevallige combinaties samen in de gameten
Animaties meiose
http://nl.youtube.com/watch?v=47vf2m-Iyb8&feature=related
http://www.bioplek.org/animaties/cel/meiose.html