H10: celcyclus
10.1 de celcyclus
De celcyclus is het fundamentele mechanisme waarmee alle cellen zich
kunnen vermenigvuldigen. Het betreft een vorm van aseksuele
reproductie, waarbij uit één moedercel twee genetisch identieke
dochtercellen ontstaan. Tijdens dit proces wordt het volledige
celmateriaal, inclusief het DNA, verdubbeld en netjes verdeeld.
Het doel is om dochtercellen te produceren die functioneel en genetisch
gelijkwaardig zijn aan de moedercel. Daarvoor moet:
Het DNA nauwkeurig worden verdubbeld
Het verdubbelde DNA worden verdeeld over twee cellen
Fasen van de celcyclus
De celcyclus wordt opgedeeld in vier hoofdperiodes, met twee centrale
gebeurtenissen:
1. Interfase
De voorbereiding op celdeling. Bestaat uit drie subfasen:
o G1-fase (Gap 1): de cel groeit, synthetiseert eiwitten en maakt
zich klaar voor DNA-replicatie.
o S-fase (Synthese): het DNA wordt verdubbeld (replicatie).
o G2-fase (Gap 2): voorbereiding op de mitose; controle of alles
correct is verdubbeld; opbouw van het mitotisch apparaat.
2. M-fase (Mitose)
De eigenlijke kerndeling waarbij het verdubbelde DNA gelijk verdeeld
wordt over twee dochtercellen. Hier vindt ook de cytokinese plaats
(deling van het cytoplasma).
Belangrijke inzichten
Enkel de M-fase is zichtbaar onder de microscoop als actieve deling;
de rest van de cyclus (interfase) verloopt onzichtbaar maar is
cruciaal voor voorbereiding.
De S-fase is essentieel omdat dit het moment is waarop het
genetisch materiaal wordt gedupliceerd. Zonder deze stap kunnen
geen twee volwaardige dochtercellen ontstaan.
De G1- en G2-fasen bieden de cel tijd om te groeien, te controleren
en zich voor te bereiden op respectievelijk DNA-replicatie en mitose.
, Deze ordening is intelligent en strikt gereguleerd: de cel doorloopt
de fases niet zomaar doorlopend, maar zorgt ervoor dat elke stap
pas begint als de vorige correct is verlopen.
10.2 dna replicatie
Tijdens de S-fase (synthesefase) van de celcyclus wordt het DNA
verdubbeld, zodat elke dochtercel bij de celdeling een exacte kopie van
het genetisch materiaal krijgt.
Elke menselijke cel start met 2n = 46 chromosomen (23 paar), en deze
moeten dus verdubbeld worden vóór mitose.
Semi-conservatieve replicatie
DNA-replicatie is semi-conservatief:
De dubbele helix wordt uiteen gehaald.
Elke moederstreng dient als sjabloon voor de synthese van een
nieuwe complementaire streng.
Zo ontstaat een nieuw dubbelstrengs DNA-molecuul met één oude
en één nieuwe streng.
Start van replicatie
Replicatie begint op meerdere plaatsen tegelijk in het DNA, de origin of
replication. Hier ontstaan kleine replicatiebubbels, die groter worden tot ze
met elkaar versmelten en zo zorgen voor volledige duplicatie.
Initiator-eiwitten maken het DNA lokaal open.
Single-stranded binding proteins (SSB) houden de enkelstrengige
DNA-regio's stabiel.
Helicase ontwindt de helix verder.
Topoisomerase voorkomt spanningsopbouw (supercoiling) door
kleine knipjes te maken en direct weer te lijmen.
Synthese van nieuwe strengen
10.1 de celcyclus
De celcyclus is het fundamentele mechanisme waarmee alle cellen zich
kunnen vermenigvuldigen. Het betreft een vorm van aseksuele
reproductie, waarbij uit één moedercel twee genetisch identieke
dochtercellen ontstaan. Tijdens dit proces wordt het volledige
celmateriaal, inclusief het DNA, verdubbeld en netjes verdeeld.
Het doel is om dochtercellen te produceren die functioneel en genetisch
gelijkwaardig zijn aan de moedercel. Daarvoor moet:
Het DNA nauwkeurig worden verdubbeld
Het verdubbelde DNA worden verdeeld over twee cellen
Fasen van de celcyclus
De celcyclus wordt opgedeeld in vier hoofdperiodes, met twee centrale
gebeurtenissen:
1. Interfase
De voorbereiding op celdeling. Bestaat uit drie subfasen:
o G1-fase (Gap 1): de cel groeit, synthetiseert eiwitten en maakt
zich klaar voor DNA-replicatie.
o S-fase (Synthese): het DNA wordt verdubbeld (replicatie).
o G2-fase (Gap 2): voorbereiding op de mitose; controle of alles
correct is verdubbeld; opbouw van het mitotisch apparaat.
2. M-fase (Mitose)
De eigenlijke kerndeling waarbij het verdubbelde DNA gelijk verdeeld
wordt over twee dochtercellen. Hier vindt ook de cytokinese plaats
(deling van het cytoplasma).
Belangrijke inzichten
Enkel de M-fase is zichtbaar onder de microscoop als actieve deling;
de rest van de cyclus (interfase) verloopt onzichtbaar maar is
cruciaal voor voorbereiding.
De S-fase is essentieel omdat dit het moment is waarop het
genetisch materiaal wordt gedupliceerd. Zonder deze stap kunnen
geen twee volwaardige dochtercellen ontstaan.
De G1- en G2-fasen bieden de cel tijd om te groeien, te controleren
en zich voor te bereiden op respectievelijk DNA-replicatie en mitose.
, Deze ordening is intelligent en strikt gereguleerd: de cel doorloopt
de fases niet zomaar doorlopend, maar zorgt ervoor dat elke stap
pas begint als de vorige correct is verlopen.
10.2 dna replicatie
Tijdens de S-fase (synthesefase) van de celcyclus wordt het DNA
verdubbeld, zodat elke dochtercel bij de celdeling een exacte kopie van
het genetisch materiaal krijgt.
Elke menselijke cel start met 2n = 46 chromosomen (23 paar), en deze
moeten dus verdubbeld worden vóór mitose.
Semi-conservatieve replicatie
DNA-replicatie is semi-conservatief:
De dubbele helix wordt uiteen gehaald.
Elke moederstreng dient als sjabloon voor de synthese van een
nieuwe complementaire streng.
Zo ontstaat een nieuw dubbelstrengs DNA-molecuul met één oude
en één nieuwe streng.
Start van replicatie
Replicatie begint op meerdere plaatsen tegelijk in het DNA, de origin of
replication. Hier ontstaan kleine replicatiebubbels, die groter worden tot ze
met elkaar versmelten en zo zorgen voor volledige duplicatie.
Initiator-eiwitten maken het DNA lokaal open.
Single-stranded binding proteins (SSB) houden de enkelstrengige
DNA-regio's stabiel.
Helicase ontwindt de helix verder.
Topoisomerase voorkomt spanningsopbouw (supercoiling) door
kleine knipjes te maken en direct weer te lijmen.
Synthese van nieuwe strengen
