Hoofdstuk 3: Voortplanting
1. Celvermeerdering
1. Mitose
In somatische = lichaamscellen
• verdubbeling celmateriaal (vooral erfelijk materiaal)
• verdeling kernmateriaal over 2 dochterkernen
• splitsing tot twee dochtercellen (deling cytoplasma= cytokinese)
1. chrs.in gestrekte toestand verdubbelen (DNA-polymerase maakt nieuwe complementaire
keten)
2. chrs. –> chromatiden (korter en dikker door spiralisatie + condensatie)
3. chrs. gaan op evenaars (equatoriaalvlak) liggen
4. chrs. zijn met kinetochoor in centromeer vastgemaakt aan spoeldraden
5. chromatiden komen volledig los van elkaar en bewegen naar polen van spoelfiguur
6. chrs. beginnen te despiralliseren tot verschijnen nucleoli
7. cytokinese
8. 2 genetisch identieke dochtercellen ontstaan
2. Meiose
• enkel in voortplantingsorganen (gonaden) tijdens gametogenesis (=vorming geslachtscellen)
o ♂ spermatogenesis (produceren ova= eicellen)
o ♀ oögenesis (profuceren spermatozoa= zaadcellen)
• reductiedeling:
o diploïde (2n) moedercel
o haploïde (n) dochtercellen
• één verdubbeling van aantal chromosomen (4n) à gevolgd door 2 celdelingen
• twee opeenvolgende delingen
o meiotische deling 1
o meiotische deling 2
à resultaat: 4 genetisch unieke cellen
1ste meiotische deling:
Resultaat: 2 haploïde dochtercellen (46 chrs.)
Profase 1
• homologe chromosomen leggen zich tegen elkaar (=synapsis) (na verdubbeld)
• DNA wordt verdubbeld; er vormen zich tetraden (= bivalent: 4 bij elkaar liggende
chromatiden (2 van elk chrs.))
• chromatiden van homologe chromosomen raken rond elkaar verwikkeld (in gecondenseerde
toestand)
• breuken ontstaan in chromatiden à stukken losse sequenties verwisselen daarbij van
chromatide
• sommige delen wijken uiteen, sommigen blijven aaneen hangen= chiasmata
à crossing-over: genetisch materiaal uitwisselen tussen 2 homologe chromosomenparen
1
,Prometafase 1
• chromatiden raken sterk gespiraliseerd.
• nucleusmembraan desintegreert
• spoelfiguur verschijnt
• tetraden rangschikken zich in het equatoriale vlak.
Metafase 1
• centromeren worden naar polen getrokken
à Uiteentrekken chrs: stukken uitgewisseld
à Vermenging eigenschappen (crossing over)
Anafase 1
• Door crossing-over à niet meer dezelfde
samenstelling
• Chrs. moeder en vader willekeuren naar een pool
Telofase 1 en Interfase
• Nog steeds in gecondenseerde toestand
• Nu cellen in inerkinese (interfase zonder replicatie
DNA)
(nu nog maar van elk chrs. paar 1 chrs. aanwezig)
2e meiotische deling:
• lijkt op mitose
• maar “moedercel” is haploïd
à 4 verschillende haploïde gameten
2. Voortplantingsvormen
1. Aseksuele voortplanting
• slechts één ouder
• geen tussenkomst van gameten
• klonen: geen veranderingen in genetische samenstellingen
• enkel te spreken van mitose
à Mutatie kan wel voor variatie zorgen
4 vormen:
o binaire deling:
§ door mitose 2 gelijke delen die uitgroeien tot individuele cellen
>< multipele deling: genetisch materiaal eerst meerdere keren vermenigvuldigen
o knopvorming:
§ meercellige knop groeit + snoert zich af
§ nieuw organisme is uitgroei (knop) van de ouder à ontwikkelt organen zoals ouder
o gemmulatie:
§ groep van cellen omgeven door resistente omhulling (bij sponzen)
§ =Cellen die door mitose ontstaan bij sponzen en die omgeven worden door hard
omhulsel
2
, o fragmentatie
§ volwassen (meercelligen) organisme breekt in 2 of meer stukken
§ elk stuk groeit terug uit
2. Seksuele voortplanting
• twee ouders
•gameten versmelten tot zygote
(gameten meestal van 2 verschillende ouders, niet altijd)
• herschikking van genetisch materiaal: te wijten aan mutaies, crossing-over, zygote die erfelijk
materiaal krijgt van mama en papa
• gepaard met meiose
à Herschikking genetisch materiaal: cruciaal
2.2.1 Vorm eicel (ovum):
• onbeweeglijk, vrij groot
• veel dooier (vitellus, deutoplasma) in cytoplasma à dooier voor voedingsstoffen: kunnen
later gebruikt worden voor zygote
à vaak niet gelijkmatig verdeeld over cel
• duidelijke wand (vitelliene membraan)
• soms nog extra laag daarrond: zona pellucida
• polariteit:
o animale pool: celkern, ribosomen, mitochondria (stuurt cel aan)
o vegetatieve pool: dooier (materiaal waarmee cel kan groeien)
o verschillende typen ngl. plaats en verdeling van de dooier
oligolecithaal ei (<1mm)
Soorten:
• oligolectaai ei: kern
o bevat weinig dooier
o dooier gelijkmatig verdeeld over cytoplasma mesolecithaal ei (1-10 mm)
kern
o mens
• mesolecithaal ei: dooier
o veel dooier
o dooier geconcentreerd aan vegatieve pool telolecithaal ei (cm)
o vissen, amfibiën kern +
cytoplasma
• telolecitaal ei:
o zeer veel dooier dooier
o cytoplasma samengedrukt in klein eilandje aan opp.
o gevogelte, reptielen
centrolecithaal ei (1-5 mm)
• centrolecitaal ei:
o veel tot zeer veel dooier kern + cytoplasma
o kern centraal dooier
o insecten
2.2.2 Vorm spermatozoon:
• zeer beweeglijk, vrij klein
• veel mitochondria, weinig andere organellen (ribosomen, ER, GA)
• cel met (meestal) een lange flagel
• niet veel cytoplasma
3
1. Celvermeerdering
1. Mitose
In somatische = lichaamscellen
• verdubbeling celmateriaal (vooral erfelijk materiaal)
• verdeling kernmateriaal over 2 dochterkernen
• splitsing tot twee dochtercellen (deling cytoplasma= cytokinese)
1. chrs.in gestrekte toestand verdubbelen (DNA-polymerase maakt nieuwe complementaire
keten)
2. chrs. –> chromatiden (korter en dikker door spiralisatie + condensatie)
3. chrs. gaan op evenaars (equatoriaalvlak) liggen
4. chrs. zijn met kinetochoor in centromeer vastgemaakt aan spoeldraden
5. chromatiden komen volledig los van elkaar en bewegen naar polen van spoelfiguur
6. chrs. beginnen te despiralliseren tot verschijnen nucleoli
7. cytokinese
8. 2 genetisch identieke dochtercellen ontstaan
2. Meiose
• enkel in voortplantingsorganen (gonaden) tijdens gametogenesis (=vorming geslachtscellen)
o ♂ spermatogenesis (produceren ova= eicellen)
o ♀ oögenesis (profuceren spermatozoa= zaadcellen)
• reductiedeling:
o diploïde (2n) moedercel
o haploïde (n) dochtercellen
• één verdubbeling van aantal chromosomen (4n) à gevolgd door 2 celdelingen
• twee opeenvolgende delingen
o meiotische deling 1
o meiotische deling 2
à resultaat: 4 genetisch unieke cellen
1ste meiotische deling:
Resultaat: 2 haploïde dochtercellen (46 chrs.)
Profase 1
• homologe chromosomen leggen zich tegen elkaar (=synapsis) (na verdubbeld)
• DNA wordt verdubbeld; er vormen zich tetraden (= bivalent: 4 bij elkaar liggende
chromatiden (2 van elk chrs.))
• chromatiden van homologe chromosomen raken rond elkaar verwikkeld (in gecondenseerde
toestand)
• breuken ontstaan in chromatiden à stukken losse sequenties verwisselen daarbij van
chromatide
• sommige delen wijken uiteen, sommigen blijven aaneen hangen= chiasmata
à crossing-over: genetisch materiaal uitwisselen tussen 2 homologe chromosomenparen
1
,Prometafase 1
• chromatiden raken sterk gespiraliseerd.
• nucleusmembraan desintegreert
• spoelfiguur verschijnt
• tetraden rangschikken zich in het equatoriale vlak.
Metafase 1
• centromeren worden naar polen getrokken
à Uiteentrekken chrs: stukken uitgewisseld
à Vermenging eigenschappen (crossing over)
Anafase 1
• Door crossing-over à niet meer dezelfde
samenstelling
• Chrs. moeder en vader willekeuren naar een pool
Telofase 1 en Interfase
• Nog steeds in gecondenseerde toestand
• Nu cellen in inerkinese (interfase zonder replicatie
DNA)
(nu nog maar van elk chrs. paar 1 chrs. aanwezig)
2e meiotische deling:
• lijkt op mitose
• maar “moedercel” is haploïd
à 4 verschillende haploïde gameten
2. Voortplantingsvormen
1. Aseksuele voortplanting
• slechts één ouder
• geen tussenkomst van gameten
• klonen: geen veranderingen in genetische samenstellingen
• enkel te spreken van mitose
à Mutatie kan wel voor variatie zorgen
4 vormen:
o binaire deling:
§ door mitose 2 gelijke delen die uitgroeien tot individuele cellen
>< multipele deling: genetisch materiaal eerst meerdere keren vermenigvuldigen
o knopvorming:
§ meercellige knop groeit + snoert zich af
§ nieuw organisme is uitgroei (knop) van de ouder à ontwikkelt organen zoals ouder
o gemmulatie:
§ groep van cellen omgeven door resistente omhulling (bij sponzen)
§ =Cellen die door mitose ontstaan bij sponzen en die omgeven worden door hard
omhulsel
2
, o fragmentatie
§ volwassen (meercelligen) organisme breekt in 2 of meer stukken
§ elk stuk groeit terug uit
2. Seksuele voortplanting
• twee ouders
•gameten versmelten tot zygote
(gameten meestal van 2 verschillende ouders, niet altijd)
• herschikking van genetisch materiaal: te wijten aan mutaies, crossing-over, zygote die erfelijk
materiaal krijgt van mama en papa
• gepaard met meiose
à Herschikking genetisch materiaal: cruciaal
2.2.1 Vorm eicel (ovum):
• onbeweeglijk, vrij groot
• veel dooier (vitellus, deutoplasma) in cytoplasma à dooier voor voedingsstoffen: kunnen
later gebruikt worden voor zygote
à vaak niet gelijkmatig verdeeld over cel
• duidelijke wand (vitelliene membraan)
• soms nog extra laag daarrond: zona pellucida
• polariteit:
o animale pool: celkern, ribosomen, mitochondria (stuurt cel aan)
o vegetatieve pool: dooier (materiaal waarmee cel kan groeien)
o verschillende typen ngl. plaats en verdeling van de dooier
oligolecithaal ei (<1mm)
Soorten:
• oligolectaai ei: kern
o bevat weinig dooier
o dooier gelijkmatig verdeeld over cytoplasma mesolecithaal ei (1-10 mm)
kern
o mens
• mesolecithaal ei: dooier
o veel dooier
o dooier geconcentreerd aan vegatieve pool telolecithaal ei (cm)
o vissen, amfibiën kern +
cytoplasma
• telolecitaal ei:
o zeer veel dooier dooier
o cytoplasma samengedrukt in klein eilandje aan opp.
o gevogelte, reptielen
centrolecithaal ei (1-5 mm)
• centrolecitaal ei:
o veel tot zeer veel dooier kern + cytoplasma
o kern centraal dooier
o insecten
2.2.2 Vorm spermatozoon:
• zeer beweeglijk, vrij klein
• veel mitochondria, weinig andere organellen (ribosomen, ER, GA)
• cel met (meestal) een lange flagel
• niet veel cytoplasma
3
