De to kernefaser i cellecyklussen:interfase og mitose

Af Kevin Beck – Opdateret 30. august 2022

Celler er de grundlæggende enheder i alle levende organismer, der hver huser specialiserede strukturer, der udfører essentielle funktioner, ligesom organer i en krop. Ligesom mennesker udvikler sig gennem forskellige livsstadier – spædbarn, barndom, ungdom, voksenliv og alderdom – følger celler en defineret livscyklus med jævne overgangsfaser.

Prokaryoter (bakterier og archaea) er enkeltcellede organismer, der mangler en struktureret cellecyklus; de vokser og deler sig simpelthen ved binær fission. I modsætning hertil gennemgår eukaryote organismer - dyr, svampe og planter - en reguleret række af cellecyklusfaser.

Kernefaser i cellecyklussen

Kernen i cellelivet er reproduktion:hver celle duplikerer sig selv, så organismen kan vokse, reparere væv og i sidste ende producere afkom. Cellecyklussen er traditionelt opdelt i to hovedstadier:interfase , hvor cellen forbereder sig på deling, og mitose (M-fasen), hvor det genetiske materiale er opdelt i to datterkerner.

Oversigt over cellecyklus

Under interfase forstørrer en celle, syntetiserer proteiner og organeller og replikerer dens DNA. Når genomet er duplikeret, udfører cellen kvalitetskontrol, før den går ind i mitose, hvor de duplikerede kromosomer adskilles, og cellen opdeles i to genetisk identiske datterceller. Cyklussen genstarter derefter.

Mens varigheden af interfasen varierer meget mellem celletyper og fysiologiske forhold, er mitose generelt kort i sammenligning.

Interfase:G1, S og G2

Interfase består af tre underfaser:

• G1 (gab 1) – Cellen vokser, syntetiserer proteiner og producerer ATP, hvilket forbereder maskineriet til DNA-syntese.
• S (syntese) – DNA-replikation forekommer; kromosomerne slapper af og udsætter DNA for replikationsenzymer, hvilket resulterer i søsterkromatider, der er forbundet ved centromeren.
• G2 (Gap 2) – Cellen fortsætter med at vokse, samler komponenter til mitose og udfører et sidste integritetstjek af det replikerede DNA.

Efter G2 går cellen over i M-fasen.

Kromosomer og kromatin

Kromosomer er komprimerede strenge af kromatin, bestående af DNA viklet omkring histonproteiner. Denne tætte indpakning gør det muligt for hver celle at opbevare en fuld kopi af organismens genom. Mennesker har 46 kromosomer - 23 fra hver forælder - arrangeret i 22 homologe par og et kønskromosompar (XX eller XY).

M-fase (mitose) og cytokinese

Mitose er opdelt i fem forskellige stadier:

1. Profase – Kromosomer kondenserer; den mitotiske spindel dannes fra centrosomer; atomkappen skilles ad.
2. Prometafase – Spindelmikrotubuli fæstner til kinetochorer; kromosomer migrerer mod metafasepladen.
3. Metafase – Kromosomer justeres i cellens ækvatorialplan (metafaseplade).
4. Anafase – Søsterkromatider adskilles og trækkes til modsatte poler af spindelfibre.
5. Telofase – Nukleare kuverter omdannes omkring hvert sæt kromosomer; kromosomer dekondenserer til deres interfasetilstand.

Umiddelbart efter telofase er cytokinese , den fysiske deling af cytoplasmaet, hvilket resulterer i to datterceller, hver med et komplet sæt kromosomer.

Den kombinerede M-fase og cytokinese afspejler binær fission i prokaryoter, men med en kerne og et mere komplekst spindelapparat.